鋼煤斗滑移安裝技術的探討及應用*

黃佩兵，萬月英，孫亞茹

(中國電建集團江西省水電工程局有限公司，江西 南昌 330096)

0 引 言

鋼煤斗作為燃煤發電廠輸煤系統重要的構筑物，其安裝進程直接關系到燃煤發電廠能否按期投產發電。目前，施工單位大都采用大型起重設備對鋼煤斗進行(分段)整體安裝，但有時受工期、場地等因素的制約，煤斗必須分節或分片運輸至主廠房內安裝[1]。二十一世紀以前，受起重機械的制約，加之勞動力成本低廉，國內鋼煤斗安裝一般采用分片(節)散裝技術。隨著社會經濟的發展和大型起重機械越來越普及，分段安裝技術逐漸占有主導地位。

當前，隨著國內燃煤發電廠超大臨界機組的大量建設，煤倉間鋼煤斗的體積越來越大，結構越來越復雜，自重也越來越重，給制作、運輸和安裝帶來了許多困難。有時受安裝場地布置、吊裝設備配置和施工成本等條件的制約，常用的分段安裝鋼煤斗的施工技術無法應用。而采用分片(節)散裝技術，施工工期、潛在的安全風險和施工成本很難被建設單位和施工單位接受。為了解決此類問題，需要創新發展一種新的安裝技術。

1 鋼煤斗安裝技術應用現狀

目前，國內常用的鋼煤斗的安裝技術有分片(節)散裝、分段安裝和組合安裝等技術。

1.1 分片(節)散裝技術應用

鋼煤斗分片(節)散裝技術為最傳統的安裝技術，將分片(節)制作完的鋼煤斗零部件運輸至安裝現場，用起重機械將各單片(節)按安裝的先后順序吊運至煤倉間給煤機層或鋼煤斗支承層。利用設置在皮帶機層的卷揚機或手拉葫蘆對煤斗單片(節)進行組裝。將數節煤斗組成一體后，利用卷揚機或手拉葫蘆進行提升并就位。組裝和吊裝順序按照先上后下的原則。先將頂蓋懸掛起來，待直筒段的第一節組裝完成后，將頂蓋放下并與之對接。以此類推，將直筒段的所有管節與頂蓋組裝成一體并將其懸掛起來。再組裝支承段并將支承段安裝就位，然后將直筒段與頂蓋放下與支承段對接，最后吊裝錐體段，最終將鋼煤斗全部安裝就位。

1.2 分段安裝技術應用

鋼煤斗分段安裝技術為目前最安全、高效的安裝技術，按照分段方案將鋼煤斗分頂蓋、直筒段、支撐環梁段(支承段)、錐斗(體)段加工完成后[2]，采用平板車運輸至安裝現場。利用大型起重機械依次將各段鋼煤斗吊裝就位。先將支承段安裝就位，然后安裝直筒段，再安裝頂蓋，最后安裝錐體段。錐體段安裝前，可以先將其放置在給煤機層。

1.3 組合安裝技術應用

組合安裝技術由以上兩種方法組合而成，支承段以上部分采用分段安裝技術安裝和支承段以下部分采用分片(節)散裝方法安裝。采用這種組合安裝技術，支承段以下部分可待煤倉間封頂后再安裝，施工時間非常充裕，較適合施工工期緊張的工程。

2 滑移安裝技術的優點

近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，國內勞動力成本不斷攀升。與此同時，國家對安全生產工作越來越重視，促進施工企業持續創新和改進施工工藝，不斷降低施工成本，同時保證工程質量和施工安全。

分片(節)散裝技術一般采用簡單機械進行鋼煤斗吊裝，施工效率低，且很多零部件堆放在安裝現場，造成施工現場空間狹小，安全風險較高，因此該方法的缺點越來越凸顯出來。

分段安裝技術和組合安裝技術雖然安全高效，但僅適用大型起重機械能覆蓋所有煤斗安裝位置的情況。因此，該兩種方法使用時也有其局限性。

在大型起重機械無法覆蓋煤斗安裝位置的情況下，鋼煤斗安裝可采取新的組合安裝技術，即支承段以上部分采用整體滑移安裝技術，支承段以下部分采用分節散裝方法。滑移安裝技術作為以上三種安裝技術的補充，施工效率和安全性比分片(節)散裝技術高，而且比分段安裝技術的應用條件低，不要求大型起重機械能覆蓋煤斗安裝位置，很好地解決了一些工程中鋼煤斗安裝遇到的難題。

3 滑移安裝技術的應用實例

3.1 工程簡介

某電廠#2機組鋼煤斗布置在C～D列煤倉間的11～17軸之間，共6個，支承在29.900 m高程的砼梁上。鋼煤斗分段示意和鋼煤斗與附臂吊相對位置分別參見圖1、圖2。鋼煤斗各段重量參見表1所列。

圖1 鋼煤斗分段示意

圖2 鋼煤斗與附臂吊相對位置

表1 鋼煤斗各段質量

3.2 吊裝方法選擇

吊裝設備選用安裝#2鍋爐的起重機械(FZQ-2000附臂吊),其最大作業半徑為52 m，起重性能參數如表2所示。

表2 FZQ-2000附臂吊起重性能參數

根據附臂吊的起重性能參數，14～17軸的鋼煤斗安裝均可以采用分段安裝技術。11～14軸的鋼煤斗安裝只能采取新的組合安裝技術，即支承段以上部分(#1～#3段)采用整體滑移安裝技術，支承段以下部分(#4～#6段)采用分節散裝方法，待#1-#3段安裝完以后，可從支承層下方將錐體提升與#3段連接。11～14軸的鋼煤斗#1～#3段應在14～15軸的鋼煤斗位置組裝成整體，14～15軸的鋼煤斗安裝工作應在11～14軸的鋼煤斗#1～#3段安裝完以后進行。

3.3 鋼煤斗滑移軌道及千斤頂卸載點布置

由于11～14軸的鋼煤斗#1～#3段須在14～15軸之間組成一體，因此滑移軌道鋪設在11～15軸之間，具體布置參見圖3。

圖3 鋼煤斗滑移軌道布置

滑移軌道的承重梁采用熱軋H型鋼HW300×300×10×15(材質為Q235B),熱軋H型鋼上翼緣鋪設[25a槽鋼(坦克搬運車導軌)，詳見圖4。每根軌道占用每個鋼煤斗的2個支座埋件，[25a槽鋼與熱軋H型鋼之間、熱軋H型鋼與鋼煤斗支座埋件之間均采用臨時焊縫固定。

圖4 軌道細部結構

3.4 鋼煤斗的臨時卸載裝置

每個鋼煤斗空置的4個支座埋件位置為25 t千斤頂卸載點(參見圖3)。千斤頂卸載裝置示意參見圖5、6所示。千斤頂卸載時的作用點離支承段底部高度(圖5中尺寸為300 mm)應不小于千斤頂最小高度。

圖5 千斤頂卸載示意

3.5 鋼煤斗滑移安裝

滑移軌道鋪設完以后，將4個坦克搬運車精確放置在導軌內，其位置對應鋼煤斗的4個支座，并進行臨時固定以防滾動。將#3段吊裝至坦克搬運車上，注意支座方位與設計圖一致，確認無誤后將#3段至坦克搬運車臨時固定。然后吊裝#2段與#3段對接，再吊裝#1段與#2段對接，最終將#1～#3段組成一體。

利用卷揚機(或手拉葫蘆)將鋼煤斗緩慢牽引至安裝位置，確認鋼煤斗支座與其埋件位置相吻合后，停止牽引并將對坦克搬運車進行臨時限位。如圖5所示，利用4個25 t千斤頂(均布)將鋼煤斗頂升約100 mm，并用至少4組枕木和鋼板(均布)將鋼煤斗墊平穩。

圖6 A-A剖視

將坦克搬運車和煤斗下方的滑移軌道全部拆除。然后將千斤頂緩慢均勻下降，將煤斗平穩安裝在埋件上。卸載過程中，應保證墊鋼煤斗的枕木(鋼板)與鋼煤斗同步緩慢下降。

4 滑移技術的運用效果及應用條件

4.1 運用效果

11～14軸的鋼煤斗#1～#3段采用滑移技術順利安裝到位，整個滑移過程安全可靠，每次滑移卸載過程耗時約1.5 h。相比采用傳統的分片(節)散裝技術安裝，經濟效益非常明顯。

4.2 滑移技術應用的條件

4.2.1 場地條件

在鋼煤斗支承層上，至少要有一塊場地，能將鋼煤斗組裝成一體。且以該場地為起始點的滑移線路上必須無影響鋼煤斗通過的障礙物(如框架砼柱主筋)，優先選用滑移線路最短的組裝場地。

4.2.2 吊裝設備條件

由于鋼煤斗需要分段安裝至組裝場地，因此需要大型起重機械配合。考慮到施工成本和組裝場地附近起重設備作業相互干擾等因素，優先選用安裝鍋爐的起重機械(如附臂吊)。

4.2.3 煤斗分段條件

以上工程實例中，由于鋼煤斗錐體上段焊接在支承段內部，而錐體上段不含在滑移單元中，因此滑移單元最下沿就是支座底部。如果鋼煤斗支承段的結構形式為方錐或天方地圓，為方便分段處焊縫的焊接，其分段位置就應設置在支座以下100 mm左右的地方。

4.3 應用滑移安裝技術時應注意事項

(2) 由于鋼煤斗外形尺寸很大，滑移卸載過程中的安全風險較高，因此從施工安全方面考慮，滑移承重梁高度應盡量小，且滑移單元在支座以下部分不宜超過滑移承重梁高度。

(3) 為保證滑移過程的安全，應盡量采用低速牽引。用千斤頂卸載時，應保持4個千斤頂同步緩慢下降，墊鋼煤斗的枕木(鋼板)與鋼煤斗之間距離不應大于10 mm，以防止千斤頂突然失靈下降。

5 結 語

受安裝條件和起重設備資源等因素的制約，工程現場無法采用常用的安全、高效的煤斗安裝技術。此時，滑移安裝技術的應用，能有效地保證工程施工工期，降低施工安全風險和成本，施工企業亦能取得良好的經濟效益和社會效益。鋼煤斗滑移安裝技術作為鋼煤斗常規安裝技術的補充，可與其它安裝技術結合起來使用，形成最佳的組合安裝技術。但該技術應用前應充分考慮組裝場地、現場吊裝設備和煤斗分段等因素，并對承重梁和承受千斤頂作用力的卸載結構進行必要的理論計算。