烟囱钢内筒施工的气顶倒装施工法

烟囱钢内筒施工的气顶倒装施工法

许卫兵

浙江省工业设备安装集团有限公司，浙江杭州310000

摘要：湛江石油电厂一期工程210m烟囱钢内管施工技术采用气顶倒装施工施工技术。根据钢制内筒和其它直径的特点，根据钢制内筒直径相同的特点，在缸体内设置固定封头和密封内底，形成可伸缩套筒。在填充压缩空气后，形成向上的力来抬起钢质内筒。烟囱混凝土管头应安装支承梁，吊装钢管气帽应与钢平台协调安装。在施工过程中，根据工艺流程，制定合理的关键工艺和技术要求，引导施工。

关键词：烟囱；钢内管；倒顶升法；支承梁

湛江奥力电厂一期2×600MW机组外烟囱为钢筋混凝土结构，内有两根钢管和两个烟囱。外筒高205.0米，出口直径15.14m，烟囱内设两根钢管芯，高210.0米，各出口直径6.5m，直段直径5.7m，钢管与附件各约948t，钢结构检测平台位于6层，在35m~203m之间每层平台内设有振动管四个点，平台、自动扶梯、轨道。锯齿形钢梯设置在0~203米之间，钢管内壁安装有良好的防腐砖。烟囱为52t不锈钢结构，烟囱钢内管除顶部10米处的不锈钢外，其余材料均为Q235钢。烟囱钢平台钢结构为300×1000mBH梁，连接烟囱外管支架。平台的表面覆盖着钢栅。钢板厚度为16m，35-141m钢板厚度为14mm，141-171m钢板厚度为12mm，171-210m钢板厚度为10mm。钢板的厚度为16mm，35~141m钢板的厚度为14mm，171~210m钢板的厚度为12mm，171~210m钢板的厚度为10mm。平台多、平台梁重、吊装困难、超高海拔作业、工作面窄、品种多、施工作业及工序、连续作业要求、工期短，过渡快，施工工艺与协调复杂、施工难度大。

根据油罐钢筒结构的施工工艺，确定了烟囱钢内管的施工方案，结合钢内管烟囱的结构和施工前提，以及油罐钢内管烟囱的施工工艺，采用顶空法施工技术。自行研制钢制内筒顶进气体的反向法，取得了较好的效果。

一、气顶倒装施工施工技术的原理和模式

顶进倒装法的原理是利用钢制内筒的直径特性装配钢制内筒。也就是说，焊接内缸的顶部按照倒装顺序装配到一定的高度，设置临时封头，并设置密封内座。制作内管零件，密封内基，形成一组伸缩套筒。在密封内基座的底部是一根来自空气源的进气管，它提供了必要的压力和大量的压缩空气。在引入压缩空气后，作用在上气缸盖上的空气压力共同作用形成向上升力，该升力应大于上气缸盖重量、气缸体零件重量和摩擦力。当汽缸部分向上滑动，使汽缸部分的底端超过后续汽缸接头的高度时，进气阀关闭，汽缸部分固定在此高度。将下一部分焊接到圆柱体连接的底部，然后重复该过程，直到圆柱体达到设计高度。

二、气顶倒装施工关键施工工序及相关技术要求

套筒式烟囱内部施工的局限性，钢内筒安装无法采用常规的大型吊车吊装方法，综合工期和效益因素，采用液压提升倒装法进行该种设备的安装。即采用设计提供的混凝土烟囱内平台横梁（顶部平台横梁一般为设计提供的吊装横梁）作为吊点，采用液压油缸配合卷扬机进行逐段组装，并最终利用液压油缸整体吊装就位。

根据钢筋混凝土平台的安装和顶煤气的施工荷载，将支承梁的设计要求设计为加固桁梁。支承梁的高度为6.7米，位于混凝土外管，需要承重25吨。为了便于安装和拆卸，每个部件都在截面(每件重量不超过0.5吨)和螺栓的一部分。单焊缝应符合GB985-80标准，主梁应采用高强度螺栓连接。在将支承梁安装在烟囱管顶部之前，应在地面上进行1.2p载荷试验(p为额定载荷)，然后才能使用。悬索式平台的结构和要求为圆形、网状、抗支承式圆形、移动式钢结构操作平台、重要承重钢平台和钢梯安装。它分为两层，下位机，上部工件安装。

悬挂平台由滑轮组、支承梁、钢丝绳和10t绞车在地面上反弹复位。由于混凝土外管尺寸不同，可在14000×205m处进行垂直提升，操作平台的径向偏差应在14000~22600mm之间。悬置平台的最大自重极限小于12t。悬置平台的径向变化范围应具有可操作性和方便性。按GB50205-2001验收要求制作组装，进行1.2P加载试验，合格后方可使用。当钢梯、钢梯安装装置安装时，吊台从烟囱底板脱落。203.0m平台上使用的H型钢构件由烟囱外侧吊装到平台上，工程机械由吊车吊到203.0m平台上。清理管壁嵌入件上的碎片，检查嵌入件的偏差。烟囱轴线为205.0米，吊线锤悬吊在203.0米上。首先安装钢托架，然后用起重机将两个BH梁吊到规定的位置，采用称重仪测量主梁之间的水平度。主梁之间的水平度控制在10mm以内，然后安装其他次梁，并放置异形板将悬挂平台简化为199.0米钢梯平台，安装199.0米体枕平台和爬梯，并设置栏杆。着陆后，悬挂平台逐步安装在170.9米平台上。同样，安装0/170.9mm钢平台和梯子，并安装所有平台的格栅和栏杆。

三、钢制内筒气举装置的安装

钢制内筒布置放样钢板按1.8m的长度预制，每个内筒在周向被三块钢板包围，并根据钢制内筒施工图的宽度和长度以及钢制内筒的安装，合理布置钢制内筒钢板和钢制内筒钢板。

钢制内筒内径5.7米。冲裁槽厚度分别为10mm(39M)、12mm(30M)、14mm(106M)和16mm(35M)。根据钢制内筒的直径计算出各零件的长度，并在切割和切割的基础上，进行3点相同周长的加工。下料应采用半主动火焰切割机，其沟槽和坡口应满足图纸要求。冲裁后，防腐保温公司必须对其进行审核和记录。标签号标有钢板角部的钢印和涂料，例如：a-n-m(a是烟囱的位置编号；n是n段；m是m块)。压头用于压头和三杆弯板机，盘圆和内卡模板的弦长为1.5m，用于检查顶曲率的轧制过程，间隙不大于3mm，滚压系统应按工作站编号的顺序放置，以方便当前的起重安装。钢制内筒的上端部分装配成钢筒。在所述预制位置将所述圆柱体焊接成多个圆体，并将所述圆柱体逐个悬挂在所述内筒的基础上。采用支撑梁和25t皮带轮装置，从1号到滚筒底部的焊接高度为15m，上部封头安装在预留位置。1号和2号气举底座安装在1号和2号钢制内缸的基础上，接地组和气举管道的焊接平台安装在1号和2号钢瓶的基础上。

钢制内筒的三套缸体通过运输小车到达烟囱的钢内筒，气缸板由起重机的锚头在螺旋轨道吊起并送到预定位置(每板至少使用两台锚机。它们被周边的初始高端部分包围，相邻两个圆柱体之间的三个纵向槽板被焊接和固定，纵向接缝环的外环的装配桶部分留有适当的间距。在间距两侧的适当位置焊接两对钢板。相邻的两块板由手动提升机拧紧，外围夹紧板固定。检查汽缸的周边以消除可能影响顶进的障碍。启动空气压缩机并打开进气阀。当气压室的压力达到额定的顶升压力时，启动10吨提升机，将塔顶拉起，使筒体段减速。当末端比下一桶段高出50-200毫米时，关闭提升机并关闭进气阀。将上半部分固定在规定的位置，用两台手动提升机将其拧紧，使随动气缸的最后一个纵向接头闭合并成对焊接。然后取下手动吊重机，切下索具的眼板，并对其进行抛光。慢慢打开排气阀，同时松开提升机，使顶部慢慢向下，使其接近下一段，两组对接焊接。

结束语：

烟囱钢内气顶倒装施工施工工艺是目前海内该结构的一种进步施工工艺。该工艺用于珠海电厂一期240m烟囱钢内筒和湛江奥里油电厂一期210m烟囱钢内筒的施工成果表明:该工艺与液压顶升和拔升等钢内筒施工工艺比拟,拥有机械装备投入少、工期短的优点,是一种值得推广的施工工艺。应用该工艺时,混凝土外筒筒身不受力,不会因钢内筒的施工要求而对外筒混凝土结构发生任何影响。

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