烟囱双钢内筒同时顶升在电厂施工中的应用

马骥

（山东电力建设第二工程公司，山东 济南 250100）

摘要：文章对国家“西电东送”重点项目华润贺州电厂一期工程2×1000MW机组烟囱缸内筒的主要施工过程进行了介绍，并总结了相关的施工经验。作者在华润贺州电厂一期工程2×1000MW机组#1机组施工过程中任项目质量主管，全过程的参与了烟囱钢内筒的施工。

关键词：电厂烟囱；钢内筒；钛钢复合板；气顶倒装法；同时顶升

中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0045-021工程概况

华润电力贺州电厂2×1000MW机组工程烟囱设双钢内筒，总高240m，分为两段：上段长165m，悬挂于225m平台上，下段长75m，自立于基础支墩上。42～60m处为烟道接口，全高设置加强圈。钢内筒35m以下采用普通Q235B钢板，悬挂点处采用20+1.2mm规格钛钢复合板，烟道口处采用12+1.2mm规格钛钢复合板，其余部位采用10+1.2mm规格钛钢复合板。钢内筒每圈采用三块钛钢复合板围合而成，板高度多采用2m。自42m往上全高外包2*40mm厚超细玻璃棉毡，筒首外露部分玻璃棉毡外包4.5mm厚不锈钢板。

2主要方案

采用气顶倒装法对两台钢内筒同时顶升，布置两台空压机作为气源站，一用一备，接两路路电源应对紧急情况；双筒采用一路进气管道，自操作台处分为两路供两个钢内筒顶升用；采用两台卷扬机分别牵引两个钢内筒，互不影响，卷扬机主令控制器接至操作台旁边，由顶升操作人员同时操作进出气阀门及主令控制器，做到气顶及牵引同步；外保温随顶随保温，减少工期及后期保温难度。采用此方案仅用时65天两台钢内筒就同时顶升到顶，同时完成了外保温工作。

3施工工艺及流程

3.1施工技术准备

（1）编制施工方案和有关技术文件；（2）进行焊接工艺评定，由焊接专业工程师组织进行，确定焊材型号、规格和焊接方法工艺；（3）设计气压顶升装置、进行详细的计算并经过审批。

3.2现场准备

（1）在筒体的下一层平台上提前安装顶升导向装置；（2）准备好密封圈材料，必须符合耐磨性和密封可靠性的要求；（3）内胆应选用质量良好的密封性内胎，购买时应附有产品合格证书和检测合格证明，进场后应进行气压试验，待试验完毕并无缺陷时方可投入使用；（4）由于在施工现场无压缩空气管线，设置临时压缩空气站，内有一台21m3/min的螺杆式空气压缩机，操作台位置应当放在便于观察到筒体顶升情况的位置。

3.3气顶装置制作和安装

（1）封帽制作：封帽由14mm厚的钢板卷制成锥角为30o的锥体状，重量约为8t。

（2）气顶装置主体制作和安装：气顶装置主体就是一个密封圆筒形容器，由底板、圆筒下段和上段、锥体段、加强环及施工平台组成。底板采用16mm厚的钢板制作，圆筒采用12mm厚的钢板卷制而成，锥体段用12mm厚的钢板。施工平台用槽钢、角钢和花纹钢板组合而成。加强环用12mm厚钢板卷制。

为减少钢内筒与内胆的挤压，在内胆上下部位共设4层24个导向轮。预制时将底板与下直段进行组合，锥段与上直段进行组合，总体分为两部分，运进烟囱后再组合。

（3）气顶装置内、外施工平台制作、安装。施工平台是内筒复合板对口、焊接、焊口处理及检测的主要工作面。外平台分为3层，分别为组装、焊接、打磨平台。内平台分为4层，除以上3层外，第4层为钛板焊接平台。工作平台随筒体环状布置。平台宽1m，平台内侧距离内筒0.12m，平台栏杆高1m。第二层外平台底部安装一根I20b工字钢做轨道，用于钢板的拼接。由于内筒施工是垂直交叉作业，层间施工平台与内筒间缝隙需铺设防火石棉布。

（4）空压机及气路装置布置、制作、安装。烟囱施工孔外侧放置储气罐及空压机，储气罐出气管通入烟囱内后，在控制平台处设阀门。

3.4顶升前的检查工作

（1）空气压缩机调试正常工作；（2）卷扬机调试正常工作；（3）检查气囊严密无渗漏，状态良好；（4）所有装置及管道阀门必须按图纸制作安装并验收通过，所有安全设施、安全警示牌必须齐全、符合

要求。

3.5内筒本体施工流程

第一步：向内胆内充气，使内胆膨胀将密封圈与钢筒内壁密封。

第二步：启动牵引卷扬机，钢丝绳拉紧后切断电源；待空压机运行后，内筒上升时再次开动卷扬机使卷扬机与内筒同步上升，以保证钢内筒处在垂直位置。

第三步：向气囊内冲气，严密监视压力表的变化，当钢内筒上升高度超过筒体纵向高度50mm后，停止充气，保证筒体处于稳定状态。

第四步：利用单轨吊将壁板就位，此时第一、二、三层平台进行的工作分别为：对口、焊接、打磨，第四层平台进行钛板的焊接工作。

第五步：重复以上步骤直至钢内筒帽顶超过230m钢平台并接近牵引天梁，停止顶升，将内筒落回地面后将天梁拆除，天梁拆除后依靠外导向轮保证钢内筒垂直，然后继续顶升至设计标高。

第六步：在每节顶升完毕后在35m平台上应进行相应保温，以保证钢内筒之后的顺利顶升。

3.6附件安装

（1）内筒降到地面并固定后，将内筒找正，然后安装悬挂点及止晃点；（2）加强圈安装时确保间距正确，遇到环向焊缝则避让300mm；（3）将烟道口周围的加强肋全部施工完，然后进行烟道口开孔；（4）最后进行伸缩节施工，伸缩节采用氟橡胶板为主材，施工过程中，配合厂家所供的专用胶进行螺栓固定。

3.7气顶装置拆除

顶升完成后，内筒降到地面并固定完，悬挂点及止晃点安装完后，进行气顶装置的拆除工作，拆除工作自上至下，先拆除封帽部分，在封帽待切除部位焊接吊耳，利用小拔杆配合卡环将其吊起，用气割将其切下，然后落至地面。

封帽拆除后，在钢内筒底部按照图纸要求用气割割除安全门，利用安全门为通道，进入钢内筒内部，利用夹具、吊具进行切除作业，运出钢内筒，至此切除工作完成。

切除作业过程中应做好应有的防护措施，以免造成人员及财产损失。同时注意切除过程中对钢内筒内侧钛板的防护，避免出现人为损伤。

4气顶装置稳压安全措施

顶升过程中由于气压不稳，容易造成内筒不稳、晃动、损坏密封圈、甚至筒体被顶出气顶装置酿成事故，为避免以上状况发生，必须注意以下事项：

（1）为保证顶升过程中动力不中断，应设两路电源，在一路断电时另一路可以立即启用。

（2）顶升时应按分节表中的顶升气压进行操作，空气室气路管道上设安全阀设定气压最大为2MPa，如果顶升时气压已经超过而筒体没有上升，此时应检查是否有障碍，不得继续加压。

（3）安排专人值班监视筒内气压，气压下降应立即补压，以保证钢内筒处于较稳定状态。

（4）如果压力下降过快则应将内筒缓缓落至支墩上，将内筒余压放尽，检修人员从安全门进入检查、更换密封圈或内胎。

（5）根据分节表内筒帽顶马上到平台时，应有专人上该层平台监护，并提前装好导向轮，防止与平台钢梁相撞。