浅谈锅炉地脚螺栓安装方法

前期管理 2018-08-09 10:27:27
  前言 
  目前,我国燃煤火力发电厂的锅炉钢架结构是由许多大型的H型钢柱和工字型钢梁或组合槽钢梁用高强度螺栓连接组合而成的。H型钢柱的柱脚是靠锅炉混凝土基础中预埋的地脚螺栓来连接固定的。因而,对于安装锅炉钢架的安装公司来说,炉架本体各构件用螺栓连接时,螺栓穿孔率的高低,炉架结构的组装速度和安装质量,都取决于锅炉混凝土基础中预埋的地脚螺栓的定位精度和施工质量,这历来是我们土建专业和安装专业共同关心和重视的焦点。 
  1 工程概况 
  云南威信电厂2×600MW超临界“W”火焰燃煤发电机组,设计有2台锅炉。每台锅炉基础占地50.2m×53.7m即2695.7m2,共布置了40组地脚螺栓安装架,每组上有四根直埋地脚螺栓与锅炉H型钢柱相连接固定。现行电力建设施工质量验收及评定规程中对直埋地脚螺栓的安装精度要求高,其允许偏差为:平面位置定位偏差不得超过±2mm,顶标高允许偏差范围为0~10mm,垂直度偏差必须小于1/1000。本工程地脚螺栓数量多,种类多,精度要求高,且多数螺栓顶部的标高不在一个水平面上,这些都是本工程的难点。 
  2 施工前准备工作 
  2.1 熟悉图纸:施工前必须熟悉锅炉结构施工图和地脚螺栓安装图,可以先把每个螺栓的标高和定位轴线标识在同一张图纸上,便于施工。 
  2.2 螺栓固定架的拼装(由于本工程螺栓固定架都是散装件,安装前需进行拼装):拼装前把散件编好号,每种规格用电焊机拼装好,螺栓从对应的钢架顶面四角处的螺栓孔(每个固定架上下两层,8个螺栓孔),垂直穿下,并套上定位垫板,最后将螺栓下部丝口处的定位垫板和螺母带上,为了方便以后安装时微调螺栓,在每个螺栓孔的位置四个方向焊好四个带配套螺杆小螺帽(见附图)。  
  2.3 混凝土基础承台的施工:锅炉基础第一次施工至图纸设计的预埋件标高也就是地脚螺栓安装架底部标高, 施工中必须控制好埋件的顶标高,原则上是宜低不宜高,否则,会导致螺栓安装架就位后,架顶面标高超高,待螺栓安装架就位后,再将安装架底部四角与埋件焊接。 
  2.4 基准线的定位:首先用全站仪或经纬仪将"+"交叉两条主轴线投至已浇混凝土承台上,作为整个锅炉的基准线,轴线允许偏差±5mm。 
  2.5 搭设双排架:沿整个锅炉基础四周搭设双排架,作为拉钢丝的基础,也就是通常说的龙门架,龙门架必须保证稳定性,高度比地脚螺栓高5cm,以便钢丝能通过时不受阻碍,同时又可以方便施工人员后期验收时对螺栓平面精度的测量。 
  2.6 施工所需的工器具:电子经纬仪、水准仪、水平尺、弹簧称、5m卷尺两把、50m长钢卷尺一把、吊线锤、撬杠、钢丝(所有计量器具都必须经过检验)等等。 
  3 施工过程及工艺 
  3.1 螺栓安装架初步就位:根据图纸将螺栓固定架按其型号规格,进行编号,并运至现场,用吊车将螺栓安装架逐个起吊放在承台相应位置并根据混凝土基础承台上已弹好的"十"字中心线,用撬杠将螺栓架调整到中心位置。 
  3.2 螺栓固定架顶标高的控制:螺栓固定架顶面的设计标高为-1.3m,-1.35,-1.4安装允许偏差为±10mm。可先用水准仪测出每个固定架底面四角预埋件的实际标高,若比设计标高偏低时,可用撬杠将钢架底脚撬起,在其下部垫上薄钢板或楔铁,钢架顶标高调整好后,再将钢架下部与混凝土基础承台顶面四角的预埋铁件焊接固定然后复测钢架顶标高。 
  3.3 螺栓顶面标高的控制:螺栓顶面设计标高允许安装偏差0~10mm,先用水准仪测出固定架顶端定位垫板实际标高,该标高值与对应的螺栓顶面设计标高的差值,设定为L,用钢卷尺从顶端定位垫板量至螺栓顶(此读数应该为L+5mm),调好后,将此定位钢垫板与螺栓点焊接。 
  3.4 钢丝拉设方法:待固定架粗步就位后,在整个锅炉基础周围搭设双排架作为轴线定位的龙门架,龙门架必须稳固,不能动摇。然后根据厂区的控制网点把轴线引到龙门架上。施工中,由测量人员将全站仪架设在厂区控制点上,调平找正后,然后把纵横向四个点投到第一次浇筑混凝土面上,在锅炉的东西南北向的龙门架的钢管上轴线通过处用锯弓刻一小槽作为控制点,最后用吊锤把点引至刻好槽的钢管上,用钢卷尺依次定出各横向及纵向的轴线。然后通长绷上ф0.5mm的钢丝(钢丝两头用花兰螺栓调节,使钢丝绷紧拉直)。这样,每个螺栓安装架顶面纵向和横向钢丝的"+"字交叉点,就是该螺栓安装架顶的轴线中心点。(注:使用钢卷尺,必须用弹簧称拉钢卷尺,根据检测当弹簧称显示拉力为15Kg才能表示此时钢卷尺读数准确)。 
  3.5 螺栓中心轴线定位及垂直度的控制:由于每个螺栓的中心线都用"+"字交叉点钢丝调平,施工人员每三人为一小组,每小组由一人蹲在螺栓安装架顶面用钢卷尺量螺栓顶中心眼距钢架顶纵向或横向轴线钢丝的水平距,另一人将水平尺竖向紧靠在螺杆中部,根据水平尺上横向气泡是否居中来调整螺栓的垂直度,并用螺栓孔边的小螺杆调节螺栓,使其最终到达中心位置,并且使螺栓竖向垂直度偏差小于1/1000。水平调节用每个螺栓孔有四个小螺栓调节,调整好后,由第三人用电焊将顶端定位垫板与钢架点焊住,将螺栓中部定位垫板与螺栓也点焊住。最后用钢卷尺复核架顶四根螺栓的中心距及对角距确认无误后,再将垫板与螺栓及钢架满焊。施工焊完毕,应及时清除焊缝处的药皮与焊渣。 
  3.6 螺栓丝口保护:安装完毕后,应及时对所有螺栓上部外露的丝杆采取保护措施,以免在进行后续施工中碰坏丝孔及混凝土二次灌浆时损坏丝口。在此次施工中,我们采用的保护措施是:先给丝杆部位涂上一层黄油,再用塑料纸进行包裹,最后用配套丝杆套子套在螺栓的丝杆上。这样即可防止丝杆生锈又可防止进行混凝土二次灌浆时外力撞击损坏丝口。最后必须强调的是,混凝土再次浇筑时必须保证振动棒不能碰撞螺栓固定架及螺杆,以保证浇筑前后螺栓的固定性。 
  4 检验与效核 
  4.1 检验东西南北四个方向的轴线点 利用全站仪检验混凝土承台上轴线点,误差控制在2mm之内(锅炉地脚螺栓由于是整体钢结构体系所以此误差和地脚螺栓误差不冲突),然后用吊锤检验钢丝的误差。 
  4.2 检验每条轴线(钢丝)的误差 三人一组,以龙门架上轴线点为基准,一人在一端把钢卷尺固定住,一人在钢卷尺另外端用弹簧秤拉到15KG,一人相应的读出相邻钢丝(轴线)的读数,拉钢卷尺时必须注意当天的气候,如遇大风,大太阳时不宜检验。 
  4.3 检验螺杆,轴线检查合格后,用小卷尺检验螺杆水平方向距离。用水准仪检验标高;检验螺杆水平方向距离时,必须保证卷尺的水平性。如发现螺杆有有偏差,利用螺栓孔周围四个小螺杆及时调节,直到无误差为止。检验标高时必须保证后视与测点的距离和前视点与测点的距离大致相等以减少测量误差。 
  5 结束语 
  施工完毕,经验收,威信电厂#1机的锅炉基础总计160根直埋地脚螺栓其顶面标高偏差、平面位置偏差及螺杆垂直度偏差均未超出规范允许偏差范围,全部合格并一次性通过验收。螺栓固定的方法特别重要,安装方法有很多种,但是利用螺栓孔周围四个小螺杆调节螺栓既方便又高效。固定架和螺栓先固定好在整体装卸也是比较省时间的,安装中先固定支架,后调整螺栓(即先粗调,后微调)要比先固定螺栓后调整支架更省力、省时。
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