百万机组超重顶板梁吊装

百万机组超重顶板梁吊装

谢誉军

中国能源建设集团广东火电工程有限公司

摘要：一直以来锅炉顶板梁安装为锅炉设备安装关键性项目，锅炉设备安装机械选型主要取决于顶板梁的安装。由于顶板梁是锅炉受热面主要的受力部位，承载锅炉主要的重量，再加上其非常大的跨距，因此其重量远超其他钢架，特别是π型炉，顶板梁的重量与钢架的重量相差悬殊，如何即安全又经济的完成顶板梁的吊装，对锅炉设备的安装起着关键性作用。本文将主要阐述陆丰宝丽华电厂锅炉顶板梁的吊装。

关键词：顶板梁、吊装、锅炉

一、工程概况

广东陆丰甲湖湾电厂新建工程2×1000MW燃煤机组，#1机组锅炉主钢架分为7层，其中最重件为立柱，重27853Kg，主钢架高87.7m。而锅炉顶板梁共有10根，分别布置在锅炉钢结构K2、K3、K4、K5、K6轴。其中K2顶板梁、K3顶板梁、K4顶板梁和K5顶板梁为叠梁，它们都是由上下两根板梁组合而成的，K6顶板梁有2根。顶板梁最重单件为K4顶板梁，重量180t。参数表如下：

本次吊装采用MK1200/140t塔吊与SCC9000履带吊抬吊的方法完成顶板梁的卸车、起吊和吊装就位。

二、陆丰甲湖湾电厂锅炉顶板梁吊装方案

1、吊装方案说明

陆丰甲湖湾电厂布置极为紧凑，位置非常小，这给机械布置带来极大的困难。因此，顶板梁吊装方案需在开工前就需要确定下来，以便缓建周围建筑物，临时道路铺设确保顶板梁吊装。

2、吊装过程

顶板梁由运输车运至指定地点，将顶板梁卸在起吊区域。

对于叠梁结构，下梁卸车后即进行架子搭设等准备工作，上梁则需先翻身，翻身后直接进行吊装准备工作。

图1顶板梁起吊

准备工作完成后，由MK1200/140t塔吊和SCC9000履带吊双机抬吊，由炉后起吊，先起吊到炉顶，在通过回转摆臂等动作，完成顶板梁的吊装工作。

图3顶板梁吊装过程示意图

三、有关计算校核

1、风压计算（以五级风为准）

根据伯努利方程可得出的风速与风压的关系，风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力，风力达到五级时（属劲风），风速C=8.0-10.7m/s；风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力，风的动压：

图4顶板梁吊耳示意图

K2、K3、K4、K5顶板梁上梁各安装8只吊耳（4只用于顶板梁翻身），下梁各安装4只吊耳。K4顶板梁上梁重量最大为180t，分配到900t履带吊这端重量为132t，安装2只吊耳，位置对称，平均分配负荷，每只吊耳承受载荷66t。

吊耳选用Q345，其σs=345MPa,取1.5倍的安全系数，其许用拉应力[σ]=230MPa，许用剪应力[τ]=0.6[σ]=138MPa

3、吊耳危险截面强度校核：

单个吊耳最小危险截面：

S=（220-90）X50=6500mm2=0.0065m2；

单个吊耳最大受力：

F=66000X9.8=646800N；

吊耳受到最大拉应力：

σ=F/S=646800/0.0065=99.51MPa<[σ]

吊耳最大抗剪切截面

τ=F/S=646800/0.0065=99.51MPa<[τ]

4、吊耳焊缝强度校核

吊耳受拉伸作用，吊耳板采用双坡口满焊，按对接焊缝校核，即

图5K2顶板梁吊点布置

K2上梁重133t，加上风载1.2t和架子等约0.8t，按135t计算。900t履带吊和140t塔吊的吊点分别设置在离K2上梁中心L1=10.7m，L2=20m的位置，

F1+F2=135t（1）

F1*L1=F2*L2（2）

综合（1）（2）可得

900t履带吊负荷为F1=88t，140t塔吊负荷为F2=47t。

其中，140t塔吊最大工作幅度为35m，额定负荷为60.9t，附加重量有钢丝绳和卡环1t；900t履带吊工况为HJDB-21m-280+250+80，最大工作幅度为52m，额定负荷为134.8t，附加重量有钢丝绳和卡环1t，吊钩9t，可计算得：

140t塔吊最大负荷率：δ1=（47+1）&pide;60.9×100%=78.8%

900t履带吊最大负荷率：δ2=（88+1+9）&pide;134.8×100%=72.7%

5.2、K4顶板梁吊机负荷分配计算

两吊机的起重能力和吊点布置的位置，如图：

图6K4顶板梁吊点布置

K4上梁重180t，加上风载1.2t和架子等约0.8t，按182t计算。900t履带吊和140t塔吊的吊点分别设置在离K4上梁中心L1=10.7m，L2=21.8m的位置，

F1+F2=182t（1）

F1*L1=F2*L2（2）

综合（1）（2）可得

900t履带吊负荷为F1=122t，140t塔吊负荷为F2=60t。

其中，140t塔吊最大工作幅度为27.5m，额定负荷为84.9t，附加重量有钢丝绳和卡环1t；900t履带吊工况为HJDB-21m-80+170+0，最大工作幅度为24m，额定负荷为187.1t，附加重量有钢丝绳和卡环1t，吊钩9t，可计算得：

140t塔吊最大负荷率：δ1=（60+1）&pide;84.9×100%=71.9%

900t履带吊最大负荷率：δ2=（122+1+9）&pide;187.1×100%=70.5%

两吊机负荷率均满足双机抬吊的安全要求。

5.3、K6梁使用900t履带吊单机吊装。

具体顶板梁分配负荷见下表

6、钢丝绳校核

吊装顶板梁选用Φ43，6×37+1，长9米钢丝绳1对，Φ65，6×37+1，长9米钢丝绳1对。

MK1200/140t塔吊这端使用Φ43的钢丝绳，抗拉强度为1700MPa，其破断拉力为118.5t,使用2绳4股来吊装，MK1200/140t塔吊最重负荷为61t，钢丝绳夹角以15°来计算，则有：

K=118.5×4×0.82×cos15°&pide;61=6.2>6

SCC9000履带吊这端使用Φ65的钢丝绳，抗拉强度为1700MPa，其破断拉力为266.5t,使用2绳4股来吊装，SCC9000履带吊最重负荷为132t，钢丝绳夹角以15°来计算，则有：

K=266.5×4×0.82×cos15°&pide;132=6.4>6

两顶板梁钢丝绳安全系数K均大于6，符合安全要求。