一种跨度长焊点少的锅炉顶棚及其吊装方法
【专利摘要】本发明涉及大型工业锅炉安装方法，具体是一种跨度长焊点少的锅炉顶棚及其吊装方法，其中锅炉顶棚具有若干个锅炉顶棚单元，每一个锅炉单元顶棚具有棚体，棚体内部设有首尾相连的水冷管，棚体的长度为20?25米，其吊装方法主要为：利用两台吊车配合，空中旋转垂直立起棚体，从锅炉顶口处直接吊装入锅炉内，棚体下端采用卷扬机牵引，中间采用卷扬机吊装防止下弯和过载，直至将棚体吊装至水平位置，完成一个锅炉顶棚单元的吊装工作，其它的锅炉顶棚单元也依此方法完成；本发明的锅炉顶棚采用沿锅炉顶口长度方向整体制造，应用大型现代化吊装设备，完成锅炉顶棚的整体吊装，提高了安装质量，延长了设备使用周期，提高了生产效率，具备良好的应用前景。
【专利说明】
一种跨度长焊点少的锅炉顶棚及其吊装方法
技术领域
[0001]本发明设计大型工业锅炉安装方法领域，具体是一种跨度长焊点少的锅炉顶棚及其吊装方法。【背景技术】
[0002]在工业大型锅炉的安装、改造、维修施工中，有时需要对顶棚水冷壁进行吊装，由于大型锅炉的顶口较大，长度往往在20m以上，而且强度也较低，为保证锅炉侧壁和顶棚的安全性，一般锅炉制造厂家在生产顶棚时都是分段出厂(比如每个顶棚段的长度为5米左右)，在安装过程中，再在现场进行分段吊装。
[0003]吊装完成后，需要在锅炉顶口处对各段顶棚内部的水冷管进行拼装焊接，由于每段顶棚内的水冷管排布密集，管口接头数量繁多，焊接难度非常大，为保证密封性，对焊接的质量要求也非常高，而且在焊接完成后还需要对焊点进行100%射线检测。[〇〇〇4]由于通常锅炉安装现场硫化烟气重、灰尘大，施工环境差，现阶段，管口焊接接头一次合格率通常只能达到80%左右，对焊接不合格的接头还需要进行返修，再次进行射线检测直到全部合格为止，这样一来，就大大增加了焊接施工周期，而且还会耗费较大的人力物力成本。此外，从近几年使用效果来看，现阶段的现场焊接接头的安装方式，在安装完成后， 焊接接头曾出现几次泄漏，发生泄漏后，需要关停锅炉，修复成本非常高。
【发明内容】
[0005]为解决传统锅炉顶棚安装工艺中出现的难题，本发明提供一种焊接接头少、安装施工高效的跨度长焊点少的锅炉顶棚及其吊装方法。
[0006]本发明的具体方案为:一种跨度长焊点少的锅炉顶棚，具有若干个锅炉顶棚单元， 每一个锅炉单元顶棚具有棚体，棚体的一侧表面上布满有若干个吊挂连接件，棚体的长度为20-25米，棚体内部布置有若干段首尾相接的水冷管，水冷管的进水口和出水口均设在棚体外部，棚体上设有吊挂连接件的一面沿其长度方向布置有若干根横梁，其中在位于棚体两个端部的横梁中间部位均对称焊接有两个吊耳，两个吊耳之间的间距为0.8-1米，在位于棚体中部的横梁中间部位设有1个吊耳，棚体表面沿其宽度方向还布置有2根临时加固纵梁，吊挂安装后拆除。
[0007]—种将跨度长焊点少的锅炉顶棚安装在锅炉顶口的吊装方法，其安装步骤为: 第一步:将棚体每个端部的两个吊耳利用钢丝绳以“A”型的系固方式连接，棚体两端的钢丝绳再分别与吊车A和吊车B连接；第二步:吊车A以较吊车B稍快的速度与吊车B同时将棚体吊起，吊车A与吊车B相互配合，使棚体逐渐翻转抬起，直至在吊车A的吊挂下，棚体呈垂直状态；吊车A通过钢丝绳与棚体上端两个吊耳系固连接，使棚体保持垂直的吊挂状态，此时，解开与棚体下端与吊车B连接的两个吊耳的钢丝绳，吊车B与棚体分离；第三步:吊车A将棚体以2-3米/分钟的速度从锅炉顶口垂直吊入至锅炉中，在垂直吊入过程中，首先卷扬钢丝绳A和卷扬钢丝绳A’分别与棚体下端横梁上的两个吊耳连接，然后再将卷扬钢丝绳B与棚体中部横梁上的吊耳系固连接，该过程中，应保证与卷扬钢丝绳B连接的吊耳完全进入锅炉顶口以下；第四步:锅炉顶口上方横跨设有吊挂钢梁，在吊挂钢梁上安装有滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组B，卷扬钢丝绳A、卷扬钢丝绳A’和卷扬钢丝绳B分别通过滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组 B与卷扬机A、卷扬机A’和卷扬机B连接；第五步:卷扬机A和卷扬机A’在滑轮组A和滑轮组A’的导向下，均以2-3米/分钟的速度将棚体的下端分多次拉起，卷扬机A和卷扬机A’每次将棚体拉起的高度不超过0.5米;在卷扬机A和卷扬机A ’前后两次拉起的间歇停顿期间，卷扬机B在滑轮组B的导向下，通过卷扬钢丝绳B同样以2-3米/分钟的速度将棚体中间部分拉起，卷扬机B每次将棚体拉起的高度不超过卷扬机A和卷扬机A ’每次拉起高度的一半，以防止卷扬机B过载;卷扬机A、卷扬机A ’和卷扬机B依次循环重复以上动作，并在吊车A的配合下，直至将棚体拉起至与锅炉顶口平行的状态；第六步:在锅炉顶口上方的吊挂钢梁上安装若干个手拉萌芦，在棚体面向吊挂钢梁的一面焊接若干个临时吊耳，手拉萌芦通过与临时吊耳连接，对棚体的吊挂状态进行精确微调，直至棚体水平吊挂在锅炉顶口内；第七步:所述吊挂钢梁上与棚体表面吊挂连接件对应的部位装有吊杆，吊杆的下端通过轴销与吊挂连接件固定连接，吊杆安装完毕受力后，依次将手拉萌芦、卷扬钢丝绳A、卷扬钢丝绳A’、卷扬钢丝绳B、吊车A和两根临时加固纵梁拆除，同时利用密封板将棚体与锅炉侧壁的连接处密封焊接。
[0008]本发明中，步骤四中滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组B安装在当棚体拉起至水平状态时吊耳位于吊挂钢梁上的正上方，以保证棚体在拉起过程中的平稳状态。
[0009]本发明相对于传统的吊装方法，具备的优势体现为:1、锅炉顶棚采用沿锅炉顶口长度方向整体制造，棚体内部的水冷管除了两个进水口和出水口，其他的水冷管接头全部由厂家焊接而成，免去了现场焊接接头的工作量程序，大大提高了安装效率，同时还能降低现场焊接不充分出现泄漏的风险。
[0010]2、应用大型现代化吊装设备，完成锅炉顶棚的整体吊装，安全高效；同时减少现场复杂条件下的人工焊接，提高安装质量；3、延长了锅炉建设单位的设备使用周期，降低维修率，提高了生产效率。【附图说明】
[0011]图1为锅炉顶棚单元棚体示意图；图2为吊耳与钢丝绳以“A”型的系固方式连接示意图；图3为吊装方法中第二步中将棚体翻转抬起的示意图；图4为吊装方法中第二步中将棚体垂直吊挂的示意图；图5为吊装方法中第三步示意图；图6为吊装方法中第四步示意图；图7为吊装方法中第五步示意图；图8为棚体与吊挂钢梁的安装示意图；图9为棚体与吊挂钢梁固定连接的示意图。
[0012]图中:1-棚体，2-吊挂连接件，3-7K冷管进水口，4-7K冷管出水口，5-横梁，6-吊耳， 7_临时加固纵梁纵梁，8-吊车A，9-吊车B，10-钢丝绳，11-锅炉顶口，12-锅炉，13-卷扬钢丝绳A，14-卷扬钢丝绳B，15-吊挂钢梁，16-吊杆，17-轴销。【具体实施方式】
[0013]本实施例中，一种跨度长焊点少的锅炉顶棚，具有三个锅炉顶棚单元，每一个锅炉顶棚单元具有棚体1，棚体1的重量为5吨，如图1所示，在棚体1的一侧表面上均匀布满有若干个吊挂连接件2,棚体1的长度为23.5米(可根据大型锅炉顶口的长度确定，一般可达到 20-25米)，棚体1内部布置有若干段首尾相接的水冷管，水冷管进水口 3和水冷管出水口 4均设在棚体1外部，棚体1上设有吊挂连接件2的一面沿其长度方向均匀布置有若干根横梁5， 其中在位于棚体1两个端部的横梁5中间部位均对称焊接有两个吊耳6,两个吊耳6之间的间距为0.8米(该间距可在0.8-1米之间选取，间距太小不利于吊装的稳定性，间距太大会产生横向弯曲)，在棚体1的中间横梁5上设有一个吊耳5,棚体1表面沿其宽度方向还布置有两根纵梁7，以加强棚体1在纵向上的强度。
[0014]将上述的其中一个锅炉顶棚单元安装到锅炉顶口的吊装方法，其步骤为:第一步:如图2所示，将棚体1每个端部的两个吊耳6利用钢丝绳以“A”型的系固方式连接，棚体1两端的钢丝绳再分别与吊车A8和吊车B9连接，吊车A8的起重量为300吨，吊车B9的起重量为50吨；第二步:如图3和图4所示，吊车A8以较吊车B9稍快的速度与吊车B9同时将棚体1吊起， 吊车A8与吊车B9相互配合，使棚体1逐渐翻转抬起，直至在吊车A8的吊挂下，棚体1呈垂直状态；吊车A8通过钢丝绳10与棚体1上端两个吊耳6系固连接，使棚体1保持垂直的吊挂状态， 此时，解开与棚体1下端与吊车B9连接的两个吊耳6的钢丝绳10,吊车B9与棚体1分离；第三步:如图5吊车A8将棚体1以2米/分钟的速度(该速度的取值范围为2-3米/分钟，速度太小影响吊装效率，速度太大会导致棚体1摇晃)从锅炉顶口 11垂直吊入至锅炉12中，在垂直吊入过程中，首先卷扬钢丝绳A13和卷扬钢丝绳A’(图中未画出)分别与棚体1下端横梁 5上的两个吊耳6连接，然后再将卷扬钢丝绳B14与棚体1中部横梁5上的吊耳6系固连接，该过程中，应保证与卷扬钢丝绳B14连接的吊耳6完全进入锅炉顶口 11以下；第四步:如图6所示，锅炉顶口 11上方横跨设有吊挂钢梁15,在吊挂钢梁15上安装有滑轮组A(图中未画出)、滑轮组A ’(图中未画出)和滑轮组B(图中未画出)，为保证棚体1在拉起过程中处于最佳的平稳状态，滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组B应当安装在当棚体1拉起至水平状态时吊耳6位于吊挂钢梁15上的正上方，卷扬钢丝绳A13、卷扬钢丝绳A’和卷扬钢丝绳 B14分别通过滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组B与卷扬机A(图中未画出)、卷扬机A’(图中未画出)和卷扬机B(图中未画出)连接；第五步:如图7所示，卷扬机A和卷扬机A ’在滑轮组A和滑轮组A ’的导向下，均以2米/分钟的速度(该速度的取值范围为2-3米/分钟，速度太小影响吊装效率，速度太大会加大拉起控制难度)将棚体1的下端分多次拉起，卷扬机A和卷扬机A’每次将棚体1拉起的高度0.4米 (每次拉起的高度不超过0.5米)；在卷扬机A和卷扬机A’前后两次拉起的间歇停顿期间，卷扬机B在滑轮组B的导向下，通过卷扬钢丝绳B14同样以2米/分钟的速度(该速度的取值范围为2-3米/分钟，速度太小影响吊装效率，速度太大会加大拉起控制难度)将棚体1中间部分拉起0.15米，以防止卷扬机B过载(卷扬机B每次将棚体1拉起的高度不超过卷扬机A和卷扬机A’每次拉起高度的一半);卷扬机A、卷扬机A’和卷扬机B依次循环重复以上动作，并在吊车A的配合下，直至将棚体1拉起至与锅炉顶口 11平行的状态；第六步:在锅炉顶口 11上方的吊挂钢梁15上安装若干个手拉萌芦(图中未画出)，在棚体1面向吊挂钢梁15的一面焊接与手拉萌芦相同数量的临时吊耳，手拉萌芦与其相对应的临时吊耳连接，通过控制手拉萌芦，对棚体1的吊挂状态进行精确微调，直至棚1体水平吊挂在锅炉顶口 11上；第七步:如图8和图9所示，所述吊挂钢梁15上与棚体1表面吊挂连接件2对应的部位装有吊杆16,吊杆16的下端通过轴销17逐个与吊挂连接件2固定连接，吊杆16安装完毕，确定吊杆16受力后，依次将手拉萌芦、卷扬钢丝绳A13、卷扬钢丝绳A’、卷扬钢丝绳B14以及吊车 A8、两个临时加固纵梁拆除，同时利用密封板将棚体1与锅炉侧壁的连接处密封焊接。
[0015]本实施例中，另外的两个锅炉顶棚单元采用相同的方法步骤吊装至锅炉顶口 11对应的部位，并通过吊杆16固定在锅炉顶口 11上方，相邻锅炉顶棚单元之间水冷管进水口 3和水冷管出水口 4相互焊接，相邻锅炉顶棚单元之间采用密封板进行密封焊接。
【主权项】
1.一种跨度长焊点少的锅炉顶棚，具有若干个锅炉顶棚单元，每一个锅炉单元顶棚具 有棚体，棚体的一侧表面上布满有若干个吊挂连接件，其特征在于:棚体的长度为20-25米， 棚体内部布置有若干段首尾相接的水冷管，水冷管的进水口和出水口均设在棚体外部，棚 体上设有吊挂连接件的一面沿其长度方向布置有若干根横梁，其中在位于棚体两个端部的 横梁中间部位均对称焊接有两个吊耳，两个吊耳之间的间距为0.8-1米，在位于棚体中部的 横梁中间部位设有1个吊耳，棚体表面沿其宽度方向还布置有2根临时加固纵梁。2.用于将如权利要求1所述的一种跨度长焊点少的锅炉顶棚安装在锅炉顶口的吊装方 法，其特征在于:第一步:将锅炉顶棚单元棚体每个端部的两个吊耳利用钢丝绳以“A”型的系固方式连 接，棚体两端的钢丝绳再分别与吊车A和吊车B连接；第二步:吊车A以较吊车B稍快的速度与吊车B同时将棚体吊起，吊车A与吊车B相互配 合，使棚体逐渐翻转抬起，直至在吊车A的吊挂下，棚体呈垂直状态；吊车A通过钢丝绳与棚 体上端两个吊耳系固连接，使棚体保持垂直的吊挂状态，此时，解开与棚体下端与吊车B连 接的两个吊耳的钢丝绳，吊车B与棚体分离；第三步:吊车A将棚体以2-3米/分钟的速度从锅炉顶口垂直吊入至锅炉中，在垂直吊入 过程中，首先卷扬钢丝绳A和卷扬钢丝绳A’分别与棚体下端横梁上的两个吊耳连接，然后再 将卷扬钢丝绳B与棚体中部横梁上的吊耳系固连接，该过程中，应保证与卷扬钢丝绳B连接 的吊耳完全进入锅炉顶口以下；第四步:锅炉顶口上方横跨设有吊挂钢梁，在吊挂钢梁上安装有滑轮组A、滑轮组A’和 滑轮组B，卷扬钢丝绳A、卷扬钢丝绳A’和卷扬钢丝绳B分别通过滑轮组A、滑轮组A’和滑轮组 B与卷扬机A、卷扬机A’和卷扬机B连接；第五步:卷扬机A和卷扬机A ’在滑轮组A和滑轮组A ’的导向下，均以2-3米/分钟的速度 将棚体的下端分多次拉起，卷扬机A和卷扬机A’每次将棚体拉起的高度不超过0.5米;在卷 扬机A和卷扬机A ’前后两次拉起的间歇停顿期间，卷扬机B在滑轮组B的导向下，通过卷扬钢 丝绳B同样以2-3米/分钟的速度将棚体中间部分拉起，卷扬机B每次将棚体拉起的高度不超 过卷扬机A和卷扬机A ’每次拉起高度的一半，以防止卷扬机B过载;卷扬机A、卷扬机A ’和卷 扬机B依次循环重复以上动作，并在吊车A的配合下，直至将棚体拉起至与锅炉顶口平行的 状态；第六步:在锅炉顶口上方的吊挂钢梁上安装若干个手拉萌芦，在棚体面向吊挂钢梁的 一面焊接若干个临时吊耳，手拉萌芦通过与临时吊耳连接，对棚体的吊挂状态进行精确微 调，直至棚体水平吊挂在锅炉顶口上；第七步:所述吊挂钢梁上与棚体表面吊挂连接件对应的部位装有吊杆，吊杆的下端通 过轴销与吊挂连接件固定连接，吊杆安装完毕受力后，依次将手拉萌芦、卷扬钢丝绳A、卷扬 钢丝绳A’、卷扬钢丝绳B\吊车A和2根临时加固纵梁拆除，同时利用密封板将棚体与锅炉侧 壁的连接处密封焊接。3.根据权利要求2所述的用于将一种跨度长焊点少的锅炉顶棚安装在锅炉顶口的吊装 方法，其特征在于:所述滑轮组A、滑轮组A ’和滑轮组B安装在当棚体拉起至水平状态时吊耳 位于吊挂钢梁上的正上方，以保证棚体在拉起过程中的平稳状态。
【文档编号】F23M5/08GK106016233SQ201610441024
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】方元齐, 王景超, 朱泽锋, 陈玮
【申请人】中国十五冶金建设集团有限公司