大型座式汽包八字门型起吊架及吊装施工方法与流程

本发明涉及汽包吊装技术领域，具体的说是一种大型座式汽包八字门型起吊架及吊装施工方法。

背景技术：

我公司越南升龙项目有2台300MW级锅炉，所用汽包是设计在钢架顶部向炉前外挑位置的座包，具有重量大，安装高度高的特点。采用这种类型布置的汽包，施工中多采用大型履带式吊车，单机或双机抬吊的方式进行吊装。但由于汽包重达160t，特别是在海外工程中，采用大型履带吊装成本太高，且炉前汽机房需要预留大量结构框架，用于大型吊车的进出、回转与站位，会对汽机房主体工程进度产生较大的影响，加大工期成本、机械成本。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种结构简单、安全性高、实用性强、吊装成本低的大型座式汽包八字门型起吊架及吊装施工方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：大型座式汽包八字门型起吊架，所述起吊架为两组型外挑架，并以“八”字结构布置于锅炉钢架顶部前侧；所述型外挑架包括第一承重立柱、第二承重立柱和起吊梁，第一承重立柱下部固定在支撑住的顶部，第二承重立柱下部固定在炉顶大板梁的顶部，起吊梁布设在第一承重立柱和第二承重立柱的顶部；所述起吊梁上还布设有用于吊装汽包的滑轮组。

优选地，所述第一承重立柱和第二承重立柱均垂直于地平面，并使得起吊梁保持在汽包顶标高上方能够满足滑轮组吊装距离的高度。

优选地，所述第二承重立柱两侧均设有加强筋，用于对门型架支撑加固，所述第二承重立柱和两侧加强筋与炉顶大板梁顶部翼板用抱卡固定，抱卡与第二承重立柱满焊焊接，不与炉顶大板梁焊接。

优选地，所述起吊梁采用两根H型钢双拼焊接而成，其腹板处用钢板在内外两侧加强。

优选地，所述第一承重立柱和第二承重立柱均采用H型钢制作。

优选地，所述滑轮组通过焊接在炉顶大板梁下部的吊耳悬挂。

大型座式汽包的吊装施工方法，包括如下步骤，

步骤一：卸车，汽包卸车直接卸至起吊位置，并保证汽包方向正确；

步骤二：吊装系统布置，根据汽包起吊位置及吊装高度在锅炉炉膛上部布置一套“八”字门型起吊架、两套滑轮组，用两台卷扬机布置在炉顶两侧牵引滑轮组的钢丝绳；

步骤三：吊装系统检查与试吊，对整套系统进行检查，全部检查合格后进行试吊，通过卷扬机牵引滑轮组系统缓慢起钩，使得汽包离开地面使得汽包离开地面至静吊高度时停止，静吊，静吊无异常进行抱闸试验，使滑轮组继续起升至试验高度，单侧落钩，如有溜钩现象相应地调整抱闸，然后再试验，直至合格；

步骤四：汽包吊装，试吊正常后，即进行正式吊装汽包，对吊装系统及起吊前的准备工作进行全面检查，检查合格后进行正式吊装，两侧滑轮组同时起升，水平起吊汽包，滑轮组缓缓起升，匀速起吊，当汽包达到安装标高上方预留高度处停止，抱闸锁死卷扬机，锁死卷扬机出力绳头；

步骤五：汽包支座、支撑梁的吊装及安装，利用主力平臂吊吊装汽包支座及支撑梁并安装就位后将汽包降至水平标高就位。

步骤六：拆除系统，拆除汽包圈绳、卷扬机及临时设施，回收工器具。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用H型钢制作两组型外挑架，并以“八”字的结构布置于锅炉钢架顶部前侧，作为汽包吊装承重梁，与滑轮组、卷扬机配合进行汽包吊装，直接在锅炉原有钢架的基础上进行门型架布置安装，不需要炉前汽机房预留大量结构框架，吊装操作中占用空间小，不会对汽机房主体工程进度产生大的影响，节约工期成本、机械成本；

(2)本发明采用型的型制结构，可以有效解决因汽包标高高于大板梁标高而造成的吊装高度不足的难题；

(3)本发明采用“八”字型布置起吊架，可以有效解决因汽包蹲座于炉前悬挑钢架上，缓装汽包底部支承钢架后，汽包吊装外挑架因无承重支点向炉前延伸幅度不足的难题，同时可以有效解决该类型汽包吊装时临时吊装点与正式支承点的位置相冲突的适应性，提高了工法的应用广泛性与可推广性。

(4)本发明采用H型钢双拼焊接制成起吊梁，用H型钢制作承重立柱，并组合成门型吊装架，经过精心计算，满足了安全性的同时，材料还可反复使用，达到节材效果；

(5)本发明施工方法安全性高，实用性强，施工成本低，适用于300MW及以下级别的锅炉机组蹲座式汽包吊装施工，本发明已在工程实践中取得了显著的经济效益，值得推广及应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是起吊梁结构示意图。

图3是抱卡与炉顶大板梁固定连接结构示意图。

图4是本发明的工艺流程图。

图5是本发明起吊架布置示意图。

图6是卷扬机与大板梁连接结构示意图。

图7是卷扬机布置示意图。

图8是吊耳结构示意图。

图9是吊耳的侧面结构示意图。

图10是滑轮组钢丝绳穿绕示意图。

图11是绳卡的正确打法及安全弯的示意图。

图12是本发明一实施例汽包吊点设置示意图。

图13是本发明一实施例汽包就位位置示意图。

图中标记：1、第一承重立柱，2、第二承重立柱，3、起吊梁，4、支撑柱，5、炉顶大板梁，6、滑轮组，7、吊耳，8、K/C大板梁，9、 K-A列立柱，10、C列立柱，11、1ZK-A/K-2立柱，12、A1轴，13、卷扬机。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，大型座式汽包八字门型起吊架，起吊架为两组型外挑架，并以“八”字结构布置于锅炉钢架顶部前侧。型外挑架包括第一承重立柱1、第二承重立柱2和起吊梁3，第一承重立柱 1下部垂直固定在支撑柱4的顶部，第二承重立柱2下部垂直固定在炉顶大板梁5的顶部，起吊梁3布设在第一承重立柱1和第二承重立柱2的顶部，使得起吊梁3保持在汽包顶标高上方能够满足滑轮组6 吊装距离的高度。如图3所示，第二承重立柱2两侧均设有加强筋，用于支撑加固门型架。第二承重立柱2和两侧加强筋与炉顶大板梁5 顶部翼板用抱卡固定，抱卡与第二承重立柱2满焊焊接，不与炉顶大板梁5焊接。第一承重立柱1和第二承重立柱2均采用H型钢制作。如图2所示，起吊梁3采用两根H型钢双拼焊接而成，其腹板处用钢板在内外两侧加强。起吊梁3上还布设有用于吊装汽包的滑轮组6，滑轮组6通过焊接在炉顶大板梁5下部的吊耳7悬挂在起吊梁3上。滑轮组6由动滑轮组和定滑轮组构成，定滑轮组通过吊耳7悬挂在起吊梁3上，动滑轮组通过U形鼻缠绕住汽包绑扎绳，动滑轮和定滑轮之间通过钢丝绳缠绕后绳头由卷扬机牵引进行吊装。

大型座式汽包的吊装施工方法，包括如下步骤，

步骤一：卸车，汽包卸车直接卸至起吊位置，并保证汽包方向正确；

步骤二：吊装系统布置，根据汽包起吊位置及吊装高度在锅炉炉膛上部布置一套“八”字门型起吊架、两套滑轮组，用两台卷扬机布置在炉顶两侧牵引滑轮组的钢丝绳；

步骤三：吊装系统检查与试吊，对整套系统进行检查，全部检查合格后进行试吊，通过卷扬机13牵引滑轮组6系统缓慢起钩，使得汽包离开地面至便于观察的静吊高度时停止，静吊，静吊无异常进行抱闸试验，使滑轮组继续起升至便于实验的试验高度，单侧落钩，如有溜钩现象相应地调整抱闸，然后再试验，直至合格；

步骤四：汽包吊装，试吊正常后，即进行正式吊装汽包，对吊装系统及起吊前的准备工作进行全面检查，检查合格后进行正式吊装，两侧滑轮组同时起升，水平起吊汽包，滑轮组缓缓起升，匀速起吊，当汽包达到安装标高上方预留高度处停止，抱闸锁死卷扬机，锁死卷扬机出力绳头；

步骤五：汽包支座、支撑梁的吊装及安装，利用主力平臂吊吊装汽包支座及支撑梁并安装就位后将汽包降至水平标高就位。

步骤六：拆除系统，拆除汽包圈绳、卷扬机13及临时设施，回收工器具。

本发明使用2台卷扬机与2套滑轮组，与布置在炉顶的“八”字门型吊装架配合，进行汽包吊装，解决了汽包吊装高度不足，以及因无支承点向炉前延伸幅度不足的两大难点。本发明安全性高，实用性强，成本低，适用于300MW级及以下级别的锅炉机组蹲座式汽包吊装施工，本发明已在工程实践中取得了显著的经济效益，值得推广及应用。

实施例2

以下结合附图4-13对本发明在具体应用中的典型施工方案做具体详细的说明。以下说明仅仅是本发明的一种实现方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些也应视为本发明的保护范围。

2.1概述

我公司越南升龙项目有2台300MW级锅炉，锅炉所用汽包外径φ2023mm，汽包筒身壁厚140mm,汽包总长约18940mm，汽包距K2、 K4列立柱净距130mm，汽包可以水平起吊。

汽包的两个支座布置在46.100米处支撑梁上，支座中心距汽包中心线4948mm。汽包吊点中心距K2、K4列立柱中心线距离为2365mm，汽包组件总重149797+9216+1012+1960＝161985kg，其中汽包本体重 149797kg，汽包内部装置重9216kg,汽包内壁预焊件重1012kg，汽包支座重1960kg，本次吊装汽包的重量为161985kg。

2.2施工技术准备

1)锅炉钢架承载前质检合格，具备承重条件；

2)吊装作业措施编制完成、安全作业工作票办理完成。作业前对参加汽包吊装作业的全体人员进行安全、技术交底；

3)15t卷扬机及滑轮组、导向滑完成吊装前的性能检查，确保性能良好；

4)检查15t卷扬机上中φ32起吊钢丝绳，要求无散股麻脱或其它损伤现象，如有缺陷，严禁使用；滑轮组要解体检查清洗，销轴、轴套要做金相探伤检查，如有缺陷，严禁使用；

5)对吊装机械电气设备进行全面检查；并对卷扬机进行一次全面检查与试转，对制动情况、油位情况、运行情况进行检查，运行应良好无异常；

6)作业所使用的机械、吊具、索具、工器具、材料、安全设施准备完毕，并经松查合格，满足吊装施工要求；

7)施工人员到位，特种作业人员持证上岗；

8)安装脚手架与通往炉顶的临时步道搭设完成，并经检查验收后投入使用，汽包吊装区城内的安全围栏、水平拉索、警示牌齐全。脚手架搭设牢固，作业场地清理干净，畅遇无阻、照明充足。

2.3汽包划线

1)用线锤和盘尺找出汽包的横向中心点(上下各一个)，以此划出汽包的横向中心线，再以该中心线为准，复查汽包两端吊杆挡板位置是否正确。

2)以管座中心为基准，在汽包两端筒身上沿周长画出筒身的四等分点，并依此划出汽包的上、下、前、后四条纵向中心线。用玻璃管水平仪测出汽包两侧面中心线的标高(注意四个测点位置要对称)，假设测值分别为a、b、c、d,计算a-b、c-d值，若(a-b)-(c-d)≤2，则该中心线合格；否则需对中心线重新划定。

3)对已划定的中心线用样冲打上铳眼标志，并用油漆作出醒目标记。

4)如果厂家已经在汽包上做出了明显标记，现场即对厂家的标记做校核即可。方法与上述划线方法相同。

2.4临时起吊系统安装

①炉顶起吊架的安装

起吊架布置在炉顶大板梁5上，位置如图5所示。

因炉顶大板梁5顶标高为:50100mm,汽包的顶标高为:48642mm，二者标高差1458mm，不能满足滑轮组的吊装距离，必须在炉顶大板梁5上增加起吊架，经过技术计算与现场核查，门型架一端布置在支撑柱4顶部。在支撑柱4顶部用规格350*350*12*19的H型钢双拼制作1米高的第一承重立柱1，将起吊梁3布置在54.6米位置。门型架另一端布置在炉顶大板梁5上，用规格350*350*12*19mm的H型钢双拼制作成4.5米高的第二承重立柱2。起吊梁3布置在支撑柱4 上的1米高第一承重立柱1和炉顶大板梁5上的4.5米高第二承重立柱2的柱顶。起吊梁3为700*300*13*24mm的H型钢6.8米双拼焊接而成，起吊梁3腹板处用16mm的钢板在内外两侧加强，并在其下方吊点位置焊接吊耳悬挂定滑轮。第二承重立柱2应与炉顶大板梁5 顶部翼板用抱卡固定，抱卡与支撑桂滴焊焊接，不与炉顶大板梁5焊接。

②卷扬机的安装

如图6和图7所示，卷扬机布置在炉后K/C大板梁8上，用HM250*350*12*19mm的H型钢制作两个平台,将卷扬机放置在制作好的平台上并用16mm钢板焊接固定，卷扬机与平台在地面组合焊接好后直接吊至K/C大板梁8上，平台与K/C大板梁8顶部翼板用抱卡固定，抱卡与平台满焊焊接，不与K/C大板梁8焊接。

③滑轮组及钢丝绳穿绕

滑轮组6固定采用吊耳7焊接固定方式，因起吊架为“八”字型，汽包水平吊装，滑轮组6中的定滑轮需和汽包位置平行，故焊接前需调整定滑轮的角度，将定滑轮调整角度后与起吊架用吊耳7焊接固定。每根起吊梁3处吊耳采用40#的钢板制作2块，间隔100mm焊接于起梁吊点下端，两吊耳之间用40#的钢板加固焊接，并与起吊梁加筋板焊接，最后用20mm的钢板将吊耳3、定滑轮6、起吊梁3焊接固定在一起，如图8和图9所示。

穿绕滑轮组6:将定滑轮固定好后开始准备穿绕滑轮组。为保证滑轮组蹿绳均匀，穿绕钢丝绳采用花穿的形式，主绳从第6个滑轮组进，花穿如图10所示。花穿时绳子蹿动不均匀，必须滑轮组两侧最少4个人进行钢丝绳穿绳，穿钢丝绳时应配戴手套，但用18寸扳手紧绳卡螺丝时，不能戴油手套，应空手拧，防止螺母掉落。

在穿绕完成后，在动滑轮下部加装配重，配重块应不少于10t, 启动卷扬机，放出钢丝绳，使动滑轮从顶部缓缓落下至汽包上部能与汽包缠绕即可。160t滑轮组采用花穿方式穿绕成为“十十走二十”，具体穿绕方式如图10所示。

注意:出绳死头必须要打足6个绳卡，每200mm一个，绳卡方向应一致，死头需留出1m左右长度。绳卡有方向，鞍座面摩擦面大应在主要受力一侧，另一头是U型卡摩擦面小，易使钢丝绳产生弯曲和损伤，毁绳，因此必须把毁绳的U型头处卡在绳头处，如有松动和滑移绳头也不会从U型环中滑出，只是夹头与主绳滑动，不仅有利于安全，而且绳子如意外损坏，切除绳子长度也较短，最大程度保护了钢丝绳。如图11所示，为了观察钢丝绳受力后是否产生滑动，在第5 和第6个绳卡之间，应放出安全弯，当安全弯拉直时，说明钢丝绳间产生滑动，绳卡可能有松动，必须要再次拧紧或更换绳卡，由于32mm 钢丝较硬，放安全弯时，可在绳间卡入木头留好间隙，在绳头所有绳卡全部打死后再抽出木头。

2.5汽包卸车

汽包在装汽车发运前，必须确认汽包装车方向，使特种运输板车在倒入吊装位置时汽包方向正确。在汽包支座两侧位置各放置2个 1.2米高的石墩，调整运输板车高度，使板车高度高于石墩高度 100mm，将运输板车缓慢倒入锅炉K-A列立柱9与煤仓C列立柱10 之间的吊装位置。使汽包支座下的横梁处于石墩上方，级慢降低运输板车高度，直至石墩完全受力后，将板车开出，沿原路退场。

2.6汽包转正

由于汽包上的吊装吊耳位置与耳板尺寸均不符合现场吊装需要，因此需要用钢丝绳捆绑汽包吊装。在汽包左、右端，用已准备好的φ 65*25m千斤绳缠汽包和动滑轮组U形鼻，最后将千斤绳绳鼻用63# 绳卡锁死，要求绳鼻应设置在滑轮组U形鼻与汽包之间。为便于起吊过程中的汽包绑扎绳的串动，消除应力集中现象，绑扎前汽包上需要绑扎的地方要进行打磨，所有突出的毛刺要磨掉，用电动钢丝刷进行打磨后，再用细砂纸抛光，之后在汽包绑扎点左右侧面与钢丝绳之间、钢丝绳与U形鼻之间涂润滑脂。

汽包出厂自带的钢支座位置处一般都可能有管座，在汽包旋转时影响旋转，为便于下一步顺利的转正汽包，要将与汽包接合处钢支座的四个边缘用割把进行倒角，并用角磨打磨圆滑，防止汽包旋转时增大阻力或在旋转时会将汽包油漆刮蹭一圈金属光泽，影响汽包外表观感。同时在钢支座与汽包筒身在旋转时可能的接合面全部抹一层黄油。完成以上操作后，用锅炉主力吊装平臂吊从汽包下方穿绳勾住下降管管座，然后逐渐缓慢加力起钩，直到汽包缓慢旋转转正。

汽包旋转到位后，将导致原滑轮组绑扎汽包用的直径65mm千斤绳形成的3圈圈绳相对位置发生变化，并导致接头处63#绳卡偏离原来汽包上平面至动滑轮钩500mm的位置，这个位置因为不与汽包以及动滑轮钩相碰，可以方便摘钩。此时必须重新对圈绳进行蹿绳，把绳卡转到这个500mm位置，同时因滑轮组松钩，在重新蹿绳时，应再次进行检查，防止出现圈绳互挤压的情况。滑轮组此时无配重，也可能会存在动滑轮落不下来的情况，此时可安排2-3名作业人员站在汽包上，手动蹿动滑轮组走绳，并用倒链向下拉吊环，保证滑轮组动滑轮、吊钩顺利落下到位。

2.7汽包起吊前检查

依照汽包图对各部件逐一进行清点，检查数量、规格、型号、外形尺寸是否符合图纸，外观是否有变形、裂纹、损伤等缺陷，并做好记录。对合金部件委托进行光谱检验。检查汽包支座的尺寸、角度及圆弧；保证汽包支座与汽包接触角接触良好，圆弧吻合。

汽包起吊前要在汽包上搭设脚手架、作业平台、步道，以便进行汽包找正、吊杆安装、摘钩等工作，脚手架作业平台和步道要有规范的防护栏杆，搭设完毕检验合格后使用。

2.8汽包吊装系统检查与试吊

对整套吊装系统进行检查，包括拴钩情况、滑轮组穿绳、走绳有无摩擦、导向滑固定情况、绳卡预紧程度、栓绳处柱梁棱角处理情况、临时梁的固定焊接情况等。如发现缺陷或不合适的地方先进行处理，检查合格后全部作业人员按分工到位，进行试吊。

起重指挥员指挥滑轮组系统缓慢起钩，使汽包离开地面约100mm 高度时停止。静吊3分钟，期间各部位负责人员对其负责范围内的钢结构、滑轮组、导向滑、走绳及卷扬机的固定、承力情况进行检查，要求钢结构无异响、无变形或失稳、固定及拴钩用钢丝绳无断丝、绳卡卡紧的钢丝绳无相对滑动或松脱，走绳无摩擦等现象。

静吊无异常，进行抱闸试验，继续指挥两滑轮组起升300mm,单侧落钩，如有溜钩现象相应地调整抱闸，然后再试验，直至合格。

2.9汽包吊装

1)汽包吊装

试吊正常后，即正式吊装汽包，由各相关专业联合对起吊设施和起吊前准备工作进行一次全面检查，将检查结果报告给总指挥由总指挥下达起吊命令。起吊过程严格按经批准的措施进行。

2)排绳器操作方法

卷扬机上钢丝绳排列整齐与否，关系到汽包能否安全、快速吊装到位，因此汽包开始吊装、卷扬机开始收绳时，要人工排绳确保钢丝绳排列整齐，以避免吊装后期卷扬机滚筒出现塌绳现象；吊装过程中，采用排绳器排绳保证钢丝绳排列整齐。排绳器共制作2件，每件由2 个5t滑轮制作而成，使用时两端两个5t倒链一松一紧，配合使用，在排绳到卷扬机滚筒边上时，特别要注意操作。排绳器由于要经常拉动，所以安装时一定要保证倒链能方便连续拉动。同时检查排绳器的左右行程必须要到位。

3)就位:试吊正常，即正式吊装汽包

两侧滑轮组同时起升，水平匀速起吊汽包。在起吊过程中，卷扬机司机不能随意调整卷扬机的起升速度，在吊装中，起重指挥员应随时观察钢丝绳的串动情况，如发现有抖动大的情况，应及时指挥停车，待平稳后再起升。在汽包达到安装标高后，再多起100mm后停止起升，以利支撑梁、汽包支座的穿装。

2.10汽包找正

以事先测好并在1ZK-A/K-2立柱11上做好标记的标高线为准，用玻璃管水平仪设定汽包两端四个位置的标高，并通过调整汽包支座高度调节汽包标高，直至偏差为±5mm以内为止，且纵横水平度≤1mm，以K2列立柱和A1轴12为基准用线锤和盘尺测定汽包的纵横中心线，在吊车或卷扬机的配合下，通过适当调整汽包支座的位置，使纵横向中心线偏差均小于±3mm。

汽包找正验收完毕后，及时在汽包两端使用槽钢进行加固。

2.11拆除系统，回收工器具及临时设施

①拆除汽包绑扎绳，因动滑轮落不下来，此时汽包筒身绑扎绳很紧，此时应用锅炉主力吊车吊住绑扎绳两个绳鼻子，先摘除63#绳卡，然后使用吊车吊住绑扎绳中部(应使用细绳缠绕汽包多圈，防止脱绳)，人工各抖出一圈，控制锅炉主力吊车吊重负荷在5t以内，缓慢起绳、松绳。进行起钩操作时，人员应远离汽包脚手架，防止直径65mm钢丝绳松脱伤人。

②按照原安装的反顺序将卷扬机走绳收起，拆除卷扬机电源，割除加固，拆除卷扬机总成。

在作业前要严格检查系统所用的设备、材料和工器具，保证不带病投入作业。在吊装过程中，应安排专人对锅炉钢架的沉降进行监护，同时对吊装汽包的承载梁的挠度进行监护，对吊装过程中产生的变化随时向指挥部报告。

因锅炉临时起吊梁位于大板梁顶部，虽然经过计算强度满足要求，但为防止不可预见或不可抗力造成系统的崩溃，在起吊梁的腹部通体加20mm厚的钢板焊接，以增加强度，并在门型架四周加支撑固定。

卷扬机走绳死头绳卡必须严格按要求安装、拧紧，设置好安全弯，并在系统受力时不间断监控。监控点设置18寸扳手，随时进行绳卡紧固。对卷扬机加固进行检查，焊缝应良好，牢固可靠，并设置斜支撑，强化稳定性。

本发明使用到的零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式未做说明的均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械和设备均采用现有技术中常规的型号，加上设备电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。