热电厂煤仓间落煤斗制作实践

2014-04-08杨建华宋玉雪胡景茹刘效辉

山东冶金 2014年2期

杨建华，郭民，宋玉雪，胡景茹，刘效辉

（济南莱钢钢结构有限公司，山东济南250107）

1 前言

某电厂利用燃烧煤炭产生的热量将水加热，产生高压水汽推动汽轮机高速转动，汽轮机再拖动发电机同步高速运转，产生电能。煤储存在几组圆形钢制落煤斗里（单个落煤斗容积均在1 100 m3以上），煤斗由框架钢结构支撑，煤从底部出料口落在传送带上，先磨成粉再被送到燃烧室。项目共有16个落煤斗，每个落煤斗建成后总高度25.3 m。上部为直筒段高度14 m，重量58.3 t，直径9 m；下部为倒圆台段高度11.3 m，重量56 t，出煤口直径0.95 m。工程钢结构制作工期较短，必须在保证产品质量的同时，采取新技术提高效率，保证工程进度。

2 落煤斗制作过程

落煤斗单体尺寸较大，煤仓间的钢结构落煤斗制作实践过程中应合理解决整体分节、分片运输、焊接等问题。

2.1 分段工装

落煤斗由上部直筒段+下部倒圆台结构组成，上部为直圆筒形，顶端为进料口，下部为倒圆台形，最下端为出煤口。单个落煤斗总重114.3 t，分段时应考虑：车间内吊车有效起吊高度、除锈喷漆工序的操作位置、每段料斗进一步分片后的重量、直筒段与圆台段过渡封闭空间位置零件的组装先后顺序、运输的限制等。通过建立BIM三维立体建筑信息模型，模拟分段、分节、分片、封闭空间组焊顺序，拼接焊缝适时调整拼接位置，修改单个构件质量信息，最终将料斗从上往下共分为4段。直筒部位分两段，直筒/圆台过渡处为1段，圆台为1段。每段可以进一步分节制作再拼成整段，每段又根据实际需要分为2、3片，分体下料，整体制作，分片发运，现场组装成型。

以每节料斗的底面圆心为中心制作放射状型钢工装组对应各节料斗。在工作台上，以1块圆盘钢板为中心（圆盘直径约500 mm，厚度≮12 mm），圆周方向均匀搭接12根槽钢，槽钢端部依次连成环形，用水准仪抄平工作点（斜垫铁电焊点固），作为每节料斗底面的组装基准平台。在槽钢胎架上根据料斗半径设置圆周尺寸限位块，作为料斗钢板定位的基准位置。依次组对各片卷成圆弧的钢板，组成料斗筒体，通过上底面中心的型钢拉撑临时固定，保持筒体上底面圆度，按工艺要求顺序依次焊接各道焊缝。

2.2 薄板向下立焊

整个落煤斗环板和竖向加筋板数量较多，焊接量较大。无法采用高效的埋弧焊，只能使用气体保护焊。由于没有较大的焊接翻转台，故无法采用平焊位置焊接，只能采用立焊。立焊有向上立焊或向下立焊，焊接效率差距很大。向上立焊焊接速度慢，热输入量大，焊接变形大，易咬边，焊缝表面鱼鳞纹粗大，焊缝外观质量不易保证，工作量大。通过试验对比，在确保焊缝质量的前提下，相同长度的薄筋板立焊缝，向下立焊的焊接方法比向上立焊节省约1/3的时间，焊接电流较后者稍大，焊缝成形好，增加了焊丝的熔敷效率，提高了产量，降低了加工制作成本。为提高焊接效率，改善焊缝外观质量，减小矫正焊接变形的工作量，保证工期，采用了CO2气体保护焊短路过渡向下立焊的方法［1］。

2.3 保证精度的措施及解体打包方案

保证落煤斗段与段之间拼接精度的措施。下料时筒体弧形钢板根据图纸中零弧长要求，下料时加2 mm的横向焊接收缩余量。长度方向收缩余量每道环缝加2 mm，每块环板在圆周方向的卷弯余量≮200 mm，定轧钢板为保证端部扇形卷圆尺寸，卷圆完成后去掉轧制毛边。组立中采用半自动切割机代替手工切割，保证割缝的平直，并减小修磨量。卷圆时严格控制钢板合拢错边量，防止最后成型时错边量超出允差。卷圆完成后，对卷板尺寸进行校核。

每段构件各处对接部分进行两两预拼装，预拼前在下段筒体顶部设置限位块，防止上段筒体大幅度滑落。落煤斗解体前沿弦长方向增加防变形型钢支架，防止单片构件变形。根据解体后弧形构件尺寸量身制作牢固、稳定的型钢包装支架，解决落煤斗单片组件尺寸较大、刚度较小、放置运输过程由于自重易导致变形的问题。

直筒段落煤斗分解成片后，2～4片叠合成一摞，圆台段分解后采用大圆锥套小圆锥的方法。构件之间用毛毡铺垫隔离，防止漆面擦伤。每个独立包装根据形状尺寸单独设置包装支架吊装点，防止变形。