浅谈电站锅炉钢结构施工图设计

2017-01-20赵艳霞

中国设备工程 2017年16期

关键词：护板施工图电站

赵艳霞

（青岛三联金属结构有限公司，山东胶州 266300）

浅谈电站锅炉钢结构施工图设计

赵艳霞

（青岛三联金属结构有限公司，山东胶州 266300）

随着生活水平的提高，对电力的需求也有提高，这对电厂的进一步发展也提出了挑战，满足实际的用电需求就成为电厂的重要发展目标。电厂电力生产需要锅炉设备支持，而保障锅炉的质量才能有助于电力生产工作的顺利实施，加强对锅炉钢结构的施工图设计工作的实施就显得比较重要。本文主要就电站锅炉钢结构施工图具体的设计详细探究，期望对解决实际的施工图设计问题起到促进作用。

电站；锅炉钢结构；施工图设计

为保障电力系统的稳定运行，在电站锅炉的钢结构设计环节就要加强，这是电力生产的基础工程，只有在这一环节的质量得到了保证，才能有助于电力生产的效率提高。对锅炉钢结构施工图纸的设计，就要采用先进的技术，将设计的精度得以保证。通过对电站锅炉钢结构施工图纸设计的理论研究，就能从理论层面进行深化，为实际锅炉钢结构施工图设计提供理论支持。

1 电站锅炉钢结构设计方法及CAD系统软件包简述

1.1 电站锅炉钢结构设计方法分析

电站当中的锅炉架构是电站锅炉的支撑部件，对锅炉自身的正常运行有着保障作用。当前对锅炉钢结构的形式主要是采用全悬吊式的结构，在钢结构的设计过程中，就要充分重视方法的科学性，对钢结构的诸多要素进行详细的分析，这样才能为精确的设计提供理论支持。电站的锅炉构建重量占比比较大，在锅炉的钢结构设计中，就要注重对钢材的节约应用，在保障结构设计质量的基础上，减少成本的投入。对电站锅炉钢结构的设计质量起到决定作用的要素中，分析手段是比较关键的，通过对当前先进的分析软件加以应用，对计算的精确度就能保证，这样就比较有助于对钢结构的科学布局以及选择科学的方案。

电站锅炉钢结构设计中，对荷载分类和取值约定是比较重要的，在结构的算法以设计的整体水平提高的基础下，通过结构上作用替代结构上荷载的方法比较合理，锅炉的架构荷载在随着时间的变异下能够分成不同的类型，主要有可变荷载以及永久荷载和偶然荷载类型。其中的可变荷载主要是设计基准期内能随时发生变化的，在变化和平均值的相比下不能忽视。而永久荷载所涵盖的内容就比较多，有锅炉结构金属重量以及保温材料等等荷载，从理论上能够认为是不随时间变化而发生变化的。

电站锅炉钢结构的施工设计中，要注重材料和构造的理论。在材料和设计标准方面，主要为保障锅炉钢结构自身的承载力避免在相应条件下存在脆性破坏，要能结合实际的材料应用需求选择合适的钢材。锅炉钢结构的主要承重结构宜采用Q235钢和Q345钢，其质量标准应分别符合我国现行标准《碳素结构钢》(GB700)和《低合金高强度结构钢》(GB1591)的规定。主要承重的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、及硫、磷含量的合格保证，焊接结构上应具有碳含量的合格保证。钢材选择之后就要充分重视对锅炉的结构布置，在布置的方式层面也要能正确的选择，有支撑式和悬吊式两种方式，结合锅炉的结构节点连接形式就能分成焊接连接以及高强度螺栓连接，具体的方式选择要结合实际的锅炉规格以及使用的要求。

充分重视对电站锅炉钢结构的科学布置，能满足锅炉自身和附属设备的布置以及运行的相关要求，对荷载的要求要能满足。在有抗震以及抗风的要求时候，就要选择桁架式锅炉钢结构的形式。在对构件进行实际设计的时候，要能保障其强度以及稳定性，在结构的设计上要简单化。

除此之外，电站锅炉钢结构的施工设计中，在钢结构的受力层面需要详细分析。如对锅炉的钢结构静力的分析方面，要对钢结构的计算简图加以明确，对计算结构内力和变形的情况详细分析，简化和符合实际的工况。然后在对梁截面的尺寸确定层面也要充分重视，要能满足强度以及刚度等相应的要求。

1.2 电站锅炉钢结构设计CAD系统软件包简述

电站锅炉钢结构的设计，需要采用新型的设计技术，将CAD设计技术加以应用，对优化钢结构的设计就能起到促进作用。电站锅炉钢结构的施工图和材料定额汇总表等关系比较紧密，钢结构施工图的设计中对CAD系统应用能优化施工图的设计，能有效节省大量的编制材料定额汇总表等时间。虽然AutoCAD10．0基本图元绘制功能的使用比较方便，但只是采用这些绘制操作在设计的效率上也比较低，AutoCAD具有Autolisp编程语言，对参数的优化设计方面能发挥积极作用，在电站锅炉钢结构的施工图设计过程中，将AutoCAD软件系统加以科学运用，对钢结构的设计精确性就能保证。

2 电站锅炉钢结构设计CAD系统软件包功能和设计

2.1 电站锅炉钢结构设计CAD系统软件包功能

电站锅炉钢结构的设计中，AutoCAD软件系统的应用有着鲜明的特征和优势功能，这是通过菜单选择方式进行输入相应数据实施的绘图操作，在应用起来比较方便，操作也较为简单，对电站整台锅炉材料汇总能起到积极作用。在对AutoCAD的软件技术应用下，对多种类型的施工图设计要求都能满足，其中的基本标准数据是开放式数据文件存储的形式，并能进行及时性的调整修改等，对钢结构施工图设计人员的工作提供了很大方便。电站锅炉钢结构施工图的设计中对AutoCAD的应用，是在计算机绘图基础上进一步发展的，并有着施工图绘制的特征，能结合零部件施工图的复杂程度制定图形布局和合理图纸幅面。然后确定参数输入的形式以及顺序，能提高执行的速度，满足实际的施工要求。

2.2 电站锅炉钢结构设计优化措施

电站锅炉钢结构的设计要进行优化，在施工图的设计方面，要能详细了解施工图的基本情况，主要是直接供制造以及加工和安装施工的用图，图纸的表示详细，数量比较多，在对锅炉的钢结构设计中，要制定科学性的方案，对结构的性能以及安全性进行检测。对电站锅炉钢结构的设计优化工作的开展，首先在准备工作方面要做好，要能广泛的开展国内外的文献以及资料的调研，结合设计输入文件提出的具体化要求，对设计的目标能加以明确，然后提出总体性的设计方案。对初步的设计内容要明确，充分考虑钢结构的强度以及工艺性和维修性等，构建关键设计的内容分析计算模型，然后开展技术经济以及安全分析评估。

电站锅炉钢结构的优化设计中，对钢结构的抗震设计进行优化，整体的布置地震区的锅炉构架通过独立式的体系加以呈现。在构架的平面以及立体面的布置上按照规则以及对称和质量均匀的要求，避免钢结构的刚度突变，对有着护板支撑式框架结构，有护板布置区域的以及护板和柱梁间是嵌固连接的时候，可作为刚盘平面，在连接设计上要进一步加强。在对柱脚的设计方面，可通过埋入式结构加以应用，在埋入的深度上要能按照承载力大小加以确定，主梁搁支在柱顶上，可通过弧形的支座加以应用。

对水平支撑层数的确定方面，锅炉体露天布置在地震区的时候，水平支撑就承受风载和地震水平力作用，为能有效保障梁稳定性以及梁系统水平方向的整体刚性，就要结合实际的需求设置支撑杆件，采用节点板连接的方式加以应用，水平支撑杆的传递力最后会达到节点板。

垂直支撑的设计中，在承载比较大的框架平面内，垂直支撑的布置要保持传力连续。在对顶板的设计过程中，顶板梁主要是锅炉钢结构的重要悬挂承重的部件，实际设计过程中就要能保证传力的明确化，以及在结构的稳定性层面也要能得以保证。

为能保障电站锅炉钢结构的整体质量，就要对钢结构的改造方面加以重视。可对炉墙进行改造优化，在高温引起梁以及护板产生大侧向变形的时候，就要对局部的炉墙实施修改优化的措施，可在梁以及护板的侧向变形部位更换质量好的绝热材料来降低护板以及梁的温度。梁和护板的改造优化环节也是比较重要的，对此在护板的侧向变形＞1/500的时候，就要卸掉后重新进行制造安装，在＜1/500的时候，要保持原结构，在四角进行加拉筋。

对电站锅炉钢结构的施工图设计方面，还存在着一些不足要充分重视，主要是在专业的人才上比较缺少，还需要有专业的人才在实际的施工图设计方面加以支持，这也是未来需要努力的一个重要方向。