电站锅炉安装过程干涉现象的评判方法之我见

庄 文 马国勇/山东电力建设第一工程公司

电站锅炉安装过程干涉现象的评判方法之我见

庄 文 马国勇/山东电力建设第一工程公司

本文主要就电站锅炉安装过程干涉现象的评判方法展开了相关的研究工作，探讨了在电站锅炉吊装当中对于干涉现象所应当采取的计算机评判方法，经实践检验表明该方法可以实现对吊装构件以及已经完成安装构件的干涉现象做出精准化的判断。应用这一技术还可实现对锅炉吊装方案设计水平的全面提升，促进安装施工效率得以显著提升。

电站；锅炉安装；干涉现象；评判方法

在针对大型电站项目实施锅炉安装之前，应先行拟定出适当的吊装技术方案，其主要的内容构成就含括了锅炉核心构件的吊装方式、锅炉吊装设备的布设、构件的安装次序等内容。在上述设计工作当中最为重要的一项即为根据锅炉结构、形状及布设特性来针对其吊装方案实施干涉分析，以确定其安装流程与锅炉钢架开口的科学合理性，并预防在安装过程当中机具与锅炉构件产生干涉情况，保障锅炉安装过程的安全性。

一、自动判断干涉的技术方案

通常情况下，实施干涉具体可分为以下几项处理步骤来实施：

1.对锅炉结构与施工图展开分析探讨，了解其内部结构、构件样式及位置信息，构建起模拟化的锅炉结构立体空间模型；

2.针对吊装方案展开具体分析，明确所需吊装的构件数据及行进路径，同时充分掌握有关吊装设备的布设状况，确切记录并考量已经安装的锅炉构件对于后续构件安装所造成的干扰；

3.参考历史经验并开展相关的计算分析来确定吊装方案有无构件、吊具干涉现象。

在实施计算机辅助分析及判定干涉现象时大致可参照以上步骤来具体实施，通过计算机来辅助技术人员对上述过程相关工作的分析与处理。

二、构件数据结构的重建

假定已经把构件的初始数据信息存储到了CAD软件的图形数据库当中。在顾及到由ADS__C接口所得到的数据是通过动态链表形式来存储的，其数据内容往往较为分散化而且也不利于对数据进行操作处理，例如要想获得某长方体构件的截面长度数值，便需先找出1040组码节点，而后再获取相关数据信息，并且由于各类原因影响使得链表结构也存在着巨大的差异性，很有可能会导致数据传输面临巨大困扰。

采用具有一致性的数据结构来表示锅炉基础构件数据的结构紧密性，同时还可把构件结构数据分成抽象式和具体式多种不同的数据信息，以便于在干涉分析的过程中进行获取；在对基础构件数据进行一致表述时，也采用链表方式来表述基本结构的线形组合。

三、干涉判断算法设计

（一）干涉判断算法整体方案

据相关研究表明，针对运动过程当中的被吊装构件以及已经完成安装的构件所实施的干涉分析，可采取以下两项策略方法：

1.构件优先。这一策略即为顾及到所吊装的构件仍然处在某固定路段之时和所有已经完成安装的构件实施干涉判断，而后再开展之后路段的分析及判断；

2.吊装路径优先。此项策略便是针对吊装构件在实际吊装路径之上和各个构件的相关性来逐个予以干涉判断。

上述两类干涉判断算法在功能上大致相当，然而前一种方法需要由锅炉数据库内来得到构件的数据信息，其中会牵涉到多次ADS__C接口和对于构件数据的转换问题，因而一般会采用后一种方法来进行处理，能够实现对计算效率的有效提升。

（二）路段中构件间的动态干涉判断算法

这一算法从本质上来说是一类动态化的干涉分析，也就是针对运动过程当中的构件和其余构件之间的关系加以判断。较为科学化的算法应当是依据吊装构件的结构、形态、运动路径数据等内容来对构件的扫描体积予以计算处理，之后再将之作为复合构件来予以分析，并判定其和另外一些构件及设备间的相关性。此种计算方法尽管在理论上可以实施，然而因为锅炉构件与路径往往十分复杂，很有可能会造成算法也变得极其复杂，不仅会导致干涉判断效率受到严重影响，在工程实践方面也没有任何必要性。

因此，本次研究就设计出了一种新型化的构建动态干涉判断算法，即：如果确定路段运动方式为直线运动，那么则依据路段长度L以及所给定的出的移动数值△l来明确出最大运动次数I，将△l充当步长，判定该构件的干涉情况；如果不出现干涉，那么进入到下一个△l的干涉判断范围，指导运动次数i抵达L以后，便可进到下一路段。这一算法的关键即为把某一路段当中的动态干涉判断问题转变为多个不同位置的静态化干涉判断，能够促使算法得到极大的精简。尽管和理想状态下的动态干涉判定方法相比仍存在一定差距，然而只要确保△l的足够合理，同样也能够实现较高的精度性，可充分符合于实际工程施工要求。

四、干涉判断实例分析

依据以上干涉判断算法，本文就提出了一种在典型锅炉安装过程中处理干涉现象的计算机辅助评判系统。依据锅炉设计图纸与设计施工图将其结构参数信息录入到软件系统当中，同时参考安装部门可选吊具的具体数据信息构建起锅炉结构数据库和吊装方法、安装次序、吊具平面布设等相关方案，而后再就建立起的吊装方案采用干涉判断算法来评估其是否出现了干涉情况。这一软件系统还有着良好的后备处置性能，例如对出现了干涉的构件进行统计与分析；对干涉位置做出明确标识；实施吊装方案设计与吊具布设安排；针对吊装过程开展动态模拟。

为测试软件功能，就针对某电厂300MW机组的Ⅰ型锅炉的吊装方案展开了干涉分析：将锅炉移动到炉前相距Z柱1.5m位置附近，垂直升高到标准高度8m处，围绕中心轴转动20°，而后倾斜提升至标准高度66.0m位置，再还原转动确保锅筒保持水平，最终朝向炉后位置水平移动1.5m，抵达安装位置。

采用本文所提出的干涉判断方法分析其干涉结果：这一方案和锅筒出现的干涉相对传统方法明显降低，仅会与锅炉前端位置的水平支撑构件相干涉，而立柱、连梁等位置均不会与锅筒产生干涉。因此采用这一方案能够确保由于干涉所造成的缓装构件大幅度降低，能够有效确保锅炉结构保持良好的稳定性，有着较好的科学适用性。

五、结束语

总而言之，在本次研究中就提出了在安装锅炉时的计算机辅助评判方法及相关的软件系统，通过实践检验表明这一方法针对已经拟定的电站锅炉初步吊装方案可实现科学、高效的干涉分析，辅助实施吊装方案的可行性与优劣势判断，有着极高的实用性价值。这一技术的应用能够有效解决传统采取人工按时所无法高效、精准且全面性的针对吊装过程干涉做出判断的尴尬情况，无论是对提升锅炉吊装方案设计水平，还是实现快速化的锅炉安装均有着极其重要的作用价值。

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