文档介绍：烟囱钢内筒气压顶升施工工法
新疆生产建设兵团第五建筑安装工程公司
目前,从国内大气污染的治理力度来看,电厂的烟气排放势必要经过脱硫,但目前各电厂所普遍采用的湿法石灰石脱硫工艺会使烟气温度大幅减低,造成烟气在烟囱内筒壁结露,加剧了烟气通道的腐蚀,传统设计的烟囱已很难满足电厂使用寿命要求,烟囱钢筋混凝土外筒内设置钢内筒,目前已成为使烟囱达到设计使用寿命要求的主流方案,应用将会越来越广。在众多的钢内筒施工方法中气顶施工以其特有的优势:操作简单、安全可靠以及其施工的高效性必将越来越多的被电力施工单位所采用。
 气顶法采用通用的常规机具,节省大量装备投资虽然顺装法能够大大减轻提升重量,可以采用常规吊装机具,但高空作业量太大,从安全上考虑不可取。若采用以往的任何一种倒装法,由于最终的提升重量都相当于钢内筒筒体总重,无论是卷扬机提升或液压顶升,一般施工企业原有的装备往往都难以胜任,必须为此而添置超重型的专用起重设备,耗资需百万元以上。采用气顶倒装法则由于把组装过程中的钢内筒自身转化为顶升工具,免去了传递重力的构件与机具,仅需提供一个气源装置,即2-3台空压机、储气罐等,都是常见的型号与普通的规格,是一般施工企业所具备的,所以几乎不必进行机具的投资,这对一般施工单位尤是有利。
 气顶法对邻近构筑物不增加施工荷载
采用气顶法在筒体的组装与提升过程中其力的作用点始终在筒体基础上,而且力的大小也不大于运行载荷,钢内筒组装时对外筒及其外筒内壁上的各层钢平台和内筒基础以外的地面都不产生施工荷载;若采用其他倒装法,其中某几层钢平台受力因安装吊具而增大,钢平台和外筒壁因此需要加强,而若采用液压顶升倒装法,重力也要从筒身通过三根立柱传到内筒基础以外的地面上,因而必须增加立柱基础等设施,气顶倒装法可以省去此类加强费用而获得经济效益。
 采用气顶倒装法有良好的稳定性
采用卷扬机和索具抬吊或液压顶升法的倒装,其对筒身的提升着力点往往低于被组装筒身的重心,而且组装得愈高,其重心高于着力点距离越大,稳定性也就越差。气顶倒装法则和以上情况完全不同,由于它的提升着力点是在接近顶端的封头内表面上,它始终高于被组装筒体的重心,而且随着钢内筒的逐步增高,提升着力点高于筒体重心的距离也愈来愈大,稳定性也会更好,特别当封头正中再装上一个牵引滑轮组的情况下,靠牵引滑轮组克服静摩擦力,则稳定性更好,几乎是悬浮式上升,对钢平台没有产生撞击。
 采用气顶法可以节省更多的辅助用料
组装过程中的钢内筒始终承受着一定的正压,有使筒壁自动保持圆形的作用力,所以筒体不会发生椭圆或多角形的变化,采用其他方法因钢筒的壁厚与直径比较小,接近薄壁结构,容易产生变形,为此需在筒节内焊接十字支撑,装拆这些十字支撑,既费料又费时费工。
 采用气顶法对多管式烟囱优点更突出
气顶工艺可以两个筒或多个筒同时施工,特别在两根筒同时施工时有着其它方法没有的优势,那就是焊接和顶升对口可以交替进行,使劳动力和机械的潜力发挥到最大,达到资源的最优化配置。
3. 适用范围
该成套技术可推广应用于电力、能源、化工和冶金等行业的烟囱钢内筒安装及检修;其高度可在240m及以上,直径可在6m及以上,总重量可在600t以上,支承方式可以是自立式、悬挂式、混合支承式。具体应用的高度、重量和支承方式,取决于气压顶升装置的参数、导向轮的位置布置等的合理组合。
气顶倒装法施工工艺原理如同“气缸与活塞”的关系,先用常规吊装工具在筒体基础上将内筒顶部组装到一定高度(10 m~15 m)后,再将内筒上口焊上专用的锥形上封盖,构成一个下端敞口的“气缸体”, m的圆柱体“内底座”外周,内底座搁置在内筒基础底板上,下口采用钢板焊接密封,上口与钢内筒相接处设内密封环,内密封环犹如一个超大直径的汽车轮胎,固定在内底座外圈,密封环内胎充气后使得L形外胎与钢内筒内壁贴紧。这样,在内密封环以上、钢内筒上封头以下筒段所包围的范围内构成一个密闭腔。外部气源通过管道由底部向密闭腔内通入压缩空气,当作用于上封头的空气压力超过已组对的上筒段(包括锥形封头重量在内)的重量,并足以克服内密封环对内筒壁的摩擦力时,钢内筒便向上滑移,滑移上升使筒段底口高度超过后续节的钢板高度(2 m)后,便将卷制的弧形复合板(3块围成一个整圈)在内底座的周围合拢,组焊成后续筒节,再适量放气使上段筒体徐徐下降与后续筒节对接相焊,如此反复,使钢内筒接长到顶。
烟囱外筒壁及内部各层钢平台施工完毕→制作锥形上封盖及内底座→烟囱外筒顶部临时承重钢梁及导向滑轮系统安装→卷扬机牵引系统安装→内密封底座(带可密封的人孔)