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国电驻马店热电厂扩建工程烟气脱硝

  1、施工任务

  1.1 工程概述

  国电驻马店热电厂扩建工程烟气脱硝装置中设置SCR反应器、SCR烟道及钢结构支架2套,其中SCR反应器单台重约242吨,蜂窝式催化剂270立方米,SCR烟道单台重约245吨,钢结构支架单台总重700吨,钢架顶部标高44.1米。本工程施工特点是施工现场场地狭窄,分项作业施工单位多,垂直吊装工程量大,钢结构支架安装和SCR反应器设备制造、烟道安装交叉作业,且大部分为高处作业,针对本工程特点制定本工程施工方案。

  2、编制依据

  1)1#、2#炉SCR钢结构支架结构图

  2)1#、2#炉SCR反应器制作图

  3)1#、2#炉SCR烟道钢结构图

  4)《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001

  5)《电力建设施工及验收技术规范-锅炉机组篇》 DL5047-1995

  5)《电力建设施工质量验收及评价规程-锅炉机组篇》 DL/T5210.2-2009

  6)《钢制焊接常压容器》 JB/T4735-1997

  7)《电力建设安全工作规程》 DL 5009.1-2002

  3、施工准备及条件

  3.1 施工技术准备

  4.1.1熟悉脱硝钢结构及SCR反应器制作、安装图纸,根据图纸,编制详细施工方案。

  3.1.2进行施工现场危险源和环境因素识别,制定防范措施。

  3.1.3组织施工班组进行技术交底会,让施工人员熟悉图纸及施工方案,学习施工规范,掌握施工工艺。

  3.2 施工准备

  3.2.1人力资源配备

  人力资源配备表

  

  工程部设专职质检员进行质量监督。电工、电焊工和架子工等为特殊工种,其作业人员必须经过国家规定的专业培训,持证上岗;单项技术员全面负责单项工程技术策划、施工质量监督及现场管理调度工作;材料员负责施工用材料的采购、进场及检验工作。安装工、电焊工要有高处作业经验,施工人员在施工前,应认真学习高处安全作业引导、熟悉图纸及细部要求,在施工过程中,应严格按质量和安全要求进行施工严守操作工序,把好质量关,遵守现场安全文明施工管理规定,听从指挥,服从管理。工程处设专职安环员进行安全、环境监督。

  3.2.2 机械、器具配备

  主要工机具

  

  3.3 对设备、材料要求

  3.3.1开工前材料、设备应到货齐全,设备技术文件齐全。

  3.3.2根据图纸和装箱清单,认真清点设备,对设备的规格及外观进行全面检查,并用记号笔进行编号,应无缺件、损坏件和与图纸不符件,无变形、损伤。

  3.4 力能供应

  3.4.1氧气、乙炔为瓶装供气,供应满足施工需要。

  3.4.2施工用水接至现场附近,满足施工需要。

  3.5 对工作环境的要求

  3.5.1施工场地已用石子铺设轧平,道路畅通,场地平整。

  3.5.2设备施焊时,用彩条布挡风,下班前用彩条布覆盖组合或安装的设备,防雨防潮。3.5.3施工防火工作,在施工区域内配备消防器材。

  3.6 作业条件

  3.6.1脱硝钢结构基础移交验收合格。

  3.6.2脱硝钢结构到场并检验合格。

  4、主要施工方法

  4.1 SCR反应器及钢结构制作

  本项目烟气脱硝环保工程,每台锅炉配备2台SCR反应器,布置在锅炉房室外,安装在▽29m~▽44m的钢框架上,反应器为长方形,锥形底,材质为Q345B。

  4.1.1材料准备

  4.1.1.1根据设计及施工图编制钢材、焊材、油漆、螺栓等备料计划,材料计划应对钢材提出定尺要求。

  4.1.1.2所采购钢材应符合有关标准规范及设计要求,每块钢板应包括有牌号、炉批号或检查号和尺寸等,且标记清晰。

  4.1.1.3生产厂家必须提供完整的(包括批量、规格、力学性能、化学成份的钢材质量证明书等)技术文件。

  4.1.1.4入库前对照材质证明书,对钢材进行几何尺寸、表面质量等方面的检查。当对钢材的质量有疑义时,按有关标准对钢材进行抽样复验,未经检验或不合格的材料不得入库。

  4.1.1.5钢材按品种、规格分类堆放,并按程序文件的要求进行标识,以防混用。钢材应存放在干燥的专用场地,不能在露天长期堆放,防止锈蚀。

  4.1.1.6钢材表面损伤、锈蚀,经打磨修整后,厚度削减量不应大于该钢材厚度负偏差值的1/2。4.1.1.7钢材端边或断口处不得有分层、夹渣等缺陷。

  4.1.1.8钢材表面的锈蚀等级符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923中的规定。

  4.1.1.9焊接材料按设计及有关规范选用,手工焊选用E5015、E5016,埋弧自动焊选用H08MnA 焊丝,焊剂采用J431;CO2气体保护焊采用H08Mn2Si焊丝,保护气体的纯度大于99.5%。所采购的焊材必须具备完整的质量证明书。焊条、焊丝、焊剂应妥善包装,并按牌号和批号分别保存在通风并有干燥设备的室温不低于5℃的仓库里,焊剂内不允许有杂质及其它材料颗粒,湿度应小于0.1%。手工焊条的存放应防止药皮受潮或压损。

  4.1.1.10采购的涂料必须具备完整的质量证明书等技术文件,并按技术文件的要求进行保管、使用。

  4.1.2排版图编制

  4.1.2.1绘制排版图,应根据材料的实际规格,施工图及规范有关要求的规定进行。

  4.1.2.2绘制壁板排版图时,应注意以下问题:

  壁板宽度不应小于1000mm,长度不应小于2000mm。

  壁板宽度变更时,各圈壁板的厚度不应小于设计规定中相应高度的厚度。

  各圈壁板纵向焊缝宜向同方向错开板长的三分之一,且不小于500mm。

  加强包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝应相互错开200mm以上。

  反应器壁开孔接管,或接管补强圈外缘与壁板纵向焊缝一般错开200mm以上,与环向焊缝一般错开100mm以上。

  顶板排应满足任意相邻焊缝的间距不得小于200mm,拼接焊缝采用平板对接。

  4.1.3预制加工

  4.1.3.1锥底板、壁板、顶板及进出口烟管等根据排版图的要求进行放样下料,人孔接管等按施工图要求进行加工预制。

  4.1.3.2下料要求

  下料前必须熟悉施工图和工艺要求,并检查确认钢材的牌号、规格、质量是否符合图纸及有关规范标准的要求。下料严格按排版图要求进行。

  下料前还应检查钢材是否变形,如不符合规范要求则应进行矫正,矫正采用机械矫正(平板机,型钢矫直机)及火焰矫正,合格后方可使用。火焰矫正温度应控制在600~800℃,但不得超过900℃,加热矫正后应缓慢冷却,温度尚未降至室温时,不得锤击。矫正后钢材表面不应有明显的凹痕和损伤,损伤程度不应超过有关标准的要求。钢材矫正后的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中的有关规定。

  下料采用自动或半自动切割机进行切割。切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净,以免影响切割质量,切割后的钢材边缘面应平滑,无熔渣和氧化皮,且不得有分层、裂纹和夹渣等缺陷。当有疑问时,应采用渗透探伤方法检查。

  4.1.3.3顶板、底板、壁板需拼成单元块的,在工厂用自动焊进行焊接。为了便于运输及现场吊装,单元件长度不宜超过8m。

  4.1.3.4壁板预制

  壁板下料后尺寸的允许偏差,应符合下表规定。

  

  壁板下料后,几何尺寸及平整度经严格检查,作好标识存放在平整的胎具上运输到施工现场,以防止变形。

  4.1.3.5顶板、锥底预制

  顶板、锥底本身拼接采用对接。按排版图进行分片预制,放样下料时应注意安装后焊缝的间距。每块顶板及底板应在平台上拼装成形。拼装成形后,平整度应符合要求,对角线之差不得大于3mm。

  分片顶板预制成形并经严格检查后,作好标识,连同胎具一起运至施工现场以防变形。

  4.1.3.6加强肋预制

  加强肋的拼接采用对接接头时,应加垫板,且必须完全焊透焊满;采用搭接接头时,其搭接长度不得小于加强肋宽度的两倍,且应采用双面连续角焊缝。

  经向肋与纬向肋相焊的T型接头应采用双面连续角焊缝。

  加强肋与顶板之间应采用双面断续焊缝,焊脚尺寸等于顶板厚度。肋与顶板组焊时,应采取防变形措施,加强肋与顶板间隙不大于2mm。

  4.1.3.7其他构件预制

  严格按施工图和规范的要求,以方便安装施工为原则,尽可能减少安装工作量,尤其是高空作业工作量,最大限度地加大预制深度。预制好的附件、配件应严格检查,保证质量,并作好标识。

  内支撑梁加工成型后,放在平台上检查,其翘曲变形不得超过构件长度的1/1500,且不得大于2mm。

  人孔接管按图纸及有关规范进行加工预制,人孔法兰盖板进行机加工,人孔短管加工成形后再与法兰组装成成品。

  元件加工成型不得采用降低钢材质量的方法。采用热煨成型的构件,其厚度减薄量不应

  大于1mm,且不得有过烧、变质现象。

  梯子栏杆分段预制,平台分片预制。

  预制完经检查后,作好标识。

  4.1.4表面处理

  4.1.4.1下料前的钢板预处理。钢结构件采用角向磨光机进行打磨除锈,使涂层与基体很好地结合。

  4.1.4.2除锈后,应采用无水无油的压缩空气除去表面附着的钢砂和粉尘,并防止任何其它污染源污染打磨清理过的表面。

  4.1.5涂装

  4.1.

  5.1表面除锈之后的钢构件必须在6小时之内喷涂,涂装之前不允许锈蚀,如有返锈现象,必须再进行表面处理。

  4.1.

  5.2钢构件的油漆喷涂采用喷涂设备进行,一般不得手工涂刷。

  4.1.

  5.3涂装必须用设计规定的涂料进行涂装。

  4.1.

  5.4涂装施工

  涂装时环境温度宜在5~38℃之间,相对湿度≤85%条件下进行。当钢结构表面受雨水或冰雪的影响时,则不能进行涂装。

  开桶时应将桶外的灰尘、杂物除尽以免混入桶内影响涂料质量。由于涂料中各成份的比重差异,可能会有沉淀现象出现,在施工前必须将桶内的涂料及沉淀物全部搅拌均匀后才可使用。

  涂料应贮存在干燥、阴凉通风处,远离火源、热源,施工现场严禁明火,并应有良好的通风和采取可靠的安全防范措施。

  涂装时,现场拼焊区或高强螺栓连接的区域,应留出30~50mm暂不涂刷。涂装应均匀,无起皱、流挂、脱浇、漏涂等缺陷,附着应良好。

  涂料在底漆干燥后,才能涂中间漆及面漆。

  每层涂装完毕干燥后,进行涂层测厚检查,未达到设计规定厚度的进行补涂装。

  4.1.6运输

  由于加工场地紧靠安装现场,所以构件包装好后,按现场先安装先运输的原则,用汽车运至施工现场进行组装。

  4.2 钢结构支架吊装施工

  4.2.1立柱底板安装找平找正并二次灌浆合格,养护期满,塔式起重机基础已施工完毕,塔式起

  重机安装完毕并经检测检验合格后进行立柱的吊装,塔吊一次升至54米,臂长选用45米。

  4.2.2在施工范围内将A1轴上二根立柱GZ3和横梁GL6组对和焊接完毕,在二根立柱底部应焊接临时支承件,形成龙门型构件再将其用25吨汽车吊车起吊放置到A1轴已安装好的底板上,调好水平度和垂直度后与底板连接,应在GL6上系钢绳调整框架的垂直度。按相同方法吊装A2轴的二根立柱GZ3和横梁GL2,用塔吊安装T2和T3轴上的二根横梁GL6。至此,钢架在8.50米平面形成一个稳定的框架,按相同方法依次安装A3、A4、A5、A6、A7上的立柱和T2、T3轴上的横梁,完成8.5米平面钢架安装,同时标高在29.3米以下的立柱全部安装完毕,用塔吊吊装各平面的横梁、次梁、斜拉杆等组装成平台。

  4.2.3按类似方式,将A1轴上44.10米以下的立柱和34.3米平面的横梁在地面组对成龙门框架并和底部立柱焊接,然后安装各标高层的横梁、次梁、斜拉杆等,完成钢结构平台的安装工程。

  4.2.4立柱底板安装找平找正采用无垫铁安装,利用地脚螺栓底螺帽调整,所有底板全部找平找正复查无误后,采用混泥土灌浆料进行二次灌浆。合格后再安装其余构件。

  4.2.5所有立柱在吊装就位前必须安装好柱头安全操作平台,及上下绳梯、安全钢索,以保证安装施工操作人员的安全。

  4.3 SCR反应器吊装施工

  4.3.1概述

  SCR反应器由A、B、C、D、E五段组成,其中A段位于钢架顶部,安装位置标高43.425米,B、C、D段为方形结构中间段,E段为底部段,重量最大,成漏斗状,E段由方形和锥形二节焊接组成,安装位置标高29.915米。安装采用顺装法,从E部开始进行制作吊装。4.3.2 E段吊装

  E段由对称的四片组成,考虑塔吊的吊装能力,只能从底部锥斗四边中的任意一边开始进行吊装,吊装时根据图纸位置放置高低不平的四个支点支承锥斗四边,保证这一单片的标高、倾角、位置符合图纸要求。根据图纸计算,四片锥斗中最大重量为7.2吨,据查塔吊厂家起重臂性能特性表,塔吊工作幅度为40米时,起吊能力为8.05吨,满足吊装要求。

  4.3.3其它段的吊装

  A、B、C、D四段其壁板薄,重量轻,吊装在固定位置上,不必进行临时支承,因此吊装方便,吊装时重点是要注意减少其它施工人员的高处作业,同时吊装防止零星构件焊接不牢固,出现高空坠物的情况。

  4.4 脱硝烟道组装施工

  脱硝烟道按SCR反应器为中心分反应器进口烟道和反应器出口烟道两个安装区域,脱硝进口烟道是从锅炉本体主烟道经省煤器出来到SCR反应器;脱硝出口烟道是从SCR反应器出来至空气预热器。脱硝烟道布置在锅炉本体后,布袋除尘器前。脱硝烟道连接采用焊接连接,再通过支吊架将其悬挂或支撑在钢架下。

  4.4.1施工程序

  4.4.1.1脱硝烟道组合

  脱硝烟道设备到货后运输至组合场,按图纸部件号对需组合在一起的部件进行组合,每段工件组合先用临时螺栓连接找正点焊,内部支撑和烟道壳体同步组合焊接,烟道弯头处的导流板隔板可先存放,在烟道弯头内部再安装;每件组合好的设备上要焊好吊装及存放用的吊耳,吊耳焊接部位根据部件的大小及存放点决定,对可以焊接在脱硝烟道上的支吊架部件要尽可能的焊接上去,部件组合时要做好相应的临时加固。

  4.4.1.2脱硝烟道吊装存放

  脱硝烟道运输到现场后,在现场组合平台进行拼装,烟道组件存放按先低后高、先里后外逐层进行存放。吊装完29米以下钢架后,此时需存放出口烟道,存放时需要用多个3或2吨的链条葫芦来辅助存放,对可以放在钢架平面上的烟道部件可直接放在平面上,并做好相应的临时加固,对要悬空存放的烟道部件按部件的重量选用相应的钢丝绳挂在钢梁上进行存放,存放时尽量使烟道部件的存放高度与安装就位标高相差不超过200mm,不得用链条葫芦代替钢丝绳存放烟道,烟道存放时要注意留出膨胀节的存放空间。出口烟道存放就位后,存放入口烟道002(002A)、003号件,存放完毕后补全钢结构横梁并进行上部钢结构及SCR反应器的安装。

  4.4.1.3支吊架安装

  脱硝烟道支吊架有滑动支架、固定支架和限位支架三种。支吊架安装可视现场实际情况及烟道组合情况进行安装,导向支架和固定支架必须在烟道安装焊接完毕后才可进行安装。支吊架的安装要严格按照图纸上的尺寸进行,不得擅自更改。

  4.4.1.4脱硝烟道安装、人孔门安装

  在烟道、膨胀节存放完毕后进行烟道的安装工作。烟道安装时原则上按照从出口烟道到进口烟道的顺序,按照图纸要求每一个部件对接时不得进行强力对接,部分接口尺寸偏差较大时可适当增加部分钢板或割除部分钢板来保证风道接口的密封性。烟道安装完成后,再预存放氨喷射装置。

  4.4.2脱硝烟道安装顺序

  脱硝烟道安装顺序:脱硝烟道吊装存放、膨胀节存放、支吊架安装、脱硝烟道安装、膨胀节安装。

  4.4.3脱硝烟道安装工艺质量控制措施

  4.4.3.1脱硝烟道组合对口时也可临时焊接小角铁用于对口,在拼装和组合完毕后割除临时部件,并将割除处打磨平整;

  4.4.3.2为保证安装工艺质量,要焊接的部位必须先将油漆和铁锈除去,在焊接完毕后将焊缝进行除渣并打磨;

  4.4.3.3所有烟道进行拼装和组合时的影响密封的焊缝都要进行煤油渗透实验,检查焊缝的密封性;

  4.4.3.4对有变形的烟道散件要先进行加温校正处理后方可用于拼装,对因焊接而变形的部件或组件也应进行加温校正处理。

  4.4.3.5人孔门安装前,对烟道内部进行细致检查,确保内部构造与设计一致,无杂物。4.5 反应器及烟道焊接

  4.5.1施焊焊工要求

  所有参加施焊的焊工,必须经过考试合格,并取得国家有关机构认可颁发的“合格焊工资格证书”。焊工施焊的焊接项目必须是资格证书中注明的经考试合格的项目,并在有效期内。

  焊接人员应认真实行有关的技术规范和标准,必须在作业引导书的要求下进行焊接,并了解焊接材质和焊条牌号等情况。

  4.5.2焊接工艺评定

  焊接工艺评定按国家现行的《建筑钢结构焊接技术规程》和《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定进行。本企业各种焊接施工较多,Q-345的焊接有现成的焊接工艺评定,有成熟的焊接经验。按评定合格的焊接工艺评定编制焊接工艺引导书引导焊接。

  4.5.3焊接材料

  焊接材料必须有出厂质量合格证书,无材质证明的禁止使用。建立焊接材料二级库、集中管理、统一发放、杜绝错发、错用焊材。

  焊条和焊剂在使用前按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。烘焙后的焊条存放在80~150℃的恒温箱内。焊材设专人保管,并作好烘焙记录和焊条发放回收记录。焊条经烘焙取出后应放入保温筒内,焊接时随用随取。焊条在保温筒内的时间不超过4小时,重新烘焙的次数不超过2次。

  不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳,超过保管期限的电焊条也不得使用。

  4.5.4焊前准备

  焊前应仔细清理焊口,坡口表面及坡口内外每侧8~15mm范围内的油、漆、锈、水渍等污物必须清理干净,并打磨至露出金属光泽。

  单V型对接坡口应内壁齐平,错口值不应超过壁厚的8%且不大于1mm,X型对接坡口不应错过壁厚的8%且不大于3mm。

  焊口局部间隙过大,应设法修整到规定尺寸,严禁夹填塞物。

  焊口位置应避开应力集中区。

  焊接组装的待焊工件应垫置牢固,以防止在焊接过程中产生变形或附加应力。

  4.5.5施焊环境

  在下列任何一种环境时,均采用有效的防护措施,否则不得焊接:

  下雨、下雪天气。

  手工焊时风速>8m/s,气体保护焊时风速>2m/s。

  当焊接温度低于0℃,应在始焊处100mm范围内预热到15℃左右。

  相对湿度>90%。

  4.5.6壁板的焊接

  壁板的组装点焊按排版图及方位图进行,点焊均在反应器体内,可由4~6名焊工在对称的位置上进行施焊。焊接时应将上下两圈壁板的纵缝先焊完。焊接时应先焊坡口面焊缝,以分段退焊进行,反面用电弧刨清根,用角磨机磨去渗碳渗铜层及氧化物后,以同样的方法进行焊接。

  上下两圈纵横焊完后,才能进行环缝的焊接。焊接环缝可由4~6名焊工对称均布沿同方向分段退焊,先焊坡口面,反面用电弧刨清根后,用角磨机磨去渗铜参碳层以及氧化物,再以同样的方法进行焊接,每焊一层必须仔细清除熔渣及飞溅等。再进行下一层的焊接。

  底圈壁板与底边缘板之间的角焊缝,应在底圈板纵焊缝焊完后进行施焊,为了减少变形,壁板底圈与底板的环形角焊缝,应由6~8名焊工对称分布在反应器内和反应器外(反应器内焊工应在前约500mm处)沿同一方向分段退焊。也可以先焊反应器内后焊反应器外的施工顺序进行。

  多名焊工均布焊接时要求步调一致,方向一致,焊接电流、电压速度基本一致。

  4.5.7顶板及锥底焊接

  首先焊接顶板、锥底构件之间的焊缝,焊接时由4~6名焊工对称焊接,每个焊工焊接构

  件时应从焊缝中间采用中心向两侧分段逆向焊。焊接完毕后,将焊道打磨平整。

  整体焊接完毕,锥底尺寸校核无误后,进行吊装与筒体连接并焊接,反应器顶板及锥底与壁板焊接时首先将内外侧角焊缝点焊牢固,再焊接反应器内部焊缝,内壁焊接完毕后再焊接外壁角焊缝。外壁焊接时首先由4名焊工均匀分布、对称焊接。各焊工要求步调一致,焊接电流、电压、速度基本一致。

  4.5.8其它零部件的焊接

  反应器所有的支撑梁、加固筋板等结构的焊接必须严格按照图纸的要求进行,焊角尺寸达到要求,并遵照上述条目的焊接工艺。

  4.5.9人孔及管道接口的焊接

  人孔正反两面都要进行焊接,焊接时,两面各布置一名焊工,同时施焊,焊接方向相反。

  4.5.10超长焊缝的焊接

  底板与壁板的角焊缝、壁板纵缝、壁板环缝、顶板的对接或角接焊缝长度均较长,为把在焊接过程中产生的焊接变形控制在最小范围内,必须严格按照下列要求进行焊接:按照焊接的要求,合理布置焊工。焊接时运条要稳,焊接电流<150A,采用短电弧进行焊接。运条至对侧焊缝处应有适当停留,以免因熔池温度过高产生焊接缺陷。焊接时尽量采用Φ3.2的焊条,少用Φ4.0的焊条。焊接参数如下表:

  

  先将要焊接的焊缝进行分段,每段约500mm左右。根据分段,焊工从中心向两端进行跳焊焊接,在焊接每一大段时,焊工要将此段大致分为3等份,采用逆向分段跳焊法焊接。

  第一层焊道,采用直线运条,缩短电弧,尽量达到反面成型。以减少后续工作的工作量。第二层焊道的焊接方向、顺序与第一遍相反,但接头要错开50mm以上。

  施焊时焊条要局部摆动和上下跳动,但应限制在最上范围内,每一道焊缝的宽度不大于焊芯直径的4倍,采用窄焊道薄层多层焊。

  横焊时,坡口上侧温度高于下侧,所以在上侧运条时,要正确掌握焊条角度,避免发生咬边,并且每层焊道要彻底清除焊渣。

  焊接中要注意焊道的始端和终端的质量,始端应采取后退起弧法,终端应将焊坑填满。纵向焊缝应延至环缝的中心,在环焊缝焊前打磨光,接头处应打磨圆滑,以便焊接。

  两个焊工相交集的接头要搭好,先焊的始端要稍低,后焊的焊工要注意该段重熔,保证焊缝饱满,成型美观。


  

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