Монтаж котельних агрегатів. Монтаж каркасних конструкцій

Тема 6.

Монтаж котельних агрегатів. Монтаж каркасних конструкцій. Типи каркасних елементів. Монтаж поверхонь нагріву (економайзерів, пароперегрівників, екранів). Збирання і монтаж блоків трубних поверхонь нагріву (пароперегрівників, економайзерів)

Роботи з монтажу технологічного обладнання головних корпусів ТЕС (ТЕЦ) складають від 45 до 50% від загального обсягу будівельно-монтажних робіт і разом з тим вони завершують складний процес спорудження об’єкту. Із загального обсягу монтажних робіт 80% складають роботи з монтажу основного обладнання, обмурівки і теплоізоляції тепломеханічного обладнання, решта 20% інше обладнання.

Аналіз технологій монтажу котлоагрегата показує:

- кожний агрегат різної потужності може бути, згідно його конструктивної будови, розділений на блоки з високим коефіцієнтом монтажної блочності.

- укрупнення блоків є не самоціль, а лиш засіб скорочення вартості і терміну монтажу;

- укрупнення одиничних блоків до ваги, яка буде перевищувати оптимальні, є недоцільним;

- найбільша маса блоків не повинна перевищувати 50-60 т.

Винятком є монтаж барабанних котлів, де найважчим вузлом є барабан. Але вибір вантажопідіймальних кранів у відповідності до ваги барабана повинна обґрунтовуватись на доцільність використання такого крана або варто скористатися заміною на більш прості такелажні засоби. Такий вибір необхідно провести шляхом техніко-економічного обґрунтування.

Якщо основні монтажні крани розраховані на монтаж барабана, тоді доцільно максимально збільшувати вагу монтажних блоків.

Типи каркасних елементів. Монтаж каркасних конструкції

Каркаси сучасних парових котлів залежно від способу їх кріплення до конструкцій будівлі поділяють на два типи - опорні і підвісні.

Опорний каркас сприймає навантаження від котла і забезпечує взаємне розміщення елементів котла. Каркас в даному випадку встановлюється на фундаменті.

Підвісні котли не мають несучого каркаса і навантаження від котла передається через хребтові балки на будівельні конструкції котельні. Підвісний каркас забезпечує нерухомість стін котла, сприймає тиск від наддуву, навантаження від станційних трубопроводів і служить опорою для ремонтних пощадок і сходів.

Каркас котлоагрегату є надзвичайно складною конструкцією, яка несе на собі всі елементи і вузли агрегату. Монтаж каркасу проводиться в першу чергу і являється дуже трудомісткою і відповідальною операцією. Монтаж каркасу проводиться поточним методом, тому що його конструкція не піддається укрупненню в блоки. Вага каркасу становить понад 35 % загальної маси агрегату. Деякі елементи конструкції каркасу дуже великі і важкі (стінові вузли, несучі колони і ригелі).

Основні монтажні блоки каркасу становлять фронтові, задні і бокові стінки, сталеве покриття, холодні воронки, шлакові шахти. Стінові блоки каркасу потужних котлоагрегатів при їх монтажі (з площадками, драбинами) досягають ваги до 120 т. В таких випадках стінові блоки, як правило, збираються з двох частин нижньої і верхньої.

Стінові блоки каркасу можуть збиратися плоскими або об'ємними. Плоскими блоками називають такі блоки до яких входять балки, ригелі, щити, вузли труб, площадки, сходові марші і обмурівка та інші деталі які збираються з однією стіною. Об’ємними блоками слід називати такі блоки, в склад яких входить кілька плоских блоків або якісь інші елементи (конвективна шахта, топкова камера). Основні блоки каркасу котла бокові, передня і задня стінки, як правило збираються на монтажній площадці. В окремих випадках, коли котельний зал розрахований на кілька агрегатів їх фундаменти використовують як монтажні площадки для збирання блоків. Крім того, в котельному залі можуть збиратися блоки, габарити яких не проходять в монтажний проріз, або мають значну вагу.

Блоки каркаса повинні збиратися на стендах, що виключають деформацію зібраних деталей, з'єднанням елементів між собою здійснюють за допомогою електрозварювання або за допомогою болтового з’єднання. В деяких випадках великі блоки підсилюють додатковими елементами до моменту встановлення їх на каркасі котла. Для цього використовують сталевий прокат, дерев’яні балки, дошки, канатні стяжки.

Послідовність встановлення блоків топкової і конвективної частин каркаса повинна забезпечувати стійкість несучих конструкцій на всіх стадіях монтажу.

Збирання і монтаж блоків трубних поверхонь нагріву

Збирання блоків екранів

Перед початком збирання екранних блоків встановлюються збиральні опорні конструкції, на яких кожна труба пакету або колектора повинна мати не менше двох точок опори. Опорна конструкція не повинна заважати збиранню трубних пакетів в процесі їх стикування та зварювання. Колектори перед укладанням на стенд (опорну конструкцію) повинні бути ретельно очищені від бруду, ржавщини, забоїв та сторонніх предметів, які можуть бути всередині колектора.

Встановлені на опори колектори вивіряють за допомогою рівня, допустимі відхилення від розмірів вказаних у заводських кресленнях не повинні перевищувати 3 мм (паралельність, горизонтальність і розміри в діагоналях). Після вивіряння колектори надійно закріпляються до опорних конструкцій з метою збереження вивірених конструктивних розмірів. Кінці штуцерів на колекторах зачищають до металевого блиску на довжину 15-20 мм. Підготовлені труби екранів розкладають згідно маркування і їх позицій. З’єднання труб між собою та з колекторами відбувається в такій послідовності:

- спочатку з’єднують труби з колекторами, а потім середні частини;

- з’єднання труб починають з нижніх колекторів (або частини колектора), далі переходять до верхніх.

Підготовку кінців труб поверхонь нагріву для зварювання необхідно виконувати по кресленнях і згідно інструкцій. Обрізку труб слід проводити механічним способом або газовим різаком з подальшою механічною обробкою торців.

Збирання стиків труб для зварювання повинна проводитися з використанням центрувальних пристосувань, що забезпечують співвісне з’єднання труб і вільну усадку шва в процесі зварювання. Не дозволяється прихоплювати або приварювати центрувальне пристосування до труб поверхонь нагріву. На гнутих місцях труби не повинно бути поперечних зварних швів.

Кожну трубу блоку провіряють на звуження внутрішнього діаметру труб в місці зварного шва або в місці згинання за допомогою металевої кульки (метод ґрунтується на прокочуванні стальної кулі по трубі, діаметр кулі складає 0,8-0,9·Dвн трубу). Допустиме звуження труб вказується на кресленнях виробу. Якщо при перевірці куля не проходить, тоді зварний шов необхідно вирізати і заварити наново.

Для забезпечення правильного монтажу екранних труб в місцях розміщення пальників, на збиральному стенді розміщують спеціальні конструкції, які копіюють конструкцію пальника (металеві круги або прямокутники). При цьому дуже важливо забезпечити необхідні зазори між пальником і трубами екранів, які будуть вибиратися при нагріванні труб.

Підгинання труб в процесі збирання пакетів екранних труб дозволяється від 10 до 150 для вуглецевих сталей і 5-100 для хроммолібденових і хроммолібденванадієвих труб. Підгинання труб із вуглецевих сталей з товщиною стінки до 20 мм можна проводити в холодному стані, а при товщині стінки більше 20 мм підгинання проводиться з нагрівом місця підгинання до температури 700-730 0С з наступним повільним охолодженням в азбестовій пов’язці, аналогічно проводиться підгинання труб із легованих сталей. Підгинання труб із аустенітних сталей не дозволяється.

Під час збирання труб поверхонь нагріву забороняється розміщувати зварні шви на колінах або в гнутих елементах. Приварювання інших деталей дозволяється на віддалі більше 50 мм від зварного шва. Після збирання екранних труб в блоки проводяться роботи з забезпечення необхідної дистанції між трубами. Через 6 м довжини екранних труб встановлюються дистанційні планки (для труб діаметром 60 мм ширина планки 20 мм і товщина 3 мм).

Збирання радіаційних поверхонь нагріву

Блоки радіаційних поверхонь котлів можуть збиратися трьома методами:

- плоскими блоками, які з’єднанні з стінками каркасу;

- просторовими блоками-корзинами;

- просторовими блоками каркасу, які складаються з поверхонь нагріву і частково з обмурівкою.

Найефективнішим методом збирання радіаційних поверхонь є використання блоків-корзин. Цей метод дозволяє проводити до 80% збиральних робіт на стендах, це забезпечує високу швидкість і якість виконаних робіт з мінімальними трудовитратами. Також поширеним є третій метод з максимальним укрупненням блоків.

Усі труби радіаційної частини перед збиранням в блоки повинні бути перевірені прокачуванням кульок відповідного діаметру. Прокачування кульок проводиться ще 2 рази: 1 при збиранні системи труб і прихопленні зваркою, 2 після кінцевого зварювання стиків.

Відхилення розмірів пакетів радіаційних поверхонь не повинно перевищувати 1 мм на 1 м довжини труб. Одночасно з приварювання гнутих елементів змійовиків проводиться поетапний контроль якості збиральних і зварювальних робіт. Крок труб перевіряється за допомогою шаблонів. Крім цього ретельно перевіряють радіуси згинів труб, правильність встановлення нерухомих (мертвих) опор, кронштейнів і дистанційних планок або сухарів. Відстань між дистанційними планками повинна бути рівною 3-4 м. Відхилення кроку труб в пакеті не повинно перевищувати 2 мм.

Збирання блоків пароперегрівників і економайзерів

Пароперегрівники на сучасних котлах поділяються на наступні типи:

- настінні горизонтальні і вертикальні;

- ширмові горизонтальні і вертикальні;

- стельові (радіаційні);

- вертикальні (підвісні, конвективні);

- горизонтальні (конвективні).

Блоки пароперегрівників збираються на спеціальних приспосібленнях - кондукторах. Підвісні пароперегрівники можуть збиратися в підвішеному вигляді або на горизонтальних стендах. Горизонтальне збирання є найбільш раціональним, ефективним, якісним і вимагає значно менше підготовчих робіт і трудозатрат на збирання і зварювання. Під час збирання використовують консольні крани, кран-балки, Г-подібні крани з виносом стріли до 6-8 м.

Змієвики, колектори і штуцери пароперегрівників виготовляються із легованих сталей і перед збиранням в блоки необхідно додатково проводити їх спектральний аналіз. Змієвики пароперегрівника перед збиранням в блоки необхідно продути стиснутим повітрям і прокотити кулями. При збиранні ширм пароперегрівників необхідно виконати і перевірити дистанційне кріплення. При збиранні ширм пароперегрівників необхідно дотримуватися:

- відхилення кроку труб на прямих ділянках - 2 мм;

- відхилення кроку труб в місцях колін - 2 мм;

- відхилення труб за межі пакету - 5 мм;

- перекос осей крайніх труб відносно осі колектора на всю довжину труби - 10 мм.

Змійовики пароперегрівача і економайзера поступають на монтажний майданчик об'єднаними в пакети.

Змійовики пароперегрівача підвішують до елементів стелі котла, тому пароперегрівач збирають в блоці із щитами котла, що утворюють стелю. Оскільки блок виходить громіздким і незручним для транспортування його збирають в безпосередній близькості від котла. Елементи стелі встановлюють на стійках, козлах або інших опорних конструкціях на достатній висоті для того, щоб до них можна було підвісити змійовики.

Збирання блоку починають з виготовлення, встановлення і вивіряння опорних конструкцій, що підтримують стельовий щит. Далі збирають стельовий щит разом з камерами пароперегрівача і ретельно вивіряють положення камер щодо елементів стелі, а також відносно одна одної.

Стельовий щит прикріплюють до опорної конструкції на монтажних болтах або електрозварюванням. Потім вивіряють горизонтальність установки стелі. Підготовлені до збирання змійовики перевіряють кулею. Збірку блоку починають з маякових змійовиків - крайніх змійовиків пакету. Встановлюють їх особливо точно, для чого перевіряють по відвісу і струні. По цих змійовиках вивіряють і підганяють інші контролюючи їх крок гребінкою, а вихід з ряду - струною. Збирають змійовики або від одного маякового змійовика до іншого або від середини до країв.

Змійовики приварюють до камер за допомогою центрувального пристосування. Штуцера камер готують до зварювання перед встановленням камер в блок. У зібраному блоці пароперегрівача прокаткою кулі перевіряють монтажні стики. Після вивіряння розмірів блоку проводять гідравлічне випробування блоку.

Іноді до складу блоку пароперегрівача включають обмурівку стелі, що залежить від вантажопідйомності монтажного механізму. Якщо обмурівка стелі блоку пароперегрівача включена в блок, то після її укладання встановлюють листи обшивки стельових щитів.

Блоки пароперегрівачів мають велику масу і габарити. Залежно від схеми монтажу блоку пароперегрівача вибирають вантажопідіймальні механізми. Найбільш зручний монтаж із застосуванням козлового або баштового крана. За допомогою цих кранів зібрані блоки подають з майданчика і відразу встановлюють в проектне положення. При цьому блоки стропують за балки стельових щитів в чотирьох точках універсальними стропами. При монтажі із застосуванням козлового крана до складу блоку можна включати обмурівку. Монтаж блоку пароперегрівача автомобільними або гусеничними кранами складніший. Якщо вантажопідйомність крана недостатня для підйому блоку в нього не включають частину змійовиків і встановлюють їх згодом.

При встановленні блоку пароперегрівача в проектне положення до зняття строп ретельно вивіряють його положення щодо каркаса котла і барабана.

У випадку, якщо на монтажному майданчику немає крана необхідної вантажопідйомності, пароперегрівач монтують розсипом (що небажано) в тій же послідовності, що і при збирані блоку.

При збиранні блоків горизонтальних і вертикальних пароперегрівників, а також водяних економайзерів допускаються відхилення:

- відстань між колекторами - 5 мм;

- горизонтальність колекторів - 5 мм;

- взаємне зміщення колекторів між собою - 5 мм;

- відстань між осями колекторів - 5 мм;

- крок змійовиків - 4 мм;

- відхилення вільних кінців змійовиків від проектного положення - 2 мм.

Змійовики приварюють до штуцерів електродуговим зварюванням.

Монтаж опор підвісок

Опори і підвіски окремих вузлів поверхонь нагріву можуть згідно технології входити в блоки або монтуватися окремо.

Ковзні опори колекторів при наявності овальних отворів для болтів слід встановлювати так, щоб кріпильні болти знаходились в крайньому положенні овального отвору і не заважали переміщенню опори. Невиконання таких вимог може привести до зрізування болтового з'єднання або до розвалювання (поломки) вузла-блока.

Після завершення монтажу, пружинні опори мають бути затягнуті до проектних розмірів. Опори, підвіски, дистанційні деталі, які працюватимуть в зоні температур більше 450 0С, повинні виготовлятися із жаростійких сталей і повинні пройти контроль на наявність в них необхідних легуючих елементів методом спектрального аналізу стилоскопом (Стилоскоп - універсальний прилад, призначений для швидкого візуального якісного і порівняльного кількісного аналізу найбільш поширених марок легованих сталей і кольорових сплавів по їх спектрах випромінювання)).

Після завершення всіх робіт з монтажу трубних поверхонь разом з водоспускними і перепускними трубами, а також після встановлення постійних опор і підвісок проводиться перевірка і видалення тимчасових опор, підвісок, кронштейнів, стяжок з метою забезпечення вільного переміщення труб-змійовиків в результаті температурного переміщення.

Монтаж барабанів котлів

Монтаж барабана котла є найбільш відповідальною такелажною операцією. У більшості випадків вага барабана є більшою від вантажопід'ємності крана. В таких випадках встановлюються додаткові вантажопідіймальні механізми (шеври (Шевром називається А-подібна рама, нижній кінець якої закріплюється шарнірно, а верхній утримується канатом або поліспастом. За допомогою вантажного поліспасту можна піднімати вантаж а потім, змінивши нахил шевра, утримувати його в потрібному положенні), лебідки), а також металоконструкції. Додаткові металоконструкції повинні бути виготовлені з якісного металопрокату і мети сертифікати заводу-виробника.

Перед підніманням барабана необхідно:

- ретельно перевірити вузли кріплення всіх конструкцій;

- провести ревізію блоків поліспастів;

- перевірити всі канати обв’язування барабана і тягові канати, останні неповинні мати з'єднань;

- провести ревізію всіх тягових механізмів, пристроїв, вузлів, страхувальних канатів, підпорок.

В період піднімання барабана повинні бути зупинені всі зварюванні, електромонтажні та інші роботи. Майданчик, де відбувається піднімання барабана повинен бути огороджений, бригада, яка виконує роботи повинна пройти детальний, якісний і повний інструктаж з виконання таких робіт.

Піднімання починається після повного вирівнювання барабана на тягових канатах і перевірки кріплення опорних подушок на каркасі котла.

Встановлення барабана на подушки-опори проводиться по монтажних мітках з відхиленням 1,5 мм. Відхилення поздовжньої осі барабана від горизонталі допускається до 2 мм, незалежно від довжини барабана.

Необхідно перевірити:

- розміщення барабана відносно несучих опор каркаса (5 мм);

- відстань між віссю барабана відносно і башмаків колони;

- відстань між осями підвісок і опорами барабану;

- щільність прилягання башмаків барабану до опорних подушок.

Внутрішні барабанні пристрої, як правило, монтуються на заводі-виробнику і на монтажному майданчику люки барабанів не відкриваються.

В разі проведення кислотної промивки барабана і при демонтажі внутрішніх барабанних пристрої для ревізії необхідно:

- поруч з барабаном розмістити щільну тару (ящик, контейнер) відповідних розмірів для складання деталей;

- відкривання люків проводиться лише після маркування всіх деталей;

- приварні вузли демонтажу не підлягають.

В разі виконання монтажу внутрішніх барабанних пристроїв необхідно дотримуватись наступних вимог:

- перевірити і якщо необхідно закріпити барабані перегородки зварним швом;

- закріпити і перевірити надійність кріплення всіх елементів внутрішніх барабанних пристроїв;

- зібрати всі верхні елементи сепараційних пристроїв, які примикають до тіла барабану;

- не залишати в пристроях чистого відсіку зазорів, через які можуть проникнути струмені пароводяної суміші.

Відхилення при збиранні пристроїв можливі в межах:

- діаметр круглих дросельних отворів - 5 %;

- ширина щілин для пари - 10%;

- положення пароприймальної стелі і зануруючих щитів відносно осі барабана - 20 мм;

- глибина положення гідро затвору - 10 мм;

- висота зливних і барботажних пристроїв, які розміщені в паровому просторі барабану - 2мм;

- висота водоперепускних труб між відсіками - 2 мм;

- діаметр водоперепускних труб зменшувати заборонено

- відмітка верхньої кромки корпусу внутрішньо барабанних циклонів - 10 мм;

- горизонтальність промивних щитів - 2 мм;

- збирання деталей солевого відсіку проводити на паронітових прокладках товщиною 2 мм.

Монтаж блоків поверхонь нагріву котельних агрегатів

В залежності від конструкції котлів блоки екранів монтують двома способами:

- шляхом встановлення їх відразу на постійні опори в проектне положення;

- шляхом встановлення блоків спочатку на тимчасові опори, а після монтажу стелевого перекриття на постійні.

Для забезпечення мінімальної деформації не дозволяється зібрані блоки перетягувати і перекантовувати на місці встановлення. Монтажні блоки повинні мати додаткові кріплення жорсткості для збереження форми блоку при транспортуванні. Стропування блоків слід проводити за визначені місця. Забороняється стропування блоків за колектори, труби, змієвики, штуцери.

Стропування блоків здійснюють за методом лещат – це два швелери обернені один до одного стінками і скріплені болтовим з'єднанням (рис. 1).

Рис. 1. Схема стропування блоків екранів

Розмір швелера і кількість болтів вибирається в залежності від ваги блоку. Кількість таких лещат розраховується і може бути від 2 до 6 штук.

Радіаційний блок-корзина підводиться до монтажного майданчика на залізничні платформі в спеціальних турнікетах. При заведенні блоку-корзини в робочий простір (топку), використовують направляючі виготовлені з кутників які приварюють до каркасу котла. Блок, заведений в топку, опирається на тимчасові опори, а після вивіряння його відносно каркасу котла приварюються постій опори – кронштейни. Слід зауважити, що рухомі опори блока повинні лежати всією площиною на опорній поверхні кронштейна. Блоки радіаційних перегрівників, які розміщуються на стінках топки, вивантажують з залізнодорожньої платформи, кантують у вертикальне положення, заводять краном в топковий простір і закріплюють на місці встановлення аналогічно, як екранні блоки.

Монтаж трубчатих повітропідігрівників

Трубчасті повітропідігрівники можуть монтуватися або блоками разом з перепускними повітряними ковпаками і компенсаторами, бо окремими готовими вузлами. Підводять блоки або секції повітропідігрівника до котла залізничною платформою, вивантажують і краном переміщають в газохід котла, де встановлюють в робоче положення.

Стропування і піднімання блоків проводять бугелі або вуха.

В процесі монтажу блоків повітропідігрівника слід дотримуватися:

- відхилення висотної відмітки верху рами - 5мм;

- відхилення встановлених секцій від вертикалі - 5 мм;

- різниці відміток проміжних трубних дощок сусідніх секцій - 5 мм;

- зміщення секцій в каркасі котла - 5 мм;

- відхилення розмірів по висоті всього повітропідігрівника - 15 мм.

Особливу увагу необхідно звернути на компенсаційні розміри всіх елементів і вузлів з метою забезпечення можливості теплового розширення. Опресовування повітропідігрівника здійснюється дуттєвими вентиляторами.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..