气压顶升法在钢内筒中的应用

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1、气压顶升法在钢内筒中的应用作者：张汝史光辉【摘要】大唐西固电厂热电联产以大代小改扩建（2×300MW级）工程机组烟囱钢内筒采用气压顶升工艺施工、钢内筒为单筒结构、钢内筒高度210米、本文针对钢内筒气压顶升过程中的施工工艺、工序、注意事项进行详细的说明讲解。【关键词】钢内筒、气压顶升、施工工艺、工序。【引言】大唐西固热电（2×330MW）改扩建工程烟囱钢内筒高210m，内直径为6.5m，有效直径6.4m.为套筒式钢内筒。钢内筒筒体材料采用Q235B钢板，厚度取四种：即厚度18㎜、16㎜、14㎜和12㎜。钢板接长采用焊接接长

2、（每段按2m安装、每段由三块板组成），焊缝连接采用CO2气体保护焊打底和手工电弧焊盖面焊接方案。钢内筒共布置7层平台，分别为25米、60米、97.5米、135米、167米、195米和205米层布置。其中195米层为检修平台，在60米、135米和195米层平台安装止晃装置。钢内筒内壁喷砂防腐，采用国产内衬玻璃砖（玻化转），外壁及导流板底部部分采用氯磺化聚乙烯底漆面漆，总厚为150um。单筒重约560吨，施工采用气压顶升倒装法，使用3台12m3空气压缩机和与之配套的储气罐、控制系统顶升施工。1、目前国内钢内筒施工工艺概况目前

3、国内外施工钢内筒一般有以下两种方法：液压顶升倒装法、气压顶升倒装法。液压顶升法一次性投资大，但工期短。气压顶升法投资少，工期相对较长。目前国内两种方法应用均较多。2、施工工艺烟囱钢内筒气压顶升倒装法的施工工艺原理如同“气缸与活塞”的关系。主要是以压缩空气为动力，利用密闭空间内作用在顶部密封头的气压产生的向上推力（推力F＝P×S），克服钢内筒筒体的重力，使其向上徐徐上升。　　施工前，先用常规的吊具组装好适当高度的钢内筒顶端段（约9米），在接近顶口处装一个密封用的“帽子”，构成一个敞口的“气缸体”，将其套在由粗细圆柱体构成的

4、“内底座”外周。内胆的底部钢板固定在钢内筒基础上，内胆外圈与钢内筒密封头以下筒壁所包围的范围内构成了一个密闭腔。用空压机通过管道由底部向密闭腔通入压缩空气，当作用于帽子的空气压力超过已组对的上段筒体（包括密封头在内）的重量，并足以克服密封圈对筒体内壁的摩擦力时，钢内筒便开始上升。待气压顶升使上筒段的下口超过后续节的钢板高度以后，再将卷制好的弧形钢板（三块围成一个整圆），在内底座的周围合龙，对接三条竖向焊缝并焊接。将组装好的后续圆柱形筒体上口与顶升起的烟囱上筒段水平环向下口对接相焊，使上筒段接长一节。再给筒体内补充压缩空气

5、进行顶升，合围组焊后续新筒节，上筒段与新筒节对焊，如此一节复一节，使筒段累计接长到设计高度。3、施工机械的选用及场地布置3.1施工机械选用序号设备名称型号数量用途备注1空气压缩机　12m33台顶升钢内筒其中一台备用，台数视内筒重量、高度确定2空气等离子切割机　80A1台切割不锈钢板3三筒卷板机1台卷制钢内筒用4逆变焊机8台焊接钢内筒用5气割工具#24套打坡口用带半自动切割机6CO2气体保护电焊机XGB-5004台焊接钢内筒打底及填充7焊接陶瓷衬垫AQ-1米2860视焊缝长短确定8单轨吊3t1部水平运输吊装9双滚筒卷扬机或

6、单滚筒卷扬机5t1台垂直运输人、材料专用10卷扬机10t1台起重用吊装层间梁及配合顶升用11钢丝绳Ф19.51200m钢内筒导向用绳子长短视烟囱高度决定12钢丝绳Ф19.51000m5t卷扬机用绳子长短视烟囱高度决定13汽车吊16-50t1辆制作场用、安装气顶装置用可以安装10吨卷扬机及吊装烟道14吊笼0.8×1m1只上人卷扬机用带断绳保护器15单轨吊钢梁I25a30m水平运输3.2场地布置钢内筒卷制、打坡口及喷砂除锈防腐场地布置在30吨龙门吊下制作场，方便施工。空气压缩机布置在烟囱北侧，紧靠烟囱处。操作系统布置在烟囱内

7、部靠砼筒壁处。卷扬机布置在电除尘室内。4、施工流程起吊设施制作安装→气顶装置制作安装→内外安装平台制作安装→操作系统安装及调试→钢内筒顶升→气顶装置拆除4.1起吊设施制作安装1）横担制作、安装横担采用工字钢Ⅰ36A两根，组合成横梁，11米长（长度根据烟囱的上部直径决定），16吨滑轮3个(端部导向滑轮一个，横梁中心滑轮组两个)，钢丝绳采用直径19.5，根据绳子的长短可以设为三股绳或四股绳，钢梁的承重能达到60吨以上，钢丝绳的允许拉力能达到12吨至16吨左右，支承梁作为安装平台用的承重梁，其强度和刚性必须在施工前进行校核。支

8、承梁的横梁结构可直接焊固在砼烟囱筒首的预埋件上，从而省略了原气顶工艺的高空组对支承梁的工作。支承梁的另一作用就是作为钢内筒顶升过程中的牵引机构，这样即可保证钢烟囱的中心度和垂直度，又能克服气顶的摩擦阻力，降低气顶的气压，加快施工进度，降低施工难度，增加安全性。钢梁安装过程中注意烟囱中心线的找正工作，（钢梁必须在内筒的