鋼煤斗制作優(yōu)化設(shè)計(jì)

肖景強(qiáng) 王秀英

摘要：山西瑞光熱電建設(shè)工程位于晉中市榆次區(qū)烏金山鎮(zhèn)東沙溝村，該期工程新建2×300MW亞臨界、一次再熱、雙缸雙排氣、直接空冷、抽氣凝氣式汽輪發(fā)電機(jī)組。鋼煤斗設(shè)計(jì)上部為普通矩形截面，下部為四角錐臺(tái)面，共制做6個(gè)。圖紙到現(xiàn)場后，有些地方表述不詳細(xì)，對(duì)鋼煤斗進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：鋼煤斗；資源；庫存；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU271.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-8136(2009)35-0012-02

山西瑞光熱電有限責(zé)任公司一期2×300MW機(jī)組建設(shè)工程鋼煤斗幾何容積約為280m³，每臺(tái)爐共6個(gè)。鋼煤斗布置于主廠房C＼D列之間，東西向布置于2軸一8軸之間，安裝標(biāo)高在16.4-30.88m之間，支座標(biāo)高在24.07m。煤斗分為上部和下部兩部分，上部為直體，矩形截面，長為5000mm，寬為8000mm，高4 880mm，設(shè)有4道加勁肋；下部為四角錐臺(tái)面，上口直徑長為5000mm，寬為8000mm,下口直徑長、寬為950mm，高為9100mm，設(shè)有13道加勁肋。煤斗所用材料為Q235B，煤斗錐體部分內(nèi)壁采用3mm厚0Crl3不銹鋼板耐磨層，不銹鋼耐磨層與煤斗結(jié)構(gòu)采用開孔焊連接。

《初設(shè)說明清冊(cè)》中，煤斗采用支撐式圓筒下掛雙曲線鋼煤斗，用碳素鋼制造。2008年2月份時(shí)，市場鋼材價(jià)格持續(xù)不斷上漲，公司領(lǐng)導(dǎo)未雨籌謀，研究決定儲(chǔ)備了大量鋼材，其中包括準(zhǔn)備用于煤斗制作的厚度為12mm、材質(zhì)為Q235B鋼板。

2008年5月3日，瑞光熱電廠F741S-T0252鋼煤斗結(jié)構(gòu)圖到現(xiàn)場后實(shí)際設(shè)計(jì)為方形煤斗，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過驗(yàn)算。同體積的圓煤斗要比方形煤斗少用鋼材，并且圓形煤斗防變形強(qiáng)度要比方形煤斗好，可以減少加固角鋼，重量也比方形煤斗輕。經(jīng)和設(shè)計(jì)院聯(lián)系得知，煤斗上方預(yù)留了二期輸煤皮帶空間，一、二期輸煤皮帶均可互為進(jìn)煤，圓形煤斗無法滿足此設(shè)計(jì)要求。

在審閱圖紙過程中，發(fā)現(xiàn)原鋼煤斗圖中有很多疑問，并且公司已儲(chǔ)備了準(zhǔn)備用于煤斗的厚度為12mm、材質(zhì)為Q235B鋼板。鑒于以上情況，項(xiàng)目部一方面現(xiàn)場與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)工就圖紙中問題與各方討論，另一方面就材料代換事宜與設(shè)計(jì)院進(jìn)行溝通，經(jīng)過反復(fù)研算和復(fù)核，設(shè)計(jì)院同意出升版圖。2008年6月4日，升版圖到現(xiàn)場，在升版圖中就材料代換與發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。

1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

(1)在鋼煤斗原設(shè)計(jì)圖中，錐體部分設(shè)計(jì)厚度為14mm、材質(zhì)為Q345B鋼板，加固肋為180×18角鋼，間距為900mm。升版圖后煤斗錐體部分改用厚度為12mm、材質(zhì)為Q235B鋼板代替原設(shè)計(jì)厚度為14mm、材質(zhì)為Q345B鋼板，并且部分減小了錐體加固肋間距以保證煤斗強(qiáng)度。升版后利用了公司低價(jià)儲(chǔ)備的厚度為12mm、材質(zhì)為Q235B鋼板165.72L。

(2)舊版煤斗圖中加固角鋼間距全部為900mm，出升版圖后將上部承重小的方斗上部加固角鐵間距變?yōu)?000mm、1200mm、1530mm，下部承重部位間距變?yōu)?00mm、600mm、650mm、700mm、850mm，使煤斗的加固角鋼分布更符合受力要求。且通過設(shè)計(jì)院研算，在錐斗底部采用了庫存的140×12的角鋼代替原180×18的角鋼，共使用庫存角鋼8.508t。

(3)在舊版圖中，箱形底座加筋立板間距為500mm，高度方向每300mm對(duì)稱加兩塊20×180×200水平筋板，每個(gè)煤斗為416塊，經(jīng)過計(jì)算畫圖，發(fā)現(xiàn)間距500mm再加兩個(gè)200mm長筋板，中間距離僅有100mm，按此制作，不僅煩雜、焊接量大、不美觀，而且在以后的運(yùn)行中容易積灰。和設(shè)計(jì)院溝通后。經(jīng)過計(jì)算，立筋強(qiáng)度已經(jīng)滿足煤斗強(qiáng)度要求，因此在升版圖中去掉了20×180×200水平加筋板，每個(gè)煤斗416塊，重2.496t，6個(gè)煤斗共2496塊，重14.976t。這一優(yōu)化，不僅節(jié)約了材料。而且減少了煤斗的焊接量，使煤斗不易積灰。

(4)舊版圖中鋼煤斗30mm厚廂形支撐板與12mm上部方形煤斗壁之間的過渡，原設(shè)計(jì)為100mm緩慢坡形過渡，但是在現(xiàn)場這種整板坡形過渡無法加工，經(jīng)過和設(shè)計(jì)院多次溝通，查閱了多冊(cè)設(shè)計(jì)手冊(cè)，將坡形過渡長度修改為50mm。此長度在現(xiàn)場用半自動(dòng)切割機(jī)即可加工，再稍微打磨修整即可滿足設(shè)計(jì)要求。

(5)在鋼煤斗圖紙中，長方體+四棱錐結(jié)構(gòu)煤斗相鄰交角的內(nèi)側(cè)為200mm寬直板過渡，考慮到長方體+四棱錐結(jié)構(gòu)煤斗沒有圓煤斗使煤流動(dòng)性好，4個(gè)棱角容易棚煤。經(jīng)過現(xiàn)場各方研究，將四棱角結(jié)構(gòu)煤斗相鄰交角的內(nèi)側(cè)直板改為圓弧形板，圓弧半徑定為250mm，即增加了煤斗的強(qiáng)度及耐磨性，又利于原煤下落，改善了方煤斗的性能。

(6)鋼煤斗制作圖紙中要求鋼煤斗內(nèi)壁(25.5m以下部分)襯3mm厚不銹鋼板，并采用開孔塞焊與鋼煤斗連接，開孔要求為上下間距1000mm，左右間距500mm。而根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)，這樣的要求不能使不銹鋼板與鋼內(nèi)壁很好的貼合，本著對(duì)工程、對(duì)業(yè)主負(fù)責(zé)的態(tài)度和業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)院溝通后，在作業(yè)指導(dǎo)書中將開孔要求改為各焊點(diǎn)間間距不大于350mm，使兩者貼合密實(shí)、不起鼓，保證了煤斗的質(zhì)量。

通過以上設(shè)計(jì)優(yōu)化，升版圖后每個(gè)煤斗重量由69.697t變?yōu)?3.243t，少用了6.454t，6個(gè)煤斗共少用鋼材38.724t。

2008年11月28日，鋼煤斗吊裝工作安全、順利完成，確保了現(xiàn)場下一工序的進(jìn)行。經(jīng)過精心組織和施工，鋼煤斗制作質(zhì)量工藝大大提高，需檢驗(yàn)焊縫一次合格率為100％。

2結(jié)束語

運(yùn)用技術(shù)手段不僅能夠指導(dǎo)生產(chǎn)，使施工中的困難得以解決，而且可以節(jié)約成本，提高質(zhì)量，改善設(shè)備的綜合性能。可見，運(yùn)用技術(shù)手段、提高質(zhì)量、控制成本，是我們每個(gè)技術(shù)人員值得思考的課題。