某焦化套筒窑施工技术总结

九江焦化套筒窑施工技术总结九江焦化套筒窑施工技术总结XXXXXXXXXXX2012-6-15目录一、工程概况11.套筒窑简介32.发展形势3 3.主要工程量4二、对工程的认识及感悟：5三、 技术总结施工主体思想71. 11.8m窑下附属结构安装71.1 底板环形圈安装71.2 筒体安装 81.3 内部构件安装102. 窑体中段及内筒IC2安装152.1 内筒IC1上半部分152.2 第一吊装单元162.3 第二吊装单元162.4 内筒IC2支柱安装172.5 第三吊装单元172.6 T型梁安装 182.7 第四吊装单元（内筒IC2）182.8 第五、六吊装单元193. 窑顶系统安装213.1 V2系统外壳223.2 V2系统内壳243.3 上内筒IC3263.4 窑顶锥体283.5 V3及旋转布料器303.6 V4、V5、V6 防雨罩314附属结构安装324.1 热交换器324.2 上料导轨334.3 上下部主楼梯344.4 上部平台及过桥34四、技术方案的更新与优化35 九江焦化2*600T套筒窑工程技术工作总结一、 工程概况1.套筒窑简介：套筒窑是原德国贝肯巴赫炉窑公司于1960年发明的，现已属于意大利贝肯巴赫公司。贝肯巴赫窑由砌有耐火材料的窑壳和分成上下两端的内套筒组成，窑壳和内套筒同心布置，石灰石位于窑体和内套筒之间的环形空间内以利于气流穿透，故又名为环形套筒竖窑。下内套筒位于竖窑的下部，结构为双层钢壳形成环隙，环隙内通空气冷却，其内外侧砌耐火砖衬；上内套筒悬挂在窑顶部。上下内套筒各有其不同的功能，上内套筒主要是将高温废气抽出用于预热喷射空气；下内套筒主要用于产生循环气流形成并流煅烧，同时起到保证气流均匀分布的作用。贝肯巴赫窑的结构特点是因设置了内套筒而在一个窑身内就形成了并流煅烧。 贝肯巴赫窑套筒窑从上到下分为：预热带、上部煅烧带（逆流）、中部煅烧带（逆流）、下部煅烧带（并流）、冷却带，其核心为下部并流煅烧带，石灰最终在下部煅烧带内烧成，保证了能够煅烧出优质活性石灰。贝肯巴赫窑窑内废气在预热矿石及喷射空气后自身温度下降到180左右由废气风机抽出，经布袋除尘器净化后排空。2.发展形势：至今在世界上已建有300多座贝肯巴赫窑，我国冶金系统首钢、马钢、梅钢、包钢、邢钢都引进了500t/d的套筒竖窑，武钢于2007年3月引进了一座600t/d的套筒竖窑，根据目前各座窑的生产情况，石灰平均活性较高，质量也非常好。唐山长城钢铁集团有限公司2*600t/d套筒窑工程施工现场位于九江焦化厂区内。安装工程主要由窑本体安装、内套筒安装、窑本体钢平台、主楼梯及零星构件安装组成。其中窑本体安装包括11.8m窑下附属结构安装和11.8m以上窑体结安装，单座窑窑本体结构安装总工程量约为765吨左右。3.主要工程量：九江焦化2*600T套筒窑工程量统计序号图号分项名称重量(T）备注1CAB019811.8m窑下附属结构159.941 窑本体金属结构2CAB0199上料导轨10.320 3CAB0200窑体图237.763 4CAB0201IC1下内筒63.644 5IC2中内筒40.061 6IC3上内筒25.604 7CAB0203窑平台89.331 8SRB0162窑楼梯27.269 9TFB0179废气管道62.797 10IMB0246内筒冷却风管9.104 11驱动风管14.889 12燃烧风管23.798 13石灰冷却风装配0.597 14GPB0132检修葫芦梁1.669 15766.787 16IMB0243窑外围烧嘴39.872 窑本体设备17TFB0178热交换器14.935 18CMB0144卷扬系统滑轮1.255 19CFB0142旋转布料器6.505 20AIB0118窑料位计0.167 21振动筛及给料机2.600 22ABB0116石灰料斗装料系统3.471 23CMB0145卷扬机5.024 24CMB0146上料小车1.845 25FTB0141液压卸料阀0.524 26FTB0142液压卸料装置6.237 27IMB0246冷却梁上下装配7.674 28驱动风机（3台）13.942 29冷却风机（2台）6.000 30高温废气风机（1台）15.000 31废气除尘风机（1台）12.760 32国内外阀门35.000 172.811 说明：以上为单套窑重量二、对工程的认识及工作感悟套筒窑工程是公司2010年新接触的一个项目，它不同于以往的任何一个工程。它打破了中国式的设计及施工理念，施工难度相当大，主要体现在以下几个方面：1. 构件数量多，而且没有吨位，制作安装相当琐碎；2. 焊接工程量大，只计本体约4000m。窑壳环缝焊接量1464m，14根H钢柱子制安焊接量654m，T梁制安焊接量1348m，窑顶焊接量450m；（不包括公司加工的2套内套筒）3. 施工人员密集，主要集中在19.7m、23.74m、29.425m这三层平台上；4. 安装顺序条理性极强，每个构件的安装都需要深思熟虑，否则下一个构件的安装将困难重重；5. 构件与构件之间的联系紧密，一步错步步错造成的损失也将很大；这就要求我们思路要清晰，抓住重点及难点。这个项目的施工可以说是摸着石头过河，深一脚浅一脚。在前期工程量及工程内容比较模糊的情况下，只是按照以往的施工经验操作，走了不少的弯路。同时我们多次去燕钢参观，捋顺安装工序，边施工边学习，与宝冶施工人员加强沟通与联系。认识的过程就是一个学习的过程，在困难面前我们不低头，迎刃而上。随着主体结构的封顶，工艺管道及电气、仪表的安装，整个工程也逐渐渐变得清晰明了。对整个工程的感触是：前期认识不足，中期盲目乐观，后期拨云见日。 每个项目的顺利完工，都不能直接就轻易的过去，我们要及时总结。总结施工中的成与败，得与失。为了以后的施工，为了有更新的提高，打下一个基础。走过的地方回头看看那留下的一串串深深的脚印，都不禁感慨万千！三、技术总结 施工主体思想：土建基础先检验，地脚螺栓须复查；构件制作验尺寸，组装合格才安装；竖窑窑体为中心，楼梯平台紧随后；窑体安装分阶段，11.8m为分界线；11.8m以下紧施工，立柱横梁早就位；11.8m以上巧施工，内外套筒要配套；50t汽车吊窑壳，300t汽吊抢窑顶。1. 11.8m窑下附属结构11.8m窑下附属结构主要由窑壳（共计五带）、14根H钢立柱、出灰料斗、下部内筒支座、支撑梁、卸料装置、溜槽等构件组成，工程量约160t。1.1 底板环形圈安装：首先验收基础中线及标高，然后安装环形圈梁。环形圈梁由底板、立筋板、套管、上环板四部分组成。环形底板垫铁组上环板立筋板套管 11环形圈梁安装开始安装时，先将环形底板按照等距螺栓孔均匀套入地脚螺栓并检查椭圆度及水平度。检查合格后，将环板点焊。筒体安装至第二带时，将108块立筋板及36组套管按照图纸规定点焊固定。筒体安装至第三带时，进行上环板的安装，安装完成后对标高及椭圆度进行检查，要求同底板。圈梁全部安装就位后最后统一进行正式焊接。1.2 筒体安装：窑下壳体共分为五带，窑壳直径为9120。板厚均为14 Q345B的钢板，现场采用20卷板机卷制。窑壳的坡口形式为单面V型坡口，钝边4mm，间隙3mm。窑壳的焊接采用手工焊或二保焊，先焊接里侧焊缝外侧焊缝气刨后再施焊。第一带、第二带、第三带筒体采用25T汽车吊安装，第四带、第五带筒体采用50T汽车吊。需要注意的事项是由于直径较大，为防止变形必须加米字撑，材料采用L75*6。在筒体上口往下1m的位置搭设跳板，以便于两带窑壳的焊接。（具体做法见12）6安全绳三角支撑 1-2窑壳外侧焊接安全措施第五带筒体第一带筒体第二带筒体第三带筒体第四带筒体1-3 11.8m以下窑筒体1.3内部构件安装：内部结构件主要由14根H钢柱、4根下内筒支撑柱、出灰料仓、下内筒支撑梁、下内筒、卸料溜槽、卸料料仓及上环形板等组成。为保证14根H钢柱子的焊接能够与窑壳同步进行以及窑壳与钢柱的安装质量，在第二带窑壳安装完成后进行H钢柱子的安装，同时安装柱间连接环板。安装前按照图纸要求在底板画出安装轴线，复检底板的水平度、标高以及H钢柱子的高度，同时还需要将第一、二带筒体内米字撑拆除。柱子的高度和每带窑壳的高度决定着柱顶部环板的水平度，应引起高度重视。柱子与窑壳焊量较大，应昼夜施焊保证与筒体焊接同步。出灰料仓SS6、SS74根内筒支撑柱SS1114根H钢立柱SS161-5窑内部结构待柱子SS16安装完成后，安装第三带筒体及出灰料仓。出灰料仓的安装需要在安装前检验椭圆度及上口水平度，否则料仓由于椭圆度偏差较大造成无法进入筒体内部。注意提前将料仓与柱子SS16交叉的部分开孔完毕。构件SS10在料仓安装完毕后临时固定在料仓内部。 1-4窑出灰料仓在安装内筒支撑柱SS11前，在料仓内部提前将4个椭圆孔开孔完成。支撑柱S11的安装同样需要精找水平度，它决定下内套及中内筒的安装质量以及后期窑体的砌筑质量。待完成后进行支撑梁SS12、SS13的安装，支撑梁与柱顶板在制作时就将螺栓拧紧把好，就位找正后与支撑柱焊接。支撑梁下方的三通风管和短节及时吊装到出灰料仓内部，待上方管道安装完成后用倒链组对到一起。下一步安装下内筒IC1的下半部分。它由AB0201-3图中的1、2、9、15、16、24、26、44、45、46组成，重量约16T。注意爬梯孔的开孔位置和尺寸，爬梯17、18构件随后与下内筒固定焊接。随后安装卸料料仓及料仓上下的水平支撑梁和垂直支撑梁，它由SS23、SS24、SS25、SS26、SS27、SS28、SS29、SS30、SS36、SS37构成。支撑梁下方的垫铁根据实际需要增减。16卸料料仓紧接着安装卸料料仓上方的环板及溜槽，它由SS38、SS39、SS40、SS41、SS42 、SS43、 SS44组成。溜槽的在制作时内弧大15mm，外弧小15mm，以保证能够顺利安装内筒的上半部分。17卸料溜槽最后安装SS44、SS46、SS14、SS15等零星构件，利用窑体内部安装的穿插时间将8.2m结构平台安装完成，然后安装卸料装置SS21。8.2m平台SS211-8 8.2m平台安装至此11.8m窑下附属结构安装完成，总的来说11.8m窑下附属结构单件多，焊接量大。安装需要前后相互搭接，上一个构件安装完成后及时为下一个构件安装创造好条件。2. 窑体中段及内筒IC2安装2.1 内筒IC1上半部分内筒IC1的上半部分由CAB0201-3图中的3、4、11、27、28、43、47、14组成一钩安装。见图2-1所示2-1内筒IC1的上半部分2.2 第一吊装单元第六带、第七带窑壳、第六带下部底座以及外部T型梁组对到一起安装，直径9120mm,高度3925mm,重量约为30T ，采用150T汽车吊安装。吊车台班1个完成1、2#窑的安装。见图22所示T型梁22窑体中段第一钩五六带连接螺栓2-2.1第六带筒体下部底座2.3 第二吊装单元第八带、第九带、第十带窑壳组对到一起构成第二钩，高度4240mm，直径9120mm,重量约为20T，采用150T汽车吊安装。吊车台班1个完成1、2#窑的安装。其中第十带为散热带，在制作过程中由于内部有砌筑砖用托圈（焊缝长度约为200m）导致焊缝收缩，整个周长缩小25mm，对口错边量高达5mm。后又气割分成三段处理，直到合格。2-3窑体中段第二钩由于对焊缝的收缩考虑不足，在以后的施工中需要采取相应的措施。另外需要注意的是内部托转环板及筋板的材质为13CrM044，在施工中不要将其它材质的材料混用在此。2.4内筒IC2支柱安装第二钩安装完毕后安装内筒IC2的七根支撑柱，每根柱子顶部有500mm*150mm的方孔，底部有4个100的圆孔，施工中注意不要遗漏。紧接着安装19.7m平台下的环形煤气管道及支架。见2-4图2.5第三吊装单元第十一带、第十二带、第十三带窑壳组对到一起组成第三钩，高度4040mm，直径9120mm,重量约为20T，采用150T汽车吊安装。吊车台班1个完成1、2#窑的安装。第十一、十二、十三带筒体第六、七带筒体第八、九、十带筒体环形煤气管道及支架2-4窑体中段第三钩2.6 T型梁安装在中内筒IC2未到现场之前，将第二钩和第三钩之间的T型梁及环圈全部安装完成，此时具备19.7m平台的安装条件。由于T型梁的焊接工作量较大，因此利用夜间不吊装的时间来完成。2.7第四吊装单元（中内筒IC2）中内套筒IC2直径3994mm，高度13.2m，重量约40T。在绥中车间制作完成后运抵现场，选用一台300t汽车吊安装，作业半径R=16m，主臂长度L=40.9m，额定起重量为42t。在绥中车间制作完成后务必将吊装鼻子焊接上，这样安装现场可以节约吊车台班。内筒的二层盖子在安装前全部拆除，待筑炉施工处浇注料完成后再安装上去。内筒顶部的锚固钩尽量在安装前焊接上，这样可以降低高空焊接作业的危险性，提高作业效率。2-5内套筒外形图2.8第五、六吊装单元内套筒9:00起吊后，将第第五钩用板车及时运输到安装现场。内套筒11:30摘钩后，12:00安装第五钩。第五钩由第十四带、十五带、十六带筒体组成，高度4510mm，直径9120mm,重量约为19T，采用300T汽车吊安装。为保证施工作业的安全，在十六带筒体下部跳板搭设位置增加安全网一道。下午2:30安装第六钩，第六钩由第十七带、十八带、十九带、二十带筒体组成，高度7710mm，直径9120mm,重量约为21T。5：10分第六钩摘钩，标志着36.2m以下中部筒体安装完成。随后完善第四段T型梁及顶部环圈，安装19.7m下烧嘴的蜗壳以及23m平台。如果窑顶不具备安装条件，此时还可以将4圈助燃风环管安装完成。第十四带、十五带、十六带筒体2-6 窑体中段第五钩第十七、十八、十九、二十带筒体安全防护网第二段T型梁第一段T型梁第三段T型梁第四段T型梁2-7窑体第六钩及T型梁示意图3. 窑顶系统安装窑顶系统及内套筒IC3吊装具有吊装高度高、吊装高度高，吊装任务紧等特点，因此是窑顶系统及内套筒吊装的成功与否是整个套筒石灰窑安装过程中的一个非常关键部位。焦化1#2#套筒石灰窑在窑顶吊装前做了充分的准备工作，首先，在吊装的前几天使用了50t吊车进行移位，将安装当天准备吊装的东西吊到指定位置；然后，将第二天使用的卡具、千金顶（4个）、倒链（4个）悬挂在筒体内部；最后对明天的人员进行周密的安排（窑上人员11人：2名铆工、8名焊工、1名吊装指挥；窑下人员8人：1名铆工、3名焊工、2个小工、1名吊装指挥），对作业人员进行技术交底和安全交底。3.1 V2系统外壳体（1）外壳体的实物照片及二维图V2外壳体照片如图3-1，V2外壳体二维图如图3-2。废气风管废气箱图3-1 V2外壳体照片图3-2 V2外壳体二维图（2）V2系统外壳体吊装：窑体上部结构V2系统外壳体吊装，起吊时间为9:20，松钩时间为10:50。外壳体重量约为27t（包括2个废气箱和一段1260的废气管，其中两个废气箱的上平面的清灰装置开孔焊接完毕，1260的废气管伸入壳体50mm点焊固定），选用一台300t汽车吊，作业半径R=16m，主臂长度L=59m，额定起重量为26t，由于吊车的起重重量在超出额定起重量的5%都是安全的，即59m杆实际的最大的起吊重量为27.3t，并且起重臂有1米多的挠度。因此吊装不存在问题。为防止吊装过程中筒体的变形，将四个吊耳均匀焊接在直径为9100mm的内筒壁上距离筒体加强圈上部600mm的位置，但是由于吊耳焊接的位置筒体上相对比较低及重量分布不均匀（2根用于换热器支架连接的H型钢，2个废气箱及一段1260的废气管是导致重量分布不均的主要原因）。吊装的过程中要注意安装的轴线及废气管的朝向。图3-3、图3-4分别为吊装放样图和实际吊装照片。 图3-3 V2外壳体吊装放样图 图3-4 V2外壳体吊装3.2 V2系统内壳体（1）V2内壳体的实物照片及二维图V2内壳体照片如图3-5，V2内壳体二维图如图3-6。图3-5图3-6（2）V2系统内壳体的吊装在V2系统外壳体吊装完成后，马上采用卡具及千金顶（4个）进行对口点焊，待对口完毕后，进行内壳体的吊装，内壳约为25t，选用一台300t汽车吊，作业半径R=16m，主臂长度L=59m，额定起重量为26t，内壳体的吊装的快慢的关键点在于能否以最快的速度将9根梁（7根主梁、2根附梁）陷入V2外壳体的凹槽中，而吊装过程中外壳体的变形比较少及V2外壳体的凹槽比梁宽20mm是实现梁快速到位的保证。吊装的过程中要注意安装的轴线的朝向，（这个在安装过程中一定要控制七根挂梁与对应的立柱的位置，特别是在吊装内套筒上段之前，一定要把挂梁与对应的立柱的横焊缝及立焊缝焊接到位，不然内套筒吊装进去可能会下沉的）图3-27、图3-28吊装放样图和实际吊装照片。 图3-7 V2内壳体吊装放样图 图3-8 V2系统内壳体吊装3.3上内套筒IC3（1）上内套筒的实物照片及二维图重量24t，上内套筒照片如图3-9，上内套筒二维图如图3-10。 图 3-9 上内套筒IC3 图3-10 上内套筒二维图（2）上内套筒吊装在V2系统内壳吊装完成后，马上进行焊接固定，待固定牢固后，进行内套筒IC3吊装，内套筒上段是依靠自身7根横梁座在V2系统7根横梁悬挂与空中，自重25.6t，去掉废气管、耐火材料盖砖板及冷却风进口不锈钢管，加上1根旋转布料器上的料盅导轨，重量约为24t，同样选用一台300t汽车吊，作业半径R=16m，主臂长度L=59m，额定起重量为26t。上内套筒的2个吊耳焊在内套筒内侧，吊耳中心距离上部边缘600mm，吊装的时候采用双头钢丝绳。在吊装前在上内套筒上放2个手动葫芦，方便内套筒在筒体内旋转直到定位。内套筒在吊装前对废气管1260mm出口处的管子切割了30mm一定要割掉的，防止上内套筒在筒体内旋转时发生碰撞。图3-11、图3-12吊装放样图和实际吊装照片。 图3-11 吊装放样图 图3-12 实际吊装照片3.4 窑顶锥体（1）窑顶锥体的主要参数及实物照片重量20t，实物照片如图3-13，二维图如图3-14。2架梯子1架梯子1根冷却风出口不锈钢管3根冷却风进口不锈钢管H型钢点焊7根角钢将内外锥体焊接在一起吊装，到位后拆除料位计平台旋转料仓平台3-13 锥体上摆放的部件（2）锥体吊装在上内套筒IC3安装到位，固定完毕后，对V2系统的内、外锥体组合体进行吊装，锥体自重20t，加上废气管（1.5m）、安装在防雨罩内部的爬梯（3架）、冷却风进口不锈钢管（3根）、冷却风出口不锈钢管（1.8m长1根）及一段H型钢。因此实际吊装重量为24t，同样选用一台300t汽车吊，作业半径R=16m，主臂长度L=59m，额定起重量为26t。图3-14、图3-15分别为吊装放样图和实际吊装照片。锥体吊装前对与上内套筒7个支腿对应的内锥体下部法兰进行了切割。因为在实际的吊装中两者存在在20mm的干扰。 图3-14 V2锥体吊装放样图 图3-15 V2锥体吊装3.5 V3及旋转布料器在V2锥体安装到位，固定完毕后，对V3系统进行吊装，V3加旋转布料器重量约为10t，同样使用一台300t汽车吊，作业半径R=16m，主臂长度L=59m，额定起重量为26t。图3-16、图3-17分别为吊装放样图和实际吊装照片。 图3-16 V3吊装放样图 图3-17 V3吊装3.6 V4、V5、V6防雨罩整体吊装V4、V5、V6防雨罩及其内部平台组合后，总重量约为19t，其提升高度较大，选用一台300t汽车吊，接附杆，作业半径R=14m，主臂长度L=67.5m，额定起重量为21t。此吊意味着结构封顶，主体吊装结束。如图3-39，3-40分别为吊装放样图和实际吊装照片。 图3-18整体吊装放样图 图3-19 V4、V5、V6及防雨罩整体吊装4.附属结构安装4.1 热交换器在此后利用200t吊车吊装热交换器，重量约为16t，作业半径R=16m，主臂长度L=52m，额定起重量为21.4t。图4-1，图4-2分