高炉炉壳开孔焊接方案

1、 1 1/1212 目 录 1 1 编制依据编制依据.3 2 2 工程简述工程简述.3 3 3 工程特点工程特点.4 4 4 施工方法施工方法.4 4.1 炉壳切割前完成的工作.4 4.2 炉壳切割.7 4.3 主要存在的问题及对策.7 4.3 炉壳安装前完成的工作.8 4.4 炉壳安装及焊接.8 5 5 现场管理体系现场管理体系.13 6 6 主要劳动力及共机具使用材料主要劳动力及共机具使用材料.13 6.1 主要劳动力使用计划.13 6.2 主要工机具使用计划.13 7 7 安全保证措施安全保证措施.14 8 8 应急预案应急预案.14 8.1 高处坠落事故应急准备与响应预案.14 8.2

2、 触电事故应急准备与响应预案.15 8.3 物体打击事故应急准备与响应预案.16 8.4 机械伤害事故应急准备与响应预案.17 8.5 火灾事故应急准备与响应预案.18 2 2/1212 1 1 编制依据编制依据 1.1钢结构工程施工及验收规范 gb50205-2001 1.2炼铁机械设备工程安装验收规范 gb50372-2006 1.3现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范gb50236-98 1.3 相关施工图纸 1.4 工程管理的相关管理文件和制度 1.5质量手册 、 程序文件及其他国家、地方现行的相关施工验收标准。 2 2 工程简述工程简述 为满足高炉安全维护技术改造施工要求，对 1

3、#高炉炉壳南面炉缸段残铁开口、北面清渣 开口两部分需要更换炉壳，炉壳共计 7t,材质 q345b，板厚 30mm。炉壳共分 3 块进行安 装，规格分别为 2350*30*2810（为残铁口） ，2600*30*5285、1550*30*5330（为清渣口） 。 钢板规格已预留余量。 经会议决定，焊条选择 e4315 电焊条。 开口位置见平面图示： 号风口 号风口 号 风口 号风口 铁口中心线 热风主管中心线 上料侧 热风炉侧 出铁场侧 除尘器侧 号风口 号 风口 号 风口 炉壳切割范围 炉壳切割范围 炉壳切割方位图示 3 3 工程特点工程特点 3.1 因高炉只更换炉内耐材，其余都利旧，被更换的

4、炉壳及对应的水冷壁区域是炉内耐 3 3/1212 材改造的必须条件； 3.2 因残铁口开口位置标高需小休风时才能准确确定，因此残铁口炉壳具体切割位置目 前不能确认。 3.3 因炉壳为新老钢板对接，老炉壳接口焊接处处理工作量较大。 3.4 因考虑到水冷壁拆除条件和不确定因数存在，炉壳焊接上部焊缝及部分立缝不能满 足施工图纸焊接要求，只能进行单面焊接。 4 4 施工方法施工方法 4.14.1 炉壳切割前完成的工作炉壳切割前完成的工作 4.1.14.1.1 炉壳卷制炉壳卷制 经业主确定，开孔处更换的炉壳由十三冶进行预制，按设备进行供货，炉壳预制要求如 下： 1）炉壳压板按照定尺供料，并预留余量。 2

5、）炉壳压板展开半径及相关几何尺寸严格按照施工图纸及专业技术负责人交底进行， 并预留现场调整余量（200-300mm） ，卷板的校弧样板与板内壁的不贴合间隙不得大于 3mm。安装时与现场炉壳焊缝错开 200mm 左右。 3）炉壳开孔周边应磨光，不得留有刻槽或毛刺等缺陷。 4）因现场需进行调整，炉壳坡口在现场完成。 5）炉壳在卷板加工过程中，应防止板材表面损伤，对有严重伤痕的部位必须进行修磨， 使其圆滑过渡，且修模处得壁厚不得小于设计壁厚 30mm。 6）炉壳出厂前应对炉壳进行临时加固，以保证运输及装卸中部产生变形。炉壳上所有 临时吊耳在安装完毕后应切除，切除应自距炉壳表面 10mm 处切断，残余

6、端应磨平。 4.1.24.1.2 现场完成的工作现场完成的工作 1)设计图纸原 1 号高炉炉壳材质为 q235c，经宝钢股份焊接专家要求对原炉壳进行材质 检测（由溧阳建新制铁炼铁厂完成） ，经 2011 年 5 月 16 日天天读会议确定，炉壳材质 检测报告单为 q345b。 2)向热轧厂项目组申请 1 号高炉控制网，提供高炉在建设时永久性控制点埋设的标高基 准点、中心标板的布置图。 3）炉壳开孔前按照提供的永久性控制点测出 00、900、1800、2700方位，测量准确。 4）新制作的炉壳在制作前应对既有炉壳拟开孔处的现状进行详细检测和检查，把安装 误差减少到最小。 4 4/1212 5）原

7、有炉壳在现场开孔前需打止裂孔，为方便炉壳圆弧段开孔，止裂孔位置设在炉壳 切割直角段，为炉壳切割圆弧创造条件。止裂孔位置分布见图示： 清渣口炉壳止裂孔分布 （ ） （ ） 残铁口炉壳止裂孔分布 切割范围 切割范围 切割范围 切割范围 6）对炉壳开洞区域先进行加固，加固形式见图示 1、2：此图加固为清渣口位置，残铁 口加固形式同清渣口。 炉壳开孔前加固示意图示1 第一带冷却壁 +5.150 第二带冷却壁 +8.300 +4.900 型型型型 型型型型 （ ） 20 h300*300*10*12 20 6）炉壳开孔切割时，应按照放线尺寸尽量从内向外平行切割，尽可能减少对保留炉壳 的损伤和变形影响。

8、5 5/1212 7）切割部位见下图示 1、2： 炉壳开孔示意图1 第一带冷却壁 +5.150 第二带冷却壁 +8.390 +4.900 型型型型 型型型型 （ ） 注：红色线条区域为炉壳切割区域 2600*5285*30（含余量） 1550*5330*30（含余量） +8.691 4.24.2 炉壳切割炉壳切割 炉壳切割采用火焰切割（大号割嘴）或碳弧气刨进行。切割面氧化层需打磨干净、 平整，无裂纹、夹渣、分层及缺棱。 4.34.3 主要存在的问题及对策主要存在的问题及对策 1）从上图可以看出水冷壁底标高为+4.900 米，炉底碳砖下表面标高为+4.894 米，炉壳 下口切割标高为+5.150

9、。炉壳与炉底碳砖的水平距离为 280mm，下口焊接空间位置狭小， 双面焊焊工操作困难。 2）为保证冷却壁的拆除，炉壳上口切割必须大于 h2 冷却壁上平面，因此炉壳上口焊接 只能为单面焊接。 3）冷却壁与冷却壁之间的间隙只有 20mm，因炉子工况及以前的安装误差，纵缝切割只 能大于被拆除的冷却壁的宽度，因此焊缝只能单面焊接。 根据以上存在原因，为保证焊接质量，我们建议焊接方式采用加垫板手工电弧焊接的形根据以上存在原因，为保证焊接质量，我们建议焊接方式采用加垫板手工电弧焊接的形 式。垫板规格式。垫板规格 30*30*（4646）mmmm、材质为、材质为 q235q235，坡口形式如下：，坡口形式如

10、下： 横缝坡口形式：横缝坡口形式： 6 6/1212 外口 里口 垫板 纵缝坡口形式：纵缝坡口形式： 外口 里口 垫板 4.34.3 炉壳安装前完成的工作炉壳安装前完成的工作 1）焊口连接部位油漆、浮锈及油污清理干净。 2）按要求磨平和开好坡口，坡口面需打磨平整，无锯齿、凹坑等缺陷，确保新旧之间 的准确连接。焊缝垫板毛刺、浮锈等清理干净，不得有油污污染。 4.44.4 炉壳安装及焊接炉壳安装及焊接 4.4.14.4.1 安装要求安装要求 1）炉壳安装在炉缸清理完成后就进行炉壳和冷却壁的安装。为炉内耐材施工创造条件。 2）炉壳对口错边量控制偏差 t/10 且不大于 3.0-5.0mm。 3）组装

11、完成后，再次由专业监理确认焊缝坡口、垫板、间隙、错边、清洁是否符合要 求，确认合格后就进行下道工序炉壳的焊接。 7 7/1212 4.4.24.4.2 炉壳焊接工艺炉壳焊接工艺 1 1）焊前准备）焊前准备 （1）焊工管理 a 所有焊工须持有所需有效证件且在监理见证考试合格后才能上岗。 b 焊前对焊工进行工艺交底，使焊工掌握具体焊接工艺，如焊材选用、焊接规范、焊接 顺序等。工艺确定后焊工要严格执行。 c 根据现场具体情况对焊工进行详细的安全教育和管理，使焊工树立安全观念，进行安 全操作。 （2）焊材管理 电焊条选用：选用 e4315 电焊条、规格为 4mm。电焊条有齐全的材质证明及复检报告， 并

12、经检查确认合格后入库。 （3）焊条烘烤 焊条烘焙温度 150-200，烘焙 1-1.5 小时后冷却到 100保温。焊条烘焙次数不超 过 3 次。 注意事项注意事项：烘干焊条时，不能将焊条突然放进高温烘烤箱内，或从高温中突然取出冷却， 以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。 （4）焊条回收 电焊条随用随取，领出的电焊条放入保温箱内。 2 2）焊前要求）焊前要求 （1）焊前、焊缝坡口附近 20mm 范围内清除油污、浮锈等污物。 （2）定位焊焊接方法与打底焊相同，焊接要求同正式焊接。定位焊牢固可靠，定位焊 不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。 （3）组装时，应将待焊炉壳垫置牢固，以防止在焊接和热处理

13、过程中产生变形和附加 应力。 （4）施焊前，复查炉壳组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况，如不符合要求 修正合格后方可施焊。 （5）现场施焊前检查搭设的临时措施要安全可靠。 3 3） 施焊环境要求：施焊环境要求： a 焊接时风速不应超过 8m/s，并具有保护措施。 b 焊接电弧 1m 范围内的相对湿度不得大于 90%，下雨及相对湿度大于 90%时，需采取有 8 8/1212 效防护措施后方施焊。 c 当被焊炉壳表面潮湿，或在下雨期间，焊工及炉壳焊接区域无保护措施时，不得进行 焊接，设置彩钢板及防风雨晴布作为挡风雨措施。 4 4）预热）预热 （1）对于板厚大于 36mm（炉壳为 30mm）

14、、材质 q345b ，更换炉壳为 q235c ，根据现 场设备焊接及施工验收规范gb50236-98 要求，施焊前进行预热，预热温度为 100- 200 。预热范围为焊缝两侧，每侧宽度不小于板厚的 2 倍，且不小于 100mm，预热测 温点在距焊缝 50mm 处。 5 5）焊接过程）焊接过程 （1 1）焊接参数）焊接参数 炉壳焊接主要是横焊缝和立焊缝，主要焊接参数见下表： a 横焊参数表 焊接材料焊接工艺参数 型号规格（mm）电流（a）电压 （v） 焊速（cm/min） 焊接方法 e43154160-20024-2610-13 b 立焊参数表 焊接材料焊接工艺参数 型号规格（mm）电流（a）电

15、压 （v） 焊速（cm/min） 焊接方法 e43154140-18023-259-12 （2 2）炉壳焊接顺序）炉壳焊接顺序 见下图：见下图： a a 清渣口炉壳焊接顺序清渣口炉壳焊接顺序 焊接顺序按下图标识顺序进行,：1-2-3-4-5-6-7-8，清渣口横焊缝等距离分成 4 段由 4 名焊工同步进行施焊，焊接至弧线段停留，待横缝及纵缝焊接完成后再进行圆弧段得焊 接。圆弧段焊接从内圈向外圈方向焊接。 b b 残铁口焊接顺序残铁口焊接顺序 焊接顺序按下图标识顺序进行,：1-2-3，每条焊缝等距离分成 2 段由 2 名焊工同步进行 9 9/1212 施焊，焊接至弧线段停留，待横缝及纵缝焊接完成

16、后再进行圆弧段焊接。圆弧段焊接从 内圈向外圈方向焊接。 6 6）焊接检验）焊接检验 （1 1）焊缝焊接注意事项）焊缝焊接注意事项 打底焊完成后需打底焊完成后需 ptpt 无损抽查焊缝是否存在缺陷。检查合格后进行焊接，焊缝应连续焊无损抽查焊缝是否存在缺陷。检查合格后进行焊接，焊缝应连续焊 接完成。接完成。 具体事项具体事项 a 引弧在焊道内进行，不能在焊道区以外的母材上起弧。 b 施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧应将熔池填满。 c 炉壳为多层多道焊，接头错开 50mm 以上，并连续施焊。 d 炉壳每一层焊道焊完后及时清理检查，清除缺陷后施焊。 e 在每一道焊接过程中使用锤击法（打渣枪）进

17、行氧化层清理及应力消除。 f 焊缝焊接完成后应高出要求焊缝高度，再进行打磨做为退火焊道处理。 （2 2）焊接检查）焊接检查 炉壳焊缝焊接完毕 24h 后方可进行外观检查，外观检查合格后进行无损检测。检查为外 观检查和探伤检查，由焊接检查人员，探伤人员负责。焊接完毕，焊工及时清理焊缝表 面的熔渣及两侧的飞溅物。应符合 gb50205-2001 中质量等级及技术文件的要求。 a a 外观检查外观检查 炉壳焊缝表面质量检查须在焊后及时进行，检查前须清除熔渣和飞溅，表面质量不 合格不得进行无损探伤。 焊缝表面质量须符合下列规定： 焊缝焊完后，须清除焊缝表面的熔渣和飞溅；焊缝外观成型美观；焊缝表面不得有

18、裂 纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷；咬边深度不得大于 0.5mm，在任何 300mm 连续焊缝长 度中咬边长度不得大于 50mm； 焊缝咬边和余高要求 深度 0.5 用焊缝检验尺量 焊缝咬边 长度10%l 且100用尺量 焊缝余高、级焊缝0.1b1 且3用焊缝检验尺量 1010/1212 b b 无损检测无损检测 关于无损检测内容及要求，根据 1 号高炉现状经宝钢焊接专家确定，无损检测参照 jb/t4730-2005，表面焊缝采用着色（pt）或磁粉（mt）探伤检查，焊缝质量等级一级 合格；内部焊缝采用超声波探伤（ut）检查，焊缝质量等级二级合格（即不低于二级） 。 c c 焊后缺陷处理焊后缺陷处

19、理 c1 根据探伤报告确定的缺陷性质，位置及深度，制定返修工艺措施。 c2 用碳弧气刨从较浅的一侧进行刨削，注意辨认缺陷是否清除，刨槽深度达到要力求后， 进行返修焊接，对有疑问的部位，用着色检验方法检查确认。 c3 焊接技术人员与焊工共同找出缺陷产生的原因，提出改进措施，返修工艺与正式焊接 工艺相同。 c4 对返修焊缝的质量要求与原焊缝相同。 c5 同一部位的返修次数不能超过三次。 c5 焊缝表面缺陷质量处理用 3.2mm 焊条进行补焊，用角向磨光机修磨，消除表面缺陷。 5 5 现场管理体系现场管理体系 现场施工负责人：刘启洪专业技术负责人：狄长虹 139018843

20、55 质量监督负责人：陈世琼现场安全负责人： 董杰6 6 主要劳动力及共机具使用材料主要劳动力及共机具使用材料 6.16.1 主要劳动力使用计划主要劳动力使用计划 序号工种单位数量备注 1 铆工人 2 2 起重工人 2 3 焊工人 4 5 配合工种人 6 6 安全协管人 1 7 合计人 13 6.26.2 主要工机具使用计划主要工机具使用计划 序号名称及规格单位数量备注 1. 经纬仪台 1 1111/1212 2. 精密水准仪套 1 3. 水平仪个 1 4. 钢尺把 2 5. 硅整流焊机 zx5-5006 6. 焊条烘箱台 1 7. 橡胶软线

21、 16-18mm2 100 米预热 8. 焊条 j507500kg 9. 气刨焊机 zxg-1250r 1 台 10. 3t、5t 倒链个各 4 11. 磨光机台 8 12. 碳弧气刨枪1 把 13. 碳棒 10 1 箱 14. 彩钢瓦 100m2 15. 防风雨晴布 150m2 7 7 安全保证措施安全保证措施 1）焊工必须持有安全操作证方可上岗。 2）上岗前焊工要接受安全交底。 3）焊工应穿戴好劳防用品。 4）焊接接地要良好，防止触电事故发生。 5）认真贯彻“三不准”施工制度，无安全技术措施不准施工，安全技术措施不齐全不安全技术措施不准施工，安全技术措施不齐全不 准施工，安全措施没交底不准

22、施工。准施工，安全措施没交底不准施工。 8 8 应急预案应急预案 8.18.1 高处坠落事故应急准备与响应预案 单位名称 期 限 - 11.12.30 责任人编制人 批准人审核人日期2011 年 3 月 25 日 一、目的 为确保我项目部高空坠落事故发生以后，能迅速有效地开展抢救工作，最大限度 地降低员工及相关方生命安全风险，特制定本预案。 二、组织机构及职责 由项目部成立应急响应指挥小组，负责指挥及协调工作。 组长： 成员： 具体分工如下： 1、负责现场，任务是掌握了解事故情况，组织现场抢救。 2、负责联络，任务是根据指挥小组命令，及时布置现场抢救，保持与当地电力、 建设行政主管部门及劳动部门等单位的沟通。 1212/1212 3、负责维持现场秩序，做好当事人、周围人员的问讯记录。 4、