热风炉炉壳及框架安装方案

热风炉炉体及框架安装方案热风炉炉体及框架结构安装方案目录1.编制依据12. 工程简介12.1 工程概况12.2 工程特点33. 施工部署43.1 施工进度计划43.2 吊机选择及使用计划43.3 施工平面规划63.4 劳动力使用计划63.5 施工小型机具使用计划64. 施工方法94.1 炉壳的制作管理94.2 炉壳的组装94.3 炉体的安装154.4 热风炉框架及平台的安装274.5 高强度螺栓施工274.6 涂装294.7 热风炉炉壳焊接295. 安全管理325.1 安全管理体系325.2 安全管理目标325.3 危险源辨识及技术要求336. 质量管理366.1 质量管理体系366.2 质量控制标准366.3 质量保证措施377. 文明施工388. 环境保护措施389安全应急救援预案399.1应急救援指挥小组399.2 紧急救护409.3 发生高空坠落事故应急措施40热风炉炉体及框架结构安装方案1. 编制依据1.1 中华人民共和国安全生产法（2002年11月1日起施行）；1.2 中华人民共和国消防法（1998年9月1日起施行）；1.3 建筑安全生产监督管理规定（建设部第15号）；1.4 施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005）；1.5 建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ8091）；1.6 电焊机的使用安全技术规程（GB1023588）；1.7 建设工程安全生产管理条例（国务院令2004第393号）；1.8 中华人民共和国环境保护法；1.9 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（JGJ82-91）；1.10 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）；1.11 炼铁机械设备工程安装验收规范（GB503722006）；1.12 高炉系统耐热防腐涂装工程施工及验收规范BZQ（CL）0029911.13 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235971.14 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB3323-871.15 钢制压力容器 GB15019981.16 高炉炼铁工艺设计技术规程 YB9057931.17 我公司编制的焊接工艺评定报告书；1.18 XXX及XXX公司提供的热风炉设计图；1.19 XXXXX高炉项目经理部编制的施工组织总设计。2. 工程简介沙钢5800m3高炉热风炉区域工程，4座热风炉位于沙钢钢铁大道北侧，高炉主体东侧。4座热风炉为并排布置，炉型均为地得式，其中1座为后期预留，其余3座为此次施工内容。2.1 工程概况热风炉按功能分蓄热室、燃烧室两个部分，其中蓄热室直径为10m，最大安装标高为47.55m；燃烧室直径5.5m，座于底部台架上（底部台架标高4.225米），最大安装标高46.26m。热风炉蓄热室及燃烧室均为筒形主体，均属高温高压容器结构。热风炉蓄热室、燃烧室炉壳钢板材质为SB450M，其他结构如燃烧室底部台架、地脚螺栓套筒、套筒环形板及热风炉框架、梯子平台等材质釆用Q235B。热风炉炉体总计钢结构实物量约为2140t（单座约重713.34t），热风炉炉体框架及梯子平台总重约为2000t。见图2.1-1 热风炉分带立面示意图图2.1-1 热风炉分带立面示意图蓄热室、燃烧室各带技术参数见表2.1-1 热风炉相关技术参数一览表表2.1-1 热风炉相关技术参数一览表所属部位各带编号内径（mm）壁厚（mm）带高（mm）重量（kg）备 注蓄热室底座DZ100003895842893分2 段蓄热室G11000038128012040分4 片蓄热室G21000038200018792分4 片蓄热室G3G121000028240016618分4 片蓄热室G131000028160011079分4 片蓄热室G141000028、38240017612分4 片蓄热室G15G161000028240016618同G3G12燃烧室台架417529624分2 片燃烧室底部锥板550045462614504942分4 片燃烧室底座圈梁5552147612500分4 片燃烧室锅底55002611926494整 体燃烧室B15500266902436分4 片燃烧室B2550026、30280010674分4 片燃烧室B355002422007193分3 片燃烧室B455002424007839分3 片燃烧室B555002424007839分3 片燃烧室B6550024、3024008493分3 片燃烧室B755002424007839分3 片燃烧室B8550038270013995分3 片燃烧室B955003813286879分3 片燃烧室B1055002424007839分3 片燃烧室B11B1455002024006534分3 片炉顶箱梁XD3278分16 片拱顶GD642778664分20 片2.2 工程特点2.2.1构件零散，现场拼装量大，安装工艺复杂 由于受制作及运输条件限制，热风炉蓄热室、燃烧室炉壳均按带分片出厂，现场拼装，整带吊装，故运送到现场的构件相对比较零散，进而增加了现场的拼装量。需要制作厂预拼装完毕后，做好中心及编号标记，按构件制作计划组织配套出厂。2.2.2 现场平面有限，需做好事前规划由于热风炉施工区域西侧毗邻高炉主体，为了能确保整体施工物流顺畅，需按照整体施工进度计划，对有限的施工场地做好规划，在满足施工临时道路用地需求外，给热风炉炉壳的堆放、拼装以及吊机的站位尽量预留充足平面。2.2.3 结构焊接量大，焊接工艺复杂按带分片出厂的炉壳进入现场后，片与片间立缝及带与带间横缝的焊接都需在现场完成，焊接工程量非常大；热风炉炉体属于高温高压筒体，对焊缝质量要求比较高，均需进行100%的超探；并且炉壳材质为日标SB450M，国内少用，焊接工艺复杂，需提前做好焊接工艺的评定工作。2.2.4 工序交错，需统筹考虑热风炉各种管道如烟道管、冷风管、热风管、燃气管道均布置在钢结构平台上，为了给管道及设备安装创造便利条件，在热风炉框架及平台安装过程中需统筹各专业施工，做好事前准备，确保施工的连续、有效性。2.2.5 高空作业多，危险性大 热风炉为高耸筒体结构，整个吊装、焊接作业均系高空作业，易发生高空坠落、物体打击等人身伤害事故。在施工前，需制定好详尽安全技术措施；施工过程中，需加强巡查、监控力度。3. 施工部署3.1 施工进度计划时 间施工内容08年6月7月8月9月10月11月12月炉壳、拱顶拼装炉壳、拱顶安装框架、管道安装3.2 吊机选择及使用计划根据现场施工平面环境、蓄热室及燃烧室每带炉壳自重、每带炉壳的安装高度等条件，本着经济合理为原则，高炉热风炉炉壳的吊装由一台150t履带吊、一台300t履带吊为主导施工机械，以一台50t履带吊为辅助施工机械，负责炉壳的拼装及构件的卸车。主导施工机械根据现场施工需要分时段组织进行。3.2.1 7150型150t履带吊（1台）起重机性能需求主杆长度54.86m副杆长度0m起重模式主臂回转半径6.69m配 重54t外形平面尺寸8.155m6.67m作业半径14m24m起吊限高52m48m吊钩规格65t额定起重重量40.3t19.9t吊钩重量1100kg进场组装时间08.6.408.6.5吊机主要工作内容项目编号施 工 内 容施工时间1热风炉蓄热室G1G16带炉壳安装08.6.608.9.202热风炉蓄热室炉箅子及支架安装08.6.1508.7.303热风炉燃烧室底部台架安装08.6.808.6.154热风炉蝶形封头及下部结构08.6.1008.6.205热风炉燃烧室B1B14炉壳安装08.6.1208.9.206热风炉框架及平台安装08.7.2008.11.313.2.2 CC2000型300t履带吊（1台）起重机性能需求主杆长度66m副杆长度0m起重模式主臂回转半径6.71m配 重120t外形平面尺寸11.96m9.524m作业半径20m24m起吊限高62m61m吊钩规格125t额定起重重量63.9t49t吊钩重量2240kg进场组装时间08.6.2908.6.30主要工作内容项目编号施 工 内 容施工时间1高炉本体框架施工08.7.108.9.202热风炉炉顶箱梁吊装（分12块吊装）08.9.2108.10.53热风炉拱顶吊装（分两段吊装）08.10.608.10.313.2.3 CCH500-2型50t履带吊（1台）起重机性能需求主杆长度28m副杆长度0m起重模式主臂回转半径4.22m配 重常规外形平面尺寸7.002m4.35m作业半径6m16m起吊限高27m23m吊钩规格50t额定起重重量24.7t6.3t吊钩重量490kg进场组装时间08.5.2508.5.26主要工作内容项目编号施 工 内 容施工时间1热风炉构件卸车08.5.2608.11.312热风炉炉壳拼装08.5.2608.9.53热风炉箱梁分段拼装08.9.608.9.204热风炉拱顶分段拼装08.9.2108.10.153.3 施工平面规划 由于热风炉施工区域平面条件有限，为了满足工程整体施工需要，确保必要的物流通道，需对有限的平面细致规划，合理组织施工，见图3.3-1 热风炉炉体及框架结构施工区域平面布置图3.4 劳动力使用计划 时间工种2008年5月6月7月8月9月10月11月12月铆工81013131313104焊工103040404040302起重工13666631测量员22444422辅助工0820202020126油漆工0244881218总计20558787878770333.5 施工小型机具使用计划序号名称规格单位数量备注1卷扬机5t台42卷扬机3t台23卷扬机1t台24手拉葫芦10t台105手拉葫芦5t台306手拉葫芦2t台307手拉葫芦1t台208电焊机NBC500台2527KVA共 41 页 第 22 页 中冶天工上海十三冶建设有限公司 沙钢集团华盛炼铁改造项目热风炉区域工程CMTCC SHANGHAI SHISANYE CONSTRUCTION CO., LTD 热风炉炉体及框架安装方案 热风炉炉体及框架安装方案序号名称规格单位数量备注9电焊机ZX5500台2518KVA10碳弧气刨机ZEF1000台1034KVA11氩弧焊机NWS400台821KVA12风动磨光机200台4013切割机台414台 钻12台215角向磨光机台4016手枪钻610台417远红外焊剂烘干箱YJJ2000台218远红外焊条烘干箱ZYHC2100台219焊条保温箱（手提）台5020空压机6/9m3台421激光垂准仪台122全站仪台123经纬仪台424水准仪台425卸扣5t、10t、20t、30t个各1226碳弧气刨枪台2027鼓风机台1628滑轮20t(双轮)个2029滑轮10t(双轮)个2030滑轮5t(双轮)个1631滑轮3t(双轮)个2032千斤顶15t 、20t台各1533千斤顶10t台1034气焊工具套2035花兰螺栓50方牙套1036花兰螺栓16套1037钢 跳 板标准型块100038安全网平米200039普通枕木根10040初拧搬手把4紧固高强螺栓41终拧搬手把4紧固高强螺栓42镀锌安全绳8米200043吊装钢丝绳17.5米160吊装框架44吊装钢丝绳24米120吊装框架45吊装钢丝绳36.5米120吊装炉壳46吊装钢丝绳47.5米120吊装箱梁、拱顶47三角架专用工具件800见图3.5-148拉耳板专用工具个200见图3.5-149扁钢楔子专用工具个300见图3.5-150间隙垫-460150块300见图3.5-151间隙垫-260200块300见图3.5-152直爬梯20件50见图3.5-153刀把铁专用工具个100见图3.5-154套环专用工具个1000见图3.5-155圆冲个300见图3.5-156测量桁架长12m件1见图3.5-24. 施工方法4.1 炉壳的制作管理 为了同时满足制作、运输及现场安装需要，需对热风炉设计图进一步进行深化，对炉壳的分带、分片进一步合理化。具体分片见图4.1-1热风炉燃烧室炉壳分片及焊接坡口开设示意图；图4.1-2热风炉蓄热室炉壳分片及焊接坡口开设示意图为了确保炉壳的现场焊接及安装质量，在制作过程中，应重点控制炉壳制作的椭圆度、炉壳上下口平面度以及纵横焊缝的坡口切割质量。4.2 炉壳的组装4.2.1 搭设组装平台构件进入现场前，在图3.3-1所指定区域示搭设热风炉炉壳组装平台。蓄热室及燃烧室 热风炉炉体及框架安装方案炉壳组装场地用H400200的H型钢和20厚钢板进行搭设。蓄热室拼装平台按照长23m，宽11.5m进行搭设；燃烧室拼装平台按照长17m，宽7m进行搭设。平台搭设过程中应配合测量进行检查，以保证平台的水平度。然后将蓄热室、燃烧室炉壳的内径尺寸按1：1的比例放样到组装平台上，同时在平台上作出四心标记，并沿圆周焊接好定位卡具。见图4.2.1-1 热风炉炉壳组装平台示意图。图4.2.1-1 热风炉炉壳组装平台示意图4.2.2 炉壳的组装及测量 炉壳的卸车及拼装由50吨履带吊负责。炉壳按照构件出厂计划进入指定堆场后，由50t履带吊接28m主臂，以6m进行逐带组装。组装时，50t履带吊按炉壳制作分片详图将组装带各片壳体吊装到组装平台，以组装平台上事先设好的4心标记和放样的尺寸线为基准将其就位。为确保运输过程中炉壳壳体的椭圆度，构件运输时务必严格按照热风炉炉壳制作方案要求使用专用运输胎架，见图4.2.2-1 炉壳运输专业胎架图。在壳体吊装完，用专用定位卡具对组装带各片壳体相对固定后，用手动葫芦、千斤顶等调整炉壳椭圆度及水平度，经检测满足规范要求后，进行立缝焊接。立缝焊接完后，需再次复测壳体椭圆度和水平度，符合要求后方可进行安装工序。炉壳组装时，各片吊装利用圆冲套环作为吊装吊耳。整带吊装时的吊装吊耳待炉壳现场组装焊接调整完后进行设置。见图4.2.2-2 炉壳吊耳设置示意图炉壳运输专用胎架图4.2.2-1 炉壳运输专业胎架图图4.2.2-2 炉壳吊耳设置示意图4.3 炉体的安装4.3.1 蓄热室1) 基础验收(1) 钢结构安装前必须取得基础验收合格的交接资料（包括基础强度、外形尺寸、中心线和标高的测量记录及地脚螺栓的检查记录等）。(2) 安装前对土建专业交接的基础进行复测，并将重要的中心线引伸至基础以外的固定点上。画出热风炉基圆，分出0、45、90、135、180、225、270、315的定位控制基线。2）铺垫烧砂 热风炉蓄热室基础为铺垫烧砂软基础。烧砂铺垫后，要采取防雨措施，并应立即安装蓄热室炉底板。见图4.3.1-1 蓄热室基础烧砂铺垫示意图图4.3.1-1 蓄热室基础烧砂铺垫示意图3) 基础垫板基础垫板采用钢垫板，每一垫板组的垫板块数不得超过5块，并相互点焊牢固，垫板标高极限偏差为0.5mm，垫板沿基圆由0方向按36间距进行均匀布置。具体见图4.3.1-2 蓄热室底座分段及基础钢垫板设置示意图图4.3.1-2 蓄热室底座分段及基础钢垫板设置示意图4) 蓄热室炉底座安装蓄热室炉底座按制作详图制作完，送至现场指定位置后，在组装平台拼装一体后（总重42.9t），由150t履带吊以45.72m主臂，12m水平距（最大可起吊52.2t）吊装就位。底座安装就位时，应至少起落两次，第一次落位，目视检查烧砂与底板的接触情况，应确保接触面积不应小于60%。合格后，再次落位进行找平、找正。底板的找平、找正操作，只允许靠其自由落位进行，不得采用顶、拉等办法，以保证底板与烧砂的接触面积。不允许炉底板偏斜而使烧砂不平或出现空隙。底座就位是，同时应确保底座上事先设置的四心标记与基础上的四心标记对正重合。底座就位后，检测其上口标高、上口椭圆度以及底座的中心偏差，确保各尺寸均符合规范要求后，及时完成两片分段焊缝的焊接。底板分段焊缝焊接完毕后，再次检测与底座整体制作部分炉体的上口水平度及椭圆度，符合要求后，均匀布置好焊缝间隙垫，为G1带炉壳安装做好准备。为避免后期炉壳吊装卡杆，蓄热室炉壳吊装至10带后，换54.86m主臂。5）蓄热室炉壳安装蓄热室炉壳拼装完毕后，由150t履带吊行走于热风炉北侧临时道路上以54.86m主臂，20m水平距（最大可起吊25.7t）按照由下而上的顺序对依次其进行安装。炉壳安装时利用拉耳板、圆冲、扁钢楔子与制作厂预拼装留下的圆冲套环对其进行固定，就位后通过调整扁钢楔子、圆冲来修正炉壳的椭圆度及上下带炉壳的错口偏差。通过调整焊缝间隙垫来调整上带炉壳的上口水平度。见图4.3.1-3 炉壳调节固定卡具使用示意图，图4.3.1-4 蓄热室炉壳吊装吊机站位及行走路线示意图扁钢楔子上带炉壳下带炉壳圆冲套环拉耳板过眼圆冲图4.3.1-3 炉壳调节固定卡具使用示意图为了确保炉壳的安装及焊接质量，每带炉壳吊装就位后，必须在特制的测量桁架上用精密水准仪、激光垂准仪及全站仪等测量工具检查其上口标高、椭圆度、中心偏差、垂直度等尺寸，严格控制偏差，确保满足相应规范要求。经反复调整符合要求后，在上口均匀布置焊缝间隙垫。见图4.3.1-5 炉壳安装测量控制示意图蓄热室炉壳G13G16带务必与燃烧室B11B14逐带同步吊装，以方便进行联调，以消化下部炉壳安装过程中产生的累计标高、垂直度及中心偏差，以确保炉顶箱梁、拱顶安装质量。炉壳安装过程中，为了确保炉壳带与带横缝焊接时，作业人员的人身安全，同时防止发生高空坠物等意外伤害事故，在各带炉壳安装前事先在壳体内外设置好临时操作平台和安全网。临时操作平台搭设方法：在距各带炉壳上口距离1.5m平面上，沿炉壳圆周按1m间距焊接挂耳。利用挂耳挂设异形三脚架，在三脚架平面铺设标准钢跳板，跳板两端与三脚架用8#铁线双股绑扎牢固。平台外围用标准安全网进行封闭。见图4.3.1-6 炉壳安装临时操作平台搭设示意图。图4.3.1-6 炉壳安装临时操作平台搭设示意图为方便作业人员安全上下各带炉壳，在炉壳上挂设好20圆钢直爬梯。作业人员利用圆钢直爬梯配合安全限位器上下。见图4.3.1-5图例所示6）底座压力灌浆及炉箅子安装为了避免底座压力灌浆时，底座及炉体自重小于来自压力灌浆时对炉底板的反作用力，导致蓄热室炉体发生倾斜，影响炉体的安装质量，蓄热室底座压力灌浆需待炉体安装到G4带，炉体自重积累到一定程度后，方可通知相关单位进行蓄热室底座二次灌浆层的压力灌浆工作。在进行压力灌浆时，压力泵接口与炉底板上2736.3接口管相连。压力灌浆完毕后，将2736.3接口管切除，底板上的切割残留用磨光机打磨平整，管孔用30025的圆钢板进行封焊。7）炉箅子安装蓄热室底座压力灌浆完毕后，即进行炉箅子的安装。热风炉炉篦子及支柱用于支撑蓄热室全部格子砖的重量，支柱固定在蓄热室底板上，支柱上为托梁，梁上放置炉篦子。支柱、托梁及炉箅子的安装由150t履带吊接54.86m主臂，20m水平距（最大可起吊25.7t）负责。调节螺栓柱脚垫片蓄热室炉箅子支柱安装前，需按设计图要求在炉底板上划线放样焊接炉篦子支柱调节螺栓及支柱柱脚垫片。支柱安装要严格控制垂直度及其顶部标高。支柱的垂直度及顶部标高通过调整支柱柱脚垫片和调节螺栓来实现。见图4.3.1-7 炉箅子支柱柱脚垫片及调节螺栓示意图，图4.3.1-8 炉箅子支柱就位示意图图4.3.1-7 炉箅子支柱柱脚垫片及调节螺栓示意图炉箅子支柱图4.3.1-8 炉箅子支柱就位示意图 炉箅子托梁采用组合法吊装。每个柱间的两根托梁，用配套螺栓相对固定后，由150t履带吊整体吊装就位。托梁吊装完毕后，应测量控制托梁的整体水平度，以确保后续炉箅子的安装质量。托梁的整体水平度通过调整托梁底部垫片来实现。见图4.3.1-9 炉箅子托梁安装示意图炉箅子托梁炉箅子支柱图4.3.1-9 炉箅子托梁安装示意图炉箅子托梁安装调整完毕后，开始进行炉箅子安装。炉箅子由150t履带吊按照炉箅子施工详图进行安装。炉箅子安装过程中，要严格控制相邻炉箅子格孔中心距、相邻炉箅子上平面高低差及炉箅子与大墙间的间隙。炉箅子安装完毕后，要严格控制炉箅子外圆椭圆度，炉箅子整体的平面度等尺寸。见图4.3.1-10 炉箅子就位示意图图4.3.1-10 炉箅子就位示意图 炉篦子安装完毕经质检部门按照炉箅子安装质量允许偏差表检查，监理验收合格后，交土建专业进行蓄热室炉底内耐热混凝土浇灌。见图4.3.1-11 炉底耐热混凝土浇注示意图图4.3.1-11 炉底耐热混凝土浇筑示意图4.3.2 燃烧室1) 炉底台架 接土建基础交接资料，经专业工程师复测基础标高、中心线偏差、螺栓顶标高，验收合格后，进行柱脚钢垫板设置，垫板标高与设计标高极限偏差为控制在0.5mm。柱脚垫板设置到位后，开始进行燃烧室炉底台架的安装。燃烧室炉底台架按两片制作运送至现场后由150t履带吊接54.86m主臂，20m水平距（最大可起吊25.7t）负责吊装就位。 燃烧室炉底台架安装就位，需调整控制台架中心偏差、垂直度偏差、顶部平面标高偏差及水平度，调整完毕后，及时通知土建单位进行柱脚二次灌浆隐蔽。并通过全站仪将燃烧室炉体中心线定位到台架顶部平面上，并做好标记。2）燃烧室底座圈梁安装燃烧室底座圈梁分4段进入现场，拼装一体后，由150t履带吊