炼钢厂高温风箱施工方案

炼钢厂高温风箱施工方案一、工程概况1.1工程背景高温风箱是炼钢厂热风系统的关键设备，主要用于高炉热风输送、烟气回收等高温工况，其运行环境温度可达1200℃以上，且需承受周期性热冲击和机械振动。本工程为某炼钢厂3#高炉配套高温风箱更换项目，涉及风箱本体制作、模块化耐火材料安装、管道连接及系统调试，施工范围涵盖风箱壳体焊接、内衬耐火材料砌筑、金属结构加固及附属设备安装等内容。1.2工程特点技术要求高：风箱壳体采用Q345R耐热钢板，焊接需满足《承压设备焊接工艺评定》（NB/T47014）要求，内衬耐火材料需耐受1500℃以上高温，且具备抗热震性（水冷循环50次无裂纹）。施工环境复杂：作业区域位于高炉平台下方，空间狭窄（操作半径仅3.5米），存在高空作业（最高作业面22米）、交叉作业（与高炉检修同步进行）及高温辐射风险（环境温度可达45℃）。模块化施工：借鉴山东钢铁“烧结机风箱模块化耐材结构”专利技术，将耐火材料预制成标准模块（尺寸1.2m×0.8m×0.3m），通过螺栓固定于风箱内壁，减少现场湿作业量。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术团队核对风箱设计图纸（含壳体强度计算书、耐火材料热膨胀系数参数），重点确认风箱与热风主管的连接角度（设计角度15°）、法兰密封面精度（平面度误差≤0.05mm/m）及吊耳承重参数（单个吊耳承重≥5t）。工艺文件编制：编制《高温风箱焊接作业指导书》《耐火模块安装工艺卡》，明确焊接电流（直流反接，电流180-220A）、焊条型号（E5015-G，直径3.2mm）及耐火材料搅拌水灰比（1:0.28）等关键参数。2.2材料与设备准备材料验收：壳体钢板：逐张检查表面平整度（误差≤2mm/m），进行超声探伤（UT）检测，确保无分层、气孔缺陷；耐火材料：采用刚玉莫来石质预制模块（Al₂O₃含量≥85%，体积密度≥2.8g/cm³），进场时需提供第三方检测报告（含常温耐压强度≥80MPa、热震稳定性1100℃水冷≥30次）；焊接材料：焊条需经350℃烘干1小时，存入80-100℃保温筒，领用后4小时内未使用需重新烘干。设备配置：焊接设备：配置ZX7-500逆变式直流焊机（焊接电流调节范围50-500A），配备焊前预热装置（电加热板，预热温度200-250℃）；吊装设备：选用25t汽车吊（作业半径8m时额定起重量7.5t），配备10t手拉葫芦（用于风箱微调对位）；检测工具：高精度水准仪（测量精度±0.5mm/km）、超声波测厚仪（量程0-20mm，精度±0.01mm）。2.3作业条件确认场地清理：拆除原有风箱（采用机械切割，切割点距法兰面≥100mm），清理作业面杂物，设置2m高安全围挡（耐火极限≥1小时）；临时设施：搭建防雨棚（采用阻燃帆布，抗风等级≥8级），布置临时配电箱（防雨型，配置漏电保护器，动作电流≤30mA）；安全交底：对作业人员进行专项培训（培训时长≥8小时），重点讲解高温作业防护（配备隔热面罩、耐高温手套）、有限空间通风（强制通风量≥3次/h）及应急撤离路线。三、施工流程3.1风箱壳体制作与安装3.1.1下料与成型采用数控等离子切割下料（切割面粗糙度Ra≤25μm），钢板边缘预留2mm焊接余量；壳体弧度采用卷板机冷弯成型（卷板机型号W11-20×2000），成型后用样板检查弧度（间隙≤1mm），临时支撑固定（支撑间距≤1.5m）。3.1.2焊接施工焊接顺序：采用“对称分段退步焊”，先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝，每条焊缝分3层焊接（打底焊厚度3-4mm，填充焊厚度5-6mm，盖面焊余高1-2mm）；质量控制：焊后24小时内进行100%UT检测（Ⅱ级合格），角焊缝进行磁粉检测（MT），表面不得有裂纹、气孔；变形矫正：采用机械矫正（压力机型号Y32-315），矫正后壳体直线度误差≤3mm/m，周长偏差±5mm。3.1.3吊装就位吊装点设置：在风箱壳体顶部对称焊接4个吊耳（材质Q345R，厚度20mm），吊耳与壳体采用双面角焊缝（焊脚尺寸10mm）；对位调整：利用手拉葫芦微调风箱位置，确保风箱中心线与热风主管同轴度误差≤2mm，法兰面平行度误差≤0.1mm/m，临时固定后焊接限位挡块。3.2耐火材料模块化施工3.2.1基层处理风箱内壁喷砂除锈（Sa2.5级，表面粗糙度50-80μm），涂刷高温无机粘合剂（涂刷厚度0.2-0.3mm，实干时间≥4小时）；安装锚固件：采用Y型耐热钢锚固件（材质1Cr25Ni20Si2，直径12mm），间距300×300mm，焊接采用氩弧焊（电流80-100A，保护气体流量8-10L/min）。3.2.2模块安装模块拼装：从风箱底部向上逐排安装，模块间预留5mm膨胀缝（填充陶瓷纤维绳，直径6mm），相邻模块错缝搭接（搭接长度≥100mm）；固定方式：采用M10×50耐热钢螺栓（工作温度≤1000℃），拧紧扭矩35-40N·m，螺栓头部涂抹高温密封胶（使用温度-60-1200℃）。3.2.3接缝处理膨胀缝填充：采用陶瓷纤维毯（密度128kg/m³）分层填塞，每层厚度≤50mm，用专用工具捣实（密实度≥90%）；表面密封：模块接缝处涂刷高温耐火涂料（Al₂O₃含量≥70%，涂刷厚度1-2mm），自然养护≥72小时。3.3管道连接与附属设备安装法兰连接：风箱与热风主管法兰间加装金属缠绕垫片（材质304不锈钢，厚度4mm），螺栓采用12.9级高强度螺栓（规格M24×120mm），按“十字对称法”分3次拧紧（初拧扭矩300N·m，复拧350N·m，终拧400N·m）；阀门安装：热风调节阀（型号Z948H-16C）安装前进行解体检查，研磨密封面（表面粗糙度Ra≤0.8μm），调试开关灵活性（全行程时间≤30s）；平台栏杆：风箱操作平台采用花纹钢板（厚度5mm），栏杆高度1.2m，立柱间距≤1.5m，横杆间距≤0.6m，所有连接采用焊接（焊脚尺寸6mm）。四、质量控制4.1关键工序控制点工序名称控制指标检测方法检验频率壳体焊接焊缝UT检测Ⅱ级合格，外观余高1-2mm超声波探伤仪、焊缝检验尺100%检查耐火模块安装平面度误差≤5mm/m，锚固力≥5kN靠尺、拉拔仪每10m²抽查1点法兰连接密封面间隙≤0.05mm，螺栓扭矩400N·m塞尺、扭矩扳手全数检查4.2质量通病防治焊接变形：采用刚性固定法（设置临时支撑），焊后进行去应力退火（加热温度600-650℃，保温2小时，冷却速度≤50℃/h）；耐火材料脱落：锚固件焊接前进行拉力试验（承载力≥10kN），模块安装后72小时内禁止振动；法兰泄漏：安装前检查法兰面平整度（误差≤0.02mm/m），垫片压缩量控制在15%-20%（通过扭矩扳手精确控制）。4.3验收标准分项验收：壳体制作、耐火材料安装、管道连接分别按《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184）、《耐火材料施工验收规范》（GB50309）进行验收；整体验收：系统安装完成后进行风压试验（试验压力0.15MPa，保压30分钟，压力降≤0.02MPa），热态试运行（连续运行8小时，风箱表面温度≤200℃）。五、安全管理5.1危险源辨识与控制危险源类别风险描述控制措施高空作业22米平台坠落设置双护栏（高度1.2m+0.6m），作业人员系双钩安全带高温中暑环境温度45℃，辐射热强度5kW/m²配备冰背心（降温时间≥4小时），每2小时轮换作业火灾爆炸焊接火花引燃易燃物办理动火证，配备2具8kg干粉灭火器，设专人监护5.2安全防护措施个人防护：作业人员佩戴耐高温安全帽（耐温≥200℃）、隔热面罩（防护眼镜透光率≥85%）、阻燃工作服（氧指数≥32%）；临时用电：采用TN-S接零保护系统，电缆架空敷设（高度≥2.5m），配电箱分级配电（总配电箱→分配电箱→开关箱），漏电保护器动作时间≤0.1s；应急准备：现场设置急救箱（含中暑药品、烧伤药膏），配备应急通讯设备（对讲机4台，覆盖半径5km），每月组织1次消防演练（模拟焊接火灾扑救）。5.3高温作业管理作业时间调整：夏季施工避开11:00-16:00高温时段，采用“早班6:00-10:00，晚班16:00-20:00”工作制；防暑降温：现场设置饮水点（供应绿豆汤，温度≤25℃），每1小时测量作业人员体温（超过38℃立即停止作业）；健康监测：岗前对作业人员进行体检（重点检查血压、心电图），高血压、心脏病患者禁止参与高温作业。六、环保措施6.1扬尘控制切割作业采用湿法除尘（安装移动式除尘设备，风量≥5000m³/h），粉尘排放浓度≤8mg/m³；耐火材料运输采用密闭罐车，现场堆放设置防尘棚（棚内湿度保持60%-70%），装卸时洒水降尘（洒水频次≥4次/天）。6.2噪声防治高噪声设备（如等离子切割机、卷板机）设置隔音罩（降噪量≥20dB），作业时间限制在7:00-22:00；操作人员佩戴耳塞（降噪值25dB），每台班工作时间≤4小时（轮换作业）。6.3固废处理焊接烟尘收集后经滤筒除尘器处理（过滤效率≥99%），焊渣、废焊条头分类回收（交由有资质单位处置）；废弃耐火材料破碎后用于路基填充（颗粒度5-10mm），严禁随意丢弃。七、施工进度计划7.1里程碑节点第1-3天：施工准备（材料进场、设备调试）；第4-10天：风箱壳体制作（下料、焊接、探伤）；第11-15天：耐火模块安装（基层处理、模块拼装、接缝密封）；第16-20天：管道连接与平台施工；第21-22天：风压试验与热态调试；第23天：竣工验收。7.2进度保障措施资源调配：储备2套耐火模块（防止供货延误），配置2个焊接班组（每组焊工4人，实行两班倒）；关键线路控制：将壳体焊接、耐火模块安装列为关键工序，安排专人跟踪进度，延误超24小时启动应急预案（增加作业人员或延长作业时间）；协调管理：每周召开进度协调会（业主、监理、施工单位参加），及时解决交叉作业冲突（如与高炉检修的工序衔接）。八、应急预案8.1突发事件处置火灾事故：立即停止作业，切断电源，使用现场灭火器扑救（初期火灾），拨打119，组织人员沿安全通道疏散（疏散时间≤5分钟）；中暑急救：将患者移至阴凉通风处，解开衣物，用湿毛巾擦拭身体降温，口服藿香正气水（成人每次10ml），症状严重时送医院救治；高处坠落：设置安全网（网眼尺寸≤10cm×10cm，承载力≥1.5kN/m²），发生坠落后立即检查伤者意识、呼