4150m3高炉本体区域施工方案-1

1包钢新体系项目1#高炉本体区域施工方案批准：监理审：审核：甲方审：编制：设计院审：包钢西北创业建设公司2012-3-2724150m3高炉本体区域施工方案1．编制说明根据包钢集团有限公司十二•五规划纲要，新体系项目计划建设两座4150m3高炉。本方案为其中新1#高炉本体区域施工方案。1.1编制依据（1）中冶赛迪炉壳设计图、中冶京诚新体系项目厂区总体布置图。（2）现场施工条件。（3）现行国家及行业有关规范、规程和标准，主要如下：《冶金机械设备工程质量检验评定标准·炼铁设备》（YB9243--92）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236--98）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—97，《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278—98《施工、生产、安全技术操作规程》QJ/BYJACJ—95《钢结构工程施工及验收规范》GB50205—95（4）我公司施工力量和施工经验。（5）我公司拥有和可调动的机具设备情况。（6）本工程施工合同。（7）本工程施工组织总设计。1.2编制原则（1）优化施工方案，使方案切实可行，有效的指导施工。（2）加强质量管理，施工规范化。（3）降低工程成本，保证工期。2．工程概况2.1建设地点新1#高炉位于包钢综合料场以南，2×500m2烧结机西南，铁渣场以西。西南侧与其相邻为新2#高炉建设场地（由中国二冶施工）。2.2工期要求根据国内4000m3以上高炉建设相关资料，本工程总工期通常在25～28个月之间，但为了实现包钢2×4150m3高炉工程2013年10月1日建成投产的目标，我公司总施工3组织设计对网络总工期进行了优化，优化后总工期为18个月（从2012年2月7日基础施工开始～2013年7月15日送风），其中炉壳、冷却壁安装期间为6个月（从2012年4月15日炉底施工开始～2012年10月15日炉喉钢砖安装结束、砌筑开始）。2.3工程特点和难点（1）该工程是包钢首次建设4000m3以上高炉，属于边设计边施工，图纸等技术资料不全，方案制定的难度较大。（2）施工工期短、工程量大，为保证整体系统按期完工，需要增加施工机具及作业人员，实现多点、多层作业，现场协调难度大、安全管控难度大。（3）由于两座4150m3高炉同时施工，材料、构件、备件、施工用具的运输量大，场地不足、道路的运输能力不足将成为本次工程的一个瓶颈。（4）为保证工期要求必须使用一些新技术、新措施，因此需提前做好培训和试验工作。（5）高炉炉壳材料是厚板、特殊材质、双向定尺料，定货和加工周期长，按照安装顺序陆续交货是保证工期的重要环节。（6）关于测量布控，我公司在以往的工程中做的大多比较筒易，本次工程工程量大（约20000t）、高度高（约120m）、层数多，因此布控点必须做的规范，并且要随层跟进，本次工程有大量的倾斜和异形构件，如炉体框架柱、荒煤气管道五通球等，测量布控点鲜明、准确对保证工程质量、提高作业效率意义重大。（7）关于起重吊装，为保证工期进度，本方案主导大吨位整体吊装，如各带炉壳，计划全部组装成整带进行吊装，但本工程超百吨构件数量多，我公司在本工程中计划投入的主吊机具为500t、400t履带吊，起重能力较强，但部分构件重量较大（如风口带炉壳、下降管等），500t履带吊标准臂工况无法满足，需要使用超起工况，超起工况我公司以往很少使用，因此需邀请或咨询吊车制造厂家及相关专家对超起工况进行验证，在确保安全的情况下使用。（8）关于焊接，本工程炉壳材质为BB503，最大厚度达100mm，焊接量大，我公司采用横缝埋弧自动焊技术、立缝气电立焊技术，此两项技术虽然曾经在2007年太钢3#高炉大修工程中采用过，但由于不经常使用，技术难免生疏，需提前做好培训和焊接工艺评定。（9）关于大临，本工程工程量大，需大量设备、人员进场，需搭设炉壳组装平台等临时措施，为保证施工区域道路通畅，达到公司的5S标准要求，必须做好统一规划，施工平面图需由指挥部统一认定，由测量配合，用煤粉或石灰标定出各区域，各施工单位4铁房、构件、机具进场放置必须符合施工平面图布置要求。2.4工程量根据《新1#高炉工程施工组织总设计》，高炉本体区域工程是以高炉炉壳及炉体冷却设备为中心，兼顾炉体、炉顶框架，荒煤气导出系统、上料通廊的炉上段，炉顶装料设备等项目，此区域施工时，平面布置、机具设置、工序穿插需综合考虑。本方案详细讲述炉壳和冷却壁安装的方法、步骤、要求和机具设置等相关事项，同时粗略讲述主体区域炉体框架等其它相关项目的安装方法、步骤、要求和机具设置，明确此区域各工程项目之间的罗辑关系。主体区域工程项目如下：高炉炉壳；炉体冷却设备；荒煤气导出系统：上升管+五通球节点+下降管、有螺旋筒的旋流式重力除尘器、荒煤气系统砌筑、喷涂；炉顶设备：并式料罐、探尺、炉顶起重机、布料器、炉内料面阀监测仪；上料通廊的炉上段。3．施工准备3.1技术准备（1）认真做好施工图自审及会审工作，了解设计意图和工程质量标准、新结构、新材料、新工艺的技术要求及图纸间内在的联系。熟悉图纸，了解生产工艺，明确工程项目内容，进行项目划分。（2）依据施工图纸和有关技术资料，汇总工程项目的难点和重点，并结合现场实际情况及我公司施工力量确定施工方案，并进行讨论和优化。（3）根据集团公司的工期要求，结合项目特点，编制施工进度计划、劳动力计划。（4）对参加施工作业的各项作业人员进行技术交底，安全培训及有关技术培训。（5）工程开工前做好测量基准点的交接工作；制定工程测量方案，交监理工程师审核后建立测量控制网。3.2物资准备（1）市场调查及资源的准备：从价格信息、销售渠道、质量保证、经营实力、资源状况、售后服务等方面进行综合调查，确定合格的物资供应商。（2）根据工程进度计划，制定周转材料配置计划，并及时运至工程现场，满足工程施5工需要。（3）对施工用铁房提前进行维修，做到开工后可随时发运到工地。（4）施工用车辆、机具提前维修保养完毕，做到开工后可随时发运到工地。3.3施工现场准备（1）建立现场测量控制网（2）建造临时设施施工现场具有满足工程所需的各种能源点、搭建好组装平台、为开工准备好用房。（3）根据施工机具进场计划，按施工平面图要求，组织施工机械、设备和工具进场，按规定地点和方式存放，并应进行相应的保养和试运转等项工作。（4）组织材料、构（配）件入场根据材料、构（配）需求计划，组织订货、按期进场，按规定地点和方式储存或堆放。（5）拟定有关试验、试制项目计划炉壳焊接工艺评定、高强螺栓的试件等均应有开工前实施。（6）做好季节性施工准备根据包头地区气候特点，做好冬季防冻、夏季防雨、及气保焊的防风措施。4．施工总平面布置图675.大型吊装机具的选择及布置本工程所建造的高炉容积大，超百吨构件多，参考国内其它同类型高炉建设经验，结合我公司吊装设备装备水平，计划采用500t、400t履带吊各一台为主吊机具，其中500t履带吊位于高炉东南侧，用于高炉炉壳、炉体框架、上升管、炉顶设备等高炉本体设备、构件的吊装；400t履带吊布置在热风炉与布袋除尘之间，用于这两个区域的构件吊装，另外可配合500t履带吊进行下降管、上料主通廊、高炉本体区域重型件的双机抬吊；配一台150t履带吊放置在重力除尘区域，用于重力除尘的安装，在出铁场除尘与热风炉之间布置一台260t履带吊，用于这两个区域的构件吊装，另处可进行高炉本体区域西南侧出铁厂结构的吊装；在高炉东北方向布置一台100t履带吊，用来将炉壳组装成整带，另外可进行东北侧高炉出铁场结构的安装。高炉炉顶框架上的炉顶天车可用来安装炉顶设备，炉顶框架悬臂梁安装后，要及时进行炉顶天车的进场和安装，增强主体结构区域的吊装能力。以上所述各吊车布置可参见施工总平面布置图。6.炉壳安装6.1炉壳出厂检验炉壳的制作、预组装按YBJ208-85及双方制订的有关质量依据验收合格后出厂，风口带炉壳风口大套应由制作单位在车间焊接完成，并做退火处理。验收项目见表二表二验收项目允许误差（mm）检查方法上下中心偏差≤2（H-h）/1000且不大30吊线坠检查椭圆度≤2D/1000钢卷尺检查上口水平度≤4水准仪.塔尺装配间隙0-3塞尺检查对口错边量≤δ/10且不大于6钢卷尺检查组装平台水平度≤3水准仪.塔尺注：H预组装炉壳高度D炉壳外径设计值δ板厚h炉底板高度验收时先检查重钢车间的组装平台，再对整带炉壳进行选项检查。检查时要8求三带炉壳组立在一起，经检查合格后，将下面两带发往现场，上面一带炉皮留在重钢车间做为下一带炉壳装配的基准。经检查合格后的炉壳要求重钢车间做好标记和加固措施，检查过程必须有详细的检查记录。该记录在炉壳发运时一并发往现场。检查工作要求西创重钢车间、监理公司、炼铁厂、西创三分公司四方人员全部在场的情况下进行对有争议的问题做好记录和协议方案对有严重问题的炉壳坚决不能出厂。6.2炉壳拼装前的准备6.2.1挡铁及夹具的制做炉壳安装前应先制作挡铁和炉壳夹具，挡铁制作：1-5段制作3×块数×6带=3×8×6=144块直角挡铁；6-22段制作3×块数×17=3×6×17=306块斜挡铁，如图3斜挡铁的斜度严格按照各带炉壳的斜度进行制作，如图3所示。图3夹具制作部分：由于炉壳分块安装，因此在拼装炉壳时需要由相应的夹具对各块炉壳进行组装，特制定板式夹具.槽式夹具、锥销如下图。9槽式卡具（416个）板式卡具（346个）106.2.2样板的制作每带炉皮的上下口直径分别用薄铁皮做出炉皮的样板，样板长度不小于1.5m.用于检查炉皮的椭圆度和接口情况，焊接变形情况。按照炉皮带与带之间的斜度变化，制作样板，用于检查组装炉壳的锥度是否符合设计要求，如表三所示：表三样板形式说明用于检查炉壳内径的尺寸，按各带炉壳上.下口内径尺寸制作用于检查炉壳锥度，可参考此图加工斜挡铁检查炉皮的拐点样板示意图，可参考此图加工挡铁6.2.3测量过桥和三脚架制作测量过桥用于炉壳组装调整完后的测量。测量过桥放置在每带炉壳上口，过桥中间有一小孔，通过小孔吊线坠就可检测炉壳上口中心偏移，将水准仪放在过桥中心，就可检查炉壳上口水平度。检查完成后，将测量过桥吊走，待下次使用。过桥形式如图6所示。11图6三角架用于安装炉壳时搭设跳板，制作时按照炉壳带与带之间的斜度变化如三脚架形式如图7所示。个个个图7126.2.4炉壳吊具制作本工程炉壳几本上采取在组装平台上组成整带用500t履带吊整体吊装的方式，因此需制做一套炉壳吊具如下图。材料型号重量(t)槽钢[32b1.9钢板-60.9角钢∠63*50.8圆钢Φ200.3角钢∠50*67.2总重11.1131415吊具计算：I=π（D4-d4）/64=3.14*(3774-3474)/64=279770338mm4Pl=EIπ2/(μL)2=206000*279770338*3.142/(2*16645)2=512744NP=35*tan30°=20.2073t=202073NPl/P=2.537≥1.8安全钢绳选用：由图可知钢绳子长度，选2寸钢绳主吊，长34.26m，4根；中心钢绳1寸，30.26m长1根，。材料型号重量（t）无缝管Φ377X206.8钢板-301.86.2.5炉壳组装平台搭设在高炉基础东侧搭设炉壳组装平台（24m×80mm），要求装配平台的水平度≤3mm，对每个圈位炉壳垫板位置下方设置刚性支撑，组装平台布置见平面布置图。为降低大型吊车使用成本，组装平台上配一台24m跨20t龙门式起重机用于组装炉壳。炉壳组装平台钢材订货表序号名称规格材质数量(kg)1工字钢I36bQ235B1167302钢板-20Q235B2512003钢板-10Q235B30000合计3979306.2.6吊盘、保护棚制作准备及设置说明本工程为基建工程，随着炉壳的安装高度的增加，炉壳里口焊接和冷却壁安装应跟进，炉内需有一个施工操作平台，采用高炉施工常用的大临设施（吊盘）在炉内设置，待第3带炉壳、炉底梁、炉底水冷管安装完毕后就将吊盘吊入炉内，这样可以扩大作业面积，使炉壳安装与炉体上的冷却设备等的安装随同进行。吊盘在炉内一开始不能用卷扬悬