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干熄焦炉壳安装制作工法

干熄焦炉壳制作安装工法

中国第一冶金建设有限责任公司

张晓宁王健、刘海泉、黎耀南

1.前言

干熄炉是干熄焦的主体设备,干熄炉的结构有圆型与方型之分,传统意义上的干熄炉的结构一般为圆型,不同处理能力的干熄焦操作单元选择不同规格的干熄炉。

圆型干熄炉的结构由预存段、斜道区及冷却段组成。具体见图1-1

干熄焦炉壳安装制作工法

干熄炉为圆形截面竖式槽体,外壳由钢板及型钢制作而成,内衬为隔热耐磨材料,干熄炉顶设置环形水封槽。干熄炉由上至下依次为:预存段、斜道区、冷却段。预存段的外围是汇集了36个斜道气流的环形气道,它沿圆周方向分为两半再汇合通向一次除尘器。预存段

还设有料位计、压力测量装置、测温装置及放散装置,环形气道内设有空气导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。预存段主要用于接受间歇装入的红焦,具有缓冲功能,可补偿生产的波动;斜道区位于预存段与冷却段之间,从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦的显热后经斜道及环形气道排出,并流经干熄焦锅炉进行热交换;冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔、人孔及烘炉孔;冷却段下部壳体上有两个进气口,底部安装有供气装置。红焦与低温循环气体在冷却段进行热交换,经降温冷却后排出。

本工法所描述的干熄槽为干熄炉的外壳,由钢板与型材制作而成。

2.工艺原理

干熄焦炉壳的直径大(10m左右),采用的钢板厚度薄(一般为6~14mm。造成炉壳的正圆度与中心垂直很难控制。

本工法采用在制作平台上将炉壳按图制作成圈状,利用QZT100型塔式起重机安装,在安装时通过专用胎具来调整壳体的正圆度(即半径)和中心垂直度达到规范要求。成功的解决了以往施工中壳体中心偏差、半径难以控制的问题。

3.工法特点

本工法利用制作平台来组装壳体弧板、采用QZT100型塔吊来吊装、使用专用胎具调节壳体正圆度,大大提高了施工工效并能有效控制炉壳尺寸精度。

4.适用范围

本工法适用所有采用圆形干熄焦炉的干熄焦壳体制作与安装。

5.施工工艺及操作要点

5.1 施工的前提条件

在干熄炉基础完成达到强度后,QZT100型塔式起重机安装合格并取得运行证后,干熄焦供气装置下部台架和平台安装验收合格后进行。

5.2 施工工艺流程见图

5.2

干熄焦炉壳安装制作工法

图5.2 施工工艺流程图

5.3搭设炉壳制作平台

按最大炉壳的大小来决定炉壳制作平台的大小,用H400*200*8*12的H 型钢按间距1500mm 铺设于平整的地面上用水平仪将其操平,达到平整度±2mm 的要求,再在其上面铺设10mm*1500mm*12000mm 的钢板。将卷板机置于平台的一侧,以其中心线与塔式起重机起重臂相重合为最佳。

5.4制作炉壳调整胎具和挂架

5.4.1胎具的制作

用¢133*4的无缝钢管、M36螺母、M36螺栓等材料按图一所示制作成炉壳调整胎具。 见胎具详图5.4.1-2

见胎具详图5.4.1-3

圆心至此距离为第四段炉壳外径-100mm

圆心至此距离为第一段炉壳外径-500mm

圆心至此距离为第六段炉壳外径-500mm

图5.4.1-1、胎具示意图(法兰连接,可拆卸)

干熄焦炉壳安装制作工法

图5.4.1-2 胎具详图(此件总长度500mm可调距离150mm)

干熄焦炉壳安装制作工法

图5.4.1-3 胎具详图

5.4.2挂架的制作

首先,用50*6mm的扁钢、63*6mm的角钢间隔一架板的长度,按图四方式制作成挂架;然后,将件一焊接于炉壳上、件二插于件一中可重复循环使用,将架板架于挂架上以充临时施工平台,外面立的角钢可拴上6mm包塑钢丝绳用作安全绳挂安全带用。

干熄焦炉壳安装制作工法

图5.4.2 挂架详图

5.5炉壳的制作

炉壳按外形不同分为两种,一种是圆柱形炉壳、另一种是圆锥台形炉壳。

5.5.1炉壳制作的基本原则

炉壳的制作按图先下后上的顺序进行;

在炉壳制作时可按距离本体钢结构平台的高度设立挂架。每圈炉壳的制作应按照所选用的塔式起重机起重能力、钢板宽度、卷板机的宽度来决定其高度,以上不出现十字焊缝和开孔不在焊缝上为宜。

5.5.2圆柱形炉壳的制作(第一、二、四、五、七段)

1、按设计图要求将(炉壳的外径+10mm)*圆周率=展开长度(因考虑焊后收缩和GB50390-2006的要求R+10、-5故将直径加大10mm)下料、规方后进行卷制;

2、卷制成弧状瓦片后,在制作平台上按炉壳外径+10mm放好样,按平台弧线固定,加好上下支撑防止变形,在支撑上设立好吊耳;

3、按每45°作出1分度线,相应标出00方向。组装炉壳时,钢平台上的基准圆作为定位基准尺寸,其水平度允许偏差≤2mm。炉壳下口周长误差不大于5mm。按炉壳每段的高度可分为多截卷制(根据钢板和卷板机的宽度决定)。

5.5.3圆锥台形炉壳的制作(第三、六段)

1、圆锥台形炉壳的制作下料是关键,必须严格按射线法一次放样下料完成,再根据卷板机的宽度和开孔的位置分段卷制,切不可分成若干等分下料);

2、卷制成弧状瓦片后,在制作平台上按炉壳外径+10mm放好样,按平台弧线固定,加好上下支撑防止变形,在支撑上设立好吊耳;

3、按每45°作出1分度线相应标出00方向。组装炉壳时,钢平台上的基准圆作为定位基准尺寸,其水平度允许偏差≤2mm。炉壳下口周长误差不大于5mm;

5.5.4 安装前准备

将炉壳在制作平台上组对成圆圈形,加好支撑,焊好吊耳后经过检查外形尺寸符合要求后即可进行喷砂除锈和防腐,防腐时注意留下所有的焊缝位置不可刷漆,刷好二底一面油漆干后即可进行吊装工作。

5.6炉壳的安装

防腐后的炉壳即可进行安装工作,炉壳安装按图先下后上的顺序进行。

5.6.1先在基础上放出定位轴线,再将炉壳第一段底部法兰吊起将其置于基础上方,按设计标高和定位轴线定位后拧紧固定螺栓;

5.6.2在底部法兰上按每45°作出1分度线相应标出00方向;

5.6.3将炉壳第一段第一圈吊起置于底部法兰上方,使其00方向与底部法兰重合后定位,将其下口与底部法兰固定点焊固定;将胎具吊入炉壳第一段第一圈内,置于上口内100mm 处用扳手调整调节螺栓,并同时测量其半径和中心偏差,待符合设计和规范要求后即可进行炉壳的下一圈安装;

5.6.4将炉壳的第一段第二圈吊起置于第一圈的上方,使其00方向与第一圈的00方向相重合后点焊固定,再将1800方向定位固定,然后依次固定900、2700、450、2250、1350、3150方向;

5.6.5将第二圈内的支撑割除,将第一圈内的胎具松开、吊至第二圈的上口内约100mm 处用扳手调整调节螺栓,并同时测量其半径和中心偏差,待符合设计和规范要求;

5.6.7其余的炉壳按上述方法循环进行,直到安装完毕。

6.材料、设备及劳动力组织6.1本工法施工所需设备计划见表6.1

表6.1 施工所需设备计划表

干熄焦炉壳安装制作工法

6.2施工方案用材料计划见表6.2

表6.2 施工方案用材料计划表

干熄焦炉壳安装制作工法

6.3施工所需劳动力组织情况见表6.3

表6.3 劳动力组织计划表

干熄焦炉壳安装制作工法

7.质量控制

7.1 质量标准规范

《焦化机械设备安装工程施工及验收规范》GB50390-2006;

《工程测量规范》(GB50026-2007);

《建筑施工高处作业技术规范》(JBJ80-91)。

7.2所有计算器具在使用之前必须进行校验,合格后方能使用。

7.3所有施工用料及技术准备用料应是合格产品,并有出厂合格证

8.安全措施

8.1进入施工现场必须按规定穿戴劳动防护用品;

8.2戴手套或袖口不紧者严禁操纵旋转设备;

8.3在施工现场严禁打闹取乐,严禁做本岗位工作无关的事情;

8.4严禁酒后进入施工现场;

8.5施工现场严禁有“三违”现象;

8.6在施工现场接到安全检查人员的隐患通知必须立即整改或采取必要的防范措施;

8.7施工项目责任人要对本项目的安全负责,不得违反施工安全规定.违章作业;

8.8进入施工现场必须由公司安全科进行安全教育;

8.9氧气瓶或乙炔气瓶超过检验期或漆色不符,禁止使用;

8.10禁止乱丢乱掼.沾上油脂.靠近热源.距明火不足10米,禁止坐在瓶上吸烟;

8.11对缺少防震圈或瓶帽的氧气瓶、乙炔气瓶禁止使用;

8.12装用时禁止堆放超高,乱装及与其它可燃物混装;

8.13使用时氧气瓶、乙炔气瓶与火源之间距离须超过10米(若保持10米有困难,应采取有效保护措施)。气瓶漏气、压力表损坏不得使用;

8.14每台电器设备(包括电焊机、电钻.电镐、卷扬等手持电动工具、移动电器等)按规定采取保护措施;

8.15各种电器开关盒(箱)盖缺少或损坏不得使用;

8.16电器开关不得用铜丝等代替保险丝;

8.17现场拉用临时电线必须符合安全技术要求;

8.18现场非本人操作的转动设备未得到批准不得擅自开动;

8.19各种起重机械不标明起重吨位.缺少安全装置或安全装置失灵不得使用;

8.20各种起重机械的吊钩.钢丝绳.链条无合格证书或负荷超过额定重量或已达到报废标准而不调换的,不得使用;

8.21严禁用起重设备吊人上高;

8.22应使用钢丝绳.链条吊物的不允许用其它绳索替代;

8.23高空作业要配戴安全带。上下交叉作业,应互相照应,发挥安全互保的作用。严禁向下丢物件;

8.24现场施工严禁违反防火.防爆.防毒等安全规定;

8.25在特殊情况下运输超高.超宽物件必须捆绑牢固,有专人监护并得到公安处.厂调等单位的同意。必须带驾驶证行驶作业;

8.26夜间现场要有足够的照明设备,并要有明显的安全标志;

8.27身体有残疾或缺陷者(有医院证明的癫痫精神分裂症.严重心血管疾病)不得从事高空作业和危险作业。

9. 环保措施

9.1施工期间必须遵守国家有关环境保护的法令。

9.2对施工活动范围外的树木、植物,必须尽力维持原状。

9.3施工过程中,不得使有害物质(如:燃料、油料、化学品、酸等以及超过允许含量的有害气体和尘埃、弃渣等)污染土地、道路、河流。

9.4应采取各种有效的保护措施,防止在其利用的土地上发生土壤冲蚀。对弃渣料按规定或经有关部门认可的区域堆弃。

9.5为保证施工区和生活区环境卫生,必须及时清理垃圾,并将其运至驻地监理工程师指定的地点掩埋或焚烧处理。

10.效益分析

干熄焦装置作为近年来国家强力推广的节能环保设备,已经在各个焦化行业普遍兴建,国内干熄焦装置以引进日本新日铁的模式为主,该干熄焦炉壳的特点就是炉皮较薄而半径较大,因此安装过程中如果仍然延续原来的炉壳安装方法则其炉壳的同心度及垂直度很难符合设计及质量标准的要求。本工法采用特殊的胎具对炉壳进行支撑和固定从而保证了干熄焦炉壳的安装质量。干熄焦作为近年来兴建的大型环保节能设备,施工方法及工序要求并没有特别规范和要求,本工法正是为了规范干熄焦设备的制作安装方法而总结出来的,本工法为干熄焦装置的推广和应用起到了促进和规范的作用。

而且采用本工法也取得了很好的经济效益,以安阳钢铁集团焦化厂干熄焦工程为例:通过采用本工法施工,各项指标检查皆符合规范和设计要求,达到了干熄炉壳施工国内先进水平,并产生直接经济效益约30万元。

本工法不仅彻底解决了干熄焦炉壳制作及安装的难点,而且对其它圆形薄炉壳的制作及安装具有很强的借鉴及参考意义。

11.工程实例

安阳钢铁集团焦化厂140t/h干熄焦炉壳总高度31.15m,采用本工法施工,施工完后被当地政府质量监督部门评为优良。施工期间未发生任何安全事故,取得了显著的经济效益和社会效益,为干熄焦炉壳施工提供了宝贵经验。

于2007~2008年兴建的沙钢140t/h干熄焦采用本工法进行安装,不仅大大的提高了工期和质量,也取得很好的经济效益。

采用本工法的还有2008~2009年兴建的昆明焦化制气厂的90t/h及75t/h干熄焦装置,以及柳钢150t/h及160t/h干熄焦装置等。

目录

1.前言 (1)

2.工艺原理 (2)

3.工法特点 (2)

4.适用范围 (2)

5.施工工艺及操作要点 (2)

5.1 施工的前提条件 (2)

5.2 施工工艺流程见图5.2 (3)

5.3搭设炉壳制作平台 (3)

5.4制作炉壳调整胎具和挂架 (3)

5.5炉壳的制作 (5)

5.6炉壳的安装 (5)

6.材料、设备及劳动力组织 (6)

6.1本工法施工所需设备计划见表6.1 (6)

6.2施工方案用材料计划见表6.2 (6)

6.3施工所需劳动力组织情况见表6.3 (6)

7.质量控制 (7)

8.安全措施 (7)

9. 环保措施 (8)

10.效益分析 (8)

11.工程实例 (9)