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高炉热风炉炉壳、管道系统框架平台制作安装施工方案.doc2#高炉热风炉炉壳、管道系统框架平台
北钢院《2#高炉大修热风炉炉壳施工图（67.476TJ钢1）》
北钢院《2#高炉大修热风炉管道系统框架平台施工图（67.476TJ钢8）》。
热风炉管道系统框架围绕在热风炉周围，包括▽4.800钢平台、▽12.00钢平台、炉顶平台及其支架，共重188吨。热风炉管道系统支架共计22件，其中最大的为支架A7，高度为12.632米，重量为4.5吨，全部支架均可以在车间里制作组装成整体GB／T 38782-2020 船舶液货通岸接头，直接倒运至现场来整体吊装。框架内▽4.800钢平台、▽12.00钢平台车间里只能下好料，到现场散件安装。炉顶平台在车间里组装成3个单独圆形平台，运抵现场后直接吊装到炉顶上再进行其余散件安装。
3座热风炉内径均超过7米，故在车间里已无法组装成整圈来运输，车间制作时只能将炉壳组对拼制成半圈，然后将其倒运至现场再组装成整圈，由此可见，必须在现场搭设组装专用平台。
3座热风炉同时进行吊装，支架、管道、平台、钢梯应随炉壳同时吊装，也就是炉壳安装到什么标高，该标高以下的所有构件也应吊装就位，穿插进行施工。
图纸到来后，应认真组织施工人员阅读图纸，对图纸上不明白之处应做好标识，向有关设计人员咨询。
组织施工人员学习有关热风炉工艺钢结构制作安装方面的技术质量规范。
技术员应协同有关部门对图纸进行会审，并对施工人员进行技术交底。
施工开始前，应做好各种材料的复测检验报告，所有施工材料必须要有质量合格证。
组织焊工学习，熟悉高炉横环缝埋弧自动焊机，全位置自动焊机的使用方法及操作要领，并对焊工进行实践和理论的双考评。
组织人员对施工机具进行检查和维修，使施工机具的使用性能达到最佳状态。
热风炉东侧的液压站土方暂缓开挖，我方拟在该处搭设炉壳现场组对专用平台。
材料进场→材料做相关试验→下料、开坡口→卷制→半圈组对→半圈支撑加固→焊接→焊缝探伤检测→除锈刷漆→倒运到现场→现场组对成整圈→焊接→吊装→现场横缝焊接→现场焊缝检测→补漆。
项目经理：杨新钢 项目副经理：杨平华、严绍兵
技 术 员：鲍强林 质 检 员：符安新
材 料 员：黎勇华 安 全 员：段府明
铆工：22人；电焊工：26人；起重工：12人；维护电工：2人；
油漆工：8人；架子工：10人；行车工：2人；卷板工：2人；
普工：6人；合计：90人
热风炉炉壳制作工艺工程如下：
热风炉炉壳分圈：整个热风炉炉壳车间制作时共分14圈，具体分圈情况见表所示。
根据炉壳排版，对所需的每圈炉皮中的各块钢板进行双定尺进料。在确定双定尺板料尺寸时，考虑到三辊卷板机工作性能，钢板一端预留300mm的板头，另一端仅有接头用的50 mm余量，因此钢板在卷制前应事先接头。在焊接长板料时，须认真清理板材表面及坡口接缝，选用合适的焊接参数及防变措施（可采用反变形方法），焊接方法同热风炉炉皮焊接一致，焊接材料选用E4316焊条进行手工焊或H08A焊丝配HJ431焊剂进行埋弧焊，焊接材料使用前应按规定进行烘焙、保温，并随用随取。焊缝两端应配置引弧板，钢板材质与焊件要求相同，焊后严禁用手锤敲击引弧板，而只能采用自动割刀切除，并打磨掉残留焊渣。
根据施工图计算出每块板料理论尺寸，在确定板料实际尺寸时，还应根据工艺要求预留出对接焊缝收缩余量及扎割缝等加工余量，钢板放样号料时，板料对角线长度之差不得大于1 mm长度，宽度允许偏差为±0.5 mm。钢板两端板头处，应打好样冲眼，以方便卷制好后切除板头。钢板宽度方向，应根据放样切割线，进行切除加工余量，在下料前，应派专人负责检查钢板上所划是否正确无误，线条是否清晰可见。切割时，尽能采用半自动割刀进行切割，切割好后，应清除钢板上残留熔渣等。
每层炉皮上的各块钢板坡口形式应参照施工图的相关部位坡口详图来加工，每层炉皮竖缝采用X型坡口，坡口角度45°。钝边为2 mm，间隙为4 mm；各层炉皮横缝采用单面V型坡口，角度半自动45°，钝边为2 mm，间隙为4 mm，加工坡口一律采用半自动切割机或机械方法，采用半自动切割机或机械加工方法，采用半自动切割机时，两端应有引弧板，坡口加工扫后，应割弧并修磨平整。
钢板卷制好后，应用δ=1 mm白铁皮按炉壳内径大小的不同各制作1块周长为2米的样板。钢板进入卷板机辊筒内，钢板端线应与辊筒平行，在卷板机边架设一台经纬仪来校正，卷板机压辊下降速度应缓慢进行，卷制过程中应用行车配合，防止钢板由于自重下垂，产生变形，影响弧度的形成，卷制过程中不断地用样板来核对钢板的弧度，完全吻合后，用角钢作支撑，保护钢板的弧度。对于锥形炉壳，应按锥形大、小直径做好两个样板，待卷板机调整好角度后，先利用一块废旧钢板做试卷，待达到锥度后，再进行锥体的正式卷制，正常卷制过程中不应随便乱动各调整点，特别是支撑辊。
在车间内调整出一块工作平台，用水准仪对平台按炉壳圆周重新垫板找平，使此平台的水平度误差小于2 mm，先在平台上按炉壳的内、外径画出两条圆周线，在两圆周线上每隔30 mm弧长设置内外两卡具，将卷制好的4块炉壳放到卡具间进行组对，保证整圈炉壳控制，椭圆度应不大于10 mm，测量应沿圆周方向按8等分进行。炉壳预装调整好后，应对两个半圈炉壳分别加角钢支撑，以防止变形，加固角钢采用∠125×10及∠90×8来加固，3座热风炉共需20吨，具体做法见附图所示，接着将两个半圈炉壳拆开，炉皮拆开处应打磨除掉组装时的点焊焊疤，在拆开前，应对拆开处组对拼接位置打好样冲眼，以方便现场整圈炉壳组装。卡具可重复利用，卡具切割下来后，应对平台上的焊疤进行修磨平整。
为保证炉壳的焊接质量，所有焊工必须经过培训、考核合格后方能上岗操作，所有焊缝位置附近均应打上焊工编号。自动埋弧焊机、横环缝埋弧焊机、全位置自动焊机应指派专人负责操作。炉皮钢板对接焊缝正式焊接前，必须按有关规定做好相应的焊接工艺评定报告。
钢板的对接焊缝采用埋弧焊时，应加引弧板。当一面烧焊完毕后，另一面应用碳弧气刨清根，然后再焊接。为防止板材变形，应根据板厚及工艺要求，采取反变形措施进行焊接，对局部变形处，可采用火焰矫正处理或其他机械处理方法。
当板料对接焊缝处于立焊位置时，可采用全位置自动焊机，该自动焊机具有焊接小车走行平衡，焊接性能稳定，可调节性好，能获得较好的焊接质量和优美的焊缝成形。
炉皮的除锈表面处理应在构件制作焊接质量检验合格后方可进行，热风炉炉皮表面处理可以采用喷吵抛丸除锈方法达到Sa2.5除锈等级，除锈和涂装工作均应在车间进行，现场施工仅涂刷最后一道而漆（补漆）。除锈工作完成采用比照方法检验达到Sa2.5级后6小时内进行涂装工作，即在构件表面返锈前涂完第一道底漆并视环境湿度和温度，在24小时内涂完第二道底漆，漆膜厚度达到40~50μm，然后再涂装面漆一道，最后一道面漆安装完后进行。
半圈炉皮倒运，采用在5吨平板车上放置自制托架，然后将已加固好角钢支撑的半圈炉皮平躺地摆放到托架上，最后用4个2吨手拉葫芦把半圈炉皮进行临时保住。
炉壳倒运前，应根据施工场地情况，沿途道路交通状况，有无障碍物等，合理安排装车及押运人员，炉皮两端应设置小红旗，对过铁路道口要提前给予通知，要采取一切必要措施来防止炉皮在倒运过程中产生变形，确保构件安全可靠地运抵施工现场。
炉皮运到施工现场后，应按现场组装及吊装的先后顺序摆放好，临时堆放场地应压实平整，原则上应按照施工节点工期计划和现场堆放组对条件来计划炉皮构件的进场，即何时需要，何时运输，全力确保热风炉炉皮吊装总体计划的顺利实施。
先在现场组装平台上按炉壳的内径、外径画出两条圆周线，然后将两个半圈炉皮吊到组装平台上两圆周线处，根据在车间已做好的标识进行组装成整圈，现场对接竖缝处应用圆弧连接进行临时加固，以免焊接变形。热风炉圆形底板在施工现场组装平台上，应与炉底圈拼制组装成整体，钢板对接错边量应小于3mm，焊缝坡口形式按施工图进行加工。为防止板材烧焊变形，应对对接焊缝处设置加强筋板，焊接采用埋弧自动焊机进行。
为减少炉壳空中对接的圈数，在地面现场组装平台上应将第1圈与第2圈炉皮组对成一圈，高度为2.19米，然后再将炉底的一半工字钢梁安装到炉底钢板上，构成一个整体进行吊装，共重25吨，接着依次将第4圈与第5圈、第8圈与第9圈炉皮在现场分别拼装成一个整体圈，其中最重的为第8圈与第9圈拼装成的那一圈，重量为12.37吨；剩下的其余各圈炉皮只能单圈进行吊装。
2．1吊装前，应仔细检查热风炉炉壳椭圆度，每圈炉壳的高度，并预计安装后所达到的标高值，如偏差太大，应及时处理，底圈炉壳还应检查基础予埋螺栓与炉壳座孔的位置尺寸是否符合。
2．2认真核对每圈炉皮实物的重量，核对炉皮吊装就位的空间尺寸以及所选定的吊机起重性能。
2．3准备好吊装用索具、吊具、钢丝绳等，同时准备好高空作业施工用具以及必要的高空行走，攀爬措施等。
2．4根据土建部门提供的热风炉基础交接资料，对有关数据进行复核，并标注在基础面上。同时，还应在基础上弹出三座热风炉的纵向、横向中心线。
3．1热风炉各圈炉皮均可采用120吨吊机主钩来吊装,共有11圈(含在现场组对好的3圈炉皮)，其中最重的为第1圈与第2圈所拼成的整体圈，吊装时120吨吊机尽可能地靠近热风炉基础。
3．3然后将炉壳底圈直接吊放到热风炉基础坑干砂上，再把已在车间予装配过的炉壳底座散件逐件拼装到炉壳底圈上，利用事先引测出来的基础中心线，应汇交于热风炉基准中心点上，来调整炉壳底圈位置，使两者误差应控制在2mm以内，利用炉壳底座下面设置的垫铁组，来调整炉壳底圈上口面的水平度，使其误差控制在4mm以内。
3．4炉壳圈吊装调整好后，应立即派人拧紧地脚螺栓的双螺母。当热风炉进行烘炉时，应对地脚螺栓上的双螺母适当拧松些，待炉上涨稳定后，再最终拧紧，并焊死螺母。
3．5其余各圈炉壳中心均采用吊线锤方式来调整，各圈炉壳上口水平度应用水准仪来测量。每圈炉皮吊装时，应根据炉皮排版图，在确保炉壳上纵向焊缝间应相互错开200mm以上进行对接，对接时必须保证炉壳内径尺寸。
炉壳的外面焊缝采用搭设脚手架来施焊，里晨焊缝可以在炉壳内调协一个吊盘，然后在炉壳相应高度沿圆周均匀设置4块吊耳，吊盘用4个5吨手拉葫芦直接吊挂在吊耳上，利用葫芦可调节吊盘的高度，以达到最佳焊接位置，吊盘做法见附图所示。
焊接时，每圈焊缝派四名焊工对称施焊，以防止应力集中，产生变形。焊接先焊炉壳里面焊缝，然后再焊炉壳外面焊缝，炉壳外部焊缝要求清根打磨。炉壳里面焊缝先用CO2气体保护焊或手工焊打底，打底焊道的好坏直接影响下道焊缝的焊接质量，因此，要求打底焊道的焊肉要均匀一致，上下熔合良好。如果打底焊完后成形不好，采用碳弧气刨清根，并用角向磨光机进行磨修，然后再用炉壳横环缝进而弧焊机进行多层焊接。焊接时，要求每焊接后一道焊缝前，应对前一道焊缝用气铲等工具进行修磨平整。焊接完内壁后，方可进行外壁焊接，外部焊缝焊接前，应先用碳弧气刨进行清根打磨，然后再用手工焊进行盖面焊接。
焊壳焊接应在白天炉壳吊装就位对好口后，利用晚上时间进行焊接，因此照明灯光白天应布置充足，以方便焊工夜间高空焊接作业。
炉壳横环缝自动焊机焊接规范，可参考下列表进行
热风炉管道系统框架平台施工方法
根据来料放样，对需要接长的钢板采用对接方法，应按工艺要求予留切割余量及焊接收缩量，H型钢上、下翼缘及腹板的拼接位置应离跨中2米以上，避免在跨中1/3处，H型钢上、下翼缘与腹板的拼接位置应相互错开200mm以上。
焊接坡口的制作应按设计要求用机械加工方法制作，应避免只能局部焊透的坡口形式，确保工艺规定装配间隙和焊接要求。
焊接H型钢组对拼装时，先将上、下翼板放在平台上划出腹板和筋板的位置线并打上样冲眼，然后再组装，使翼板与腹板以及各筋板间的相互紧贴并垂直，翼板与腹板之间还保持垂直度并应保证腹板位于两翼板间的正中位置上，加强筋的四个角应保持90°，尤其是筋板与上翼板接触处的两个角更应严格保证直角，筋板还应预先校直平整。在组装时不准在腹板上打火或焊监时构件。
焊接H型钢柱、梁组装后的焊接顺序是四条T型角焊缝→加强筋焊缝→支底板和翼板焊缝，焊缝采用埋弧自动焊。
焊接H型钢柱、梁中间加强筋与腹板的贴角焊缝起止端应避免灭弧，在拐角处绕角连续施焊（围焊）。
焊接H型钢柱、梁焊接后，对于工字型梁翼缘板变形与腹板不平，不直度，可采用火焰矫正处理（也可用机械处理），但不得损坏材质和外形为原则，加热温度严禁超过900℃，严禁浇水急冷。
管道系统框架支柱可以在车间内制作成整体，构成支架的两根H型钢拼接焊缝不能设置在同一横截面上，应互相错开。
框架内▽4.800钢平台、▽12.00钢平台在车间里只能根据施工图下料成散件，并尽可能地将这些散件拼制组合成较大的构件单元来进行吊装。
炉顶平台可以在车间里制作成3个单独圆形平台，并将支撑平台用的小牛腿一起组装上去，以便构件运抵现场后，可以直接吊装到炉顶上进行就位。
同炉皮除锈刷漆方法相同
管道系统框架钢柱全部都可以采用10米半挂来运输，构件装车时需用4个2吨手拉葫芦来进行临时固定，剩下的平台横梁、钢梯等散件均采用5吨平板车来运输。
管道系统框架钢柱、平台横梁等构件应按照吊装的先后顺序依次摆放好，以方便构件吊装。
框架钢柱安装前，应要求土建部门提供砼基础标高、中心线等中间交接资料，以便我方进行复核安装调整用。
框架钢柱最重的为钢支架A7，重量为4.5吨，柱顶标高为▽12.632米，采用50吨吊机来进行吊装。吊装时，应架设两台经纬仪来测量钢柱的垂直度，边调整边测量，钢柱纵向、横向间距应用钢盘尺进行测量调整。
接着，管道系统框架按从下向上安装的顺序，依次吊装各层框架及平台。在安装各层框架时，应特别注意与热风炉工艺管道安装之间的交叉施工，避免框架安装上去将阻碍工艺管道吊装的事情出现。
热风炉管道系统平台的吊装应与相应的热风炉工艺管道配合施工，以免平台吊装上去会影响管道吊装。
平台安装要求保证整个平台的标高和水平，标高可采用水准仪测量或以基准点为基准用钢卷尺测量的方法，特别是平台的几个与框架柱、梁连接处的标高应该一致，连接螺栓拧紧后与连接板一起焊死。
9．1工程施工前，应组织施工人员熟悉施工图，并学习有关热风炉炉壳方面的施工及验收规范。
9．2工程施工前，应向施工人员进行详细的技术交底，书面的技术交底应写明各工序的质量标准及检测手段，使质量标准在操作人员中的落实履盖率达100%。
9．3质检员应对施工的全过程进行监督和检查，发现有不符合规范要求和违反操作规程的现象时，应立即加以制止，并要求整改，使质量问题的隐患消除在萌芽状态中，使工程施工始终处于有序的受控状态。
9．4每道工序结束后，应按以下程序进行验收：班组自检→技术员预检→专职质检员复检→项目部质检员专检→监理抽检。验收合格后，方可进入下道工序施工。
9．5炉皮钢板采用半自动割刀进行切割，其长度、宽度允许偏差为±3mm，钢板切割面平面度允许偏差为不大于2mm。
9．6炉皮卷制时，采用校圆样板核炉皮圆弧，样板与炉皮内壁间的不贴合间隙应符合下列规定：对接纵缝处不大于3mm，离端部200mm，其余部位为1mm。
9．7炉壳现场组装成整圈时，炉壳钢板圈中心对预装平台上检查中心的偏移应≤H/1000（H为预装炉皮的高度）；炉壳钢板圈的最大直径与最小直径之差应小于2D/1000（D为炉壳直径）；炉壳钢板圈的上口水平差应控制在4mm以内；炉壳钢板圈的高度误差应≤H/500，且不大于6 mm。
9．9炉底板现场拼装时，底板上表面水平差应D/1000（D为炉底板直径）；底板对口错边量应≤3mm。
9．11平台框架柱、梁截面的组合焊缝外观检查应符合二级标准；柱、梁翼缘板及腹板的拼接应采用V型坡口直对接，外观检查应符合二级标准。
9．12热风炉平台框架柱安装时的垂直度允许偏差为H/1000（H为钢柱高度），且不超过25mm。
10．1开展多种形式的安全生产教育活动，新进工地人员必须进行进场前安全教育。
10．2所有施工人员进入施工现场，必须按规定正确穿戴好劳保用品。
10．3安全员必须坚持每天班前班后进行现场安全巡视，各班组每周一上午必须进行班组安全学习。
10．4搭拆脚手架必须按规范操作，竹跳板应用铁丝绑扎牢固，作业平台应高度适宜，便于操作。工作区域不得有闲杂人员。
10．5所有高空作业人员随身所带的锒头、小撬棍、螺丝顶等工具必须放入工具包内，以防止上下交叉作业坠物伤人。同时，严禁施工人员上下抛物。
10．6高空作业人员必须按规定挂好安全带，必要时还必须设置安全防护网。
10．7施工场地摆放氧气瓶、乙炔瓶，间距必须大于5米以上。
10．8电焊机、角向磨光机、电源开关箱等必须按规定进行接零保护，凡是绝缘要求不符或是未加漏电保护装置的一律禁止使用，严禁私自搭接电源。
10．10现场构件吊装所使用的钢丝绳、卡环等应事先准备好，不得使用有明显缺陷的钢丝绳或者以小代大来使用。
10．11现场构件吊装，应指派有经验、工作责任心强的起重工负责指挥，严禁出现多人指挥。
热风炉工艺钢结构施工进度计划表（附后）
12．1 2#高炉大修热风炉工艺金结吊装场地平面布置图
12．2 2#高炉热风炉系统工艺钢结构施工进度计划表
GB／T 244-2020 金属材料 管 弯曲试验方法12．3 半圈炉皮加固示意图
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