煉鋼改建工程汽化煙道倒裝法施工總結(jié)

摘 要：通過一工程實(shí)例，介紹煉鋼改建工程在已有高跨平臺(tái)內(nèi)，通過倒裝法的方式安裝汽化煙道的施工方法、施工要點(diǎn)，為同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煉鋼改建；汽化煙道；倒裝法；移動(dòng)段

中圖分類號(hào)：TF758 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）12-0098-01

背景

隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)能調(diào)整，目前國內(nèi)大型鋼鐵廠改、擴(kuò)建工程越來越多，以河北敬業(yè)150t轉(zhuǎn)爐煉鋼車間為例，業(yè)主按照一次規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，包括3座轉(zhuǎn)爐的高跨平臺(tái)一次安裝完畢，再根據(jù)市場(chǎng)行情分步上第二、三座轉(zhuǎn)爐，這樣新上轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)煙道因其直徑大、安裝高度高、傾斜角度大、空間狹小而極大增加安裝難度，本次總結(jié)提供一個(gè)安裝方法，能較好解決以上難題。

1 工程概況

河北敬業(yè)150t轉(zhuǎn)爐三期工程汽化冷卻系統(tǒng)是利用轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)產(chǎn)生的余熱加熱煙道產(chǎn)生蒸汽的廢熱回收系統(tǒng)，起到冷卻轉(zhuǎn)爐喉口、冷卻轉(zhuǎn)爐煤氣并有利于轉(zhuǎn)爐煤氣的回收，降低環(huán)境污染、節(jié)約能源的作用。其冷卻系統(tǒng)由轉(zhuǎn)爐汽化煙道、下降管、上升管和鍋筒、除氧器、蓄熱器、分氣缸、定期排污器、凝結(jié)水回收裝置、高壓循環(huán)泵除污器、低壓循環(huán)泵除污器、鍋爐給水泵除污器、加藥裝置、活動(dòng)煙罩提升裝置、煙道橫移裝置組成。

汽包參數(shù)：工作壓力為2.45MPa，工作溫度為225℃，設(shè)計(jì)溫度為250℃，物料名稱為水蒸氣，主要受壓元件材質(zhì)是20#，全容積為61m3，峰值計(jì)算蒸發(fā)量為140t/h。

敬業(yè)150t轉(zhuǎn)爐一、二期已經(jīng)完成了高跨廠房主體結(jié)構(gòu)安裝，高跨廠房已經(jīng)封閉，未特別預(yù)留三期設(shè)備安裝位置。1#、2#轉(zhuǎn)爐高跨區(qū)域（6～9線），各層平臺(tái)均已經(jīng)完成，平臺(tái)板已鋪完。3#轉(zhuǎn)爐區(qū)域（9～11線）各層平臺(tái)主要結(jié)構(gòu)大梁已經(jīng)安裝，部分次梁未安裝，每層平臺(tái)板僅鋪了一條寬3.5m的人行走道，屋面及山墻已經(jīng)封閉。鋼水接受跨已經(jīng)施工至11線。高跨車間內(nèi)有一臺(tái)用于維修氧槍的32/5t的天車，可以協(xié)調(diào)作為起重設(shè)備使用。

在現(xiàn)有條件下，整個(gè)汽化冷卻系統(tǒng)數(shù)汽包及汽化煙道安裝難度大，本文主要闡述汽化煙道的安裝方法。汽化煙道安裝位置位于煉鋼廠房EF跨9線與1/9線之間，距離9線11.000m。安裝高度從15.390～55.000m，煙道從下往上包括活動(dòng)煙罩、固定段、移動(dòng)段、中Ⅰ段、中Ⅱ段、中Ⅲ段、末段，共7段，總重112t，其中中Ⅰ段最重為25.5t，煙道直徑3.600m，冷卻管道D=57mm，壁厚4mm，各段除移動(dòng)段為非金屬補(bǔ)償器連接外，其他均為法蘭連接，法蘭之間采用石棉繩密封。汽化煙道一般為正裝法，即從下往上隨高跨結(jié)構(gòu)按順序安裝，現(xiàn)如今高跨及廠房結(jié)構(gòu)已形成，經(jīng)反復(fù)論證，采用倒裝法安裝這7段煙道，即利用天車、倒鏈和卷揚(yáng)，從末段按順序向活動(dòng)煙罩安裝。

2 工程特點(diǎn)

與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，高溫，空氣污染嚴(yán)重，施工條件惡劣；分段安裝，有5個(gè)傾角，最大傾斜角70°，接口困難；安裝高度高，最高55m；單件起重量大，中Ⅰ段最重為25.5t，而且是最大傾角段；煙道直徑3.600m，預(yù)留空間狹小，增大安裝難度；有利條件是可以利用轉(zhuǎn)爐跨天車，從預(yù)留轉(zhuǎn)爐本體及煙道位置向上分段吊裝煙道到指定位置（見圖1）。

3 汽化煙道安裝方法

3.1 安裝方法策劃

汽化煙道安裝一般采用正裝法，即隨著高跨鋼結(jié)構(gòu)各層平臺(tái)的安裝，穿插著把煙道從下往上安裝就位，但目前條件是高跨結(jié)構(gòu)已安裝完，只是預(yù)留轉(zhuǎn)爐本體及煙道路由空間，只能把所有構(gòu)件和設(shè)備放到地坪鋼包車上，再運(yùn)輸至轉(zhuǎn)爐跨底部，利用轉(zhuǎn)爐跨32t天車把設(shè)備垂直運(yùn)至相應(yīng)平臺(tái)處，再配合卷揚(yáng)和倒鏈平移至安裝位置就位，因煙道移動(dòng)段以下是吊裝孔，故只能采取倒裝法安裝煙道，即從上往下安裝。正裝法在煙道到場(chǎng)不及時(shí)，先安裝高跨結(jié)構(gòu)的情況下，也可以采用此方法，因此，倒裝法適用面較廣。

3.2 安裝工藝流程

施工準(zhǔn)備→吊架結(jié)構(gòu)安裝→煙道末端吊裝→煙道中Ⅲ段吊裝→煙道中Ⅱ段吊裝→煙道中Ⅰ段吊裝→固定煙道就位→橫移臺(tái)車安裝→移動(dòng)煙道安裝→活動(dòng)煙罩及提升裝置安裝→煙道調(diào)整固定→汽化冷卻管道安裝→管道試壓→管道沖洗→管道防腐保溫→系統(tǒng)調(diào)試。

3.3 施工要點(diǎn)

固定段與活動(dòng)煙罩安裝：煙道標(biāo)高以爐口頂標(biāo)高為基準(zhǔn)，固定煙罩應(yīng)與活動(dòng)煙罩同心，利用氧槍天車和卷揚(yáng)配合吊裝。爐口活動(dòng)段安裝找正時(shí)，應(yīng)以氧槍口為基礎(chǔ)，其中心應(yīng)與轉(zhuǎn)爐中心重合偏差為±5mm，標(biāo)高偏差為±5mm。

移動(dòng)煙道安裝：移動(dòng)煙道安裝是倒裝法安裝的重點(diǎn)，僅有移動(dòng)煙道與煙道中Ⅰ段為非金屬補(bǔ)償器連接，是柔性連接，其他均為法蘭連接，它是消除安裝累計(jì)誤差最后一關(guān)。先將移動(dòng)段的導(dǎo)向支架安裝就位，支架與煙道的連接處不焊接，與移動(dòng)臺(tái)車的平臺(tái)梁焊接，移動(dòng)段的固定支架待煙道整體調(diào)整完畢后進(jìn)行焊接。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時(shí)，移動(dòng)段通過橫移臺(tái)車平移出來，便于插入氧槍，檢修時(shí)平移檢修塔，檢修轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯。移動(dòng)煙道安裝的允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。

中Ⅰ段煙道安裝：中Ⅰ段煙道直徑為Φ3600mm，重量25.5t，長度14.6m，傾斜角70°，是所有煙道中最重、最長、傾角最大的一段，采用中間兩個(gè)10t倒鏈大兜，兩頭各用4個(gè)5t倒鏈交叉綁定兩個(gè)吊裝點(diǎn)，這樣便于調(diào)整角度，接口要平緩均勻，法蘭螺栓自由穿入，不能強(qiáng)力對(duì)口（見圖2）。

煙道彈簧支座安裝應(yīng)保證彈簧預(yù)壓縮量符合設(shè)計(jì)技術(shù)文件的規(guī)定，彈簧的支撐面與受力方向垂直，各組受力均勻。煙道各段上升管、下降管及汽水管道焊接，≥Φ60mm的管道氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面，<Φ60mm的管道全部采用氬弧焊。支吊架的角焊、平焊、搭接焊全部采用手工電焊。管道接頭形式為對(duì)接，坡口為V型坡口，管子就位用定位卡具，使管口錯(cuò)位符合公差要求。點(diǎn)焊時(shí)沿圓周點(diǎn)焊3～4點(diǎn)，點(diǎn)焊長度10mm。煙道保溫層120mm厚巖棉，外包0.5mm厚鍍鋅鐵皮。

4 結(jié)語

汽化煙道倒裝法不僅可以利用轉(zhuǎn)爐跨天車將各段送到相應(yīng)平臺(tái)，節(jié)省大型吊車費(fèi)用，還充分利用移動(dòng)段柔性連接的特點(diǎn)，有效消除安裝累計(jì)誤差，而正裝法累計(jì)誤差調(diào)整在噴淋塔，為剛性連接。正裝法僅適用于新建廠房，倒裝法即適用于改建廠房，也適用于因設(shè)備訂貨晚，為保證工期而先安裝鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的新建廠房，因此適用面廣，有較大推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙志縉，趙帆，等.建筑施工手冊(cè)[M].4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 袁海慶.結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2009.

作者簡介：張永杰，男，本科，高級(jí)工程師，天津二十冶河北敬業(yè)項(xiàng)目部。