上钢一厂1780热轧3#加热炉烟囱安装方案.docx
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上钢一厂1780热轧3#加热炉烟囱安装方案
1．工程概况
1780热轧3＃加热炉钢烟囱，位于距ｋ列13米处（位置见附图
（1）），高度为84.4米，标高为＋85米，烟囱筒身总重327吨左右。
它与烟道、空气预热器、烟道闸板共同组成加热炉的排烟系统，并且内侧喷涂耐火材料。
此烟囱设计按板厚共分七段，最上两段囱身（+59.6米到+85米间）外壁设有破风圈。
标高+42米与+83米处设有两个检修平台，烟囱内壁底部标高+1.5m处设有平台，内壁在标高2.15m处起，每隔1.5米还设有L63×6的角钢加强圈；另外，还有直爬梯、人孔、取样孔等附件。
烟囱底部最大直径为9m，顶部最小直径为4.324m。
2．施工准备：
2.1技术准备：
2.1.1认真进行图纸的自审工作，并做好记录，发现问题及时提出，并得到设计部门的明确答复。
2.1.2根据图纸及说明书，做好施工前的技术准备及技术交底工作。
2.1.3施工前，必须有中间交接手续，中间交接手续必须有监理的签字。
2.1.4安装前，根据设计和有关技术文件的要求，检查所安装构件的型号、规格及数量是否与设计相符，并应有出厂合格证。
2.1.5对电焊工、电工、起重工、测量工等特殊技术工种人员加强培训，保证其技术素质，并确保持证上岗。
2.1.6施工用的机械设备及检验、测量的工机具，应完好且在有效检定期内，施工用的原材料、半成品的质量保证资料应齐全。
2.1.7根据施工进度计划、劳动生产率及其它因素，制订各施工各阶段的劳动力计划，并及时组织劳动力进场。
2.1.8技术标准配备
本项目开工前，按需要配备了以下施工及验收规范、工程质量检验评定标准，保证标准的覆盖率达到100%。
a.施工及验收规范和规程
GB50026-93------------------------------------------工程测量规范
GB50236-98--------------现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
YB9523-95-----------------------冶金建筑安装工人安全技术操作规程
GB50205-2001--------------------------钢结构工程施工质量验收规范
YB/T9256-96-----------------------------钢结构、管道涂装技术规程
b.工程质量检验评定标准
GB50252-94----------------------工业安装工程质量检验评定统一标准
GB50300－2001-----------------------建筑工程质量检验评定统一标准
2.2劳动力需求：
工种
测量
电焊工
起重工
电工
铆工
技术员
合计
人数
2
14
5
2
14
2
38
2.3工机具需求：
序号
名称
规格或性能
数量
备注
1.
汽车吊
TC2000型300t
1台
6台班左右
2.
汽车吊
9170TC型150t
1台
6台班左右
3.
履带吊
35t
1台
30台班左右
4.
手拉葫芦
1t
5台
5.
手拉葫芦
2t
5台
6.
手拉葫芦
5t
6台
7.
手拉葫芦
10t
4台
8.
手拉葫芦
20t
2台
9.
角式磨光机
φ120
6台
10.
交流电焊机
600A
6台
11.
测量盘尺
50m
1个
安装测量用
12.
测量盘尺
30m
1个
13.
水准仪
1台
14.
经纬仪
1台
15.
千斤顶
10t
4台
安装用
16.
千斤顶
5t
4台
安装用
17.
大锤
10磅
2把
18.
撬棍
2把
19.
手 锤
2磅
4把
20.
钢丝绳
6x37-φ47.5-170
2根
每根20m
21.
钢丝绳
φ20
50m
22.
卸扣
30吨
6个
吊装用
23.
枕木
250x250x2000
20根
24.
路基箱
4块
25.
麻绳
4分
100米
26.
焊条烘干箱
1个
27.
保温桶
8个
28.
气焊盘架
3套
2.3材料需求：
1
枕木
250*250*1000
80根
2
枕木
250*250*2000
20根
3
工字钢
I12Q235-A
64m/771.8Kg
4
工字钢
I18Q235-A
240m/5520Kg
5
钢板
δ=16mmQ235-A
24㎡/3014.4Kg
6
钢板
δ=20mmQ235-A
200㎡/31400Kg
7
槽钢
C12Q235-A
140m/1680Kg
8
槽钢
C10Q235-A
140m/1400Kg
9
槽钢
C8Q235-A
60m/480Kg
10
槽钢
C5Q235-A
100m/544Kg
11
角钢
L50*5Q235-A
200m/754Kg
12
扁钢
50*4Q235-A
200m/314Kg
13
扁钢
85*5Q235-A
160m/534.4Kg
14
圆钢
φ20Q235-A
60m/148.2Kg
15
圆钢
φ16Q235-A
80m/126.4Kg
16
钢管
1”
140m/338.8Kg
17
钢管
3/4”
60m/97.8Kg
18
钢管
1/2”
60m/75.6Kg
19
螺栓
M16*50
350套
含螺母\垫片
20
垫木
80*30*1000
60块
21
跳板
400×30×4000mm
100块
22
石棉布
100m2
23
安全网
200m2
3．施工方法：
3.1烟囱的现场组装
3.1.1进场状态
3.1.1.1烟囱底座由制造厂制作，经检查合格后分三块直接送到现场。
3.1.1.2烟囱的正截头圆锥管部分按板厚分共有4节，每节高度分别为：
t=28的12.9m、t=25的14m、t=22的16m、t=18的16m，共计58.9m，可根据运输净空高度不超过5.4m、宽度不超过6m的有利条件，除了烟囱底座分三块进厂外，将其它直径大于5.4m的t=28、t=25、t=22卷制好的每带三块弧板直接拉到安装现场的组装平台进行组对。
将直径小于5.4m的t=18卷制好的每带两块弧板在工厂组对成正截头圆锥管，并在工厂每两带一组进行组对焊接后运到现场。
以便减少现场焊接工作量及保证焊缝质量。
3.1.1.3直筒部分外径φ4.324m、高度25.4m，由t=14mm及t=12mm两种厚度的钢板组成，高度分别为15m、10.4m，共计25.4m。
进场时将高度分为13m，12.4m高的两部分，即直筒部分分二件进场（包括加强圈、保温钉、破风圈）。
3.1.1.4各烟囱部件进场前已进行内外喷砂除锈并涂刷一遍底漆。
3.1.2现场组装
3.1.2.1烟囱底座、正截头圆锥管、直筒的组装:
烟囱底座的组装：
烟囱底座分三件进场后，吊到组装平台上画出的底板实样上进行校核并组对（包括人孔、加强圈、保温钉），经检查无误后方可进行焊接作业。
正截头圆锥管的组装：
烟囱的每带三块弧板运抵现场经检查无误后，吊到组装平台上画出上下口的地样上进行组装，地样下口圆周方向用挡铁进行周向固定，纵向焊缝内外侧间距1m焊接弦长450～500mm的内外弧板进行固定，施焊接前，用弦长等于1.5米的弧形样板进行复查，局部凹凸的间隙不大于3毫米。
烟囱安装时，为减少高空铆工、焊工的作业量及起升操作平台的次数，可根据现场吊车的起重能力，在平台上采用倒装法组成二带以上的组件（包括加强圈、保温钉），再采用正装法吊装就位。
直筒部分按图纸及排版图组装成2节。
各节上的爬梯及剩余的部分破风板等附件也在组装时安装到位。
3.1.2.2为保证烟囱筒身的圆度及防止吊装变形，在烟囱各节内部用12#工字钢作“十”支撑。
（见附图3）
3.1.2.3烟囱各吊装单元组装完毕并检查合格后，进行表面清理、补刷底漆，
3.2烟囱的吊装：
3.2.1吊车及吊具的选定：
现场组对筒节及吊装高度低于42m标高时，烟囱吊装采用150吨汽车吊进行作业，超过42m标高时，烟囱吊装主要采用TC2000型300吨汽车吊，并安排一台35吨履带吊用于300吨吊的拆接杆及现场材料的吊运。
吊装钢丝绳选用6x37-φ47.5-170的钢丝绳，共二根，每根长20米。
每一吊装单元筒身内壁距离上部1m处焊接四个互成90°的吊耳用以吊装，每一吊装单元内壁上口焊接12个挡板，用于上一节筒身的定位。
（1）烟囱底座、第一节（3＋2）、第二节（4＋3）、第三节（4＋4）、第四节、第五节（）用35t履带吊在组装平台上进行组装；
（2）烟囱底座（重42t）采用150吨汽车吊主杆长15.24米，工作半径为10米，吊车起吊能力为56.2吨；
（3）第一节（28-2、28-3、28-4重37t）采用150吨汽车吊主杆长21.34米，工作半径为12米，吊车起吊能力为42.2吨；第一节（28-5、28-6重24t）采用150吨汽车吊主杆长21.34米，工作半径为12米，吊车起吊能力为42.2吨；
（4）烟囱第二节分两次吊装其中（25-1、25-2、25-3、25-4重37t）一节采用150吨汽车吊主杆长42.67米，工作半径为12米，吊车起吊能力为41.4吨；另（25-5、25-6、25-7重26t）一节采用150吨汽车吊主杆长42.67米，工作半径为12米，吊车起吊能力为41.4吨；
二、三节采用150吨汽车吊主杆长60米，工作半径为18米，吊车起吊能力为110吨；
（3）烟囱的第四、五段采用150吨吊车吊装主杆长78米，工作半径为18米，吊车起吊能力为65.9吨；
（4）烟囱最后两段直筒段采用TC2000型300吨汽车吊吊装，主杆长78米，副杆长30米，工作半径为18米，吊车起吊能力为29.6吨。
吊车站位见附图
（2）、（3）。
3.2.2烟囱吊装：
烟囱进场前35吨履带吊先进场，进行组装平台的搭建。
然后，300吨吊车进场及组装，组装完毕后，第一段筒身进场、组装及吊装，随后第二段筒身进场、组装及吊装。
顺序以此类推，自下而上，两个烟囱各部分依次进场、组装、吊装。
进场路线及300吨吊车拆接杆位置见附图
（1）。
3.2.3烟囱各段部件重量表：
构件名称
筒身重量（t）
高度（m）
标高（m）
规格（m）
烟囱底座
42
2.171
+3.000
φ9.00/φ8.25
28-2
11.953
2.122
Φ8.25/φ8.11
28-3
11.746
2.124
Φ8.11/φ7.96
28-4
11.537
2.125
Φ7.96/φ7.81
28-5
11.329
2.126
Φ7.81/φ7.67
28-6
11.120
2.128
Φ7.67/φ7.52
25-1
9.292
2.029
Φ7.52/φ7.38
25-2
9.122
2.030
Φ7.38/φ7.24
25-3
8.952
2.031
Φ7.24/φ7.10
25-4
8.781
2.033
Φ7.10/φ6.96
25-5
8.610
2.034
Φ6.96/φ6.82
25-6
8.439
2.035
Φ6.82/φ6.67
25-7
8.268
2.037
Φ6.67/φ6.53
22-1
7.128
2.038
Φ6.53/φ6.39
22-2
6.976
2.040
Φ6.39/φ6.25
22-3
6.824
2.041
Φ6.25/φ6.11
22-4
6.672
2.042
Φ6.11/φ5.97
22-5
6.519
2.044
Φ5.97/φ5.83
22-6
6.367
2.045
Φ5.83/φ5.69
22-7
6.214
2.046
Φ5.69/φ5.54
22-8
6.060
2.048
Φ5.54/φ5.40
18-1～2
9.722
4.177
+13.600
Φ5.40/φ5.11
18-3～4
9.212
4.189
+27.600
Φ5.11/φ4.82
18-5～6
8.295
4.001
+43.600
Φ4.82/φ4.55
18-7～8
6.306
3.214
+59.600
Φ4.55/φ4.23
第六段
22.321
15.0
+74.600
Φ4.32/φ4.32
第七段
13.271
10.4
+85.000
Φ4.32/φ4.32
合计
3.2.4TC2000型300吨吊车性能表：
85%
工作半径
主起重臂长度
60m
66m
72m
78m
84m
18m
110t
94.8t
77.9t
65.9t
54.9t
20m
97.5t
87.9t
72.9t
61.9t
50.9t
22m
87.3t
81.3t
68.9t
57.9t
47.4t
主臂长
工作半径
副臂长
30m
36m
42m
78m
16m
30t
25.4t
18m
29.6t
25.3t
21.8t
20m
29.2t
25.1t
21.7t
3.2.535吨履带吊性能表：
工作半径
主起重臂长度
16m
19m
22m
25m
28m
5.0m
28.2t
28.1t
28.0t
6.0m
21.4t
21.3t
21.2t
21.1t
21.0t
8.0m
14.4t
14.3t
14.2t
14.1
14.0t
10.0m
10.7t
10.6t
10.5t
10.4t
10.3t
12.0m
8.5t
8.4t
8.3t
8.2t
8.1t
3.3烟囱的调整
3.3.1烟囱底座吊装到位后，进行标高、垂直度和定位轴线的调整，符合要求后即可固定。
3.3.2烟囱各节吊装到位后，进行对接并控制垂直度，符合要求后点焊固定。
3.3.3对接焊口组对时应做到外壁齐平，错边量不宜超过壁厚的10%且不大于3mm。
3.3.4为保持钢烟囱的美观，钢烟囱各带（三道纵缝）相邻的纵向焊缝应相互错开60°，钢烟囱段各带（二道纵缝）相邻的纵向焊缝应相互错开90°三道纵缝和二道纵缝结合处焊缝错开30°，烟囱内部每带加强圈可据此进行相邻错开22.5°的周向排版。
3.3.5烟囱的测量：
①.标高的控制：
主要是控制烟囱的底座即加强环梁的标高，用水准仪测量。
②.烟囱的垂直度的测量：
每段筒身吊装前，在其底部做两个互成90°的测量点，顶部与其对应也做两个。
每段筒身安装过程中，用两台经纬仪测量其垂直度。
测量要尽可能在无风且无日照的情况下进行。
3.3.6烟囱安装的允许偏差:
项目
允许偏差（mm）
备注
定位轴线
3.0
垂直度
H/2500+10.0
标高
±2.0
3.4除锈与涂装
3.4.1构件除锈前要进行表面处理，清除毛刺、焊渣、飞溅物、疏松的氧化铁皮及涂层物等。
3.4.2工厂制作的钢构件表面均采用喷射除锈，其除锈等级必须达到Sa21/2级。
3.4.3现场焊接的环缝及纵缝及制作的零星构件采用人工除锈，其除锈等级必须达到St2级。
3.4.4烟囱外表面采用WE高温防腐涂料，按下表涂装：
层别
涂料名称
遍数
涂膜厚度（μm）
底漆
WE0400-1无机硅酸锌底漆
3
55
面漆
WE0400-14有机硅耐高温防腐涂料
2
50
总计
5
105
3.4.5烟囱各构件面漆颜色：
①.钢栏杆采用金黄色（色卡为108）。
②.烟囱筒身标高+60米以上设置航空标志,采用红白相间的圆环,每环高度为5米。
③.其余钢构件采用灰绿色（色卡为507）
3.4.6每一节烟囱安装完毕后,按上述要求补涂油漆。
涂漆前要清除表面的焊渣、飞溅物及其它杂物，对临时焊接点进行修理和打磨。
3.4.7涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38℃之间，相对湿度不应大于85%。
构件表面有结露时不得涂装。
涂装后4h内不得淋雨。
4.施工措施
4.1临时组装平台：
烟囱及吊车进场前，预先在35吨履带吊工作半径之内搭建两个临时组装平台，用于现场组装各带筒身、附件及临时设施。
烟囱各带上附件如直爬梯、人孔、取样孔、加强圈、破风圈及检修平台等，也在此组装平台上安装于筒身上，然后随各段筒身一并吊装。
4.2操作平台：
烟囱下部四节筒身为锥体结构，焊口部位直径为7.446m~4.288m。
烟囱最上两节为直筒，外部有破风圈，间距为1.5m，材料为1400*400*10的钢板。
整个烟囱内侧间距1.5m有加强环，材料为L63*6的角钢。
烟囱现场焊接环焊缝为两面焊接，因此内外均需设置操作平台。
我们根据现场实际，考虑了多方面因素，将内部平台设计为可伸缩平台，利用烟囱内部本身的加强环支撑。
外部平台设计为活动平台，利用钢丝绳和倒链拉紧，锥体部分施工时，平台主要靠摩擦力支撑；直筒部分靠摩擦力和破风圈支撑。
施工过程中，设置安全绳起到保险作用，并限制人员数量，内部平台不得多于8人，外部平台不得多于8人。
施工所用的电焊机放在地面，气焊工具可在使用时放在平台上，其它小型工具如大锤、磨光机等放在平台上。
内外部平台安装图见附图（4）。
4.2.1结构形式：
①外部平台采用槽钢、角钢和钢管制成（见附图（6）），用3根φ20的钢丝绳串成一体，钢丝绳两端用钢丝绳夹做成绳扣。
平台支架与烟囱接触部分放置垫木，增大摩擦力。
②内部平台采用C12槽钢和C10槽钢为主材制作成可伸缩结构（见附图（5））。
固定部分采用C12槽钢制成“米”字形结构，下部用两圈C5槽钢进行加强，上部用85*5的扁钢间隔100mm铺满；活动部分为8根C10槽钢，C12槽钢和C10槽钢上均间隔200mm钻制10个螺栓孔，用2~3个螺栓连接固定，平台最大直径为7200mm，最小直径为4000mm，活动部分铺设跳板。
4.2.2平台的安装与拆卸：
4.2.2.1外部平台
①外部平台共制作两套，先将平台1安装到第一节烟囱上，将平台2安装在第二节烟囱上，当第一节和第二节之间的焊缝焊接完毕后，拆下平台1，并安装到第三节烟囱上，再进行第三节烟囱的吊装，依此类推，直到所有焊缝焊接完毕。
②外部平台的安装在烟囱地面组装时进行，先将平台各支架围在烟囱周围。
各支架之间间距约1.5m，用三个2吨倒链分别拉紧三根钢丝绳，最后将倒链锁死。
然后安装栏杆、跳板、安全网、石棉布等。
并在平台上部烟囱一周拉一根安全绳，固定在爬梯上，用于施工中挂安全带。
③外部平台拆卸时，可先拆除栏杆、跳板，然后在爬梯两侧各挂一个滑轮，用两根绳索分别系在钢丝绳的两端并拉紧，松开并取下各倒链，松开绳索，使平台沿烟囱缓慢下降。
4.2.2.2内部平台
①内部平台8根活动梁端头，分别装上挂钩（设有顶丝）和倒链，挂钩和倒链挂于烟囱加强环上（加强环为63*6的角钢，间距为1.5m）。
拉动倒链可使平台升降，平台需要伸缩时，可先拉升平台，取下挂钩，伸缩带挂钩的活动梁，再将挂钩挂好，下降平台，松开倒链，然后伸缩带倒链的活动梁。
②内部平台可在第一节烟囱组装时，直接安装到位，施工人员从外部爬梯进入后，进行下一节烟囱的吊装，在内侧进行对口并点焊固定。
然后从临时爬梯上到顶部，再从外部爬梯下到外部平台，对外侧焊缝进行焊接。
在外侧焊缝焊接完毕后，从烟囱外侧爬梯爬上，再由临时爬梯进入内部平台，进行内侧焊缝的清根及焊接等工作（见附图（7）。
施工过程中施工人员用同样方法进出内部平台。
③焊缝焊接完毕，平台的上升可采用如下方法：
松开倒链→收缩四根活动梁→将倒链挂于上层加强环上→拉动倒链→取下挂钩→收缩另外四根活动梁→拉动倒链使平台上升到靠近加强环处→挂好挂钩→再松开倒链→将倒链挂到再上一层加强环上。
如此循环，直到平台上升到至烟囱顶端500mm左右处为止。
5．关键工序
本工程中，烟囱的焊接对工程质量有较大的影响，故列为关键工序。
对施工的全过程进行严格控制：
5.1烟囱筒壁板及加强环梁的顶板、底板采用Q345B钢，其余采用Q235-B.F，应根据构件采用的钢材种类及焊接方法，选用焊条。
Q345B钢采用E5015/E5016焊条，Q235-B.F钢采用E4303/E4301焊条。
5.2烟囱在焊接前应认真清理坡口周围50mm之内的铁锈、油脂、灰尘及水分等影响焊接质量的不良因素。
5.3施焊前，焊工应复查焊件坡口质量和焊区的处理情况。
当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。
焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
5.4焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规范》JGJ81的规定。
焊条、焊剂。
药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
5.5当温度低于＋5℃以下时；相对湿度在90％以上时；风速≥10米/秒时。
如未采取有效的防护措施，禁止进行室外焊接作业。
5.6烟囱每带环缝对接焊缝坡口形式：
5.7为保证对口间隙，在每一吊装单元烟囱安装完毕后，用水准仪检查烟囱上口标高差，并对超高的部分进行处理。
5.8施焊顺序为先焊坡口角度小的一侧，即外侧。
焊接完毕后，内侧用碳弧气刨清根后，用角型磨光机将渗碳层磨掉，再用着色探伤检查焊缝根部有无缺陷。
焊道清根不宜过窄、过宽和过深，应是U型，不许出现V型。
清根后的坡口宽窄要基本一致，方可进行施焊。
5.9采用多层焊接,连续施焊,每一层焊道焊完后及时清理检查，清除缺陷后再焊。
5.10焊接时由四个焊工在四个方位上，用等量的电流，相同的焊接速度，同方向同时施焊（见下图）。
5.11焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查出原因，定出修补工艺后方可处理。
5.12焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
5.13凡要求焊透的对接焊缝应符合二级焊缝的要求，超声波探伤比例20％；工厂接料对接焊缝应符合一级焊缝的要求，超声波探伤比例为100%；所有角焊缝应符合三级焊缝的要求。
5.14碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后，进行焊缝超声波探伤检验。
6．技术质量保证措施
6.1设计图纸及设计转化排版图严禁私自修改，图纸及设计转化排版图问题及时与设计及制造厂联络，办理技术核定单。
6.2严格按照设计图纸、制造厂排版图、施工规范、施工组织设计、施工作业设计等的要求组织指导施工。
6.3施工中严格执行验收规范，达到规范要求的质量标准及技术要求。
6.4加强质量通病的治理工作，在工程中，着重解决
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