高炉系统工程安装方案.docx
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高炉系统工程安装方案
徐州利国钢厂
550m3高炉工程
施工方案
鑫益钢构建筑安装有限公司
二O一O年三月
第一部分编制说明··································………………………………………………3
1．编制目的、宗旨······································………………………………………………3
2.编制依据···········································………………………………………………………...3
3.工程执行规范、标准···································……………………………………………3
第二部分工程概况·····································………………………………………………4
1.工程概况··············································…………………………………………………………….4
第三部分施工部署··································…………………………………………………4
1、施工重点与难点分析·································……………………………………………4
2.施工部署···········································…………………………………………………………5
第四部分施工准备····································………………………………………………6
1、技术准备············································…………………………………………………………6
2、现场施工准备········································……………………………………………………6
3、施工人员及有关组织准备·······························………………………………………8
4、材料准备·············································…………………………………………………………8
第五部分施工进度安排···································……………………………………………9
第六部分施工方法······································…………………………………………………10
1、高炉本体结构·····································……………………………………………………14
2、热风炉系统安装······································…………………………………………………24
3、矿槽钢结构安装·······································………………………………………………….29
4、电气安装·············································…………………………………………………………30
5、高炉砌筑·············································…………………………………………………………35
6、热风炉砌筑···········································………………………………………………………41
第七部分质量保证措施···································……………………………………………44
1、质量保证措施······································…………………………………………………44
2、执行工序卡制度······································………………………………………………..45
第八部分环境和职业健康安全保证措施·····················………………………....46
1、环境保证措施······································………………………………………………..46
2、职业健康安全保证措施·································…………………………………………47
项目组织机构附表…………………………………………………...53
第一部分编制说明
1、编制目的、宗旨
本方案针对徐州利国钢厂高炉系统工程钢结构制作、安装；工艺管道制作、安装、设备安装工程所编制，施工方案将作为指导工程施工的依据及保证施工质量的重要技术措施。
编制施工方案的宗旨、指导思想：
在经济上合理，技术上可靠的前提下，保质、保量、保工期、保安全。
把一流的产品，优质的工程奉献给业主。
2、编制依据及适用范围
本施工组织设计编制依据国家现行规范、规程、标准；GB/T19002-ISO9002质量标准；并结合以往施工同类工程特点、经验材料、我公司施工能力、技术装备状况制定的。
本施工组织设计仅用于徐州利国钢厂550m3高炉系统，是工程施工组织管理指导性文件。
3、工程执行规范、标准
本工程质量标准除符合施工图要求外还应符合：
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《冶金机械设备安装工程施工及验收规范-炼铁设备》YBJ208-85
《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82—91
《低合金结构钢技术条件》GB/T1591-94
《碳素结构钢》GB/T700-98
《建筑钢结构焊接规程》JGJ181-
《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》YBJ201-83
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-1997
《焊接质量保证一般原则》GB/T12467－90
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-94
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98
《冶金机械设备安装工程施工及验收规范--液压、气动和润滑系统》
YBJ207-85
电气装置安装工程母线装置施工及验收规范（GBJ149-90）
电气装置安装工程电气设备交接实验标准（GB50150-91）
建筑电气安装工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）
焊缝射线探伤标准（GB3323-83）
第二部分工程概况及内容
1、工程概况
工程名称：
徐州利国钢厂550m3高炉系统
业主单位：
江苏徐州利国钢厂
2、工程内容
江苏徐州利国钢厂所处地理、区位优势显著。
本地具有比较丰富的水路运输资源，交通便利,有广阔的发展空间。
为了适应国家产业政策，提高企业竞争能力，促进企业发展，江苏徐州利国钢厂计划建设高炉工程。
第三部分施工部署
1、施工重点与难点分析
1.1炉壳安装（三心控制）
高炉“三心”是指高炉炉壳中心线、炉顶法兰中心线、风口中心线聚焦中心。
“三心”控制就是要使三个中心线重合，规范要求偏差不大于30mm。
高炉安装“三心”控制是关键，是安装工程的重点，做好“三心”的控制，及时纠正偏差确保安装精度达到规范要求。
1.2下降管安装
下降管分两段制作，现场组对，整体吊装
1.3炉顶设备吊装
高炉炉顶设备体积大、重量重、安装难度大。
1.4风口开孔、风口套安装
炉壳在安装风口带前，必须将风口纵向中心线划在风口下面的炉壳。
风口带炉壳在安装前必须将各风口纵向中心线划好。
风口开孔处不准许有焊缝。
安装风口带炉壳，风口带各风口纵向中心线必须和风口下面炉壳的风口纵向中心线重合。
1.5热风炉蓖安装
炉箅子表面水平度，相邻两块炉箅子水平度安装时控制在≤2mm，所有的炉箅子整体水平度控制在≤3mm。
1.6高炉炉底、炉缸砌筑
高炉水冷炉底炭砖和炉缸陶瓷杯砌筑是本工程的一难点，该工程技术要求严，施工质量好坏将直接影响高炉生产及使用寿命。
2、施工部署
根据本工程特点和我公司在同类工程的施工经验，在满足工期、质量、安全的条件下，进行施工部署。
对本工程我公司将选派优秀的施工管理和技术人员，组织精干有力的项目部，全力以赴组织施工，并与业主精诚合作，信守承诺，以一流的质量、一流的管理和服务，确保工程优质、高效、安全顺利完成。
吊装机械配置：
在高炉－重力除尘侧设置1台300t/m塔吊，（距离高炉中心线位置）安装、2台25t液压吊。
在安装现场设置1个宽度18m，长度36m的炉壳拼装平台（高炉炉壳、热风炉炉壳、重力除尘器炉壳调整共用）。
平台底部用工字钢I28a，做为平台框架，上面铺δ＝20mm厚钢板。
300t/m塔吊负责高炉炉壳、高炉框架、冷却壁、水冷管、排水箱、排水槽、上升管、出铁场结构的安装。
高炉斜桥、高炉下降管安装用80t履带吊和300t/m塔吊配合安装。
第四部分施工准备
1、技术准备
积极主动与业主进行接触，进一步了解现场地形、地貌、水文地质、地下管路、管线等情况。
组织各部门有关人员认真学习、熟悉施工图纸，领会设计意图，及时组织各专业共同进行图纸会审，并为设计交底做好准备，并积极与设计沟通，确定设计交底时间。
根据工程施工图纸，核对项目部现存规范、规程、标准和图集是否能满足工程施工的需要，对已经废止的规范、规程、标准或图集马上停止使用，并及时搜集购置扩充。
严格推行工序卡制度，施工过程必须严格执行“上道工序不合格，不准进入下道工序施工”的作业原则，工序各岗位人员明确职责，知晓所要实现工序目标的具体内容及相关要求，保证工序实施中的过程质量，增加产品实现过程中的可追朔性和责任属性。
根据工程创优目标和质量目标，组织项目部人员进行规程、规范、图集和创优工程措施的学习。
2、施工现场准备
主要施工机械、工具投入：
序号
机械设备名称
规格型号
数量
1.
龙门吊
16t
3
2.
履带吊
80t
1
3.
汽车吊
25t
2
4.
埋弧焊机
2
5.
直流电焊机
AX1-500
40
6.
交流电焊机
BX1-500
60
7.
CO2气保焊机
YM-500
30
8.
焊条烘干箱
500℃
2
9.
便携式焊条保温桶
5
10.
空压机
60m3/h
1
11.
螺旋千斤顶
32t/16t/10t
各10
12.
手动磨光机
Ф125
10
13.
经伟仪
TDJ2E
1
14.
水准仪
FA-32
1
15.
手拉葫芦
3t
30
16.
手拉葫芦
5t
20
17.
磁力钻
2
18.
50m盘尺
3
19.
水平仪
6
20.
碳弧气刨
2
21.
手砂轮
10
22.
塔吊
300tm
1
23
履带吊
50t
1
3、施工人员及有关组织准备
劳动力计划：
工种
劳动力投入情况（人）
制作
现场安装（含拼装）
铆工
10
10
焊工
40
60
气割
10
10
起重工
2
8
电工
2
2
钳工
2
2
测量工
2
2
管理人员
8
8
力工
20
20
合计
96
122
4、材料准备
5、项目组织机构（附表）
第五部分施工进度安排
5．1．施工进度安排原则：
根据合同工期要求，结合我公司的施工能力和施工同类工程的经验资料，在技术上可靠、经济上合理的前提下制定施工进度网络计划，保证总工。
5．2．施工进度计划说明
施工分成两个阶段，第一阶段以土建（含钢结构）为主，共分6个施工区域：
第一施工区域是高炉、出铁场、主控楼；第二施工区域是热风炉、助燃风机房、烟筒；第三施工区域是循环水泵房、水渣池。
第四施工区域是重力除尘器、鼓风机站；第五施工区域是贮矿槽、原料上料系统、槽下除尘、高低压配电室。
第六施工区域是炉壳及钢结构制作安装。
各施工区域平行施工，各工序、专业交叉流水作业。
第二阶段以设备安装为主，共分机械、电气、自动化仪表、管道、采暖通风和砌筑6个专业，以高炉、热风炉、安装为重点，水、电、仪、汽、风、设备安装为先导。
先热风炉砌筑，后高炉砌筑，确保热风炉高炉按期烘炉。
第六部分施工方法
1、高炉本体结构安装
主要结构尺寸特性：
1.1炉壳安装
1.1.1安装前的准备工作
（1）进行技术交底，下达施工工艺、质量要求、进度计划、安全措施等。
（2）用水准仪、经纬仪对土建给定的高炉中心线、标高用各预埋件标高进行复测，并做好记录，将中心点做出明显标志，以便安装时进行吊心检测。
并把高炉纵横中心线及铁口、风口中心线引绅到基础以外的永久建筑物上（或设立砼标记）。
（3）壳体上焊吊装吊耳，为防止因吊装使壳体变形，在吊点处加支撑加固。
（4）复测吊装单元的拼装质量，检查其直径、椭圆度、上口水平度及标识情况。
（5）检查土建单位提供的标高观测点，以便以后对高炉基础进行沉降观测。
（6）准备吊装机械、运输车辆、吊装索具和其它机具。
（7）按施工图纸及施工标准要求，复查炉壳吊装段几何尺寸。
（8）准备炉壳焊接用三角架，并将三角架焊接于炉壳吊装段上，与炉壳一并吊装。
（9）炉壳在安装风口带前，必须将风口纵向中心线划在风口下面的炉壳。
风口带炉壳在安装前必须将各风口纵向中心线划好。
风口开孔处不准许有焊缝。
安装风口带炉壳，风口带各风口纵向中心线必须和风口下面炉壳的风口纵向中心线重合。
（10）风口下炉壳风口纵向中心线定位：
将卷制的炉壳0度、90度、180度、270度纵向中心线打印在炉壳上，并用冲眼石笔写好标识。
将高炉中心线划好。
共14个风口，两风口中心间距的度数为360÷14＝25.714。
高炉的风口是以铁口定位的，首先确定铁口两侧的风口纵向中心线，铁口上方两侧的风口在炉壳上口外径向两侧各偏移相应角度。
用炉壳上口外径周长÷360×角度＝铁口两侧的风口纵向中心线弧长。
用石笔在炉壳上口外径做好标识。
然后进行其它风口纵向中心线的确定，复侧各风口中心尺寸，无问题后用冲子打好标记。
（11）利用电脑进行排版，中心线分好，按风口法兰尺寸，检查风口开孔处是否遇到纵焊缝，如果遇到必须错开。
1.1.2高炉炉底工字钢安装、炉底水冷管安装、炉底外环板安装、炉底耐热混凝土、炭素捣打料、压入炭胶、压力灌浆等详见分项安装方案。
1.1.3安装炉壳
用300tm塔吊从下至上按吊装单元依次进行吊装，调整后用定位夹具固定，炉壳中心测定用测心桥测定。
1.1.4炉壳安装焊缝的焊接：
炉壳的安装焊缝，超过3条未焊时，不得进行下一单元的吊装。
焊接方法及材料：
采用手工电弧焊、CO2气体保护焊。
当手工电弧焊时，焊条采用E4315、E4316焊条；当CO2气体保护焊时，焊丝采用HO8A。
1.1.5高炉炉壳安装及焊接质量要求:
安装质量要求:
外壳钢板圈的最大与最小直径差：
≤3D/1000，且不大于10mm；D为外壳的设计直径。
每圈外壳上口水平差：
≤4mm；对口错边量：
≤6mm。
炉顶钢圈中心对炉底中心的位移：
≤2（H-h）/1000但不大于30mm。
炉底焊后水平度≤4mm。
高炉炉壳的对前所接缝其外观检查应符合《冶金机械设备安装工程施工及验收规范。
炼铁设备》YBJ208-85标准，并符合设计要求及相应规范要求。
1.2热风围管安装
1.2.1制作采用分32件制作（分两种下料）。
严格按照我方详图展开图纸进行下料。
所有的焊缝在热风围管两翼颠倒错开。
这样，就可以避免喇叭管开孔处有焊缝。
下完净料，焊接坡口一定要预制好才能卷制。
1.2.2安装前必须进行预组装，预组装要求上表面水平差不得大于6mm,环管组对时最大直径与最小直径之差不得大于6mm,管子对口错边量不得大于2mm，坡口根部间隙3mm。
焊接采用CO2气体保护焊，焊接。
1.2.3按照我方技措用料，制作热风围管8件临时支架。
1.2.4热风围管中心标高测定。
根据临时支架布置图进行测量放线，首先放出支架安装标高、中心线（热风围管安装在临时支架上，比设计标高要低10mm,以便对热风围管进行调整。
），然后在用水准仪测量炉壳上标高（热风围管临时支架工字钢上面标高），并用长度2m的钢板尺、石笔在炉壳整圆上划好标高线。
1.2.5按照图纸，将14个风口横向、纵向中心线划好。
做好风口开孔样板并划好线。
1.2.6热风围管临时支架8个点设置：
避免风口开孔处有热风围管支架。
1.2.7按照定好位的8个点，用300t/m塔吊安装热风围管8件临时支架，并焊接好。
1.2.8将180°热风围管用300t/m塔吊吊到热风围管临时支架的弧板上，并按风口方位，调整好位置。
1.2.9将另一段180°热风围管用300t/m塔吊吊到热风围管临时支架的弧板上，并和先前的热风围管对接。
1.2.10热风围管吊挂装置安装后对热风围管进行最后固定。
其技术要求为：
热风围管标高±10mm；热风围管上面水平差：
≤10mm；热风围管中心线和高炉中心线偏移：
≤20mm。
1.3风口、铁口安装
1.3.1风口法兰开孔
（1）在壳内底板上架设经纬仪，按设计投出各风口和渣口中心分度角。
（2）在壳内吊盘上架设水准仪，按设计投出风口，渣口中心标高。
（3）分别制作渣口、风口开口样板，并检查样板无误。
（4）用同一个风口样板对风口开口，用同一个渣口样板对渣口开口。
5）风口需按顺序对称开，先割直口，然后再分别按设计加工坡口。
（6）检测所有风口与炉壳中心是否汇交，检测方法是沿各风口高度中心架设检测架，所有检测架均要用仪器测量，达到同一标高，差值≤2mm，将16件风口中心投到检测架上，作好标记。
通过各风口中心在检测架上的标记点，沿炉壳中心对称拉设钢比，并通过测心桥，将炉口中心投下，视钢线与炉壳中心是否汇交，确定风口开口精度。
（附图风口安装图1、2）
1.3.2风口法兰安装
（1）风口法兰应根据法兰面上的水平中心线和垂直中心线的标记组装在炉壳上，并经下列法兰检查后可焊接固定；
（2）法兰面风口中心位置，应沿炉壳圆周以规定的起点角度等分均匀，极限偏差为±4mm，中心标高极限偏差为±3mm,全部法兰面风口中心应在同一水平面内，高低差不得大于5mm，且相邻法兰面不得大于3mm。
（3）各相对法兰风口中心线的水平连线与炉体中心线应相交，公差为10mm。
（4）法兰面水平中心线的水平度，在法兰直径内差为2mm
（5）法兰水平中心线与内圆圆周相交的两点分别至风口中心的
水平连线上同一点0的距离L1L2之差不得大于2mm。
在水平连线上所选择的点0至风口法兰的距离A不宜小于1000mm。
（附图风口安装图3）
（6）法兰的倾斜角θ对设计规定的角度的偏斜，挂设铅垂线检查，边长L极限偏差为±2mm。
（附图风口安装图4）
（7）法兰伸进炉壳表面距离，在法兰上端检查，极限偏差为±5mm。
1.3.3风口法兰焊接要点：
焊接材料为E4315或E4316。
坡口形式及焊缝尺寸符合设计要求。
焊接顺序：
开始3层使用打底焊焊条，先焊内侧，当焊至离坡口边缘10mm时，开始焊外侧。
每焊完一遍，用手砂轮将焊缝磨亮，夹渣一定要清理干净。
当焊缝间隙大于4mm时，需在预热前先溜至间隙2mm后再预热焊接。
必须连续施焊，且每个风口由两名焊工运用分段退步焊法对称施焊。
1.3.4风口大套安装：
（1）风口大套与法兰相配合的锥面，结合应严密；法兰间，应按设备技术文件的密封要求，用螺栓对称均匀紧固。
（2）带水冷的大套、二套及小套，安装前必须经过打压试验，实验合格后方可进行安装。
（3）风口各套相配合的锥面，安装前必须将毛刺清除。
风口二套固定装置顶紧后，顶板与大套法兰之间的间隙应符合设备技术文件的规定；无规定时，一般不宜小于10mm。
大套与二套的接合面间，用0.10mm塞尺检查，出入深度不得大于接触长度的50％。
（4）风口各配合面接合面间隙不得大于0.05mm.
1.3.5铁口安装：
（1）铁口框的法兰面中心位置，应沿炉壳外皮以规定的起点高炉0°、180°中心线，按照炉壳外径周长尺寸，计算出4°弧长，根据图纸偏移方向，确定好铁口纵向中心线。
再用水准仪测量出铁口的水平中心线。
（2）根据铁口框的实际尺寸，做好样板开孔。
（3）铁口框中心线水平偏移安装控制在±3mm。
纵向中心线偏移控制在±3mm。
（4）铁口框焊接同风口法兰。
风口法兰安装图1风口法兰安装图2
风口法兰安装图3
风口法兰安装图4
1.4炉身框架安装
1.4.1炉身框架的安装方法和步骤：
首先根据设计图纸在下部框架上复测，复测炉体框架柱的（基础）安装标高及水平度，并用垫板找平，并放出炉身框架柱脚定位中心线，并用钢冲打印标记。
复查炉身框架、量（梁）的尺寸，若有不合格的应立即修复，确认无误后再在构件上划出柱脚定位中心线，标高检测线及柱子中心线，并作出标记。
采用300/t塔吊进行吊装。
应根据塔吊的性能和炉身框架和各部分重量进行分步吊装。
炉身框架炉壳、钢梯、框架间支撑、平台护栏随每层平台同步安装。
在构件安装就位后用经纬仪测量柱的垂直度，可用倒链做小范围的调整，达到规范的要求后，进行柱脚焊接固定，并作好临时支撑，待固定后方可摘钩，然后进行下一步安装。
1.5炉顶框架安装
1.5.1炉顶钢架的安装方法及步骤：
炉顶钢架用300t/m塔吊进行分钩安装，待焊接达到稳定后方可摘钩。
1.5.2炉顶钢架安装顺序：
分片安装框架立柱→平台主梁安装→上升管安装（安装时在顶部框架加设临时拉撑）→平台板铺设→天轮平台安装→炉顶放散阀平台安装→炉顶放散阀安装→炉顶检修支架及手拉葫芦安装→天轮安装→氮气罐安装→均压、均放管道阀门安装→防雨棚安装。
1.5.3高炉顶部框架安装必须在测量人员的测量监控下进行，并用钢丝绳、手拉葫芦调整间距。
1.5.4高炉炉体给排水环管、排水箱、排水斗、排水槽、给排水管道和高炉钢结构安装穿插进行。
1.6料车及主卷扬机安装
1.6.1高炉主卷扬机最重构件为滚筒所以我方选择将主卷扬机解体安装。
将两端的轴承座及卷扬滚筒端部封板拆除后再进行吊装。
1.6.2料车安装应符合下列要求：
A．安装前检查料车，前后、后轴应平行，两轴的中心距之差不得大于1mm;前、后轮两对角线长度之差不得大于2mm；料车的4个车轮与轨道接触，允许其中一个车轮与轨道有不大于1mm的间隙。
B．料车车轮在料车轨道的轴向总串动量应保持在6∽12mm范围内。
C．钢绳张力平衡装置必须灵活，钢绳固定后其长短差不得大于50mm。
1.6.3卷扬机安装应符合下列要求：
A．卷扬机底座的水平度公差0。
1/1000；组合底座的接触面应紧贴，键、销装配应紧固。
B．卷筒中心线的平行位移极限偏差为±10mm；与斜桥中心线垂直度公差为05/1000.
C．卷筒轴的水平度公差为0.1/1000.
D.卷扬机减速器一、二段轴的水平度公差为0.1
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