通钢2680高炉热风炉系统设备管道工程施工设计方案.docx
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通钢2680高炉热风炉系统设备管道工程施工设计方案
通钢2680高炉热风炉系统设备
管道施工组织设计
附表
附表一拟投入本标段的主要施工设备表
附表二拟配表本标段的试验和检测仪器设备表
附表三劳动力计划表
附表四施工进度网络图
附表五施工总平面图
附表六临时用地表
附图
附图一热风炉吊装立面图
第一章综合说明
第一节编制说明
一、施工组织设计编制时，充分理解本项目对于某某钢铁股份有限公司和##首钢国际工程公司的重大意义。
某某钢铁股份有限公司拟通过本项目建设实现某某钢铁技术、产品升级，解决环境保护问题；该项目有利于某某钢铁公司通过新的载体实现可持续发展，用新技术改造钢铁业，开辟新的发展空间，从根本上实现某某钢铁工艺升级、产品换代，极大地提某某钢铁的综合竞争力。
首钢国际工程公司可通过本项目打开大型高炉EPC建设的市场并为公司市场拓展开辟新的途径。
二、施工组织设计编制时，充分认识到了项目设计工艺的现代化、装备的大型化、生产集约化、资源和能源循环化、经济效益最佳化的高起点发展目标。
三、施工组织设计编制时，在充分认识和理解上述特点和难点的基础上，总结我公司长期从事同类型工程的成功经验，认真学习和掌握先进的施工技术和工艺，开展有针对性的施工技术课题研究，并将成果应用到施工方案中，以保证实现先进的目标。
四、施工组织设计重点解决本项目各子项的施工程序、空间划分、时间排序、专业穿插和衔接。
确定了专业施工方法和方案。
编制了项目的人力、材料、机械设备、资金、技术等资源计划。
规划了现场平面布置、现场场容管理、文明施工、安全施工、环境保护、防火保安等管理内容。
五、施工组织设计中的施工方案以解决施工项目重点和难点为中心。
重点解决以下问题：
热风炉本体制作技术，热风炉本体及框架结构垂直运输课题、炉壳的安装与焊接技术等。
第二节编制依据
施工组织设计的编制，主要依据总包单位提供的设计图纸，招标文件，国家法律法规，国家和行业施工规程和规范，各级政府其它相关规程、规范和标准。
主要依据文件见下表：
序号
文件名称
文件编号
一
招标文件
1
《某某钢铁股份有限公司炼铁厂新2#高炉热风炉工程—热风炉结构制作及安装招标文件》
92-3（2011）FTZ-1
2
##首钢国际工程技术有限公司《通钢股份公司炼铁厂新2#高炉工程热风炉系统图》
二
国家法律法规
1
中华人民共和国合同法
国家主席令第15号
2
中华人民共和国安全生产法
国家主席令第70号
3
中华人民共和国建筑法
国家主席令第91号
4
中华人民共和国环境保护法
国家主席令第22号
5
中华人民共和国消防法
国家主席令第4号
6
中华人民共和国水污染防治法
国家主席令第66号
7
中华人民共和国大气污染防治法
国家主席令第32号
8
中华人民共和国劳动法
国家主席令第28号
9
中华人民共和国职业病防治法
国家主席令第60号
10
建设工程安全生产管理条例
国务院令第393号
11
建设工程质量管理条例
国务院令第279号
12
建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定
13
建设项目环境保护设施施工验收监测技术要求
国环发【2000】38
三
国家及冶金行业标准、规程、规范
1
工程测量规范及条文说明
GB50026－93
2
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
3
低合金高强度结构钢
GB1591-94
4
碳素结构钢
GB700-88
5
炼铁工艺壳体结构技术规范
GB50567-2010
6
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
7
钢结构工程质量检验评定标准
GJGF80/1-2004
8
建筑钢结构焊接规程
JGJ81-2002
9
建筑钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规范
JGJ82-91
10
钢结构制作安装施工规程
YB9254-95
11
焊接材料系列
GB/T511-1995
12
钢结构焊缝尺寸
GB10854-89
13
钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果等级
GB11345-89
14
钢熔化焊对接接头射线照相和质量等级
GB3323-2005
15
焊接质量保证钢熔化焊接接头的要求和缺陷等级
GB/T12469-90
16
涂装前钢材表面除锈等级和锈蚀等级
SYJ4007-86
17
钢结构、管道涂装技术规范
YB/T9256-96
18
压型金属钢板设计施工规程
YBJ216-88
19
冷弯薄壁型钢结构技术规范
GB50018-2002
20
冶金机械设备安装工程施工及验收规范-通用规定
YBJ201-83
21
冶金机械设备安装工程施工及验收规范-炼铁设备
YBJ208-85
22
冶金机械设备安装工程质量检验评定标准-炼铁设备
YBJ9243-92
23
冶金机械设备安装工程施工验收规范液压、气动和润滑系统
YBJ207-85
24
冶金机械设备安装工程质量评定标准液压、气动和润滑系统
YB9246-92
25
机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB50231-98
26
起重设备安装工程施工及验收规范
GB50278-98
27
承压设备无损检测
JB4730-2005
28
压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范
GB50275-98
29
通风与空调工程施工质量验收规范
GB50243-2002
30
建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范
GB50242-2002
31
工业金属管道施工及验收规范
GB50235-97
32
现场设备、工业管道焊接施工及验收规范
GB50236-96
33
工业金属管道工程质量检验评定标准
GB50184-93
34
氧气及相关气体安全技术规程
GB16912-1997
35
通用阀门压力试验
JB/T13927-2008
36
工业企业煤气安全规程
GB6222-2005
37
连续运输设备安装工程施工及验收规范
GB50270-98
38
工业自动化仪表工程施工及验收规范
GBJ93-86
39
自动化仪表工程施工验收规范
GB50093-2002
40
工业炉砌筑工程施工及验收规范
GB50211-2004
四
其他标准、规范、规程
1
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
2
建筑施工安全检查标准
JYJ4007-86
3
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
4
施工现场临时用电安全技术规程
JGJ46-2005
5
建筑施工现场环境与卫生标准
JGJ146-2004
6
工业企业厂界噪声标准
GB12348-1990
7
用电安全导则
GB/T13869-2008
五
企业标准及其它相关文件
1
公司管理体系文件：
以《质量管理体系标准GB/T19001－2000－ISO9001：
2000》、《环境管理体系标准GB/T24001－1996－ISO14001：
1996》、《职业安全健康管理体系标准OHSAS18001、GB/T28001》建立的“三标一体”管理体系文件
2
首建集团公司的施工现场管理制度
3
公司的综合施工能力及类似工程施工经验
第三节项目概况
一、工程名称：
某某钢铁股份公司炼铁厂新2#高炉热风炉工程热风炉结构制作及安装
二、建设单位：
某某钢铁股份有限公司
三、总包单位：
四、设计单位：
五、工程地点：
某某钢铁股份有限公司厂区内；
六、建设规模：
2680m3高炉配套热风炉，占地范围5200m2。
七、质量要求：
合格
八、工期要求：
计划开工日期为2011年6月10日，竣工投产时间为2012年07月20日。
九、施工范围：
1、热风炉炉壳、热风炉框架柱及管道的制作、安装，设备安装。
2、1#、2#预热炉、混风炉炉壳、框架柱、管道的制作安装，设备安装。
3、煤气、烟气换热器安装及管道制作安装，助燃风机设备安装，热风炉液压站设备系统安装。
十、工程概况：
1、气象资料
1.1冬季采暖室外计算温度：
-24℃
1.2夏季通风室外计算温度：
26℃
1.3夏季空调室外计算温度：
29.4℃
1.4极端最低温度：
-36.3℃
1.5极端最高温度：
35℃
1.6年平均温度：
4.8℃
1.7冬季室外平均风速：
1.2m/s
1.8夏季室外平均风速：
1.6m/s
1.9主导风向：
SSW
2、热风炉系统包括的内容
2.1顶燃式热风炉本体设施；
2.2蓄热式热风炉预热助燃空气设施；
2.3烟气余热预热烧炉用高炉煤气设施；
2.4区域管道、阀门、助燃风机、钢结构、土建等设施；
2.5上述所有阀门的配套液压站及站内液压设施；
2.6热风管系设施；
2.7烘炉设施。
3、热风炉工艺技术说明
本工程配置3座高效旋流扩散式顶燃式高风温热风炉，设计风温1280℃,燃料采用低热值的干法高炉煤气。
配置低温热管换热器对煤气进行低温预热，配置2座预热炉对助燃空气进行高温预热。
3座顶燃式热风炉采用一列式布置，热风炉中心距13.0m，预热炉及混风炉等也与热风炉一列式布置。
热风炉组的一侧为钢结构框架，框架内布置烟道、煤气管道、助燃空气管道、热风管道、冷风管道及相关阀门。
热风炉系统主要的切断阀门采用液压驱动，调节阀门采用电动，换热器区域主要蝶阀采用液压驱动。
热风阀、倒流休风阀、混风阀、热风炉助燃空气燃烧阀、预热炉热空气切断阀为高温水冷闸板阀，热风炉煤气燃烧阀、空气燃烧阀、冷风阀为闸板阀，烟道阀、煤气切断阀及预热炉的煤气燃烧阀、煤气切断阀、冷空气切断阀、烟道阀为连杆蝶阀，调节阀均为中心蝶阀。
烟气换热器阀门为中心蝶阀，煤气，空气换热器为双偏心蝶阀。
均压、排压和烟气采样阀为闸阀。
热风炉的热风阀、倒流休风阀、混风切断阀、助燃空气燃烧阀及预热炉热空气切断阀为软水闭路循环系统冷却。
热风炉烟道废气预热回收系统采用整体式热管换热器，预热热风炉和预热炉采用高炉煤气。
在各换热器前设有切换阀门及旁通管路。
热风炉燃烧用助燃空气采用集中送气方式，设有2台风机，风机吸风口设消音器，风机总管上设放散阀。
助燃风机参数：
风量188000Nm3/h（20℃），出口压力15000Pa。
热风炉及预热炉炉箅子及支柱采用耐高温材质，除在热风总管、热风支管等处设置波纹补偿器外，在热风炉系统烟道、助燃空气、煤气、冷风管道上均设置波纹补偿器。
在热风总管、支管上设置大拉杆。
热风炉框架顶部设置1台20t电动葫芦桥式起重机，在热风总管平台下面设置1台16t检修电葫芦。
预热炉设置1台20t和1台5t、1台2t检修电葫芦。
助燃风机房配置1台16t单梁检修吊车。
热风炉系统结构形式采用钢框架结构，结构尺寸为：
50.55mx10.8m，操作平台为3层，分别为7.30m、22.5m、28.50m平台，其中22.50m平台为主操作平台。
各层平台为敞开式，四周设栏杆，两侧设梯道。
顶层局部设轻钢结构压型钢板屋面。
4、热风炉结构
包括热风炉本体区域、框架平台及换热器区域、烟囱、风机房、液压站。
热风炉共3座，内径为9840mm/11160mm，高度为44.625m。
框架轴线尺寸50.55mx10.8m，总高度约44.74m，钢框架居于热风炉一侧。
冷风管、助燃空气管、热风管、煤气管分别布置于上述各层平台上。
顶层局部设防雨棚。
主烟道与左侧换热器区域贯通，内径为3800mm，中心标高为4m。
热风总管经热风竖管通往热风围管，竖管前热风总管内径为2780mm,竖管后热风总管内径为2510mm。
预热炉共2座，中间布置1台混风炉。
预热炉内径为6.660m/7.960m，高度为19.33m。
框架轴线尺寸为15.8mx6.4m,总高度为27m。
钢框架居于预热炉和混风炉之间，共两层平台。
换热器支架为钢结构支架。
5、工程主要实物量
5.1钢结构制安
热风炉系统钢结构包括热风炉3座、预热炉2座、混风炉1座本体钢结构及热风炉区、预热炉区、换热器区钢结构框架、平台及支架，主烟道、热风管等钢结构管道及支架等。
主要实物量如下：
5.1.1热风炉、预热炉、混风炉本体钢壳重量约为：
1646t;
1.2热风炉框架及平台主平台及天车梁系统重量约为1306t；
1.3预热炉、换热器框架及平台重量为258t。
综上三项钢结构总量约3209.56t
2、工艺设备及管道
2.1工艺设备（含助燃风机2台）：
351台，总计1681.64t；
2.2工艺管道
2.2.1卷制管道及支架：
360.21t；
2.2.2无缝管及支架：
212.8t；
2.2.3保温材料：
岩棉毡135m3,保温铁皮1560m2,岩棉瓦186m；
2.2.4其它材料：
波纹管72根，材料阀380台。
2.3液压润滑系统
2.3.1液压、润滑系统设备：
25.4t；
2.3.3液压润滑管道及支架：
31.586t。
2.4烘炉设施
2.4.1设备：
6.7t；
2.4.2管道：
10.3t。
3、给排水、采暖、通风及除尘系统
3.1设备：
风机等设备5台，散热器175片；
3.2管道：
焊管255m;
3.3防腐及保温：
刷漆47.991m2，保温0.988m3，保护层100.953m2。
第四节工程重点、难点及对策
一、工程重点、难点
1、工期紧
通钢2680m3高炉配套热风炉计划工期约15个月，但受当地寒冷气候的影响，按总包方要求室外大规模的钢结构安装必须在5.5个月内完成（2011年10月31日进入冬施前完成），国内2600m3左右的高炉热风炉系统的安装工期最短也要10个月，结构及主要设备安装工期最短也需要7个月，所以本工程工期异常紧张；
2、施工组织协调难度大
本工程工期紧，立体交叉作业不可难免，施工顺序及空间的协调工作量大；
其次，本工程设计布局紧凑，施工场地狭窄，安装与土建同时施工，施工场地、道路的协调工作量也十分大，施工组织不便。
再次施工专业多，热风炉系统安装工程涉及钢结构、筑炉、管道、电气、自动化等十多个专业，需要穿插施工，互相创造条件，环环相扣，一旦其中一环出现问题，必将造成施工难度增大，工期的拖延。
3、施工场地狭窄
热风炉区域上架上料皮带通廊，皮带通廊与热风炉大直径管道组对、安装均须占较大空间，且可能与土建专业同时施工，造成施工场地异常狭窄，无较大的构件组装堆放场地。
4、施工区域受高压线影响大
热风炉西侧附近有一组高压线，通过多方面勾通需到今年年底才能改线拆除，为确保工期需在今年年底前把热风炉炉体和框架平台的钢结构施工完毕，根据高压线距热风炉的位置和吊车的安全操作规程的要求，不能在热风炉西侧布置吊车进行施工，必须选择热风炉的东侧，即框架侧设置大型塔吊进行施工。
二、对策
1、增大资源投入，增加工作面，多点齐头并进
增加起重设备和人力资源的投入，1台150t履带吊作为主要起重设备,多台汽车吊机动使用；将热风炉系统划分为三个独立区域（热风炉本体区域、预热炉区域、换热器区域）前期由1个结构施工队、1个管道施工队进行施工，后期会由1个结构施工队、1个管道施工队、1个设备施工队、1个液压管道施工队进行施工。
2、各专业穿插施工，提高效率
将热风炉划分为1个独立区域（热风炉本体区域、预热炉区域、换热器区域）同时施工，每个区域结构、工艺管道穿插施工，交叉作业，避免返工。
3、以关键工序为主线，热风炉尽早交筑炉，确保合同工期
以3台热风炉本体结构、烟道、热风管道等下道工序存在大量砌砖和喷涂作业的工序为关键线路，确保其按工期节点交付砌筑和喷涂，确保工程总工期。
第二章施工管理目标与项目管理组织机构
第一节施工管理目标
一、工期目标
计划2011年6月10日开工，竣工日期2012年07月20日达高炉烘炉条件。
其中：
2011年6月20日前3座热风炉炉底板及炉底梁进入现场开始安装。
2011年10月15日前，热风炉炉壳安装完毕达喷涂条件。
2012年6月25日前达单体试车条件。
二、质量目标
合格；
三、安全目标
无工伤死亡事故；
无重伤事故；
年千人负伤率2‰以内。
四、文明施工管理目标
建设成为某某钢铁股份公司安全文明工地；
不发生重大火灾事故；
不发生重大刑事案件；
不发生重大盗窃案件；
不发生重大环境污染事件。
五、工程造价控制目标
工程成本造价的控制是企业经营的归宿点，在此次投标的施工组织设计和各种施工方案的制定过程中，都是经过认真研究、多方案进行比较，充分考虑施工组织设计和方案的技术可行性和经济合理性，追求技术经济综合指标的最优化选择。
六、环境保护及建造绿色工程目标
我公司已通过ISO14001环境管理体系的认证。
确保竣工使用后有一个清新、舒适、健康的环境。
七、团结合作目标
为确保本工程全方位的组织管理工作能够顺利的实施，也为了上述既定各项目标的实现，我们将团结一切可以团结的力量。
对外与建设单位、监理单位、设计单位及周边各级政府部门及时沟通，相互配合；对内与周边协作单位通力合作，相互谅解。
我们目标是“如期、如质、如约、如愿”的完成本工程的建设任务。
第二节施工管理原则
某某钢铁股份公司炼铁厂新2#高炉热风炉工程是通钢实现产品、技术工艺升级，解决环境保护问题的重大战略措施，是通钢实现可持续发展，用新技术改造钢铁业，开辟新的发展空间，从根本上实现某某钢铁炼铁工艺升级、产品换代，极大地提高通钢的综合竞争力的载体。
承担建设某某钢铁股份公司炼铁厂新2#高炉热风炉工程，是施工单位的重大机遇，参与某某钢铁炼铁厂建设，必将大大丰富建设施工的经验，提高施工建设能力，全面提升市场竞争能力。
一、高度重视原则
首建集团公司拟把本工程项目确定为一段时期内的重点工程，集团公司提供全集团的优质资源为保证，对项目管理实施监督和检查。
成立一级项目经理部，对建设项目实施管理。
对业主、总包方负责，对集团公司负责。
二、科学管理原则
全面贯彻执行《建设工程项目管理规范》（GB/T50325-2006），提高工程施工项目管理水平，促进施工项目管理的科学化、规范化和法制化，适应市场经济发展的需要，与国际惯例接轨。
运用系统的观点、理论和科学技术对施工项目进行的计划、组织、监督、控制、协调等全过程管理。
三、先进合理原则
把科学性、先进性作为制定施工方案的指导思想。
认真学习和掌握国内外的先进施工技术，认真总结长期积累的经验，提炼科学先进的施工工艺，结合本工程的特点，制定出科学先进的施工方案，指导工程建设顺利进行，全面提高建设质量，确保全面履行合同。
第三节施工组织管理机构
一、施工组织管理机构
针对本工程，我公司将成立强有力的项目管理班子，选用担任过多个高炉热风炉项目经理有丰富组织管理经验的项目经理担任本工程的项目经理，并配备素质高、技术业务强、有丰富施工管理经验的精英人员组成项目管理团队，实现项目管理的精干、高效。
项目组织机构图如下：
项目经理
结构施工员
生产经理
项目总工
设备施工员
管道施工员
安
全
员
预
算
员
管道施工队
液压施工队
结构施工队
材
料
员
经营经理
二、项目部主要人员职责
1、项目经理
对工程质量、进度、安全、经济效益负责，认真履行合同条款，协调项目部各职能部门和人员的关系，确保施工过程始终处于受控状态。
2、项目总工
对工程施工技术、质量负领导责任，实施公司的质量方针和目标，认真贯彻国家有关规范规程的规定，组织审查施工图纸和编制各种施工方案，并负责落实项目部的执行情况，及时解决施工中出现的技术质量问题，组织实施施工组织设计和施工方案，组织落实施工管理的各项措施，及时与甲方、监理、设计保持联系，做好信息反馈。
3、生产副经理
协助项目经理做好全面生产协调工作，与专业人员一起研究制定安全生产管理制度，并督促检查安全制度执行情况，协调解决各劳务队之间出现的矛盾。
4、经营副经理
协助项目经理做好经营管理工作，抓好工作合同的管理，根据工程进度做好工程款预、决算工作。
5、办公室
负责协调与外部的关系，文件资料的管理，统计报表。
6、预算部
负责合同管理，工程预算、决算管理工作。
7、财务部
负责资金管理，成本核算。
8、技术质量部
负责日常技术质量管理工作。
9、安全保卫部
负责现场施工的安全、保卫、消防、环保工作。
10、物资供应部
负责工程施工机械的租赁、使用、维修、保养、材料供应等管理工作。
第三章施工部署
第一节施工部署
一、施工部署总原则
1、工期紧，确保资源投入
1个钢结构施工队伍、2个工艺管道施工队伍、1个设备施工队伍；使用1台150t履带吊增大吊装单元，减少高空作业时间；1台50t履带吊负责炉壳组对工作。
2、钢结构与工艺管道穿插施工，加快施工进度；
3、与制作厂、业主做好构件、设备进场协调工作，保证安装工序的顺利进行
二、施工区域划分及施工组织
1.1钢结构制作
钢结构制作就近选择加工厂进行加工，炉壳加工成弧板后运送至安装现场，待整带组对完毕后进行吊装。
按炉体制作和钢结构框架制作两部分组织施工。
1.2钢结构安装
热风炉钢结构为方便组织施工由1个施工队伍承担，热风炉区域、预热炉及换热器区域。
工程初期先抢3个热风炉和1#预热炉炉体。
待炉体大件吊装完成具备结构框架及区域烟道安装条件后，即开始钢结构框架、烟道、平台及工艺管道的安装。
1.2工艺管道及设备
为了便于施工管理和协调，除软水、氧氮氩管道外的空气、煤气等大直径管道和阀门、检修起重设备由上述1支管道施工队施工；软水及氧氮氩管道、液压润滑管道由我公司液压施工队施工。
助燃风机及消音器由我公司机装队风机班施工。
第二节资源投入计划
一、拟投入本标段的设备、机具计划
1、主要施工设备表
拟投入本标段的主要施工设备表
序号
设备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
额定功率
（KW）
生产
能力
用于施工
部位
备注
1
150t履带吊
QUY150
1
中国
2005
150t
吊装
2
50t履带吊
QUY50
1
中国
2001
50t
组对、吊装
3
汽车式起重机
50t
1
中国
2001
50t
组对、吊装
4
汽车式起重机
25t
1
中国
2001
25t
组对、吊装
5
拖车
40t
2
中国
2003
40t
运输
6
半挂汽车
10t
2
中国
2002
10t
运输
7
汽车
1.5－2t
2
中国
2006
1.5-2t
运输
8
GLH气电立焊机
2
中国
2008
105
炉壳立缝焊接
9
GHH横缝自动焊机
4
中国
2008
85
炉壳环缝焊接
10
CO2气保焊机
ZD7-400
10
中国
2006
27
结构焊接
11
交流电焊机
BX3-500
10
中国
2003
23
结构焊接
12
逆变焊机
ZD7-400
15
中国
2001
17
管道结构焊接
13
碳弧气刨
Φ8Φ10
8
中国
2004
5
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