热风炉炉壳及框架安装方案1.docx
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热风炉炉壳及框架安装方案1
热风炉炉体及框架结构安装方案目录
热风炉炉体及框架结构安装方案
1.编制依据
1.1《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日起施行）；
1.2《中华人民共和国消防法》（1998年9月1日起施行）；
1.3《建筑安全生产监督管理规定》（建设部第15号）；
1.4《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2005）；
1.5《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80－91）；
1.6《电焊机的使用安全技术规程》（GB10235－88）；
1.7《建设工程安全生产管理条例》（国务院令2004第393号）；
1.8中华人民共和国环境保护法；
1.9《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）；
1.10《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
1.11《炼铁机械设备工程安装验收规范》（GB50372－2006）；
1.12《高炉系统耐热防腐涂装工程施工及验收规范》BZQ（CL）0029－91
1.13《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235－97
1.14《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323-87
1.15《钢制压力容器》GB150－1998
1.16《高炉炼铁工艺设计技术规程》YB9057－93
1.17我公司编制的焊接工艺评定报告书；
1.18XXX及XXX公司提供的热风炉设计图；
1.19XXXXX高炉项目经理部编制的施工组织总设计。
2.工程简介
沙钢5800m3高炉热风炉区域工程，4座热风炉位于沙钢钢铁大道北侧，高炉主体东侧。
4座热风炉为并排布置，炉型均为地得式，其中1座为后期预留，其余3座为此次施工内容。
2.1工程概况
热风炉按功能分蓄热室、燃烧室两个部分，其中蓄热室直径为10m，最大安装标高为47.55m；燃烧室直径5.5m，座于底部台架上（底部台架标高4.225米），最大安装标高46.26m。
热风炉蓄热室及燃烧室均为筒形主体，均属高温高压容器结构。
热风炉蓄热室、燃烧室炉壳钢板材质为SB450M，其他结构如燃烧室底部台架、地脚螺栓套筒、套筒环形板及热风炉框架、梯子平台等材质釆用Q235B。
热风炉炉体总计钢结构实物量约为2140t（单座约重713.34t），热风炉炉体框架及梯子平台总重约为2000t。
见图2.1-1热风炉分带立面示意图
图2.1-1热风炉分带立面示意图
蓄热室、燃烧室各带技术参数见表2.1-1热风炉相关技术参数一览表
表2.1-1热风炉相关技术参数一览表
所属部位
各带编号
内径（mm）
壁厚（mm）
带高（mm）
重量（kg）
备注
蓄热室底座
DZ
10000
38
958
42893
分2段
蓄热室
G1
10000
38
1280
12040
分4片
蓄热室
G2
10000
38
2000
18792
分4片
蓄热室
G3~G12
10000
28
2400
16618
分4片
蓄热室
G13
10000
28
1600
11079
分4片
蓄热室
G14
10000
28、38
2400
17612
分4片
蓄热室
G15~G16
10000
28
2400
16618
同G3~G12
燃烧室台架
4175
29624
分2片
燃烧室底部锥板
5500~4546
26
1450
4942
分4片
燃烧室底座圈梁
5552
1476
12500
分4片
燃烧室锅底
5500
26
1192
6494
整体
燃烧室
B1
5500
26
690
2436
分4片
燃烧室
B2
5500
26、30
2800
10674
分4片
燃烧室
B3
5500
24
2200
7193
分3片
燃烧室
B4
5500
24
2400
7839
分3片
燃烧室
B5
5500
24
2400
7839
分3片
燃烧室
B6
5500
24、30
2400
8493
分3片
燃烧室
B7
5500
24
2400
7839
分3片
燃烧室
B8
5500
38
2700
13995
分3片
燃烧室
B9
5500
38
1328
6879
分3片
燃烧室
B10
5500
24
2400
7839
分3片
燃烧室
B11~B14
5500
20
2400
6534
分3片
炉顶箱梁
XD
3278
146030
分16片
拱顶
GD
6427
78664
分20片
2.2工程特点
2.2.1构件零散，现场拼装量大，安装工艺复杂
由于受制作及运输条件限制，热风炉蓄热室、燃烧室炉壳均按带分片出厂，现场拼装，整带吊装，故运送到现场的构件相对比较零散，进而增加了现场的拼装量。
需要制作厂预拼装完毕后，做好中心及编号标记，按构件制作计划组织配套出厂。
2.2.2现场平面有限，需做好事前规划
由于热风炉施工区域西侧毗邻高炉主体，为了能确保整体施工物流顺畅，需按照整体施工进度计划，对有限的施工场地做好规划，在满足施工临时道路用地需求外，给热风炉炉壳的堆放、拼装以及吊机的站位尽量预留充足平面。
2.2.3结构焊接量大，焊接工艺复杂
按带分片出厂的炉壳进入现场后，片与片间立缝及带与带间横缝的焊接都需在现场完成，焊接工程量非常大；热风炉炉体属于高温高压筒体，对焊缝质量要求比较高，均需进行100%的超探；并且炉壳材质为日标SB450M，国内少用，焊接工艺复杂，需提前做好焊接工艺的评定工作。
2.2.4工序交错，需统筹考虑
热风炉各种管道如烟道管、冷风管、热风管、燃气管道均布置在钢结构平台上，为了给管道及设备安装创造便利条件，在热风炉框架及平台安装过程中需统筹各专业施工，做好事前准备，确保施工的连续、有效性。
2.2.5高空作业多，危险性大
热风炉为高耸筒体结构，整个吊装、焊接作业均系高空作业，易发生高空坠落、物体打击等人身伤害事故。
在施工前，需制定好详尽安全技术措施；施工过程中，需加强巡查、监控力度。
3.施工部署
3.1施工进度计划
时间
施工内容
08年
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
炉壳、拱顶拼装
炉壳、拱顶安装
框架、管道安装
3.2吊机选择及使用计划
根据现场施工平面环境、蓄热室及燃烧室每带炉壳自重、每带炉壳的安装高度等条件，本着经济合理为原则，高炉热风炉炉壳的吊装由一台150t履带吊、一台300t履带吊为主导施工机械，以一台50t履带吊为辅助施工机械，负责炉壳的拼装及构件的卸车。
主导施工机械根据现场施工需要分时段组织进行。
3.2.17150型150t履带吊（1台）
起
重
机
性
能
需
求
主杆长度
54.86m
副杆长度
0m
起重模式
主臂
回转半径
6.69m
配重
54t
外形平面尺寸
8.155m×6.67m
作业半径
14m~24m
起吊限高
52m~48m
吊钩规格
65t
额定起重重量
40.3t~19.9t
吊钩重量
1100kg
进场组装时间
08.6.4~08.6.5
吊
机
主
要
工
作
内
容
项目编号
施工内容
施工时间
1
热风炉蓄热室G1~G16带炉壳安装
08.6.6~08.9.20
2
热风炉蓄热室炉箅子及支架安装
08.6.15~08.7.30
3
热风炉燃烧室底部台架安装
08.6.8~08.6.15
4
热风炉蝶形封头及下部结构
08.6.10~08.6.20
5
热风炉燃烧室B1~B14炉壳安装
08.6.12~08.9.20
6
热风炉框架及平台安装
08.7.20~08.11.31
3.2.2CC2000型300t履带吊（1台）
起
重
机
性
能
需
求
主杆长度
66m
副杆长度
0m
起重模式
主臂
回转半径
6.71m
配重
120t
外形平面尺寸
11.96m×9.524m
作业半径
20m~24m
起吊限高
62m~61m
吊钩规格
125t
额定起重重量
63.9t~49t
吊钩重量
2240kg
进场组装时间
08.6.29~08.6.30
主
要
工
作
内
容
项目编号
施工内容
施工时间
1
高炉本体框架施工
08.7.1~08.9.20
2
热风炉炉顶箱梁吊装（分12块吊装）
08.9.21~08.10.5
3
热风炉拱顶吊装（分两段吊装）
08.10.6~08.10.31
3.2.3CCH500-2型50t履带吊（1台）
起
重
机
性
能
需
求
主杆长度
28m
副杆长度
0m
起重模式
主臂
回转半径
4.22m
配重
常规
外形平面尺寸
7.002m×4.35m
作业半径
6m~16m
起吊限高
27m~23m
吊钩规格
50t
额定起重重量
24.7t~6.3t
吊钩重量
490kg
进场组装时间
08.5.25~08.5.26
主
要
工
作
内
容
项目编号
施工内容
施工时间
1
热风炉构件卸车
08.5.26~08.11.31
2
热风炉炉壳拼装
08.5.26~08.9.5
3
热风炉箱梁分段拼装
08.9.6~08.9.20
4
热风炉拱顶分段拼装
08.9.21~08.10.15
3.3施工平面规划
由于热风炉施工区域平面条件有限，为了满足工程整体施工需要，确保必要的物流通道，需对有限的平面细致规划，合理组织施工，见图3.3-1热风炉炉体及框架结构施工区域平面布置图
3.4劳动力使用计划
时间
工种
2008年
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
铆工
8
10
13
13
13
13
10
4
焊工
10
30
40
40
40
40
30
2
起重工
1
3
6
6
6
6
3
1
测量员
2
2
4
4
4
4
2
2
辅助工
0
8
20
20
20
20
12
6
油漆工
0
2
4
4
8
8
12
18
总计
20
55
87
87
87
87
70
33
3.5施工小型机具使用计划
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
卷扬机
5t
台
4
2
卷扬机
3t
台
2
3
卷扬机
1t
台
2
4
手拉葫芦
10t
台
10
5
手拉葫芦
5t
台
30
6
手拉葫芦
2t
台
30
7
手拉葫芦
1t
台
20
8
电焊机
NBC－500
台
25
27KVA
序号
名称
规格
单位
数量
备注
9
电焊机
ZX5－500
台
25
18KVA
10
碳弧气刨机
ZEF－1000
台
10
34KVA
11
氩弧焊机
NWS－400
台
8
21KVA
12
风动磨光机
φ200
台
40
13
切割机
台
4
14
台钻
φ12
台
2
15
角向磨光机
台
40
16
手枪钻
φ6－φ10
台
4
17
远红外焊剂烘干箱
YJJ－2000
台
2
18
远红外焊条烘干箱
ZYHC2－100
台
2
19
焊条保温箱（手提）
台
50
20
空压机
6/9m3
台
4
21
激光垂准仪
台
1
22
全站仪
台
1
23
经纬仪
台
4
24
水准仪
台
4
25
卸扣
5t、10t、20t、30t
个
各12
26
碳弧气刨枪
台
20
27
鼓风机
台
16
28
滑轮
20t（双轮）
个
20
29
滑轮
10t（双轮）
个
20
30
滑轮
5t（双轮）
个
16
31
滑轮
3t（双轮）
个
20
32
千斤顶
15t、20t
台
各15
33
千斤顶
10t
台
10
34
气焊工具
套
20
35
花兰螺栓
φ50方牙
套
10
36
花兰螺栓
16
套
10
37
钢跳板
标准型
块
1000
38
安全网
平米
2000
39
普通枕木
根
100
40
初拧搬手
把
4
紧固高强螺栓
41
终拧搬手
把
4
紧固高强螺栓
42
镀锌安全绳
φ8
米
2000
43
吊装钢丝绳
φ17.5
米
160
吊装框架
44
吊装钢丝绳
φ24
米
120
吊装框架
45
吊装钢丝绳
φ36.5
米
120
吊装炉壳
46
吊装钢丝绳
φ47.5
米
120
吊装箱梁、拱顶
47
三角架
专用工具
件
800
见图3.5-1
48
拉耳板
专用工具
个
200
见图3.5-1
49
扁钢楔子
专用工具
个
300
见图3.5-1
50
间隙垫
-4×60×150
块
300
见图3.5-1
51
间隙垫
-2×60×200
块
300
见图3.5-1
52
直爬梯
φ20
件
50
见图3.5-1
53
刀把铁
专用工具
个
100
见图3.5-1
54
套环
专用工具
个
1000
见图3.5-1
55
圆冲
个
300
见图3.5-1
56
测量桁架
长12m
件
1
见图3.5-2
4.施工方法
4.1炉壳的制作管理
为了同时满足制作、运输及现场安装需要，需对热风炉设计图进一步进行深化，对炉壳的分带、分片进一步合理化。
具体分片见图4.1-1热风炉燃烧室炉壳分片及焊接坡口开设示意图；图4.1-2热风炉蓄热室炉壳分片及焊接坡口开设示意图
为了确保炉壳的现场焊接及安装质量，在制作过程中，应重点控制炉壳制作的椭圆度、炉壳上下口平面度以及纵横焊缝的坡口切割质量。
4.2炉壳的组装
4.2.1搭设组装平台
构件进入现场前，在图3.3-1所指定区域示搭设热风炉炉壳组装平台。
蓄热室及燃烧室
炉壳组装场地用H400×200的H型钢和20厚钢板进行搭设。
蓄热室拼装平台按照长23m，宽11.5m进行搭设；燃烧室拼装平台按照长17m，宽7m进行搭设。
平台搭设过程中应配合测量进行检查，以保证平台的水平度。
然后将蓄热室、燃烧室炉壳的内径尺寸按1：
1的比例放样到组装平台上，同时在平台上作出四心标记，并沿圆周焊接好定位卡具。
见图4.2.1-1热风炉炉壳组装平台示意图。
图4.2.1-1热风炉炉壳组装平台示意图
4.2.2炉壳的组装及测量
炉壳的卸车及拼装由50吨履带吊负责。
炉壳按照构件出厂计划进入指定堆场后，由50t履带吊接28m主臂，以6m进行逐带组装。
组装时，50t履带吊按炉壳制作分片详图将组装带各片壳体吊装到组装平台，以组装平台上事先设好的4心标记和放样的尺寸线为基准将其就位。
为确保运输过程中炉壳壳体的椭圆度，构件运输时务必严格按照《热风炉炉壳制作方案》要求使用专用运输胎架，见图4.2.2-1炉壳运输专业胎架图。
在壳体吊装完，用专用定位卡具
对组装带各片壳体相对固定后，用手动葫芦、千斤顶等调整炉壳椭圆度及水平度，经检测满足规范要求后，进行立缝焊接。
立缝焊接完后，需再次复测壳体椭圆度和水平度，符合要求后方可进行安装工序。
炉壳组装时，各片吊装利用圆冲套环作为吊装吊耳。
整带吊装时的吊装吊耳待炉壳现场组装焊接调整完后进行设置。
见图4.2.2-2炉壳吊耳设置示意图
图4.2.2-1炉壳运输专业胎架图
图4.2.2-2炉壳吊耳设置示意图
4.3炉体的安装
4.3.1蓄热室
1）基础验收
（1）钢结构安装前必须取得基础验收合格的交接资料（包括基础强度、外形尺寸、中心线和标高的测量记录及地脚螺栓的检查记录等）。
（2）安装前对土建专业交接的基础进行复测，并将重要的中心线引伸至基础以外的固定点上。
画出热风炉基圆，分出0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°的定位控制基线。
2）铺垫烧砂
热风炉蓄热室基础为铺垫烧砂软基础。
烧砂铺垫后，要采取防雨措施，并应立即安装蓄热室炉底板。
见图4.3.1-1蓄热室基础烧砂铺垫示意图
图4.3.1-1蓄热室基础烧砂铺垫示意图
3）基础垫板
基础垫板采用钢垫板，每一垫板组的垫板块数不得超过5块，并相互点焊牢固，垫板标高极限偏差为±0.5mm，垫板沿基圆由0°方向按36°间距进行均匀布置。
具体见图4.3.1-2蓄热室底座分段及基础钢垫板设置示意图
图4.3.1-2蓄热室底座分段及基础钢垫板设置示意图
4）蓄热室炉底座安装
蓄热室炉底座按制作详图制作完，送至现场指定位置后，在组装平台拼装一体后（总重42.9t），由150t履带吊以45.72m主臂，12m水平距（最大可起吊52.2t）吊装就位。
底座安装就位时，应至少起落两次，第一次落位，目视检查烧砂与底板的接触情况，应确保接触面积不应小于60%。
合格后，再次落位进行找平、找正。
底板的找平、找正操作，只允许靠其自由落位进行，不得采用顶、拉等办法，以保证底板与烧砂的接触面积。
不允许炉底板偏斜而使烧砂不平或出现空隙。
底座就位是，同时应确保底座上事先设置的四心标记与基础上的四心标记对正重合。
底座就位后，检测其上口标高、上口椭圆度以及底座的中心偏差，确保各尺寸均符合规范要求后，及时完成两片分段焊缝的焊接。
底板分段焊缝焊接完毕后，再次检测与底座整体制作部分炉体的上口水平度及椭圆度，符合要求后，均匀布置好焊缝间隙垫，为G1带炉壳安装做好准备。
为避免后期炉壳吊装卡杆，蓄热室炉壳吊装至10带后，换54.86m主臂。
5）蓄热室炉壳安装
蓄热室炉壳拼装完毕后，由150t履带吊行走于热风炉北侧临时道路上以54.86m主臂，20m水平距（最大可起吊25.7t）按照由下而上的顺序对依次其进行安装。
炉壳安装时利用拉耳板、圆冲、扁钢楔子与制作厂预拼装留下的圆冲套环对其进行固定，就位后通过调整扁钢楔子、圆冲来修正炉壳的椭圆度及上下带炉壳的错口偏差。
通过调整焊缝间隙垫来调整上带炉壳的上口水平度。
见图4.3.1-3炉壳调节固定卡具使用示意图，图4.3.1-4蓄热室炉壳吊装吊机站位及行走路线示意图
图4.3.1-3炉壳调节固定卡具使用示意图
为了确保炉壳的安装及焊接质量，每带炉壳吊装就位后，必须在特制的测量桁架上用精密水准仪、激光垂准仪及全站仪等测量工具检查其上口标高、椭圆度、中心偏差、垂直度等尺寸，严格控制偏差，确保满足相应规范要求。
经反复调整符合要求后，在上口均匀布置焊缝间隙垫。
见图4.3.1-5炉壳安装测量控制示意图
蓄热室炉壳G13~G16带务必与燃烧室B11~B14逐带同步吊装，以方便进行联调，以消化下部炉壳安装过程中产生的累计标高、垂直度及中心偏差，以确保炉顶箱梁、拱顶安装质量。
炉壳安装过程中，为了确保炉壳带与带横缝焊接时，作业人员的人身安全，同时防止发生高空坠物等意外伤害事故，在各带炉壳安装前事先在壳体内外设置好临时操作平台和安全网。
临时操作平台搭设方法：
在距各带炉壳上口距离1.5m平面上，沿炉壳圆周按1m间距焊接挂耳。
利用挂耳挂设异形三脚架，在三脚架平面铺设标准钢跳板，跳板两端与三脚架用8#铁线双股绑扎牢固。
平台外围用标准安全网进行封闭。
见图4.3.1-6炉壳安装临时操作平台搭设示意图。
图4.3.1-6炉壳安装临时操作平台搭设示意图
为方便作业人员安全上下各带炉壳，在炉壳上挂设好φ20圆钢直爬梯。
作业人员利用圆钢直爬梯配合安全限位器上下。
见图4.3.1-5图例所示
6）底座压力灌浆及炉箅子安装
为了避免底座压力灌浆时，底座及炉体自重小于来自压力灌浆时对炉底板的反作用力，导致蓄热室炉体发生倾斜，影响炉体的安装质量，蓄热室底座压力灌浆需待炉体安装到G4带，炉体自重积累到一定程度后，方可通知相关单位进行蓄热室底座二次灌浆层的压力灌浆工作。
在进行压力灌浆时，压力泵接口与炉底板上φ273×6.3接口管相连。
压力灌浆完毕后，将φ273×6.3接口管切除，底板上的切割残留用磨光机打磨平整，管孔用φ300×25的圆钢板进行封焊。
7）炉箅子安装
蓄热室底座压力灌浆完毕后，即进行炉箅子的安装。
热风炉炉篦子及支柱用于支撑蓄热室全部格子砖的重量，支柱固定在蓄热室底板上，支柱上为托梁，梁上放置炉篦子。
支柱、托梁及炉箅子的安装由150t履带吊接54.86m主臂，20m水平距（最大可起吊25.7t）负责。
蓄热室炉箅子支柱安装前，需按设计图要求在炉底板上划线放样焊接炉篦子支柱调节螺栓及支柱柱脚垫片。
支柱安装要严格控制垂直度及其顶部标高。
支柱的垂直度及顶部标高通过调整支柱柱脚垫片和调节螺栓来实现。
见图4.3.1-7炉箅子支柱柱脚垫片及调节螺栓示意图，图4.3.1-8炉箅子支柱就位示意图
图4.3.1-7炉箅子支柱柱脚垫片及调节螺栓示意图
图4.3.1-8炉箅子支柱就位示意图
炉箅子托梁采用组合法吊装。
每个柱间的两根托梁，用配套螺栓相对固定后，由150t履带吊整体吊装就位。
托梁吊装完毕后，应测量控制托梁的整体水平度，以确保后续炉箅子的安装质量。
托梁的整体水平度通过调整托梁底部垫片来实现。
见图4.3.1-9炉箅子托梁安装示意图
图4.3.1-9炉箅子托梁安装示意图
炉箅子托梁安装调整完毕后，开始进行炉箅子安装。
炉箅子由150t履带吊按照炉箅子施工详图进行安装。
炉箅子安装过程中，要严格控制相邻炉箅子格孔中心距、相邻炉箅子上平面高低差及炉箅子与大墙间的间隙。
炉箅子安装完毕后，要严格控制炉箅子外圆椭圆度，炉箅子整体的平面度等尺寸。
见图4.3.1-10炉箅子就位示意图
图4.3.1-10炉箅子就位示意图
炉篦子安装完毕经质检部门按照《炉箅子安装质量允许偏差表》检查，监理验收合格后，交土建专业进行蓄热室炉底内耐热混凝土浇灌。
见图4.3.1-11炉底耐热混凝土浇注示意图
图4.3.1-11炉底耐热混凝土浇筑示意图
4.3.2燃烧室
1）炉底台架
接土建基础交接资料，经
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