格尔木热风炉炉壳制作安装专项方案解析

格尔木钢铁项目一期炼铁系统热风炉工程青海格尔木1350M3热风炉系统工程炉壳制作安装专项施工方案建设（监理）单位意见：批准：张海阔审核：马学伟编制：张允泉沈建伟山东莱钢建设有限公司建筑安装分公司锅炉安装工程部2013年1月24日目录一、编制依据二、工程概况三、施工安排四、施工进度计划五、施工准备与资源配置计划六、施工方法及工艺要求七、主要施工管理计划（一）质量管理计划（二）文明施工管理计划（三）施工安全管理计划一、编制依据1、青海格尔木1350m3热风炉系统工程之热风炉系统工程投标文件及已经收到的施工图纸和设计文件，热风炉现场勘查和周边环境条件情况及掌握的数据。

2、我公司近年施工类似工程的施工经验、技术档案和技术总结。

3、参照执行的国家标准和规范GB50372—2006 炼铁机械设备工程安装验收规范GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范GB/T8923.2-2008 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB50235-2010 工业金属管道工程施工及验收规范GB50236-2011 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范JGJ81-2002 建筑钢结构焊接技术规程二、工程概况①本工程有顶燃式热风炉3座。

炉顶标高37.858m，炉壳最大直径10.28米，最小直径5.22米。

炉壳共分18带，由δ=22mm,δ=28和δ=30mm厚的钢板卷制和焊接而成，每座热风炉的重量约为250吨。

②热风炉炉壳设计温度为100摄氏度，设计压力为0.44MPa。

钢板材质为Q345B(GB/T1591-94)。

③热风炉本体工程量大，结构复杂，施工难度大且集中，高空和立体交叉作业多。

炉壳的焊接质量要求高，各专业施工配合较多。

炉壳的安装吨位大，起吊的高度高且频繁，对起重机械的能力要求高，热风炉阀门吨位大且安装的要求精确度高。

三、施工安排（一）工程质量目标：合格（二）组织机构(三)施工组织与部署的原则1、遵循热风炉炉壳施工规范及施工工艺，合理安排施工程序。

2、采用科学的网络技术，合理组织人力、物力。

3、加强与同时施工的土建等施工工序的协调，统筹管理，保证整个工程合格、按期完成。

4、采用先进的施工技术和科学的管理方法，优质高效完成施工任务。

5、采取有力措施，提高施工机械化水平，合理储备物资，确保工程需要。

6、合理布置施工现场，做到物流有序，文明施工。

（四）施工组织1、本工程炉壳部分由山东莱钢建设有限公司建筑安装分公司锅炉安装工程部组织施工，下设钢结构组和筑炉组。

2、本工程设专职质检员、安全员，各施工组设本专业质检员和安全员。

3、建立以项目经理为首的质量保证体系，各单位主要负责人、技术负责人、质量检查负责人要各负其责，保证质量体系的正常运转，实现工程总体合格的目标。

4、建立以项目经理为首的安全保证体系，各单位主要负责人、安全负责人要全面负责，实现安全生产的目标。

3 材料和物资的准备①按照图纸，编制各种物资需用量计划，经甲方供应的材料按合同要求及时向甲方提交供应计划，属乙方自供材料应早计划并落实，不因材料影响施工进度。

②按施工网络计划和甲方提供的设备清单编制顾客提供产品供应计划提交甲方，设备到货后要及时做好交接和开箱验收工作。

③所有的钢板在使用前必须按规范进行检验，不合格的严禁使用。

1）钢板的厚度、型钢的规格尺寸及允许偏差应符合国家现行的标准要求。

钢板应具有质量合格证明书。

当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时，应进行复验，合格后方准使用。

2）钢材表面外观质量应符合国家现行有关标准的规定，钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。

钢材端边或端口处不应有裂纹、夹层等缺陷。

（五）炉壳的制作由于热风炉炉壳板板材厚，总重量较大且加工质量要求高，炉壳板的加工安排如下：1、炉壳直管段和附件在加工厂房内加工及预装，2、炉壳的球顶及过渡段等热曲部分在制造厂加工制作。

（六）炉壳的安装为保证施工的质量和进度，加工好的炉壳在现场的组装平台上组装焊接，焊接时采用直流电焊机和二氧化碳保护焊机等，配置150吨履带吊分带吊装，拼装和卸车等根据现场的实际情况配备短期使用的吊车。

四、施工进度计7五、施工准备与资源配置计划1、施工准备阶段：①技术准备及措施图纸全部到位后熟悉图纸，掌握工程内容并分析找出工程的特点。

请设计院人员进行设计交底，经过图纸会审后，进行炉壳排版并提出材料计划。

②主要施工机具的准备③劳动力计划准备六、施工方法及工艺要求（一）、热风炉炉壳制作阶段：①炉底的制作1）热风炉炉底制作工艺流程材料检查→放样→下料→加工坡口→冲压→组装和预装→加固→焊接→检查→出厂。

2）放样计算机CAD对炉底进行排版放样，并在制作现场重新放样进行校核。

附放样图如下：炉底板共3块炉底C型弯共计20块3）下料I、材料检验合格后对钢板用数控切割机进行下料。

用半自动切割机切割坡口。

II、由技术人员进行编程，安排专人操作数控切割机。

III、根据气割工件厚度选择割炬的型号。

IV、要对下料人员进行相关的技术交底，认真做好下料记录，防止错下、漏下或下重料的现象发生。

V、下料的钢板全部进行编号，依次编注1、2、3至总块数。

VI、打坡口的钢板边缘切割,切口要垂直、整洁，不得有裂痕和氧化铁等，不符合要求的板材安排专人进行清理。

切割后钢板的允许偏差如下表所示都增加2mm的余量，同时考虑纵向和横向的收缩余量。

4）组装I、炉底因体积和重量太大不能运输，需要在安装现场的组装平台组装。

组装平台用装载机和挖掘机等设备平整压实场地后铺设H300*200*12m的型钢21根。

组装平台的面积为12米×40米。

在组装平台的东南侧平整一块22米×60米的场地，不铺设钢板。

用来放置成品构件和热风炉设备。

（如图所示）`热风炉区域平面布置图II、在组装平台上根据图纸进行放样，根据炉壳外圆弧线间隔放置0.5m 长的200mm*200mm的H型钢（如组装平台图所示），用水准仪调整型钢的水平高度，高低差不大于4mm，在拼装过程中要检查平台是否产生不均匀沉降，出现时要调平。

III、炉底板等吊至平台上根据放样进行组装，板与板之间的缝隙要垫上4mm厚垫板并固定。

每个炉底组装完毕后要对几何尺寸和平整度等进行复验并做自检记录。

5）焊接I、炉底的组装尺寸要严格控制，包括坡口角度和组对间隙等，如图所示。

II、在组装平台上完成炉底板的组装，进行临时固定。

III、炉底板内侧焊缝焊接完一半后，炉底翻个焊接外侧焊缝，将外侧全部焊接完成。

焊外侧焊缝前需要清根。

IV、焊接完成后，矫正尺寸后，和C型弯组装在一起焊接，C型弯焊接同炉底板焊接。

V、然后对整个炉底矫正尺寸及水平度，然后根据图纸要求放线定位炉底型钢、炉柱子，将炉柱子外皮圆周线画于炉底上。

VI、焊接时采用多人对称焊接，焊接过程由内向外，正面坡口焊完约一半后，翻个后先清根，再焊接背面焊缝，背面焊缝焊完后再焊接完成正面焊缝。

VII、冲压件的焊接采用多人对称焊接隔两道焊接。

IX、焊接过程中，每焊完一层（段）焊缝立即锤击焊缝，并控制好层间温度，炉底焊接的参数如下页所示：②炉壳的制作1）炉壳制作工艺流程材料检查→放样→下料→用自动切割机切割环坡口→卷板→开立缝坡口→校圆找正→预装和组装→加固→焊接脚手架挂耳。

2）放样运用计算机CAD对炉壳进行排版和放样，并在制作现场重新放样进行校核。

3）下料I、所有钢板用数控切割机进行下料。

用半自动切割机切割坡口。

II、切割面质量要求平整光滑，不得有凸起和凹槽，否则要进行打磨和焊补，焊补的要打磨光滑。

III、下好的料要分类存放，以便装车运输加工，用80型卷板机卷制。

IV、所有下料钢板都进行编号，如1#炉第二带板有三块板，编号形式分别为1#-2-1，1#-2-2，1#-2-3。

4）卷板I、卷板时需要用厚度不小于60毫米钢板制作胎具压头。

II、卷制每块钢板时都要用样板进行检查，炉壳与样板的间隙≤2mm，样板长度不小于1500mm，样板采用δ =2mm钢板制作.III、卷好的炉壳做临时支架放置和运输，防止钢板弧度变形影响炉壳组装的效率。

如图所示5）组装I、在组装平台上根据图纸进行放样，根据外圆弧线间隔放置0.5米长H200mm*200mm的H型钢（如组装平台图所示），用水准仪调整型钢的水平，高低差不大于4mm，在拼装过程中要检查平台是否产生不均匀沉降，出现时要及时调平。

II、平台上放出每带炉壳外皮的圆弧线，将炉壳的各构件吊至平台上根据圆弧线进行组装，板与板之间的缝隙要垫上4mm厚垫板并固定。

变径处炉壳板需用DN80焊管支撑并点焊在炉壳板和组装平台上，方可摘钩。

每带炉壳组装完成后要对几何尺寸和平整度进行复验。

为提高每带弧度的准确性，对每带的等分弦长也要测量校正，用大于1500mm的样板检查，间隙不得大于2mm。

调整后要求如下：接口错边≤t/10，且不大于3mm。

(t为板厚）炉壳圆度: Dm1）x-Dmin≤2D/1000 (D为炉壳直径）上口中心对预装平台上检查中心的位移≤H/1000 (H为炉壳高度）。

炉壳上口平面度≤4mm。

III、炉壳组装每带重量表如下：热风炉炉壳材料1）模具的制作模具制作的质量直接关系到曲面段压制成型的质量。

曲面段是由通过炉体轴线的无数个切面切割炉壳所得的素线组成的，模具也必须以此为基础进行制作。

上下模的曲率半径，根据该曲面段的曲率半径而定。

制作模具时，应考虑一定的反弹量，其值根据实际情况（比如材质、板宽、板长及板厚等）而定，从而才能确保所制作的壳板与其实际形状相符。

2）制作的过程I、分别计算出上下模具的双向曲率半径，径向曲率半径的定值，而纬向曲率半径为变值，一般取上、中、下三个纬向曲率半径作为控制区，以检查模具的曲率是否到位。

制作上下模具的成型样板，上模样板的编号为r, Ri, Rz, R3, 1），下模样板的编号为r'、R'、R2/、R3/、1）'。

r 为径向曲率半径，R为纬向曲率半径，1）为角度样板。

II、划线、切割是根据计算好的模具用料尺寸进行划线、切割。

III、组焊：将所下好的模具用料组装在一起，进行焊接。

IV、修模处理：用径向和纬向曲率样板进行检查，其曲率半径不得超过2mm。

如有超差时，应采用砂轮机进行修磨。

3）冷压成型I、号毛料：壳板毛料应根据材料规格进行下料、排版，其尺寸应比理论计算的壳板尺寸每边再多加50mm。

II、压成型：压型前清除钢板表面的氧化皮及其杂物，压型过程中，应随时清除壳板及胎模上的氧化皮。

采用多点冷压成型，成型操作时，上模从壳板一端逐步移向另一端，上模每次下压应缓慢，第一次下压不要压到底，避免产生过大的突变或折痕，壳板每压一次移动一次，每次移动留有一定的压延重叠面。

第一次压时，需要用弦长为2000mm压型板检验曲率公差，压型样板与模具的样板数量一样分径向和纬向样板，其控制部位样板与壳板之间隙应不大于3mm。