1080m3高炉冷却壁安装与吊盘使用方案

唐山新宝泰钢铁有限公司

3#高炉大修工程

冷却壁安装及吊盘使用

施工方案

中国二十二冶集团市政工程公司新宝泰项目部

2012/2/26

工程简介：

1.1工程名称：唐山新宝泰钢铁有限公司3#高炉大修工程

1.2工程地点：唐山市丰润区

1.3建设单位：唐山新宝泰钢铁有限公司

1.4设计单位：唐山钢铁设计研究院有限公司

1.5监理单位：唐山三环工程建设监理有限公司

1.6工程主要内容：

1.6.1高炉冷却壁：

冷却壁共有15段，该设计无炉喉缸砖，总计513块。单块最小重量为1725Kg,最大重量为6281Kg，总重量1323.316t。该冷却壁与常规冷却壁安装方式不同，1-4带光板冷却壁采用外部螺栓连接，冷却壁上为车制螺孔直接用于螺栓连接；5-12带镶砖冷却壁为无螺栓连接，采用冷却水管套管与炉壳外壁焊接连接；13-15带镶砖冷却壁，连接方式与1-4带相同。冷却壁底标高为5.145米，顶标高为33.500米。

2、施工机具一览表

2.施工前准备工作

2.1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。

2.2准备吊装机械、运输车辆、吊装索具和其它机具

2.3待开始安装冷却壁时先将吊盘挂好。

2.4校对炉皮开孔与冷却壁的尺寸：用经纬仪在炉壳内分出十字线，（0°、90°、180°、270°）并对开孔的几何尺寸和角度进行校对。

2.5冷却壁的打压和通球试验均在厂家出厂前进行，现场检查合格证和厂家打压通球试验记录，合格后方可接收。

2.6冷却壁安装前在现场进行试压和通球，试验合格经甲方、监理签字后才可以安装

3.吊盘的制作及使用

吊盘作为安装冷却设备最重要的工具，其安全性和实用性是最主要的功能。本吊盘主要用于高炉冷却壁的安装，在炉壳开始安装时，

也可用于炉壳内焊缝的焊接和风口的安装、校验。当冷却壁安装完毕即降至炉底拆除。

3.1.吊盘的制作

吊盘采用措施料在现场制作。因吊盘是高炉安装的重要部件，关系到施工人员的生命安全，特本着安全第一的原则，参照以往施工经验，加大安全系数制作。制作图见附图。

制作吊盘使用的材料必须是经复检合格的材料，不得随意代用。

下料、组装及焊接必须符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的要求。

吊盘的焊接采用E4303焊条，焊件必须满焊，上下双面焊接，焊肉厚度不得低于焊件厚度。

3.2吊盘的安装及使用

3.2.1第1带炉壳焊接完毕，即把吊盘用塔吊吊到炉壳内。

3.2.2安装完第一带水冷壁后，用塔吊将吊盘吊起，将吊盘10条支腿拉至炉壳处，将支腿端部角钢搭于第一带水冷壁上沿，防止晃动和倾覆，并用10台倒链将支腿吊在上带炉壳安装吊装环上。

3.2.3吊盘起升用钢丝绳选择：

吊盘及跳板和工机具总重量4.253+1吨，起升采用4根8米长6*37+FC 纤维芯钢丝绳，四点吊装。钢丝绳与水平夹角60°。经计算每点最大吊重1.516吨。

根据钢丝绳的容许拉力公式得：

[Fg]=а*Fg/K

其中а为钢丝绳的荷载不均匀系数为0.80

K为钢丝绳使用安全系数查规范表取6。

计算 Fg=113.7KN

查表公称抗拉强度为1470Mpa，直径16毫米的6*37+FC纤维芯钢丝绳破断拉力总和为124KN＞113.7KN。

选择此种钢丝绳进行吊装可以满足吊装要求。

3.2.4吊盘吊耳数量和位置及应力计算：

A 吊盘的吊耳形式如下：

吊盘的吊耳共计10个，焊接在吊盘的10个腿的端部，见吊盘图。每个吊耳尺寸为300*300*20mm，材质Q235B，吊耳的形式如下：

B

B A

A

剖面图（A-A）

B吊盘吊耳拉应力计算：

吊盘本身重量4.253吨，再加上操作人员以及使用工具吨,总重量按6吨计。综合安全指数取1.7，倒链与垂直受力面夹角最大允许为45度，综合考虑动载荷重量为6*1.7/COS45°=14.423吨。每个吊装鼻承受重量为1.45吨。

计算公式如下：

σ＝N／S1σ≤［σ1=400N/mm2］

式中：σ――拉应力； N――荷载；

S1――A-A断面处的截面积；［σ1］――钢材允许拉应力。

σ＝1450*9.8／20*200=3.625N/mm2

3.625﹤σ1=400N/mm2，符合要求。

C吊盘吊耳剪应力计算：

计算公式和过程如下：

τ＝ N／S2 τ≤［τ1=0.6σ1］

式中：τ――剪应力；N――荷载；

S2――B-B断面处的截面积；［τ1］――钢材允许剪应力。

τ＝1450*9.8／20*90=7.89N/mm2

7.89﹤τ1=240N/mm2，符合要求。

D吊盘吊耳角焊缝计算：

计算公式和过程如下：

P＝N／l×h×k P≤［σ1=400N/mm2］式中：P――焊缝应力；N――荷载； l――焊缝长度；

h――焊缝高度；k=0.9――折减系数。

P＝1450*9.8／200*20*0.9=3.95N/mm2

3.95﹤σ1=400N/mm2，符合要求。

说明：

1）经过计算在吊装过程中吊耳的拉应力、剪应力和角焊缝应力都符合材质为Q235B，δ＝20.0mm钢板的要求。

2）吊耳角焊缝的焊肉高度＞20.0mm，必须四面“围焊”。

3.2.5固定吊盘可以使用高炉炉壳安装时的吊装鼻，也可以使用制作的10个吊装鼻。先把10个吊装鼻每隔36度插在炉壳的冷却壁水管孔上，再用塔吊将吊盘水平吊起，把10个5吨倒链头部挂在吊装鼻子上，链子上的吊钩挂在吊盘的吊装鼻上。吊盘活动臂的角钢放在下带冷却壁上表面，比较稳固，无摇晃现象。10个倒链吊平吊稳，最后用16毫米的6*37+FC钢丝绳每隔90度连接炉壳和吊盘的吊装鼻子，用10吨卡环卡牢就可以继续安装冷却壁工作。

吊盘上升过程中要将炉壁上无用的吊装鼻拆除，避免重复操作。

3.2.6在吊盘上面的炉壳下沿开孔处沿炉壳周长设一安全绳，吊盘起升过程中吊盘上操作人员必须系安全带，并将安全带背钩正确系于安全绳上。

3.2.7毎带水冷壁安装完后，将吊盘升至水冷壁上沿，按上述程序固定好吊盘，并将该带冷却壁上沿吊装环割除。上部水冷壁安装时吊盘起升均参照此程序。

3.2.8安装作业吊盘时，要求每个倒链的上下两端都固定好，包括吊