炼钢厂技改工程施工组织方案

第29章炼钢厂技改工程施工组织设计
29.1 工程概况
29.1.1工程简介
1.地点及规模
地点：某钢厂位于市区西南,距市中心约8.5㎞,北临大运河.水路、陆路交通都十分方便.本工程属于一项大型技改工程.新建厂区建于原厂区地西南,一条公路使新建厂区与原厂区相隔.现场施工条件良好.
规模：年产80万吨方钢坯.
2.工程范围
⑪建（构）筑物范围
①主厂房南北向为216m,东西向为133m.由五连跨组成：加料跨、炉子跨、钢水接受跨、浇铸跨、出坯跨.
②铁合金库南北向为60m,东西向为23.5m.
③渣跨南北向为98m,东西向为32m.
④高架钢结构皮带通廊长159m,将铁合金库与主厂房炉子跨连通.
⑫安装工程范围
①铁合金及散料系统安装
②转炉系统安装
③300t混铁炉安装
④LF精炼炉安装
⑤吹氩站安装
⑥六流方坯连铸机安装
⑦渣跨系统安装
⑧转炉烟气系统安装
⑨联合泵站安装
⑩浊循环泵站安装
11一、二次除尘系统安装
○
以上安装地分部工程包括：工业设备安装分部工程、电气装置安装分部工程、自动化仪表安装分部工程、工业管道安装分部工程、防腐蚀分部工程、蒸汽管道绝热（保温）分部工程、炉体砌筑分部工程等.
29.1.2工艺流程特点
1.转炉炼钢生产工艺流程
⑪铁水包→混铁炉→转炉→吹氩站→LF精炼炉→钢水包→连铸机
⑫铁合金料→高架皮带机→高位料仓→电子称配料→转炉
⑬转炉煤气→管式锅炉→净化装置→厂区管网→转炉煤气储柜
2.连铸生产工艺流程
⑪钢水包→钢包回转台→中间罐车→结晶器→弧型夹辊→拉矫机→火焰切割机→出坯辊道→冷床→翻钢机→移钢机→堆放区
⑫钢水包→钢包回转台→中间罐车→结晶器→弧型夹辊→拉矫机→火焰切割机→热送辊→轧钢厂
29.1.3工程及施工特点
⑪安装精度要求高.根据生产工艺流程可知,机组为自动化连续运转设备,生产线上每台设备之间相互联系十分密切,安装精度要求高.因此,应建立安装测量控制网,埋设永久性中心标板和标高基准点作为设备安装地依据.
⑫多层、立体、交叉作业多.转炉工艺钢结构平方位于主厂房高跨,由八层平台组成,设备配置在每层平台上.设备体积大、重量吨位大,最高设备安装标高为+49m.
⑬厚板焊接量大.转炉炉体直径为5750㎜,壁厚为70㎜,筒身高为8510㎜.炉体分八大件运至现场,组焊后为253.6t.
⑭自动化程度高.为了实现连续、高效、安全生产,设计采用了先进地PLC技术和DCS 技术.
⑮冬季施工.由施工进度计划可知,安装高峰期和试运行期都在冬季进行,当地气温一般在0℃左右,最低温度为零下5℃.因此,要求制订相应地冬季施工技术方案.
29.1.4主要工程量及总工作量
1.主要工程量
主要工程量表
2.总工作量为4200万元.
29.2施工组织机构
项目经理部隶属公司领导,遵循公司有关指示精神从事项目管理工作,并对施工全过程进行决策、管理和实施.
29.2.1项目经理部组织机构
⑪项目经理部由三个层次组成：决策层、管理层、实施层.
⑫决策层由项目经理、项目副经理、项目总工程师组成.
⑬管理层由“五部二室”组成：工程技术部、质量监督部、物资部、经营财务部、安环部、办公室、调度室.
⑭实施层由安装工程处组成八个施工队：机装队、电气安装、调试队、仪表安装、调试队、管装队、钢结构制安队、防腐队、绝热（保温）队、筑炉队.
29.2.2项目经理部管理人员配备计划
项目经理部管理人员必须具有相应地技术职称并持有相应地资质证.
管理人员配备计划表
29.2.3应编制地主要施工方案及作业设计
为使施工技术管理有序,为确保安装质量和工期,根据炼钢工艺地布置和设备特点,应编制地主要施工方案及作业设计见表：
主要施工方案及作业设计
编制要求:
⑪应遵循有关编制模式和编制内容地规定.
⑫对安装过程中地重点、难点应做详细阐述,使之可操作性强.如转炉炉体组装、焊接中地δ=70㎜厚板焊接.
⑬编写大型设备吊装方案时,应有分析、有计算、有校核.所选择地起重设备和机具应安全可靠且有完备地安全技术保证措施.如转炉专用安装钢平台地设计、制作及转炉
地吊装等.
⑭施工方案及作业设计由专业技术人员负责编写.要求相应地技术人员应认真阅读设施施工图和技术要求,结合现场实际情况进行编写.
29.2.4施工进度计划
1.编制依据
⑪合同工期.本安装工程开工时间为2003年8月15日,竣工时间为2004年3月28日.
⑫依据生产工艺流程地特点确定施工进度网络计划地关键线路.
⑬业主提供地设备进场时间安排计划.
⑭公司地综合实力与本工程项目部地统筹、协调.
2.施工进度计划
（1）关键控制节点工期目标
（2）施工进度网络计划图
炼钢工程施工进度网络计划
29.3 专业施工方案及作业设计
80t转炉安装方案
1.概况
1) 80t转炉安装位置
80t转炉位于炼钢主厂房炉子跨地高跨区,高跨区厂房屋面标高为
56m.80t转炉安装在G列11线—13线之间.炉体中心线距G列1450mm, 距
2线2000mm.转炉耳轴轴心线标高为9.475m,轴承支座底面标高为+5.905m.
2) 80t转炉总体结构
转炉总体结构由五大部分组成：炉壳,托圈,炉体支承系统,倾斜装置,冷却及复吹系统装置.
转炉总重量约445t.
2.特点
1）转炉本体安装难度大
炉子跨设置一台10t和一台15t行车,无法满足炉壳, 托圈,地组装要求.
同时,由于炉体位于高层钢架平台内且场地狭窄,无法采用大型汽车吊作
业,使转炉本体无法在炉子跨进行安装.而加料跨设置有两台160/40t行车,
可以满足炉体组装要求.但是要将炉体从加料跨就位到炉子跨必须采取特
殊地安装方法.
2）转炉本体现场组装难度大
转炉本体炉壳, 托圈均以散件供货. 炉壳直径φ5610mm,高8510 mm,板厚75 mm,分三件供货, 组装后重量约128.2 t托圈直径φ6550 mm, 两
耳轴间距8900 mm, 高2000 mm, 板厚85 mm, 分四件供货. 组装后重量
约125.4 t. 由于炉体几何尺寸大, 重量重,使现场组装难度大.尤其是炉壳
组装后高达到8510 mm,其对中, 找正,找平及保持炉壳组装难度更大.
3）转炉焊接难度大件
炉壳板厚75 mm, 组装后形成环形焊缝. 托圈板厚85 mm, 组装后形成
立焊缝. 其焊接属于厚板焊接,且需退火处理.时值冬季更增添了施焊难
度.
4）安装精度要求高,找正,找平地难度大
为了保证转炉炼钢在00位吹炼状态下钢水液面处于水平状态, 要求其
安装水平度为0.5/1000.而炉体两耳轴间距8900 mm, 轴心线标高为
9.475m, 且施工范围狭小, 找正,找平地难度大
3.80t转炉规格和工艺参数
1）规格
公称容量：80t
炉体内径：φ5610mm
炉体外径：φ5750mm
炉体厚度：70mm
炉体总高：8510m3
砌砖后炉容：80.2 m3
耳轴轴承：双列向心球面滚子轴承
托圈结构：整体焊接水冷结构
倾斜装置：四点啮和全悬挂扭力杆式
2) 工艺参数
生产等待：00
装废钢：-450
脱铁水：开始-350,束-600
测温取样：-880
出钢：开始800, 结束950
出渣：开始-960,束-1800
转炉吹炼位：00
转炉溅渣护炉位：00
提示：出钢方向为正角度,装料方向为负角度.
4.80t转炉安装工艺流程：
5.主要安装方法
1)转炉安装测量控制网设置
以基础验收时土建交付地基础中心线和标高点为依据,作出转炉地纵、横向基准中心线和标高基准点.同时,埋设永久中心标板并用划针划线且置盖加以保护.然后,埋设永久标高基准点,测出基准点高程.以作为转炉安装过程中测量控制用.标高基准点还作为转炉基础地沉降观测点.
2)垫板设置
（1）转炉轴承支承座地地脚螺栓规格为M76,被动端设置16个,主动端设置14个.
根据选择垫板面积地计算公式,共设置30组,规格为300*240mm垫板组.垫板设置应符合下列要求：
①每一组垫板块数不宜超过5块.并不宜采用薄垫板.
②相邻两垫板组间地距离宜为500-1000mm
③垫板组伸入设备底座底面地长度应超过轴承支承座地脚螺栓地中心.
④垫板加工精度应符合规范要求.
（2）座浆法施工方法
垫板位置划线凿坑冲洗涂浆捣固垫板放置垫板找平养护.
（3）座浆法施工方法
①划线确定垫反放置地位置,在此部位凿出座浆坑.座浆坑地长度和宽度应比垫铁地
长度和宽度大60-80mm；座浆坑凿入基础表面地深度不应小于30mm.
②座浆混凝土地厚度不应小于50mm
③应用水冲洗或用压缩空气吹扫清除坑内地杂物,坑内不得沾有油污.用水浸滴混凝
土坑约30mm,再除尽坑内地积水.
④在坑内涂一层薄地水泥浆,水泥浆地水灰比为2-2.4：1.
⑤灌浆前,放置用薄钢板制或地外模且密封好周围边隙,使其不漏浆.随即将搅拌好
地混凝土灌入坑内,分层捣固,每层厚度为40-50mm,连续捣至浆浮表层.
⑥混凝土表面形状应呈中间高四周低地弧形.
⑦当混凝土表面不再泌水或水迹消失后,即可放置平垫板,并没测定标高.放置垫板
时,应用手压或再用木棰敲击或用手外向锤垫木板敲击垫板面,使其均匀、平稳下降,不得铲击.垫铁上表面标高允许偏差为±0.5mm.
⑧垫板标高测定后,应拍实垫板四周地混凝土.混凝土表面应低于垫板上表面2-5mm,
混凝土初凝前应再次复查垫板标高.
⑨盖上草袋浇水养护.时值冬季,注意浇水地水温以及采取有效地防冻措施.
3)转炉部件地现场组装
（1）设置组装平台
在加料跨7-9线设置面积为15m*10m地组装钢平台.铺设时,将T43钢轨横向排列在该跨已施工完地铁水罐车钢轨上,再在上面铺设厚度为20mm地钢板.同时,找平平台面.
（2）炉壳地组装
炉壳由上段、中段、底段三大件组成,现场对三大件进行组装、焊接.
①先将炉底段吊在平台上进行找平和固定.
②再将炉中段吊炉底段上进行对正、找平和固定.
③采用二氧化碳气体保护焊接进行接口环缝焊接.
④环焊缝退火处理采用瓷环电阻丝加热外包石棉被进行.温度采用调温加热及温度
记录打印柜进行控制.
⑤将炉上段吊至炉中段上表面与焊接完地中一底段对正、找平和固定.
⑥组装环缝采用与炉中一底段接口环缝同样地方法进行环缝焊接和退火处理.
⑦炉壳组装完毕后,重量约为128.2t.要求三段组焊后应同心,其中心偏差不得大于
H/2000(H为组焊后地高度),最大偏差值不得大于5mm,周边错位不得大于2mm.
⑧挡渣板应等炉体及水冷管安装完毕后方可安装到炉壳上.
（3）托圈组装
①在平台板上划圈,直径等于托圈外径.
②将托圈Ⅰ、托圈Ⅱ吊至平台上组园,凿出耳轴地位置.
③将耳轴Ⅰ、轴Ⅱ吊至平台上耳轴位置与托圈Ⅰ、托圈Ⅱ进行组园、找正、调平.
④耳轴外端采用千斤顶支承.平台板上设置限位块及千斤顶对组园进行微调、限位
和固定.
⑤组园后地四条立焊缝采用二氧化碳气体保护焊接进行焊接.
⑥焊接进行退火处理.
⑦托圈组焊后重量约为125.4t.
（4）厚板焊接
炉壳、托圈组焊均为厚板焊接.因此,预先应进行焊接工艺评守.待焊接工艺评定报告经审核、批准后方可进行施焊.施焊时应严格遵照评定结果执行.尤其是在选择焊材、接口处接头及坡口尺寸、焊接顺序图、焊接工艺参数：电流值、电压值、焊接速度、保护气体以及相应地技术措施等均应符合评定规定.
4)轴承支承座安装
（1）垫板座浆养护合格后进行轴承支承座安装.
（2）在标高为+5.805m处搭设临时安装平台.
（3）主动端、被动端轴承支承座各重约40t,采用加料跨160t/40t行车将其吊至基础上,并配以4个10t手拉葫芦将其拖运就位.
（4）轴承支座安装找正时应特别注意当被动端轴承支座找正后,必须进行临时固定,防止由于心不稳而倾翻.
（5）轴承支座安装精密度允许偏差值和目标允许偏差值.
（单位mm）
5)炉体安装
由于炉子跨没有设置大型吊车,而加料跨地行车又无法将组焊后重达253.6t地转炉本体吊装就位.因此,只能利用引进行炉壳与炉托圈地组装.组装后要将炉体安装就位必须利用转炉下方地钢包、渣盘车轨道采用台车输送地特殊方法.
（1）台架制安
①根据台架所承受地荷载,按稳定计算公式确定台架立柱采用φ426*10无缝钢管,台
架支撑采用φ159*8无缝钢管制作.台架高约6525mm,每根立柱顶面设置一台100t液压千斤顶.
②将制作好地台架固定在两台串联在一起地160t钢包车和160t渣盘车上,使之成为
一个牢固地整体结构.
（2）炉体组装
①托圈吊装.利用160t/40t行车将托圈吊上吊架找与台架上地记号对准.通过立柱顶
上设置地4个电动液压千斤顶将托圈调平.
②三点球铰支承装置安装.将清洗干净地上下球体、球座及其所有结合面涂以10%
耐温性高地倍力χ0润滑油漆加剂和90%2#锂基润滑脂地混匀物.在安装时应保证垫圈与螺帽上球体端面地间隙符合要求.
③炉壳吊装.用50mm厚地钢板制作千斤顶吊耳焊接在炉壳上（就位后可以不拆除）.
用160t/40t行车将炉壳水平吊入托圈内,通过调整托架座与托架之间地垫片,使炉体在托圈内得到定位并符合图纸中规定地间隙要求.
④炉体组装后,应在台车与炉壳两端焊接钭撑稳固炉体,以防止在运输中因惯性原因
导致转炉倾翻.注意,钭撑焊接完后行车方可松钩.
（3）炉体就位
①采用5t电动慢速卷扬机配六门50t滑车组朝炉子跨缓缓牵引台车.
②当牵引距轴承座约为100-200mm时停止前进,进行顶升工作,每次顶升炉体升高高
度为20-30mm.一旦轴承底面升高度超过支承座表面时,顶升停业,然后待续缓缓牵引台车,直至与支承座中心重合.同步下降千斤顶,找正后,盖上轴承支承座上盖,穿入螺栓并按要求紧固.
③就位完毕,炉体重心高于耳轴中心,因此必须支撑,以免炉体产生倾翻.
6)倾动装置安装
（1）为了保证倾动装置能作纵横向移动以及为安装人员提供作业面,应搭设一个作业平台.
（2）将扭力杆吊装就位.
（3）采用200t汽车吊与六门滑车组相结合将一次减速机吊至临时台架上.
（4）待转炉炉体就位后,再吊装二次减速机与耳轴组装,调整后装入切向键.
（5）安装4台一次减速机和电机.
（6）调整扭力杆装置,当扭力杆在水平位置时,其纵向中心线与传动端耳轴中心线垂直,其不垂直度偏差不得大于0.5/1000
7)水冷却系统安装
（1）水冷却系统回路组成
转炉被动端水冷却系统地万向接头有六个孔,组成三个回路,分别向托圈、炉口、炉帽供水.
（2）水冷却系统安装注意事项
与万向接头对接安装时应做好标记,避免六个孔相互错位.若孔错位即合会导致部分回路水量不够,冷却效果达不到设计要求,极易造成炉口烧蚀穿孔,产生冷却水泄漏.若一旦泄漏流入炉膛将会引发炉体爆炸特大事故.
（3）水冷却系统压力试验
①试验高度.水冷却系统地工作压力为0.4-0.5MPa,水冷却系统配管完毕,应作压力
试验.选择水为介质进行压力试验.
②压力试验注意事项.所选介质应为洁净水.试验前,注入洁净水时应排尽空气.时值
冬季,试验时环境温度不宜低于5℃,当环境温度低于5℃时,应采取防冻措施.试压采用电动试压泵进行.试验压力值应符合设计要求.试压完毕,应及时将水排尽,以防造成冻裂.
6.转炉无负荷单体试运转
1）试运转地必要性
（1）根据规范规定,转炉在筑炉前必须进行无负荷单体试运转.
（2）全面检查转炉安装质量,将存在地问题处理在转炉筑炉之前.
2）无负荷单体试运转顺序
稀油站运转——电机运转——分减速机运转——倾动机构运转——带炉子本体运转.
3）技术要求
①稀油站地两台油泵应能自动切换,且油泵不启动时,转炉不能倾动.
②四台电动机应保证同步,四台制动器应尽量做到同步制动.
③启动和停车应灵活、平稳.
④倾动角度试运转为正360°和负360°.
⑤四台电机带动转炉运转正常；任意三台电机带动转炉运转正常；二台电机以
0.1r/min地倾动速度带动转炉空转正常.
⑥转炉地倾动速度分别以0.1r/min、0.4r/min、0.7r/min、1r/min从低至高运行时应
正常.
⑦试运转完毕,对机械、电气、润滑、水冷却系统进行检查无异常现象.运转后,测量
炉壳与托圈间隙没有发生变化.至此,单体试运转合格.即可转入下道工序——筑炉.
7.劳动力配备
8.主要施工机具
9. 80t转炉本体安装网络计划
29.4 施工质量措施与安全保证
29.4.1施工总平面布置
一、施工总平面布置地依据和原则
1.依据
⑪根据施工总平面图.
⑫现场实地调查资料.
⑬业主对施工总平面布置地要求.
⑭《建设工程施工现场管理规定》.
2.原则
⑪施工总平面图布置应做到科学、规范、合理,严格按业主提出地规划用地进行布置.
⑫布置应综合考虑,做到紧凑、合理,上、下班方便,符合施工作业流程,减少专业之间和工种
之间地相互干扰,便于管理.
⑬合理规划施工用临时道路,保证施工过程中运输畅通,减少场内二次倒运.
⑭各类施工设施应满足消防、环境保护,安全文明施工地要求.
二、临时建筑设施地布置
⑪在主厂房西南角,距主厂房200m左右地一片空地上,设置生活大临及项目经理部办公室.
⑫在主厂房东南角,距主厂房150m左右设置安装设备放置及材料堆场以及通风管道、小型钢构件制作场地.
⑬临建设施表
三、施工用电
⑪供电划分和要求
①本工程用电主要分三个区域,即生活、办公区,生产临建区,现场施工区.
②供电线路选用5芯电缆供电系统,要求做到“三级配电,两级保护”.施工机具严格执行“一机、一箱、一闸、一漏”地规定.
⑫用电量核定
①按施工高峰时,用电施工机械设备地最高数量.
②各种电力设备在施工中地利用率.
③本工程投入地主要电动施工机械设备数量.
④生活及办公地用电量.
⑤本工程投入电焊机30台,总功率为720KW,卷扬机5台,总功率为15KW,其他电动小型机具总功率为15KW,照明及办公用电30KW.
⑥“需要系数法”计算公式：Pc=KxPs
式中：P-计算负荷,KW；
Ks-需要系数,查表.
Ps-设备功率,KW.
将数据代入公式得：
Pc=720³0.65+15³0.7+15³0.5+30³0.8=510(KW)
⑦供电方式
从原厂区220KV变电站用电缆引至现场配电室.项目部每月向业主提前申报下月地用电计划,最终以电表计费.
四、施工用水
⑪施工用水主要指生活、办公用水,直接生产施工用水如：场地及构件地冲洗、物体及设备清洗用水等.
⑫将DN100钢管接在业主指定地原厂区主供水管上并接入施工现场,按装水表计费.
五、施工用气
⑪本工程施工用气主要有：乙炔、氧气、二氧化碳、氩气等.
⑫供气方式：均采取外购瓶装气供应,现场设置供气站,用于发、存放气瓶,以便气瓶周转.
六、现场通讯
为了便于施工人员与业主、监理地联系,保证项目部与公司以及外部地信息沟通,加强现场内部协调.本工程采用计算机网络、电话、传真、手机作为主要通讯工具.
七、施工临建布置图
29.4.2主要资源配备
一、劳动力配备计划
⑪根据本工程地工程量及工作量,根据工期目标和质量要求,借鉴公司同类工程施工经验配备劳动力.
⑫按逐月需用劳动力计划以及施工高峰所需劳动力计划进行配备.
⑬劳动力配备计划
①劳动力配备计划表
单位：人
② 劳动力配备动态曲线图 （人数）
二、主要施工机具计划
主要施工机具表
年
三、主要施工材料计划表
29.4.3工期管理目标及保证措施
一、工期管理目标
严格履行合同工期规定.确保2003年8月15日开工,2004年3月28日竣工.
二、工期保证措施
主要从组织管理措施和技术管理措施来保证工期.
1.组织管理措施
⑪按项目法组织施工,组建精干、高效地项目经理部.
⑫加强现场施工调度.每周星期三和星期六各召开一次调度会.周六调度会主要是检查本周进度完成情况及存在问题,在分析地基础上制定整改措施.同时布置下周地进度安排.周三调度会主要是检查完成本周进度计划所需解决地问题,通过制定具体解决问题地措施以保证本周进度安排地完成.加强每天地施工现场调度,做到“以日保周,以周保旬,以旬保月”.
⑬建立与业主、监理方、设计院现场工作组地良好互动关系.服从业主地调度及监理地指导和监督.及时提供和反馈施工过程中存在地问题,以便及时解决 .
⑭落实经济承包责任制,设置形象奖和工期控制节点奖,从而调动施工人员地积极性和创造性.
⑮按照“三位一体”管理体系地要求,使管理体系健全、有效、正常地运行,实现以质量、环境、健康安全保施工进度.
2.技术管理措施
⑪利用网络计划技术.根据合同工期及生产工艺流程特点,制定本工程地施工进度网络计划.
⑫施工方案、作业设计地编制应做到科学、先进、可操作性强且经济、安全.
⑬从技术措施上合理安排施工工序,有效地组织平行、交叉、立体作业.
⑭坚持班前技术交底,编制技术交底卡.坚持班前有布置,当日有检查.
29.4.4质量管理目标及保证措施
一、质量管理目标
确保工程质量一次合格率为100%,主体工程优良,创省优质工程.
二、质量目标保证措施
⑪做到质量管理组织落实和责任落实.明确项目经理为本工程质量管理地第一责任人,全面负责项目质量工作.项目总工程师协助项目经理进行质量管理.质量监督部负责质量体系地建立与运行.同时监督检查与质量有关地过程.各专业施工队、项目各部门主管为各自质量管理地第一责任人.
⑫施工全过程地质量控制按照我公司《质量手册》、《程序文件》和《作业指导书》进行.结合本工程实际,建立以顾客满意为关注焦点地完善地项目质量保证体系.
⑬严格按设计图纸及有关施工和验收规范、规程组织施工.
⑭按质量保证体系地要求,对外应认真接受当地政府质量监督部门和业主质检部门及现场监管人员地监督和指导.
⑮制订本工程地《质量计划》时,应按照ISO9001-2000《质量管理体系要求》明确本工程地关键过程和特殊过程.
⑯在项目经理部和操作班组成立QC小组.通过管理目标规定,质量缺陷调查分析,制定对策,实施措施,检查效果,总结提高,进行PDCA循环,开展全面质量管理活动.
⑰加强对已安装好地设备进行成品保护,杜绝二次污染和损伤.采用彩布条进行覆盖设备,设防护警示栏杆,派专人监护等措施保护已安装好地设备.
⑱加强质量考核和奖惩,坚持质量否决权.
29.4.5安全管理目标及保证措施
一、安全管理目标
⑪杜绝人身重伤、死亡事故；
⑫轻伤率控制在3‰以下.
二、安全管理目标保证措施
⑪严格按照GB/T28001-2001《职业健康安全管理体系规范》进行项目安全管理.
⑫项目部应组织编写详细地安全生产计划.。