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1、上海宝冶集团有限公司发布人：黄宋斌发布人：黄宋斌日期：日期：20122012年年4 4月月2323日日炼钢厂汽包、除氧器更炼钢厂汽包、除氧器更 换施工方法的创新换施工方法的创新目录目录l 工程概况 l 小组简介 l 选题理由 l 设定目标 l 提出方案并确定最佳方案 l 工艺原理 l 可行性分析 l 制定对策 l 对策实施 l 效果检查 l 巩固措施及标准化 l 回顾与展望工程概况工程概况宝钢一炼钢现有宝钢一炼钢现有300t300t转炉转炉3 3座。座。20112011年年OGOG系统改造主要对系统改造主要对3#3#转转 炉进行施工，在项目实施过程中比较关键的施工工序是，布置在炉进行施工，在项
2、目实施过程中比较关键的施工工序是，布置在8 8层层 （57.1m57.1m）平台的汽）平台的汽包包更换更换以及以及布置在布置在7 7层（层（47.450m47.450m）平台膨胀水）平台膨胀水箱的拆除、新除氧器的安装。由于厂房内部空间狭小，设备体积大箱的拆除、新除氧器的安装。由于厂房内部空间狭小，设备体积大 ，设备单重大较大，所以本次改造的施工难度非常大。，设备单重大较大，所以本次改造的施工难度非常大。由于宝钢生产的特殊性，由于宝钢生产的特殊性，3#3#炉施工的同时，炉施工的同时，1#1#、2#2#炉正常生产炉正常生产。如何在保证安全及质量的前提下，在最短的时间内完成汽包及除。如何在保证安全及
3、质量的前提下，在最短的时间内完成汽包及除 氧器的更换将是我们研究的课题。氧器的更换将是我们研究的课题。汽包、除氧器相对位置示意图工程概况工程概况小组组名称宝钢项钢项目部QC小组组成立时间时间2011年3月 课题课题名称炼钢炼钢厂汽包、除氧器更换换施工方法的创创新小组类组类型创创新型组长组长张顺活动动日期2011年3月2011年12月课题课题注册BYGA-QC-2011-01 小组组成员员8人注册编编号GABXBU11-01 活动频动频次每月活动动三次，出勤率100%QC教育时时 间间48小时时以上成员组员组成 序号姓名性别别年龄龄学历历职务职务分工组组内工作接受QC教育 时间时间 1张顺张顺男
4、46大专专项项目经经理组长组长方案策划、组织协调组织协调136小时时2张张菁女32本科总经济师总经济师副组长组长QC顾问顾问96小时时3沈亚亚君男45大专专施工经经理副组长组长方案策划、实实施96小时时 4袁金兵男30本科总总工程师师副组长组长方案策划、实实施96小时时5杨杨大海男27本科技术术主管组员组员方案策划、技术术配合48小时时6黄宋斌男26本科技术术主管组员组员方案策划、技术术配合48小时时7陈陈群基男42中专专施工主管组员组员方案实实施48小时时8龚龚永辉辉男21大专专资资料员员组员组员资资料收集48小时时小组简介小组简介制表人：黄宋斌 日期：2011年4月2日小组及小组成员基本情
5、况 附表1 选题理由选题理由适应市场发展需要：技术是工程质量的前提保证，工程质量则 是企业的生命。目前，国内第一批建造的炼钢厂都面临着设备更新 的问题。研究这一课题，不仅为以后的工程积累宝贵的施工经验，更能促使 本公司在冶金行业获得良好的声誉，从而进一步适应市场发展的需要。施工质量要求高：汽包、除氧器作为锅炉系统的一部分，其施工质量 要求极其严格，必须达到焊缝100%探伤合格、试压合格。在线更换，时间紧、任务重：作为冶炼行业的龙头企业，宝钢一般 一年只安排34次定修，时间在78天。大型年修少之又少，必须在有限 的时间内完成施工任务。设定目标设定目标1）根据以往的年修安排，年修的时间一般安排30
6、天左右，这样可以确保在缺 少一个炉子的情况下，炼钢厂的产能不明显下降。因此，本课题设定的目标 为：制图人：黄宋斌 日期：2011年4月9日 图01 安装合格率对比图 年修时间不超过45天2）由于汽包、除氧器均为锅炉系统设备，其施工质量要求极其严格，为有效 减少施工工期，必须保证其一次安装合格率。为此，本课题设定的目标为： 汽包、除氧器安装合格率100%。提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 （一）提出方案（一）提出方案方案一：采用多分段形式将汽包及除 氧器倒运进场，现场拼装。方案二：将原有屋顶拆除，直接利用大 型吊机将汽包整体吊装进场；除氧器由 地面分4段倒运至安装位置，现场拼装 。方
7、案三：在厂房8层设置滑移梁，汽包整体滑移安装就位，除氧器分两段倒运进 场，现场拼装。提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 （二）方案比较（二）方案比较 序号方案分析其优缺点工期1方案一优优点：采用传统 更换工艺，施工成本较低。缺点：占用年修 时间过长 ，生产无法满足，现场 拼装量过大，质量难以 保证。占用年修时间 60 天（24小时 作业）2方案二优优点：汽包安装较为 方便，质量容易控制；占用年修时间较 短。缺点：除氧器安装现场 拼装量过大，质量难以保证； 屋顶拆除后对生产有所影响。占用年修时间 50 天（24小时 作业）3方案三优优点：占用年修时间 短，汽包整体安装，除氧器以最小分段
8、模 式安装，质量容易保证。滑移施工倒运过程安全风险 低。 缺点：工艺较 复杂，施工成本较方案1、2要高。占用年修时间 45 天（24小时 作业）制表人：黄宋斌 复核：袁金兵 日期：2011年4月26日三种方案各要素对比表 附表2 提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 （三）方案确定（三）方案确定通过上述三个方案的比较，QC小组认为，无论从安全还是质量方面考虑，方案3均占较大优势，且方案三虽然施工成本较高，但是极大的减短了年修时间，从炼钢厂的产能上分析，其实大大的降低了业主的投资概算。经过QC小组讨论研究，本次炼钢厂汽包、除氧器更换决定采用做为施工方法。方案三工艺原理工艺原理 （一）工艺
9、流程（一）工艺流程采用液压滑移技术进行电除尘器的更换，施工工艺流程如右图：8层框架加固1悬挑平台安装2滑移梁安装3除氧器滑移4除氧器就位5汽包安装7最终状态6工艺原理工艺原理 （二）关键工序（二）关键工序本方案中的关键工序，分别为：l 滑移梁安装l 龙门架安装l 汽包、除氧器滑移倒运l 汽包、除氧器焊接工艺原理工艺原理 1 1）滑移梁安装）滑移梁安装滑移梁由厂房外的悬挑梁延伸至厂房内汽包及除氧器 安装位置，其安装完成后的效果如下图所示。制图人：黄宋斌 日期：2011年5月7日 图02 滑移梁效果图工艺原理工艺原理 在汽包及除氧器安装位置正上方，设置安装用龙门 架，龙门架支点为8层平台梁，上部与
10、屋架梁连通。 2 2）龙门架安装）龙门架安装制图人：黄宋斌 日期：2011年6月7日 图03 龙门架效果图工艺原理工艺原理 3 3）汽包除氧器滑移倒运）汽包除氧器滑移倒运滑移的主要牵引设备为卷扬机。根据滑移重量确定选 择卷扬的型号。 制图人：黄宋斌 日期：2011年6月7日 图04 汽包与除氧器滑移剖面图工艺原理工艺原理 4 4）汽包、除氧器滑移倒运）汽包、除氧器滑移倒运制图人：黄宋斌 日期：2011年6月7日 图05 汽包与除氧器倒运示意图工艺原理工艺原理 5 5）除氧器焊接）除氧器焊接除氧器分两段安装，焊接主要为对接环缝一条。焊缝长度 8.796m，板材16mm。焊材选用J427.制图人：
11、黄宋斌 日期：2011年6月7日 图06 汽除氧器分段焊接示意图可行性分析可行性分析 根据公式：最大静摩擦力F（max）=N，其中N约650KN，为0.15（钢对钢）,所以计算得出F（max）为98KN。因此：选用一台10t双筒卷扬可以满足要求！由于目前国内没有相关施工技术作为参考，本着对施工方案负责 的态度，QC小组从方案的各关键点加以研究、论证，确保方案的万无一失。1 1）卷扬机选型验算）卷扬机选型验算2 2）龙门架结构校核）龙门架结构校核可行性分析可行性分析 工况一：门型架安装半边，利用门架工况一：门型架安装半边，利用门架与滑移梁相连的横梁做侧向滑移与滑移梁相连的横梁做侧向滑移的横梁，将
12、汽包滑移至安装位置的横梁，将汽包滑移至安装位置正上方。正上方。工况二：先安装好设置在滑移设施上的工况二：先安装好设置在滑移设施上的三根立根，再利用门架的顶部横梁三根立根，再利用门架的顶部横梁做吊点，利用倒链将汽包提起，离做吊点，利用倒链将汽包提起，离一层横梁约一层横梁约50mm50mm，然后拆掉第一层，然后拆掉第一层横梁将汽包下放到安装位置。横梁将汽包下放到安装位置。可行性分析可行性分析 2 2）龙门架结构校核）龙门架结构校核工况一：门架柱梁均选用截面为工况一：门架柱梁均选用截面为HW350X350X12X19HW350X350X12X19的轧制的轧制H H型钢，型钢，材质材质Q345BQ34
13、5B。门架横向两跨，间距。门架横向两跨，间距5500mm5500mm；纵向一跨，间距；纵向一跨，间距4200mm4200mm；净空高度；净空高度6000mm6000mm。处于安全考虑。处于安全考虑，门架底部在计算模型中虽是刚接，门架底部在计算模型中虽是刚接，但门架柱的计算长度系数仍按铰接考但门架柱的计算长度系数仍按铰接考虑，按规范虑，按规范D-2D-2表：有侧移框架柱的表：有侧移框架柱的计算长度系数来取值。计算长度系数来取值。结果：正应力比（柱最大结果：正应力比（柱最大0.4760.476，梁最大，梁最大0.4680.468）；剪应力比（最大）；剪应力比（最大0.4970.497，0.1360
14、.136） 因此，满足要求！因此，满足要求！可行性分析可行性分析 2 2）龙门架结构校核）龙门架结构校核可行性分析可行性分析 工况二：门架柱梁均选用截面为工况二：门架柱梁均选用截面为HW350X350X12X19HW350X350X12X19的轧制的轧制H H型钢，型钢，材质材质Q345BQ345B。门架横向两跨，间距。门架横向两跨，间距5500mm5500mm；纵向一跨，间距；纵向一跨，间距4200mm4200mm；净空高度；净空高度6000mm6000mm。柱底均按刚接。柱底均按刚接考虑，工况一中的三处铰支解除，门考虑，工况一中的三处铰支解除，门架柱的计算长度系数仍按铰接考虑，架柱的计算长
15、度系数仍按铰接考虑，按规范按规范D-2D-2表：有侧移框架柱的计算表：有侧移框架柱的计算长度系数来取值。长度系数来取值。 结果：正应力比（柱最大结果：正应力比（柱最大0.3370.337，梁最大，梁最大0.2440.244） ；剪应力比（最大；剪应力比（最大0.4230.423，0.1170.117） 因此，满足要求！因此，满足要求！3 3）滑移梁校核）滑移梁校核可行性分析可行性分析 主要针对滑移措施的重要杆件，及滑移工况下应力比较大的杆件进行应力测主要针对滑移措施的重要杆件，及滑移工况下应力比较大的杆件进行应力测 控。具体部位：控。具体部位： CDCD跨八层平台跨八层平台5 5线、线、6 6线的平台梁；线的平台梁；2 2）滑移设施外伸平台的两根支撑；）滑移设施外伸平台的两根支撑；3 3）六）六 线滑移设施支座顶部连梁。线滑移设施支座顶部连梁。制图人：黄宋斌 日期：2011年7月12日 图07 斜撑在自重工况下的应力可行性分析可行性分析 3 3）滑移梁校核）滑移梁校核制图人：黄宋斌 日期：2011年7月12日 图08 支撑在1.
