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1、台塑河静钢铁兴业责任有限公司 1号2号高炉工程,热风炉炉壳及框架安装施工方案 编 制: 审 核: 批 准: 编制时间: 2013年6月3日,目 录,1 编制说明 1 1.1编制依据 1 2 工程概况 1 2.1工程简介 1 3吊装机械的选择及技术参数 3 3 .1 吊装机械的选择 3 3.2 主吊机技术参数 4 3.3、吊装注意事项 5,4热风炉壳体施工 5 4.1热风炉炉壳拼装 5 4.2壳体的焊接 9 4.3壳体的安装 9 4.4热风炉篦子安装 24 4.5 热风炉炉壳开孔 25 5 热风炉框架施(框架见三维附图) 25 5.1安装前的准备 25 5.2 吊装机械的确定及构件吊装 26 5
2、.3高空框架柱对接施工 29 5.4框架平台的安装,6高强螺栓施工 34 6.1高强螺栓验收、复检和保管 34 6.2摩擦面的处理 34 6.3高强螺栓连接副的安装 35 6.4、高强螺栓施工顺序: 35 7劳动力及施工进度计划 36 7.1 施工进度计划:如下表 36 8施工主要管理人员及质量保证措施 36 8.1 质量保证措施 41 8.2、吊装作业质量保证措施 41,9安全保障措施 42 9.1 一般规定: 42 9.2人体坠落防止: 42 9.3 物体坠落防止: 43 9.4 安全设施及高处作业安全检查事项: 43 9.5 安全设施及吊挂作业安全检查事项: 44 9.6 临时用电作业安
3、全检查事项: 44,1 编制说明,1.1编制依据 1.1.1根据中冶赛迪工程技术有限公司台塑河静钢铁兴业责任有限公司1号2号高炉工程的正式设计图纸,1号高炉热风炉炉壳设计图(图号:11630050DR1509ST102)、1号高炉热风炉框架及平台施工图(图号:11630050DR1509ST107)。,1.1.2钢结构工程施工质量验收规范 (GB 502052002) 1.1.3施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005) 1.1.4炼铁工艺炉壳钢结构技术规范 (GB 50567-2010 ) 1.1.5炼铁机械设备工程安装验收规范(GB 50372-2006) 1.1.6钢结构工程施
4、工规范 (GB 50755-2012),2 工程概况,2.1工程简介,2.1.1 热风炉由4个蓄热室、4个燃烧室、1个混风室组成。 2.1.2 蓄热室共27带炉壳,高度为52.935m,壳体最大内径为11.02m,炉壳厚度为22mm-60mm, 壳体材料选用Q345C及BB41-BF材质,钢板交货状态为正火。 2.1.3 燃烧室共17带炉壳,底部标高为16.48m、顶部标高为52.945m,炉壳厚度为16mm-40mm,壳体材料选用Q345C及BB41-BF材质,钢板交货状态为正火。 2.1.4 混风室共10带炉壳,底部标高为16.506m,顶部标高为32.42m,壳体厚度为14mm-34mm
5、,壳体最大内径为3.7m,壳体材料选用Q345C材质,钢板交货状态为正火。 2.1.5 热风炉框架由框架柱、平台梁、吊车梁平台组成,共分为4.4m、11.5m、13.8m、16.5m、18.6m、22.8m、26.14m、30.98m、41.2m平台, 框架梁、柱、采用Q345B钢,其余采用Q235B钢。 2.1.6热风炉框架为刚性连接的框架,柱和梁均采用H型钢截面,框架及柱间支撑及主次梁连接采用摩擦型高强度螺栓,其性能等级为10.9级。,2.1.7施工总平面布置图 :,2.1.8热风炉布置图,3吊装机械的选择及技术参数,3 .1 吊装机械的选择,主吊装机械设备为一台360吨履带吊、一台150
6、吨履带吊及25吨汽车吊。,3.2 主吊机技术参数,360吨履带吊性能表(主臂工况下),150吨履带吊性能表(主臂工况下),3.3、吊装注意事项,3.3.1吊车行走路线路基换填600mm,经夯实、碾压处理后,上面铺300mm级配,行走路线整体高出现有地面300mm,吊车吊装构件行走路线上铺设路基箱板,保证吊装时路基没有不均衡、大面积下沉现象。 3.3.2 吊车不得在斜坡地段进行吊装作业工作,吊装时,吊机操作应尽量缓慢进行,以减少冲击力的影响,避免超载和斜吊构件。,4热风炉壳体施工,4.1热风炉炉壳拼装,4.1.1炉壳进场后,检查炉壳是否有变形、尺寸超标等现象,检查并验收合格后做好现场交验检查记录
7、表,炉壳的拼装在地面拼装平台上进行(如图):,拼装台采用钢筋混凝土制作而成,且在基础上设置预埋钢板,预埋钢板上用于放置炉壳,圆心处用于挂置手拉葫芦,以便调节炉壳尺寸。4.2.2根据拼装炉壳的半径在炉壳与拼装台接触的位置,用水准仪进行抄平。4.2.3以拼装台为中心,把所需拼装的炉壳的内、外半径在拼装台上放实样,且在该处焊接外挡板,用于固定炉壳尺寸。,4.2.4炉壳拼装主要利用拉板、圆冲、夹具等专用工具,炉壳拼装出现错边较大无法使用拉板找正时,可利用固定在拼装台上的手拉葫芦进行找正,若需要的力量过大,应在炉壳上焊接L型门架利用千斤顶进行找正。4.2.5在拼装的过程中,为了便于施工,需在炉壳上设置挂
8、耳,挂耳主要作用用于挂设三角架,然后在三角架上捆绑钢跳板,供施工人员在上面施工(挂耳大部分已在制造厂焊接,局部如需增加则在现场补充)。4.2.6拼装完成后,须对炉壳的水平、圆心度、对接错边量进行检查。,4.1.7拉板、挂耳及间隙垫见拼装示意图,4.2壳体的焊接,见焊接专项方案,4.3壳体的安装,4.3.1 壳体的吊装采用地面拼装后整体吊装,吊装的带数根据起重量而定,一带或数带拼装后整体吊装。 4.3.2吊机的确定 1)、最重一带炉壳为蓄热室第16带,重量为32t,吊机选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m,(根据现场实际情况,起重半径在16m以内),在主臂H普通工况下起重量为42t,
9、满足吊装要求。,其它带以第2段炉壳为最重,重量为27.5吨,吊机选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m,(根据现场实际情况,起重半径在16m以内),在主臂H普通工况下起重量为42t,满足吊装要求。第4、5带,第6、7带,第8、9带,第10、11带,第12、13带,第14、15带,第17、18带,第21、22、23带,第24、25、26、27带,组合拼装重量均在27t以内,选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m,组合吊装。,蓄热室第1带、第2带、第3带、第16带、第19带、第20带单吊,选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m以内。 2)、燃烧室壳体的吊装采用2带或3
10、带在地面整体拼装后吊装,第2、3带,第4、5带,第6、7带,第8、9带,第10、11带,第12、13带,第14、15、16、17带组合吊装,拼装后以第14、15、16、17带为最重,重量为28吨,吊机选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m,(根据现场实际情况,起重半径在24m以内),在主臂H普通工况下起重量为42t,满足吊装要求。,3)、混风室壳体的吊装采用3带或4带在地面整体拼装后吊装,第2、3带,第4、5、6带,第7、8、9、10带组合吊装,其中以710带为最重重量为26t,吊机选用360吨履带吊,主臂长72m,作业半径30m,(根据现场实际情况,起重半径在24m以内),在主臂H
11、普通工况下起重量为42t,满足吊装要求。,4.3.3炉壳吊装,4.3.3.1 施工步骤 1) 首先测好炉底基准点,平整好烧砂; 2) 吊装第一带(炉底板),调整好水平度后,将底板慢慢地放到烧砂上,不允许因底板偏斜而使烧砂不平或出现空隙; 3)吊装第二带和第三带,待第三.四带吊装临时定位后,才能正式焊接第二带与第一带的横向焊缝,以此类推; 4)当第一带与第二带横向焊缝焊完后,安装炉底连接件(热风炉支座)。炉底连接件找平与炉壳焊好后,即可拧紧螺帽,拧紧螺帽时要采取措施保证炉底板的水平度,当安装第六段后,底板用M30水泥浆(水灰比为0.40.5)压力灌浆.底座圈梁下面用高强无收缩灌浆料。,4.3.3
12、.2 计算 以最重一带炉壳(蓄热室第16带)为例:,(1)选用4个25t卡环。,(2)钢丝绳的选择,炉壳共4个吊点,且相互对称,单个T1、T2钢绳张力为: 由于合力为0,即X轴线方向合力为0、Y轴线方向合力为0,(T为构件重量32t、由于设置4个吊点及T=T/2=16t)。 T1*sin65+ T2*sin65-16=0 T1*cos65+ T2*cos65=0 T1=T2=8.9t。(每个吊点处钢丝绳所受拉力为8.9t) 即最大张力取8.9t。 选用四根20米的28mm钢丝绳。 钢丝绳破断拉力计算: 计算公式:F0=K*D *R0/1000,式中F0 钢丝绳最小破断拉力,单位为kN,D钢丝绳
13、公称直径,单位为mm; R0钢丝绳公称抗拉强度,单位为MPa; -6x37+1钢丝绳多用起吊绳。其抗拉强度1770MPa K某一类别钢丝绳的最小破断拉力系数, 6x37FC钢丝绳最小破断拉力系数为0.33 S钢丝绳破断拉力计算: 28mm钢丝绳破断拉力:F0=1770*28*0.33/1000=49.9吨。 钢丝绳的安全系数为6倍,满足使用要求。,(3)吊耳的选择,吊耳的选择及强度校核 以最重炉壳吊装为例,吊耳材质选用Q345C,承受拉力设计值为: N=8.9*1000kg*9.8N/kg=87.2KN 钢板的最大抗拉承载力为Nmax,选择25mm厚的钢板,设吊耳与炉壳的焊接长度为300mm,
14、查表有抗拉、抗弯设计值f=205N/mm。 依据: = F/(L*0.7b)则:= F/L*0.7b= 87200/300*0.7*25 =16.75MPa=205MPa(即选取300mm长焊缝满足要求) 抗剪强度验算 查表有剪切强度许用应力值=125N/ mm (A为侧立面截面积) 则:= F/A = F/A = 87200/(25*300) = 11.6MPa=125MPa,结论:吊耳满足使用要求。,4.3.4壳体找口及操作平台的搭设,热风炉炉壳找口采用拉板、圆冲、夹具等专用工具,主要以保证壳体中心、上口平整度、横缝接口处的平整度、标高等满足规范要求为准,为了便于壳体找口及焊接,根据我单位
15、热风炉炉壳高空安装施工经验,采用内外吊盘做操作平台,如下图:,(1)、吊盘的升降采用吊车吊装,壳体设置8个挂点,与吊盘8个挂点相对应,采用钢丝绳与手拉葫芦连接,4个固定挂点挂钢丝绳,4个活动吊点挂设3吨手拉葫芦。 以外吊盘为例,由于外吊盘比内吊盘重,内吊盘采用相同的施工方法即可。1)、手拉葫芦的确定 选用4个3吨手拉葫芦,吊盘重量为2吨,吊盘上施工人员8人及施工机具按1吨考虑,即吊盘整体重量为3吨,4个手拉葫芦按设计受力12吨考虑,结论4个3吨手拉葫芦满足使用要求。,2)、钢丝绳的确定,吊盘整体重量为3吨,每个钢丝绳受力按1吨计算。 选用四根15mm钢丝绳. 钢丝绳破断拉力计算,计算公式:F0
16、=K*D *R0/1000,式中F0 钢丝绳最小破断拉力,单位为kN,D钢丝绳公称直径,单位为mm; R0钢丝绳公称抗拉强度,单位为MPa; -6x37+1钢丝绳多用起吊绳。其抗拉强度1770MPa K某一类别钢丝绳的最小破断拉力系数, 6x37FC钢丝绳最小破断拉力系数为0.33,S钢丝绳破断拉力计算: 15mm钢丝绳破断拉力:F0=1770*15*0.33/1000=12.6吨。 钢丝绳的安全系数为10倍,满足使用要求。,3)、吊耳的选择,吊耳的选择及强度校核 以热风炉直筒段为例,吊耳材质选用Q345C,承受拉力设计值为: N=1*1000kg*9.8N/kg=9.8KN 钢板的最大抗拉承载力为Nmax,选择14mm厚的钢板,设吊耳与炉壳的焊接长度为250mm,,查表有抗拉、抗弯设计值f=205N/mm。依据: = F/(L*0.7b)则:= F/L*0.7b= 9800/250*0.7*16=7MPa=205MPa (即选取250mm长焊缝满足要求),