煉鋼廠汽包、除氧器更換施工方法創(chuàng)新

發(fā)布人：黃宋斌

日期：2012年4月23日煉鋼廠汽包、除氧器更換施工方法的創(chuàng)新目錄工程概況小組簡(jiǎn)介選題理由設(shè)定目標(biāo)提出方案并確定最佳方案工藝原理可行性分析制定對(duì)策對(duì)策實(shí)施效果檢查鞏固措施及標(biāo)準(zhǔn)化回顧與展望工程概況

寶鋼一煉鋼現(xiàn)有300t轉(zhuǎn)爐3座。2011年OG系統(tǒng)改造主要對(duì)3#轉(zhuǎn)爐進(jìn)行施工，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中比較關(guān)鍵的施工工序是，布置在8層（57.1m）平臺(tái)的汽包更換以及布置在7層（47.450m）平臺(tái)膨脹水箱的拆除、新除氧器的安裝。由于廠房?jī)?nèi)部空間狹小，設(shè)備體積大，設(shè)備單重大較大，所以本次改造的施工難度非常大。

由于寶鋼生產(chǎn)的特殊性，3#爐施工的同時(shí)，1#、2#爐正常生產(chǎn)。如何在保證安全及質(zhì)量的前提下，在最短的時(shí)間內(nèi)完成汽包及除氧器的更換將是我們研究的課題。汽包、除氧器相對(duì)位置示意圖工程概況小組名稱寶鋼項(xiàng)目部QC小組成立時(shí)間2011年3月課題名稱煉鋼廠汽包、除氧器更換施工方法的創(chuàng)新小組類型創(chuàng)新型組長(zhǎng)張順活動(dòng)日期2011年3月—2011年12月課題注冊(cè)BYGA-QC-2011-01小組成員8人注冊(cè)編號(hào)GABXBU11-01活動(dòng)頻次每月活動(dòng)三次，出勤率100%QC教育時(shí)間48小時(shí)以上成員組成序號(hào)姓名性別年齡學(xué)歷職務(wù)分工組內(nèi)工作接受QC教育時(shí)間1張順男46大專項(xiàng)目經(jīng)理組長(zhǎng)方案策劃、組織協(xié)調(diào)136小時(shí)2張菁女32本科總經(jīng)濟(jì)師副組長(zhǎng)QC顧問(wèn)96小時(shí)3沈亞君男45大專施工經(jīng)理副組長(zhǎng)方案策劃、實(shí)施96小時(shí)4袁金兵男30本科總工程師副組長(zhǎng)方案策劃、實(shí)施96小時(shí)5楊大海男27本科技術(shù)主管組員方案策劃、技術(shù)配合48小時(shí)6黃宋斌男26本科技術(shù)主管組員方案策劃、技術(shù)配合48小時(shí)7陳群基男42中專施工主管組員方案實(shí)施48小時(shí)8龔永輝男21大專資料員組員資料收集48小時(shí)小組簡(jiǎn)介制表人：黃宋斌日期：2011年4月2日小組及小組成員基本情況附表1

選題理由適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要：技術(shù)是工程質(zhì)量的前提保證，工程質(zhì)量則是企業(yè)的生命。目前，國(guó)內(nèi)第一批建造的煉鋼廠都面臨著設(shè)備更新的問(wèn)題。研究這一課題，不僅為以后的工程積累寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，更能促使本公司在冶金行業(yè)獲得良好的聲譽(yù)，從而進(jìn)一步適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。施工質(zhì)量要求高：汽包、除氧器作為鍋爐系統(tǒng)的一部分，其施工質(zhì)量要求極其嚴(yán)格，必須達(dá)到焊縫100%探傷合格、試壓合格。在線更換，時(shí)間緊、任務(wù)重：作為冶煉行業(yè)的龍頭企業(yè)，寶鋼一般一年只安排3～4次定修，時(shí)間在7～8天。大型年修少之又少，必須在有限的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)。設(shè)定目標(biāo)1）根據(jù)以往的年修安排，年修的時(shí)間一般安排30天左右，這樣可以確保在缺少一個(gè)爐子的情況下，煉鋼廠的產(chǎn)能不明顯下降。因此，本課題設(shè)定的目標(biāo)為：制圖人：黃宋斌日期：2011年4月9日?qǐng)D01安裝合格率對(duì)比圖

年修時(shí)間不超過(guò)45天2）由于汽包、除氧器均為鍋爐系統(tǒng)設(shè)備，其施工質(zhì)量要求極其嚴(yán)格，為有效減少施工工期，必須保證其一次安裝合格率。為此，本課題設(shè)定的目標(biāo)為：汽包、除氧器安裝合格率100%。提出方案并確定最佳方案

（一）提出方案方案一：采用多分段形式將汽包及除氧器倒運(yùn)進(jìn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。方案二：將原有屋頂拆除，直接利用大型吊機(jī)將汽包整體吊裝進(jìn)場(chǎng)；除氧器由地面分4段倒運(yùn)至安裝位置，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。方案三：在廠房8層設(shè)置滑移梁，汽包整體滑移安裝就位，除氧器分兩段倒運(yùn)進(jìn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。提出方案并確定最佳方案

（二）方案比較序號(hào)方案分析其優(yōu)缺點(diǎn)工期1方案一優(yōu)點(diǎn)：采用傳統(tǒng)更換工藝，施工成本較低。缺點(diǎn)：占用年修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，生產(chǎn)無(wú)法滿足，現(xiàn)場(chǎng)拼裝量過(guò)大，質(zhì)量難以保證。占用年修時(shí)間60天（24小時(shí)作業(yè)）2方案二優(yōu)點(diǎn)：汽包安裝較為方便，質(zhì)量容易控制；占用年修時(shí)間較短。缺點(diǎn)：除氧器安裝現(xiàn)場(chǎng)拼裝量過(guò)大，質(zhì)量難以保證；屋頂拆除后對(duì)生產(chǎn)有所影響。占用年修時(shí)間50天（24小時(shí)作業(yè)）3方案三優(yōu)點(diǎn)：占用年修時(shí)間短，汽包整體安裝，除氧器以最小分段模式安裝，質(zhì)量容易保證?；剖┕さ惯\(yùn)過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)低。缺點(diǎn)：工藝較復(fù)雜，施工成本較方案1、2要高。占用年修時(shí)間45天（24小時(shí)作業(yè)）制表人：黃宋斌復(fù)核：袁金兵日期：2011年4月26日三種方案各要素對(duì)比表

附表2

提出方案并確定最佳方案

（三）方案確定

通過(guò)上述三個(gè)方案的比較，QC小組認(rèn)為，無(wú)論從安全還是質(zhì)量方面考慮，方案3均占較大優(yōu)勢(shì)，且方案三雖然施工成本較高，但是極大的減短了年修時(shí)間，從煉鋼廠的產(chǎn)能上分析，其實(shí)大大的降低了業(yè)主的投資概算。

經(jīng)過(guò)QC小組討論研究，本次煉鋼廠汽包、除氧器更換決定采用做為施工方法。方案三工藝原理

（一）工藝流程采用液壓滑移技術(shù)進(jìn)行電除塵器的更換，施工工藝流程如右圖：8層框架加固1懸挑平臺(tái)安裝2滑移梁安裝3除氧器滑移4除氧器就位5汽包安裝7最終狀態(tài)6工藝原理

（二）關(guān)鍵工序本方案中的關(guān)鍵工序，分別為：滑移梁安裝龍門架安裝汽包、除氧器滑移倒運(yùn)汽包、除氧器焊接工藝原理

1）滑移梁安裝滑移梁由廠房外的懸挑梁延伸至廠房?jī)?nèi)汽包及除氧器安裝位置，其安裝完成后的效果如下圖所示。制圖人：黃宋斌日期：2011年5月7日?qǐng)D02滑移梁效果圖工藝原理

在汽包及除氧器安裝位置正上方，設(shè)置安裝用龍門架，龍門架支點(diǎn)為8層平臺(tái)梁，上部與屋架梁連通。

2）龍門架安裝制圖人：黃宋斌日期：2011年6月7日?qǐng)D03龍門架效果圖工藝原理

3）汽包除氧器滑移倒運(yùn)滑移的主要牽引設(shè)備為卷?yè)P(yáng)機(jī)。根據(jù)滑移重量確定選擇卷?yè)P(yáng)的型號(hào)。

制圖人：黃宋斌日期：2011年6月7日?qǐng)D04汽包與除氧器滑移剖面圖工藝原理

4）汽包、除氧器滑移倒運(yùn)制圖人：黃宋斌日期：2011年6月7日?qǐng)D05汽包與除氧器倒運(yùn)示意圖工藝原理

5）除氧器焊接除氧器分兩段安裝，焊接主要為對(duì)接環(huán)縫一條。焊縫長(zhǎng)度8.796m，板材16mm。焊材選用J427.制圖人：黃宋斌日期：2011年6月7日?qǐng)D06汽除氧器分段焊接示意圖可行性分析

根據(jù)公式：最大靜摩擦力F（max）=μN(yùn)，其中N約650KN，μ為0.15（鋼對(duì)鋼）,所以計(jì)算得出F（max）為98KN。

因此：選用一臺(tái)10t雙筒卷?yè)P(yáng)可以滿足要求?。。?/p>

由于目前國(guó)內(nèi)沒有相關(guān)施工技術(shù)作為參考，本著對(duì)施工方案負(fù)責(zé)的態(tài)度，QC小組從方案的各關(guān)鍵點(diǎn)加以研究、論證，確保方案的萬(wàn)無(wú)一失。1）卷?yè)P(yáng)機(jī)選型驗(yàn)算

2）龍門架結(jié)構(gòu)校核

可行性分析

工況一：門型架安裝半邊，利用門架與滑移梁相連的橫梁做側(cè)向滑移的橫梁，將汽包滑移至安裝位置正上方。

工況二：先安裝好設(shè)置在滑移設(shè)施上的三根立根，再利用門架的頂部橫梁做吊點(diǎn)，利用倒鏈將汽包提起，離一層橫梁約50mm，然后拆掉第一層橫梁將汽包下放到安裝位置?？尚行苑治?/p>

2）龍門架結(jié)構(gòu)校核

工況一：門架柱梁均選用截面為HW350X350X12X19的軋制H型鋼，材質(zhì)Q345B。門架橫向兩跨，間距5500mm；縱向一跨，間距4200mm；凈空高度6000mm。處于安全考慮，門架底部在計(jì)算模型中雖是剛接，但門架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)仍按鉸接考慮，按規(guī)范D-2表：有側(cè)移框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)來(lái)取值。結(jié)果：正應(yīng)力比（柱最大0.476，梁最大0.468）；剪應(yīng)力比（最大0.497，0.136）因此，滿足要求！可行性分析

2）龍門架結(jié)構(gòu)校核

可行性分析

工況二：門架柱梁均選用截面為HW350X350X12X19的軋制H型鋼，材質(zhì)Q345B。門架橫向兩跨，間距5500mm；縱向一跨，間距4200mm；凈空高度6000mm。柱底均按剛接考慮，工況一中的三處鉸支解除，門架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)仍按鉸接考慮，按規(guī)范D-2表：有側(cè)移框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)來(lái)取值。結(jié)果：正應(yīng)力比（柱最大0.337，梁最大0.244）；剪應(yīng)力比（最大0.423，0.117）因此，滿足要求！

3）滑移梁校核

可行性分析

主要針對(duì)滑移措施的重要桿件，及滑移工況下應(yīng)力比較大的桿件進(jìn)行應(yīng)力測(cè)控。具體部位：CD跨八層平臺(tái)5線、6線的平臺(tái)梁；2）滑移設(shè)施外伸平臺(tái)的兩根支撐；3）六線滑移設(shè)施支座頂部連梁。制圖人：黃宋斌日期：2011年7月12日?qǐng)D07斜撐在自重工況下的應(yīng)力可行性分析

3）滑移梁校核

制圖人：黃宋斌日期：2011年7月12日?qǐng)D08支撐在1.0x恒+1.0x活工況下的最大組合應(yīng)力

可行性分析

3）滑移梁校核

制圖人：黃宋斌日期：2011年7月12日?qǐng)D09五線平臺(tái)梁在1.0x恒+1.0x活工況下的最大組合應(yīng)力可行性分析

制圖人：黃宋斌日期：2011年7月12日?qǐng)D10六線平臺(tái)梁在1.0x恒+1.0x活工況下的最大組合應(yīng)力

3）滑移梁校核

可行性分析

4）結(jié)論

在方案提出階段，模擬安裝工況，分別對(duì)滑移梁、龍門架以及倒運(yùn)設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，并提出了相應(yīng)的加固措施。鑒于以上幾點(diǎn)，QC小組一直認(rèn)為，方案可行。

制定對(duì)策

針對(duì)本次施工的特殊性，QC小組對(duì)施工工藝的關(guān)鍵點(diǎn)認(rèn)真研究、分析，總結(jié)出來(lái)在施工過(guò)程中需要格外關(guān)注的5個(gè)問(wèn)題，并按照“5W1H”的要求，制定了相應(yīng)的對(duì)策、目標(biāo)及具體措施。制定對(duì)策

序號(hào)預(yù)測(cè)問(wèn)題對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)完成時(shí)間負(fù)責(zé)人1施工人員對(duì)施工方法理解不深加強(qiáng)施工人員對(duì)于施工工藝的理解使每個(gè)施工人員都能了解施工工藝1.組織技術(shù)交底，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地講解。施工現(xiàn)場(chǎng)2011.10～2011.11楊大海楊志明2龍門架安裝精度不滿足要求預(yù)防及出現(xiàn)偏差后及時(shí)處理不影響施工安全和進(jìn)度1.參照?qǐng)D紙實(shí)地放線。2.施工過(guò)程中，技術(shù)人員全程跟蹤。施工現(xiàn)場(chǎng)2011.10～2011.11張曉東楊志明3滑移過(guò)程中出現(xiàn)軌道斷裂采取應(yīng)急措施，保證滑移通暢保證滑移過(guò)程順利、通暢1.選用優(yōu)秀焊工，保證軌道接頭焊接質(zhì)量。2.發(fā)生軌道斷裂現(xiàn)象后，在軌道下部墊設(shè)鋼板，將軌道墊平。施工現(xiàn)場(chǎng)2011.11張曉東楊志明4除氧器焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)制定合適的焊接工藝，制定預(yù)防及補(bǔ)救措施。除氧器焊接一次合格。1.選用優(yōu)秀焊工，并進(jìn)行焊接模擬。2.焊接過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。施工現(xiàn)場(chǎng)2011.11劉克田楊志明制表人：黃宋斌復(fù)核：袁金兵日期：2011年8月6日對(duì)策表附表3對(duì)策實(shí)施

實(shí)施一：加強(qiáng)施工人員對(duì)于施工工藝的理解

項(xiàng)目部多次組織全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，并做問(wèn)卷調(diào)查，確保每位施工人員熟悉施工工藝。對(duì)策實(shí)施

定位、放線根據(jù)施工圖紙所示尺寸，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在龍門架施工前，我測(cè)量人員以原有廠房結(jié)構(gòu)作為參照，放出安裝控制點(diǎn)，并以記號(hào)筆在相應(yīng)位置標(biāo)出。。技術(shù)、施工人員全程監(jiān)控由于廠房?jī)?nèi)施工空間較小，龍門架的搭設(shè)必須嚴(yán)格按照施工方案，技術(shù)員在編制完施工方案后必須與施工員一起監(jiān)督龍門架施工，確保萬(wàn)無(wú)一失。安裝完成后復(fù)測(cè)，并作模擬龍門架在安裝完成后，必須由專業(yè)測(cè)量工進(jìn)行復(fù)測(cè)，并根據(jù)汽包、除氧器的尺寸進(jìn)行模擬。

實(shí)施二：龍門架安裝精度控制

實(shí)施三：滑移過(guò)程軌道斷裂處理

對(duì)策實(shí)施

現(xiàn)場(chǎng)如出現(xiàn)軌道斷裂，將軌道斷處臨時(shí)焊接、磨平，繼續(xù)滑移，滑移離開斷接位置可更換軌道。如無(wú)法焊接，需千斤頂將此處構(gòu)件稍稍頂起，更換此根軌道?；屏骸?層平臺(tái)梁下?lián)线^(guò)大會(huì)對(duì)軌道不利，因此應(yīng)控制下?lián)现翟谲壍涝试S范圍內(nèi)。并且滑移過(guò)程中需對(duì)滑移梁進(jìn)行全程檢測(cè)。對(duì)策實(shí)施

實(shí)施四：除氧器焊接質(zhì)量控制

1.在焊接前，進(jìn)行技術(shù)交底。2.殼體焊接工藝依據(jù)《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》（JB4708-2000）進(jìn)行評(píng)定。本公司依據(jù)《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》（JB4708-2000）對(duì)工程中應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝（手工電弧焊等）進(jìn)行了評(píng)定，已評(píng)定合格。3.充分做好焊接機(jī)器具的準(zhǔn)備工作，包括供電、焊接、預(yù)熱、空壓、輔助機(jī)具等設(shè)備有關(guān)配件的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，施工前落實(shí)到位，并確認(rèn)設(shè)備安裝后可以正常運(yùn)行，保證不影響施工。4.確保焊工勞保用品包括焊工服、面罩、墨鏡、腳蓋、焊工鞋等到位，保證施工順利進(jìn)行。

效果檢查

（一）課題目標(biāo)

制圖人：黃宋斌復(fù)核：袁金兵日期：2011年12月20日?qǐng)D07安裝合格率比較圖通過(guò)實(shí)施本次QC活動(dòng)所選擇的施工方法，寶鋼煉鋼廠汽包、除氧器更換在規(guī)定的45天時(shí)間內(nèi)達(dá)到