1080m3高炉冷却壁安装及吊盘使用方案

1、 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

2、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、施工机具一览表序号机械设备名称规格型号数量说 明1塔吊SL4501台2直流电焊机AX1-5001台3交流电焊机BX5-5002台6螺旋千斤顶10t4台7经纬仪2套8水准仪1套9手拉葫芦2t3台10手拉葫芦5t10台11手拉葫芦10t2台12卡环10吨10个13吊盘1套见附图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、.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

4、.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

5、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=*Fg/K其中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124KN113.7KN。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

6、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： 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：NS1 1=400N/mm2式中：拉应力； N荷载；S1A-A断面处的截面积；1钢材允许拉应力。1450*9.820*200=3.625N/mm23.6251=400N/m

7、m2，符合要求。C吊盘吊耳剪应力计算：计算公式和过程如下： NS2 1=0.61式中：剪应力；N荷载；S2B-B断面处的截面积；1钢材允许剪应力。1450*9.820*90=7.89N/mm27.891=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：PNl×h×k P1=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。P1450*9.8200*20*0.9=3.95N/mm23.951=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，20.0m

8、m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

9、，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，包括吊耳的焊接和倒链的锁定。3.2.9吊盘仅作施工人员操作平台用，吊盘上除安装螺栓、安装工具外， 水冷壁、炉喉钢砖等设备严禁放置于吊盘上。吊盘上施工人员不得超过5人。3.2.10操作人员通道采用直爬梯，直爬梯可放置在炉皮内侧的铁口侧，直爬梯必须牢固固定在炉皮上。吊盘到位后稳定后将吊盘上的孔洞及上下通道用跳板封堵，跳板绑扎牢

10、固。4.冷却壁的安装4.1在炉壳安装完第一带，将冷却壁吊装用的吊盘吊至炉内。冷却壁与炉壳穿插进行安装。最重冷却壁为6.281t，所有冷却壁的吊装均选用单根钢丝绳。吊耳已经在冷却壁制造中设置，现场 安装完毕后再割去吊点的挂耳。4.2用450t.m塔吊将冷却壁吊装时，用绳子在吊装时找稳，待冷却壁到炉内合理位置，后用两个2吨倒链配合将其就位。4.3因每块冷却壁具有不同的铸造外形尺寸偏差，应先在炉壳内定出每块冷却壁的纵向和横向轴线，然后按此轴线对每块冷却壁进行找平找正，在此基础上对少数间隙超差的冷却壁进行调整。4.5校对炉皮开孔与冷却壁的尺寸无误后，才能起吊安装。安装时冷却壁编号必须和炉皮的编号对号入

11、座。4.6冷却壁在停放和施工过程中，不得碰撞进出水管，水管橡胶密封在整个安装过程中不得卸下，以防止掉进杂物。4.7应仔细校正冷却壁的正确位置，冷却壁进出水管与炉壳的热膨胀方向上最小净空间隙不得小于8mm, 个别达不到要求的地方应对炉壳开孔进行适当处理。4.8每带冷却壁安装好后，割掉冷却壁吊环。4.9冷却壁定位合格后，同时逐步拧紧螺母，再将螺栓与螺母，螺母与垫片焊牢，然后再焊接密封帽。5吊装冷却壁丝绳的选用：高炉水冷壁单块重量最大为6.281吨。根据钢丝绳的容许拉力公式得： Fg=*Fg/K其中为钢丝绳之间的荷载不均匀系数，根据实际选择0.80 Fg为钢丝绳破断拉力总和（KN）K为钢丝绳使用安全

12、系数查规范表取6。已知Fg=62.81KN得Fg=471KN查钢丝绳性能表选用直径32钢丝绳，规格为6*37+FC。公称抗拉强度1670MPa,最小破断拉力564KN大于234KN,可满足使用要求。6.冷却设备安装质量要求与技术保证6.1冷却壁安装，在炉壳上割孔时，水管不得超过管子外径的1.2倍，螺栓孔不得超过螺栓直径的1.2倍。6.2冷却壁与风口法兰、铁口套的最小缝隙不得小于10mm。6.3冷却壁之间的垂直及水平缝间隙极限偏差均为±10mm，且最小缝隙不得小于15mm。6.4冷却壁定位完毕并拧紧螺栓，将螺栓、垫圈与炉皮焊牢，并保证焊接严密性。密封帽与炉壳应焊接严密，防止泄露煤气。6

13、.5冷却壁安装、焊接完毕，待冷却水管安装后做严密性实验时，再逐块检查冷却壁的严密性。6.6冷却壁安装时，应仔细调整冷却壁，使冷却壁各进出水管的套管中心线在左右方向与炉壳开孔中心线吻合，在垂直方向向上偏差0+4mm。冷却壁固定点的炉壳开孔在安装困难时，可以打磨，以能顺利安装冷却壁。6.7除说明外，冷却设备的安装应符合炼铁机械设备工程安装验收规范GB50372-2006中有关规定。7.安装水冷设备应注意的安全事项7.1在吊盘上的作业人员不得多于5人，防止混乱发生意外。7.2检查冷却壁的吊耳是否牢固，防止吊装途中坠落，如果砸在吊盘上将酿成大事故。必要时用绳扣捆扎吊至吊盘上时，再用吊装鼻吊装。7.4吊盘上不得放置闲杂物品，杂物要随时清理。7.5夜间施工照明要充足，灯具应牢固的放在不妨碍施工的部位。7.6吊盘在升降时不得放置冷却壁和其他较重物品。（倒链除外）7.7吊盘起升时，应收起吊盘活动臂。施工人员应站在4根钢丝绳部位，握紧钢丝绳，观察是否碰触炉壁，如