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梅山钢铁5号高炉炉壳安装焊接工艺及质量控制

2013-08-15

山西建筑 2013年28期
关键词:坡口高炉焊缝

朱 锐

(上海梅山钢铁股份有限公司资源分公司,江苏南京 210039)

1 工程概况

5号高炉工程是上海梅山钢铁股份有限公司(以下简称“梅钢”)二期项目760万t重点工程,2010年4月开工建设,2012年3月无负荷联动试车结束。高炉炉壳高47.4 m,直径3.1 m~17 m。设计容积4 070 m3,炉壳共分24大段,每段由设备制造厂分3块~4块制作出厂。综合考虑高炉高度、起重重量,从工作效率、经济角度出发,选用DBQ4000型塔机进行吊装。高炉炉壳采用自下而上安装方法,各段炉壳均在施工现场组装平台进行组装,采用塔吊整圈吊装。

2 梅钢二期项目工程质量管理特点及办法

1)高标准、严要求、争创“双优”工程。梅钢根据冶金建设工程质量评定标准,对梅钢二期项目建设提出更高质量目标:单位工程点合格率95%,优良率90%。

2)采用项目负责人制,配置质量监督工程师对项目专项负责,全面掌握施工现场质量情况。质量监督工程师通过日常巡检,监督检查施工单位质量行为,使得质量隐患早发现、早处理。

3)采用月度对标检查、季度质量大检查,对二期项目建设质量进行评价和对比。在月度对标检查中,通过检查结果排名,施工单位可以相互进行比较,发现自己不足之处,互相竞争,提高施工质量。

4)针对梅钢二期项目特点,工程管理部门制定出相应管理办法。如:对供货商管理办法、焊接质量管理办法、钢结构制作管理办法、交工资料审核管理办法等。

5)过程施工严把“八道关口”:a.方案关——坚持按方案、按设计施工;b.交底关——坚持工程无交底不准施工;c.材料关——坚持不复检或不合格的材料不得用于工程;d.操作关——坚持持牌作业和先做样板段制度,人员不落实,责任不明确,不准盲目施工;e.会签关——坚持隐蔽工程会签和专业工序交接会签;f.内检关——坚持先自检后专检的原则,不经专检的工序不准进入下道工序;g.检验关——严格材料、成品及半成品施工过程中的质量检验;h.同步关——坚持实体与软件资料同步,资料不全,不准通知监理验收。

3 炉壳安装方法及质量控制

炉缸带炉壳是高炉炉壳较厚、较重的部位,这里重点介绍炉缸1段和炉底封板安装:1)对高炉基础进行复测,放出四芯线。2)炉缸1段以及炉底封板在组装台上整体拼装,分2块吊装。3)组装时对组装台1∶1放样,弹出四芯线和中心线,配置垫板进行找正。4)炉缸1段以及炉底封板分四块吊到组装台上,在装配时对高度、上口水平度、中心和椭圆度进行找正,检查无误后填写装配检查记录,炉壳及炉底板安装允许偏差:a.炉底板纵横中心线:2.0 mm,经纬仪检查;b.炉底板标高:±10 mm,水准仪检查;c.炉底板上口高低差:4.0 mm,水准仪检查;d.炉底板焊后水平度:2D/1 000,水准仪检查;e.外壳钢板圈中心(相对炉底中心):H/1 000,线坠钢尺检查;f.外壳钢板圈上口高低差:4.0 mm,水准仪检查;g.外壳钢板圈最大与最小直径之差:2D/1 000,钢尺检查。5)配置8名焊工对称同步焊接,消除焊接应力和焊接变形。6)焊缝探伤完成后复查定拼装精度,检查合格后填写拼装记录表。7)设置临时操作平台和吊装设施,分块吊装。

4 炉壳焊接方法及质量控制

高炉炉壳材料为BB503钢,板厚50 mm~80 mm;炉底板采用Q235-C钢,板厚25 mm。BB503钢是宝钢自行开发研制的高炉炉壳专用钢,已成功应用于宝钢三号、四号高炉,该材质的焊接性与普通低合金钢相近,要求厚板焊接时焊前预热、焊后后热、施工工序多、焊接周期长。炉壳立缝除煤气封罩采用二氧化碳气体保护焊外,其余均采用全自动焊。全自动焊有两种方法可供选择:丝极电渣焊及林肯自保护立焊。电渣焊已在宝钢一、二、三、四号高炉成功运用。立缝焊接主要采用KES法自动焊,横缝采用半自动焊(林肯焊机)。

1)丝极电渣焊(KES)。a.坡口检查。炉壳拼装好以后,坡口错边不超过2 mm;焊接区域内清理干净,无毛刺、污物。b.拼装定位。在炉壳内壁间断焊接,焊缝长度90 mm,间距400 mm,焊缝成型平滑均匀。焊接前进行预热,温度控制在120℃左右,预热宽度90 mm。c.安装定位板。在炉壳外侧安装定位板,定位板单侧与炉壳焊接,以便于拆卸,材质与炉壳相同。最下面一块定位板距底边200 mm,最上面一块定位板距顶边150 mm。d.电焊机轨道。轨道采用40×40×5直角角钢,超出炉壳500 mm,导轨与焊缝距离100 mm。e.焊缝两端按照规范要求加装引弧板,坡口与材质和炉壳相同。f.安装冷却器时划出中心线。g.焊接材料按照规范要求进行烘烤,由专人负责领取并建立台账。

2)炉壳立缝自保护焊接。a.坡口检查。炉壳拼装好以后,坡口错边不超过2 mm;焊接区域内清理干净,无毛刺、污物。b.拼装定位。在炉壳内壁间断焊接,焊缝长度90 mm,间距400 mm,焊缝成型平滑均匀。焊接前进行预热,温度控制在120℃左右,预热宽度90 mm。c.安装定位板。在炉壳外侧安装定位板,定位板单侧与炉壳焊接,以便于拆卸,材质与炉壳相同。最下面一块定位板距底边200 mm,最上面一块定位板距顶边150 mm。d.焊缝两端按照规范要求加装引弧板,坡口与材质和炉壳相同。e.焊接材料按照规范要求进行烘烤,由专人负责领取并建立台账。

3)炉壳立缝二氧化碳气体保护焊。煤气封罩因倾斜度很大,不能采用自动焊接,故采用二氧化碳气体保护焊。a.坡口检查。炉壳拼装好以后,坡口错边不超过2 mm;焊接区域内清理干净,无毛刺、污物。b.拼装定位。在炉壳内壁间断焊接,焊缝长度90 mm,间距400 mm,焊缝成型平滑均匀。焊接前进行预热,温度控制在120℃左右,预热宽度90 mm。c.安装定位板。在炉壳外侧安装定位板,定位板单侧与炉壳焊接,以便于拆卸,材质与炉壳相同。最下面一块定位板距底边200 mm,最上面一块定位板距顶边150 mm。d.天气环境不好时,做好防风、防雨措施。

4)焊后检查。焊缝焊接好24 h后可进行外观检查,焊缝外观质量不低于GB 50236-2011中Ⅲ级规定。外观检查合格后进行无损检测,超声波探伤按GB 11345-89进行,B类Ⅱ级合格。

5 结语

梅钢5号高炉工程已于2012年3月无负荷联动试车结束,并顺利投入使用,焊缝无损探伤合格率100%,工程质量在冶金质量监督总站质量大检查和宝钢联合检查中多次受到好评。

[1] GB 50236-2011,现场设备、工业管道焊接工程施工规范[S].

[2] GB 50372-2006,炼铁机械设备工程安装验收规范[S].

[3] GB 50231-2009,机械设备安装工程施工及验收通用规范[S].

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