沈建刚
武钢绿色城市技术发展有限公司，湖北 武汉 43000
摘 要 武钢三炼钢厂250t转炉烟道式余热锅炉更换工程,克服了无经验、场地狭窄、环境复杂、工期紧、要求高等困难。经过前期勘察设计、过程协调控制，使用炉前450t天车120t液压吊及BC跨40t天车转跨：设置卷扬机，挂设5套滑轮组将烟道式余热锅炉分段吊装穿入就位。首创武钢大吨位转炉烟道式余热锅炉更换工程成功经验。
关键词 烟道余热锅炉 移动烟罩 吊装
前 言：
二○○四年五月十二日武钢三炼钢厂250吨转炉烟道式余热锅炉(下简称烟道) 更换工程开工.如何在计划工期内安全、优质、高速地完成该项工程中烟道的吊运、安装是我们讨论的主要内容。
一、选题理由：
武钢三炼钢厂是90年代建成投产，集当代冶金科技之大成的世界一流水平现代化钢厂。其中两座250吨转炉是目前最大规模的炼钢设备，其中烟道是转炉炼钢生产中的重要一次烟气除尘设备，担负着收集炼纲过程中产生的烟气、尘埃的功能，是受高热、高压的巨大管道式锅炉。设计压力为4.2Mpa。
由于投产以来已多次泄漏，严重危害生产和检修安全。本次工程更换的是其中22米长,泄漏最厉害的一段。位置从移动烟罩法兰以上到烟道弯头下，呈40°角斜穿CD跨三层平台。
由于类似规模烟道的更换工程在我国尚无先例，无直接经验可借鉴利用；原设备均为国外产品，缺乏图纸及各种技术资料的现实；巨大的产量与影响整个武钢生产的重要地位，都必须要求我们科学合理设计施工方案，确保工程施工顺利进行。
二、方案的选择
㈠现状调查
需要更换的烟道是由164根φ60.3mm×3.91 mm的无缝鳍片钢管围成直径φ3780 mm的筒体。位置在转炉上的移动烟罩上方，烟道下口（中心
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标高+28.732）同移动烟罩由法兰连接；上口（中心标高+42.873）连接旧烟道。
接口采用氩弧焊接，100%X光拍片检验，Ⅱ级以上合格。
新烟道重28吨。
㈡吊装不利因素
1. 由于钢厂建设设计未考虑烟道的检修问题，周围生产设备众多。
2. 除了原来旧烟道所在位置外，无任何其他通道空间，施工空间紧迫狭窄。
3. CD跨无吊装设备，无垂直吊装空间。
4. 类似工程我国无先例、无直接施工经验可借鉴。
5. 单层平台净高仅为7.2米，且被设备环抱。结构、机械不容破坏，拆卸。
6. 为确保安装、焊接质量，烟道每根管口对接必须符合标准。吊装、运输时，不能有任何砸、挤、碰、撞损伤。
7. 工期必须服从生产需要，整个吊运施工只有2天工期。
8. 烟道附属联箱围管最大外径5米，起吊困难。
㈢吊装有利因素
1.BC跨有一台40t天车。
2.BC跨3号炉预留位置处有一从地面直至屋顶的吊装孔。
3. 转炉上的移动烟罩可以水平移开，增加8米的净高空间。
4. 各层平台紧凑，滑轮吊装点选择随意方便。
综上所述，我们提出的总体方法是：旧烟道破坏性拆除。将新烟道分成两段，分别吊装、利用炉前AB跨450t天车将备品运至吊装孔附近地面、设置120t液压吊将备品转运至BC跨吊装孔下、移开移动烟罩，利用BC跨40t天车吊起备品，120t液压吊配合调整角度、40t天车吊起备品并水平运至移动烟罩移开后的空间位置、利用移动烟罩的空间将新烟道在转炉上方调整好角度，挂设五组滑轮组，利用卷扬机牵引烟道。顺着旧烟道所在位置空间穿进CD跨，安装就位。
三、具体施工方案
㈠准备工作
1. 烟道分段
将22米烟道分成8米、14米两段。其中14米段能够利用移动烟罩和平台相加的15.2米净高空间。
尺寸长度的订立是根据两层平台的高度所定，将接口分别放在平台以上，便于安装焊接。
中间接口，直接连接。即在制造时就完成所有164组管口的上、下段装配，控制总体安装标准和每组管口对接质量，并对其编号、加固定圈和米字支撑固定，位置在管口300mm处。
设置四组导向限位装置，便于安装。
3.原始尺寸记录
旧烟道拆除后，将丢失空间安装位置尺寸依据，新烟道又分段吊进相关位置，组装，能否恢复原始空间位置就是该工程的关键。
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①烟道控制尺寸的测量与标识
拆除前，以连接法兰为基准，圆周均布四点（用法兰连接销孔作参考）向上量出13m、20m两处，各对应圆周均布四点。用仪器测量每点的空间位置，并在旁边相应地方平台上焊线架，挂线测量，每点的标高及水平距离。线架以能真实记录尺寸为准且牢固，并不影响拆除、安装位置。
②．在各平台上，烟罩余热锅炉下侧最低圆周点处焊接位置标志点，并水平测出距离，在平台板上打上标志。
3. 检修40t吊车，试重，确保行车起重时的起重量。
4. 插吊装专用绳扣，焊吊装挡；爬梯制作。
5. 每段烟道内分别在接口下搭设临时操作平台及爬梯。
6. 开工前检查移动小车的走行系统是否完好并试重，确保小车开工后运行正常。
7. 工前由甲方清理相关平台的废物，开工后堆放构件。
8. 提前三天设置卷扬机，挂设吊装、倒运滑轮组，制作好运输马鞍座。
9. 每段烟道上端设立两组主吊滑轮组，（上段长8m 重12t；十楼设置
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27.5kW卷扬机一台，挂3×3 15t滑车组两组“1、（2）”；下段长14m 重16t；九楼设置27.5kW卷扬机一台挂4×4 20t滑车组两组“3、（4）”。
10.六楼设置22.5kW卷扬机一台，B跨氧枪滑道上挂设一组3×3 15t滑车组“5”，用以调整两段烟道吊装角度。
八楼ＣＤ跨４—5平台梁承载力校核：
须承载受力的平台梁和多根不同规格的承载梁组成整体框架。现将其中最小规格、抵抗强度最薄弱的构件梁作为校核对象。令其单根承受14米烟道全部重量16吨。平台梁材质为Q235钢。
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所有单件备品载荷分别由三根以上承载梁分担，故平台梁完全能承受所有附加载荷。
11. 新烟道内预设爬梯和接口处安装平台，便于安装焊接并兼作下部空间的保护棚。安装后期拆除。
㈢构件运输
此次涉及构件数量多，体积庞大，运输通道和临时摆放地的安排稍有不慎，直接影响工期，事关重大，本方案为运输方案。
1．新备品全部提前三天送进厂房内A2B2处。
2．用120t液压吊倒运进出吊装孔的新旧构件。
3．炉前天车配合所有备品构件的吊运。
4. 旧件拆除后暂放六楼。
5. 新件就位后，旧件倒运地面。
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㈣安装吊运
1. 用炉前450t天车将烟道吊到3#炉地面。
2. 用120t液压吊将一端伸到吊装孔内。
3. 用40t天车接住一端，用120t液压吊配合送进吊装孔，40t天车吊到原移动烟罩处。
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4. 连接八楼两组主滑轮1、2及六楼辅滑轮5。用1、2滑轮组吊住上段重心以上的千斤捆绑绳，用滑轮组5吊住上段重心以下的千斤捆绑绳。
5. 向卷扬机转移载荷。
6. 摘40t天车钩。
7. 用卷扬机牵引调整好烟道角度，逐步将烟道穿进通道，利用10t导链微调配合吊到最高位置。
8. 用导链调整、加保护绳，安装临时支撑；卸开滑轮组5。
9. 卷扬机卸载。
余下烟道安装吊运如法类推。
10. 移回移动烟罩。
11. 连接下段与移动烟罩的法兰销。使烟道基本定位。
12. 连接上下段。
13. 以氧枪心为基准，调整上段上口与旧管口的相对位置，固定活动支铰。
14. 逐一配接过渡管，连接新旧管口。施焊及完成后续施工。
㈤临时支撑固定方案
1.上部垂段：
拆除前，在十一楼平台上用[40槽钢固定上部垂段烟道；十楼加I30工字钢临时斜支撑下部垂段烟道。
2.斜下段：
斜下段与移动烟罩法兰连接定位后，移动烟罩余热锅炉
小车要移开安装其它附件。因此，下段必须临时支撑固定于平台大梁上。
下段定位后，连接原有活铰支撑。
在活铰支撑杆下加I30工字钢与平台连接，使其变成固定铰。
3.在上端加强圈上分左、右、下三方加I30工字钢与平台连接，使烟道不能在垂向、周向、轴向及水平方向运动。
4.工程完后拆除所有临时支撑。
结束语：
经过实践,上述烟道吊运方案得到验证：在整个吊运过程中，使烟道完全处于有效控制之中，除捆绑绳外，未与其他东西接触。任何体位调整都在空中完成。由于组织合理，工期缩短四小时。确保了整个工程的圆满完成.为今后此类工程提供了成功经验。
参考文献：
中国建筑工业出版社《简明钢结构设计手册》 严正庭 严 立