焦炉煤气下喷管埋设施工方法研究

时间:2022-09-10 01:45:32

焦炉煤气下喷管埋设施工方法研究

本文主要介绍了在朝川焦化厂1#焦炉煤气下喷管埋设过程中,采用“模具定位校正法”的施工方法。采用这一施工方法,在进度、质量方面都取得了很好的效果,取得了良好的经济效益,得到了建设单位和监理单位的认可。

关键词:焦炉基础顶板、下喷管、模具、标高、垂直度、中心距

工程概况:

河南省朝川焦化有限责任公司1#焦炉扩建工程位于朝川焦化厂生产区内,与2#焦炉首尾相接,并列布置。本次焦炉扩建规模为1#焦炉(2×42孔JN43-80),年产冶金焦30万吨。焦炉基础顶板中下喷管1204根,管径为DN40,长度为650mm。

工程特点:

埋设数量多,工期短;

安装精度要求高,设计误差为±3mm;

下喷管和清扫管纵横排列;

立体作业,交叉作业,施工配合要求高;

根据这些特点,我们做了充分的技术准备,与建设单位、设计单位和监理单位紧密配合,熟悉图纸和进行图纸会审、收集和购置技术标准和规范,深入施工现场掌握第一手现场资料,编制详细的施工方案和作业指导书,根据设计的特殊要求制定了“模具定位校正”的施工工艺方法。

工程背景:

焦炉煤气下喷管与炉体砖煤气道联结,是煤气进入焦炉内的通道。由于砖煤气道中心距要求非常严格,因此,焦炉煤气下喷管的中心位置必须保证严格达到设计的要求。但是,在实际土建施工过程中,由于浇筑混凝土搅动等原因,造成焦炉煤气下喷管埋设误差大,不符合耐火砖模数,结果砌砖时砌不下去,被迫二次返工,重新埋设;有的焦炉在投产后发现煤气下喷管与砖煤气道孔轴线不重合,影响砖煤气道喷浆和煤气流通,甚至出现管砖被拉裂、煤气渗漏的现象,严重影响安全生产。因此,焦炉煤气下喷管在埋设过程中,要采取必要措施将误差控制在设计范围以内。

目前就国内情况来讲,埋设焦炉下喷管的方法一般有两种:一种是先固定好焦炉下喷管,然后和焦炉基础顶板一起浇注混凝土;另一种是先在焦炉基础顶板上预留焦炉下喷管的安装孔,然后埋设焦炉下喷管。前一种方法虽然施工方法比较简单,但是很难保证焦炉下喷管的中心位置满足设计规范要求,很多情况下是虽然埋好了,但是由于满足不了设计规范要求,又不得不剔除不合格下喷管,重新进行埋设,造成返工,而且在返工过程中,由于要保证下喷管前后左右四个方向中心距都满足设计规范要求,“牵一发而动全身”,造成施工难度增加,严重影响了工期和质量;由于后一种施工方法相对前一种来说误差比较小,故多采用此方法施工。我们总结了这些经验和不足,大胆创新,采用我们自制的模具,取得了比较令人满意的效果。

模具定位校正法埋设下喷管施工方法:

4.1测量放线:

在焦炉基础顶板上,以焦炉两端炭化室和焦炉纵、横向中心线为测量基准线,按设计间距弹出全炉每根下喷管中心位置的网格线。具体方法是:用经过校正选定的钢卷尺,先测量总尺寸,即测量边燃烧室下喷管中心线与焦炉横中心线间的尺寸和边立火道下喷管中心线与焦炉纵中心线间的尺寸。验证以后,由焦炉纵向中心线和横向中心线分别向两边弹出下喷管中心位置线,在弹线过程中若依次一条一条弹,则难免会出现由于累计误差而导致最终下喷管中心线误差较大的现象,为了避免这种现象,我们采用了“跳跃弹线”的方法,以横向为例:按焦炉煤气下喷管中心线设计要求尺寸,从焦炉横向中心线开始,每隔4个下喷管中心距弹出一道墨线,然后以所弹墨线为基准,反向再每隔2个下喷管中心距弹出一道墨线,最后弹出两道下喷管中心线之间的墨线,这样就可以基本消灭累计误差。墨线之间的误差可控制在±2mm范围内。弹出煤气下喷管中心位置网格线不仅确定了煤气下喷管的位置,而且可以检验土建单位预留的下喷管孔洞能否满足要求,以便于提早采取措施。对墨线本身的准确性要进行仔细的复查。待煤气下喷管中心位置网格线全部弹完后,报请监理、甲方,整体进行检验,确保合格。

4.2安装下喷管:

4.2.1模具加工:

焦炉煤气下喷管标高要求露出红砖表面不宜超过20mm(误差为-5 ~ 0mm),而且要保证其垂直度。针对煤气下喷管的中心距、标高和垂直度三方面综合考虑,我们制作了煤气下喷管埋设模距,具体做法如下:

由于每个燃烧室有28根下喷管,我们采用20#的槽钢4根,每根长3米,在每根槽钢立面上,严格按照下喷管中心距画出中心线,在中心线两侧画出下喷管外径位置线,在下喷管外径位置线处各焊一块如图1的开槽钢板,

图1

再加工如图2的钢挡板,并在挡板中间开孔焊上螺母,以便配合螺栓使用,

图2

由于此时的基础顶板并没有做找平层,存在高低不平的情况,所以在槽钢的两端用6#的槽钢各焊上一个平衡支腿,并在槽钢背面上凿孔焊上螺母,再配合平衡螺栓,用以调整槽钢水平。详见图3所示:

图3侧面视图

图4正面视图

4.2.2标高和垂直度控制:

下喷管标高要求露出红砖表面不宜超过20mm(误差-5~0mm),拉上线绳,找好标高准线之后,将钢挡板放入卡槽内,调整平衡螺栓,配合水平尺,使槽钢水平,拧紧固定螺栓将下喷管按标高线固定,若下喷管高于标高线,则用小锤轻轻敲击下喷管顶端使其下落至标高线;若下喷管高于标高线,则松开固定螺栓,将下喷管向上移至标高线处,再拧紧固定螺栓。这样就可以保证下喷管的标高和垂直度满足设计规范要求。

4.2.3中心距控制:

用经过校正的2米的钢卷尺测量下喷管纵向的中心距,由于下喷管顶端与喇叭口砖的周界的距离最短,故测量下喷管顶端的尺寸,控制在规定的误差之内即可。下喷管中心线的尺寸很难测准,实际都以测量管外皮至相应的管外皮间的尺寸,来控制中心线的尺寸,但由于管径不规则(呈椭圆形,壁厚不均,有毛刺等),故须往返进行测量,消除系统误差,保证中心线的准确性,同时要检查下喷管的丝扣或其他质量缺陷,由于下喷管固定在槽钢立面上,所以只需要测量槽钢两端的下喷管中心距相邻两排下喷管的中心距即可。

4.2.4下喷管固定:

待下喷管纵横向中心距都调整好之后即可进行混凝土浇灌固定。在焦炉基础顶板下面用油毡将土建预留孔洞堵严,用木板和铁丝将油毡固定好。开始浇灌混凝土时,先将预留孔内表面用水清洗干净,除净杂物,再开始浇灌。水泥按设计标号加细骨料(5~10mm)和膨胀剂配置,边浇灌边用细钢筋倒实灌满,浇灌好后,按规定的时间进行浇水养生。但注意浇灌部分的混凝土表面应与基础平台一平,以免炉体膨胀。等混凝土凝固之后即可将模具拆掉。为了避免等待混凝土凝固的时间过长,我们在水泥中添加了水玻璃,在不影响混凝土强度的同时,大大加快了水泥的凝固速度,加快了进度。

方法总结:

通过这种施工方法的优点是“三保”:第一保证标高;第二保证垂直度;第三保证中心距。充分保证了焦炉煤气下喷管的埋设符合设计规范的要求,避免了返工。从而在工期、质量、效益上都具有广泛的意义。

作者简介:杨杰,男,1981年出生,2006毕业于江苏徐州中国矿业大学建筑工程学院,建筑环境与设备工程专业,本科学历,2006年以来一直从事建筑施工技术管理工作,现在中国平煤神马能源化工集团建工集团土建处工作。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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