干熄焦机械设备安装工法
中冶成工建设有限公司 颜 钰 张 峰
1 前言
干熄焦，简称C.D.Q.，是大型焦炉炼焦生产节能、环保的新技术，被列入国家炼焦行业重点推广技术，国家产业政策要求，新建4.3m以上焦炉必须配套建设干熄焦。随着国家对环保要求越来越严，以及能源日趋紧张等因素作用下，在未来几年，干熄焦工程建设将处于发展高峰期。
目前，国内外关于干熄焦施工技术方面的研究较少。由于干熄焦特定的功能和结构，干熄焦工程在施工组织、质量、工期、成本等方面的控制难度较大。中冶成工建设有限公司从八十年代初开始便致力于干熄焦施工技术的研究和开发，相继施工了四十多座干熄焦工程，总结和积累了丰富的施工组织管理经验及先进的施工工艺和施工方法，并于1996年编写了国家级工法《干熄焦设备安装工法》YJGF41-96。近年来，针对干熄焦工艺及干熄焦机械设备结构型式的发展和改进，在原工法的基础上不断地进行改进和新技术开发，完善并开发了新的干熄焦机械设备安装工程技术，并通过多个干熄焦工程应用，均取得了良好的经济效益和社会效益。
2006年，我公司主编的国家标准《焦化机械设备工程安装验收规范》GB50390-2006由建设部正式发布；2007年，我公司施工的莱钢1号干熄焦工程获中国企业联合会、中国企业家协会第十二批企业新纪录；2008年，我公司编写的《干熄焦成套施工技术》，通过中冶集团科技成果鉴定为国际先进水平；目前，我公司已有12项干熄焦工程安装方法被国家知识产权局受理为发明专利。
2 工法特点
2.1 工艺技术先进，确保安装质量。
本工法针对干熄焦的功能和结构特点，采用了“一条基准中心线控制技术”、“钢柱一次落位校正定位技术”、“熄焦槽钢结构分段吊装，高空组合，分段摊消制造误差技术”、“熄焦槽壳体焊接防变形技术”、“熄焦槽壳体组装时防止吊装变形技术”、“干熄焦全系统动态气密性试验技术”、“锅炉联络管焊接工艺技术”等关键技术，确保了安装质量，经济性、适用性和可操作性强。
2.2 方案因地制宜，经济合理。
根据提升机的结构形式以及布局位置和现场施工条件的不同，提升机可采用“地面组装，分层
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整体吊装”和“单件吊装、高空组合”两种安装方案，本工法对两种方案的经济性、安全性和质量进行了综合比较，施工时可根据现场实际条件选择更适宜的方法。
2.3 施工工序优化，缩短工期，降低成本。
本工法根据干熄焦熄焦槽设置在熄焦槽钢结构中间，供气装置设置在熄焦槽中间的特点，从工期、吊装机械综合考虑，采取熄焦槽壳体与熄焦槽钢结构、熄焦槽壳体与供气装置穿插安装的施工工序，缩短了工期，降低了成本。
根据北方干熄焦工程的特点，锅炉框架基本形成后，采取封闭体优先施工的施工工序，作为防风保温措施，既保证了锅炉焊接质量，又节约了施工临时措施费用。
2.4 施工工艺流程标准化、关联性强，重点、难点突出，针对性强。
本工法针对干熄焦机械设备的结构特点及设备间的关联性，制定了设备安装及试运转的总施工工艺流程及各单体设备的施工工艺流程，关联性强，突出关键工序，抓住关键控制点，制定相应的操作要点，内容详尽，重点、难点突出，针对性强。
3 适用范围
本工法适用于干熄焦机械设备安装。
4 工艺原理
我公司通过多年的干熄焦施工技术的研究和开发，开创了具有自主知识产权的关键工艺技术，确保工程高质量、高效率和低成本及安全竣工投产，创造最佳经济效益。 4.1 一条基准中心线控制工艺原理
干熄焦本体、循环系统和锅炉必须严格照联动生产线要求，控制纵、横、竖（即X、Y、Z坐标）三个方向的安装中心。方法是以一条线为基准，采取一系列技术措施投放各条“安装基准中心线”进行设备、构件安装。按联动设备安装中心的控制要求，精确投放一条与焦炉中心线和拦焦车轨道中心线平行的基准中心线，作为控制其他中心线的标准。以此基准中心线为基准，再精确分项投放一次除尘器和锅炉的安装控制中心线，及其他设备、构架、槽罐的安装基准线，设中心、标高标板。 4.2钢柱一次落位校正定位工艺原理
钢柱的垂直度校正，是H型钢高层钢结构安装、校正各环节中的一道关键工序，严格控制柱的垂直度偏差，其他各项几何精度才能保证。钢柱一次落位校正定位工艺是在钢柱吊装刚刚落位，没有安装横梁、斜撑等构件，连接接头的螺栓也未紧固，完全处于自由状态的情况下，利用缆风绳、链条葫芦及吊装机械吊臂头部摆动施加水平分力，将钢柱强制固定在预定控制点，校正效率高，精
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度高。
4.3熄焦槽钢结构分段吊装，高空组合，分段摊消制造误差工艺原理
熄焦槽钢结构是采用高强螺栓连接的H型钢高层钢结构，熄焦槽钢结构分段吊装，高空组合，分段摊消制造误差工艺是利用高强螺栓螺杆与螺孔壁之间的间隙余量，以钢柱的连接接头为分割基点，分段单件吊装，高空组合，校正，将制造误差分段摊消掉，取得极高的安装几何精度，其技术经济效益十分显著。
4.4 熄焦槽壳体焊接防变形工艺原理
利用强制反变形、分层焊接、对称同步焊接、断续、错位跳焊等工艺，防止焊接热量集中，从而防止熄焦槽壳体焊接变形。
4.5 干熄焦全系统动态气密性试验工艺原理
干熄焦全系统动态气密性试验是对传统的“静态保压法” 气密性试验的工艺创新，具有成本低，效率高的优点。该工艺是根据设备的结构、功能特点，利用本身设备进行的动态气密性试验。由于该系统设备不可能采取一般堵板的方法严密封堵，只能采取一般封堵之后不断向系统鼓风，同时又有大量漏风，利用送风量和漏风量之差维持一定的压力，在全系统保持正压这种状态下进行检验。该试验方法已被国家知识产权局受理为发明专利。
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5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
基础验收垫铁设置除盐水槽水压试验衬里除氧给水泵房锅炉框架钢结构熄焦系统下部台架第一段炉壳二、三、四炉壳熄焦槽钢结构红焦输送系统气体循环系统除尘系统烟气预处理器公用设施各种水泵除氧器换热器加药装置取样装置管道安装吹扫试压保温锅炉受热面汽包联络管焊接拍片第一段钢结构电机车运载车焦罐一次除尘钢结构二次除尘钢结构第二段钢结构膨胀节放散装置双叉溜槽二次除尘器二次除尘砌筑布袋式除尘器第三段钢结构除尘风机刮板机灰斗、加湿机支座管道焊接拍片五、六、七炉壳吊车梁第四段钢结构炉体平台水压试验附件及闸门烟道等焊接砌筑锅炉砌筑化学清洗排出装置装入装置溜槽、皮带机循环风机热管换热器循环系统管道提升机轨道提升机自动对位装置冷却套管一次除尘砌筑电梯筒除尘管道排灰阀及灰斗循环系统平台刮板机斗提、加湿机全体气密性试验设备单试设备联试设备联试温风干燥、烘炉热态投产4
5.2 施工组织统筹管理要点
干熄焦设备安装程序十分复杂，施工中各大专业单位、工种（土建、机械、筑炉、电气等）的进、退场，穿插作业繁复；设备、材料供货，大型机械和特殊工机具的配备，施工场地的规划利用关系密切，从施工准备起，直到投产，实施全过程的“网络法”统筹管理，才能有效地组织施工，取得优质、高速、低成本的成果，创造最佳经济效益。 5.2.1大型吊装机械配置
干熄焦设备的大、长、重件多，本体框架高达四五十米，提升机安装在四五十米以上高空，锅炉汽包重达将近20吨??这些设备、构件必须采用大型吊车吊装。大型吊装机械的配置必须根据不同的场地条件和不同的资源情况进行合理安排、综合调度。 5.2.2 用“网络计划法”和“网络反推法”统筹全工程
从工程准备阶段（设计、订货）就运用“网络计划法”和“网络反推法”进行统筹管理，制定出各个阶段的重大节点，不得突破。它包括：设备图纸、资料的提供日期；设备、大宗材料、特殊材料的供货期；土建、机械、筑炉、电气??等各专业单位的分段工期和穿插交接点；电气室受电和设备调试工期；排冷焦试验、全体气密性试验、锅炉化学清洗，与焦炉设备衔接、烘炉暂设、直到烘炉投产、锅炉管子吹洗和安全阀调试结束。 5.2.3施工场地总体规划布局
从施工准备起，必须规划好土建、结构、机械、筑炉的施工用场地。因为干熄焦本体砼基础交工前一个月，结构专业就必须开始拼装干熄焦本体钢结构，机械专业就必须进场组装熄焦炉炉壳和供气装置下部台架。在干熄炉壳安装过程中，结构专业（干熄焦本体钢结构）和机械专业(供气装置、装入装置、水封槽、预存室放散装置)必须穿插施工，既使干熄炉壳安装完毕也还是机械设备---提升机安装高峰期，并且筑炉专业又要插入施工---砌筑熄焦炉；一次除尘器及钢结构又制约着一次除尘砌筑、矩形膨胀节浇筑和设备(矩形膨胀节、叉形溜槽、冷却套管、格式排灰阀、刮板机)安装，干熄焦锅炉安装和二次除尘器及钢结构安装相对独立。到中后期，土建专业还要插入施工一些砼基础??这五大专业实物量大，施工用地较多，事前科学布局好施工用地，，避免中间穿插大倒腾。可极大地提高效率、降低成本、缩短工期。 5.3 垫铁设置方法
5.3.1框架、构架采用“座浆法”设置安装垫铁。 5.3.2设备安装采用“反座浆法”设置垫铁。 5.4熄焦槽壳体及供气装置安装
熄焦槽由熄焦槽壳体、内衬耐火材料及底部的供气装置组成。熄焦槽壳体是一个大型薄壳
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