首鋼京唐燒結(jié)脫硫除塵裝備安裝施工技術(shù)

史以揚(yáng)，周 翔

福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000

1 工程概況

首鋼京唐2×500m2燒結(jié)煙氣脫硫脫硝深度治理改造工程，位于渤海灣中心地帶——唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)。2018 年，《唐山市鋼鐵、焦化超低排放和燃煤電廠深度減排實(shí)施方案》發(fā)布，素有中國鋼鐵“掌上明珠”之美譽(yù)的首鋼，率先響應(yīng)號召，一舉將其2×500m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行超低排放改造，采用SSC 干式超凈+SCR 脫硝工藝，建設(shè)過程通過合理的施工組織，制定并采用合理有效施工方案，保障項(xiàng)目如期投產(chǎn)。

脫硫系統(tǒng)由吸收塔、吸收劑制備系統(tǒng)、布袋除塵器、電氣、儀表及控制系統(tǒng)組成，施工需要涉及的工種有機(jī)電設(shè)備、電氣、儀表、保溫、儀控等。

經(jīng)本系統(tǒng)脫硫脫硝后排放指標(biāo)達(dá)到：SO2 濃度≤35mg/Nm3（干標(biāo)，16%O2），粉塵濃度≤10mg/Nm3（干標(biāo)，16%O2）。

2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

項(xiàng)目共包含4 套脫硫脫硝系統(tǒng)，總平規(guī)劃分為南、北區(qū)施工，其中脫硫部分鋼架約3600t，除塵器約4600t，吸收塔煙道約2600t，脫硝部分約12000t，設(shè)備結(jié)構(gòu)總重超2.2 萬t。

（1）主體結(jié)構(gòu)噸位大，吊裝“鉤數(shù)”多，另外除塵器部分墻板迎風(fēng)面大，吊裝危險(xiǎn)性高，容易受大風(fēng)天氣限制吊裝；

（2）項(xiàng)目所在地位于曹妃甸工業(yè)區(qū)，工程所在位置靠近海邊，當(dāng)?shù)貧夂驐l件冬季為風(fēng)季，且本項(xiàng)目主要安裝階段就在冬季，大風(fēng)天氣對室外吊裝作業(yè)產(chǎn)生極大限制；

（3）因?qū)儆诟脑祉?xiàng)目，現(xiàn)場場地十分受限，對施工總平面圖規(guī)劃提出了很高要求，個(gè)別區(qū)域只能允許一輛車通過，施工場地規(guī)劃需更加嚴(yán)謹(jǐn)，另外在施工過程中存在多專業(yè)、部位的交叉施工，場地協(xié)調(diào)的工程量大；

（4）地下條件復(fù)雜，除了對樁基、土建造成的影響，在安裝階段，因建筑物所在區(qū)域附近存在地下管廊，限制了塔吊等大型機(jī)械的使用。

3 安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 吊裝機(jī)械選擇

結(jié)合本項(xiàng)目總平面布置圖，除塵器高度為45.35m，吸收塔高度為58.775m，南區(qū)除塵器橫向總長為38m，縱向總長度為42.4m。南區(qū)的主體設(shè)備吊裝僅有南側(cè)和東側(cè)兩個(gè)方向可站車吊裝，且南側(cè)通道下部為地下通廊。若設(shè)立塔吊，滿足本項(xiàng)目吊裝需求的最小塔吊型號為25t 塔吊。按照塔吊基礎(chǔ)對于地基承載力的要求，本項(xiàng)目塔吊基礎(chǔ)需打樁，但南側(cè)受地下通廊影響，東側(cè)受煙道布置影響，均無法設(shè)立塔吊。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，最終南區(qū)主要吊裝機(jī)械選定為2 臺250t 履帶吊，北區(qū)主要吊裝機(jī)械機(jī)械選定為2 臺280t 履帶吊，均采用58m 主臂+45m 副臂。履帶吊為本項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)的主要吊裝機(jī)械，覆蓋除吸收塔頂部方形段及最遠(yuǎn)處3 片墻板吊裝，履帶吊覆蓋范圍外的大型結(jié)構(gòu)，采用臨時(shí)租賃500t 汽車吊的方式進(jìn)行吊裝。

3.2 鋼支架組拼及安裝技術(shù)

（1）鋼支架安裝前，執(zhí)行好基礎(chǔ)交接檢查工作，嚴(yán)格復(fù)核鋼支架基礎(chǔ)的混凝土外觀質(zhì)量、標(biāo)高、跨距、預(yù)留地腳螺栓長度、地腳螺栓尺寸定位、抗剪槽定位及尺寸等，同時(shí)復(fù)核基礎(chǔ)的縱橫中心線及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)；

（2）本項(xiàng)目鋼支架主要由梁、柱、撐結(jié)構(gòu)組成，其中柱子為分段到貨，現(xiàn)場需進(jìn)行柱子組拼工作，柱子鋼材牌號為Q345，柱與柱對接焊接采用E50XX 型焊條，其余鋼結(jié)構(gòu)焊接采用E43XX 型焊條，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼焊條》（GB/T 5117）；對于設(shè)計(jì)說明中要求的二級焊縫，需采用超聲波探傷進(jìn)行焊縫內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)；

（3）鋼支架安裝過程，若現(xiàn)場場地條件允許，推薦采用地面組拼成“榀”吊裝，以減少高空焊接工作量，同時(shí)鋼支架地面組拼對焊接質(zhì)量更有保障，安全風(fēng)險(xiǎn)性較低；

（4）柱子吊裝前，先通過調(diào)整地腳螺栓墊塊高度以初步確定柱子底板標(biāo)高，吊裝后采用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀對鋼支架的標(biāo)高及垂直度進(jìn)行精調(diào)，后方可進(jìn)行斜撐的安裝及焊接；

（5）柱子安裝時(shí)，每層柱子及平臺安裝應(yīng)從地面控制軸線引至高空，避免安裝過程引起的累計(jì)誤差導(dǎo)致鋼支架最終超差；

（6）按照鋼支架設(shè)計(jì)說明，鋼支架安裝及驗(yàn)收完成后需及時(shí)進(jìn)行二次灌漿，當(dāng)二次灌漿無法及時(shí)完成時(shí)，可采用柱底板與基礎(chǔ)接觸面加墊鐵的方式，由中間墊鐵作為受力構(gòu)件，承擔(dān)上部荷載，嚴(yán)禁由地腳螺栓直接承擔(dān)鋼支架自重以外的荷載。

3.3 除塵器組拼及安裝技術(shù)

除塵器部分主要由底梁、灰斗、單元入口、墻板、內(nèi)部鋼支架、花板及氣密頂蓋組成，其關(guān)鍵部件組拼及安裝過程技術(shù)控制要點(diǎn)如下：

（1）底梁為分段到貨，到貨時(shí)注意復(fù)核底梁尺寸及彎曲度，現(xiàn)場條件允許的條件下，推薦兩段底梁地面組拼后進(jìn)行吊裝；

（2）底梁吊裝完成后，需復(fù)核底梁跨距及對角線是否符合設(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行焊接；

（3）灰斗為分片到貨，需地面組拼成灰斗板后再行吊裝?；叶方M拼過程，需注意焊縫氣密性，焊接質(zhì)量缺陷將影響除塵器整體漏風(fēng)率，在后續(xù)運(yùn)行過程還可能出現(xiàn)漏灰等質(zhì)量問題?；叶芬话悴捎谜羝闊?，灰斗外壁的蒸汽伴熱盤管對接時(shí)需采用氬弧焊打底以確保焊接質(zhì)量，蒸汽伴熱管全部貫通后還需進(jìn)行水壓試驗(yàn)；灰斗壁板吊裝后與底梁連接方式為搭接，雙面滿焊，灰斗背面豎主筋需頂住底梁焊接以確保結(jié)構(gòu)安全性［1］；

（4）單元入口地面組拼前需提前熟悉圖紙，組批過程及時(shí)復(fù)測尺寸。單元入口風(fēng)擋安裝完畢后，需在地面測試風(fēng)擋是否可處于全開、全關(guān)狀態(tài)，測試結(jié)束將風(fēng)擋進(jìn)行臨時(shí)限位；

（5）墻板為分片到貨，現(xiàn)場組拼后吊裝，長立柱和十字柱到貨后需復(fù)核其直線度以確保后續(xù)安裝質(zhì)量。墻板地面組拼過程需注意十字柱的偏心設(shè)計(jì)，墻板因迎風(fēng)面大，吊裝過程需充分考慮天氣因素，超過6 級風(fēng)力禁止吊裝，吊裝就位后可靠設(shè)置纜風(fēng)繩；

（6）花板組拼前選取水平堅(jiān)硬地面搭設(shè)作業(yè)平臺，要求平臺總體平面度≤3mm，平臺毛刺打磨干凈。花板分板鋪設(shè)完畢后先進(jìn)行尺寸復(fù)核，后進(jìn)行點(diǎn)焊固定。之后放置十字主筋及花板弧形板，并再次進(jìn)行定位尺寸復(fù)核，無誤后點(diǎn)焊固定，正式焊接過程采用4 名焊工跳焊，焊接順序?yàn)橄葍啥撕笾虚g，以減少變形；

（7）花板吊裝前需先將花板支撐角鋼安裝及調(diào)整到位，要求同一氣室所有支撐整體平面度≤4mm，此工序?qū)儆谕９ご龣z點(diǎn)?；ò宓跹b后需保障花板整體平面度≤8mm，平面度調(diào)整完畢后方可進(jìn)行花板焊接；

（8）氣密頂蓋要求整體氣密滿焊，氣密頂蓋吊裝完畢后需在凈氣室風(fēng)擋周圍安裝擋水板，全部焊接完成后需進(jìn)行淋水實(shí)驗(yàn)及消缺。

3.4 吸收塔組拼及安裝技術(shù)

吸收塔由蝦米彎段、文丘里、錐形段、裙座、直管段、上部方圓節(jié)及頂部方形段組成，其關(guān)鍵部件組拼及安裝過程技術(shù)控制要點(diǎn)如下：

（1）吸收塔蝦米彎段由若干分板組成，組拼過程注意各分包組拼位置，避免出現(xiàn)十字焊縫，吸收塔各結(jié)構(gòu)組拼焊接完成后需進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn)；蝦米彎段內(nèi)部導(dǎo)流葉片安裝角度需與氣流方向平行，葉片螺栓安裝后，螺母點(diǎn)焊固定；

（2）文丘里主要功能為氣流加速，故其安裝質(zhì)量要求較高，安裝誤差過大將導(dǎo)致文丘里異常磨損。按照設(shè)計(jì)文件要求，文丘里地面組拼需搭設(shè)平臺，要求平臺總體平面度≤3mm。各文丘里孔就位后，單獨(dú)測量文丘里孔垂直度≤3mm。文丘里組拼完成吊裝后，保證文丘里內(nèi)孔垂直度≤5mm；

（3）裙座是吸收塔的重要承重部件，對各部件焊縫質(zhì)量要求較高。裙座地面組拼時(shí)，需保障底板水平度，環(huán)梁焊接前需檢查坡口尺寸，保證焊接過程全熔透。環(huán)梁與筒體焊接過程先交錯段焊，后滿焊；

（4）方圓節(jié)組拼過程控制不嚴(yán)，容易導(dǎo)致安裝后與其他構(gòu)件錯口情況，影響吸收塔整體安裝質(zhì)量。方圓節(jié)一般為分片到貨，出廠前方圓節(jié)各分板已在車間進(jìn)行過預(yù)拼，并且有明顯的預(yù)拼標(biāo)識，現(xiàn)場組拼過程需嚴(yán)格按照分板圖施工，同時(shí)復(fù)核是否與預(yù)拼標(biāo)識一致；

3.5 料倉組拼及安裝技術(shù)

脫硫除塵器裝備中涉及到的料倉主要包含生石灰倉、消石灰倉及脫硫灰倉，倉體組拼及安裝過程中，倉體焊縫為氣密性焊縫，焊接完成后需進(jìn)行煤油滲透，檢測合格方可進(jìn)行防腐絕熱。

倉體吊裝就位后，需對內(nèi)部進(jìn)行全面檢查，對內(nèi)部臨時(shí)吊耳、腳手等全部割除打磨干凈，避免后續(xù)積灰結(jié)塊，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過分析首鋼京唐燒結(jié)脫硫除塵裝備結(jié)構(gòu)組成，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境特征，制定針對性的施工方案。施工過程中采取質(zhì)量預(yù)控措施，有序安排各工序，優(yōu)化施工流程，最終保障了項(xiàng)目的進(jìn)度目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)和安全目標(biāo)，對其他類似項(xiàng)目的施工組織可起到指導(dǎo)作用。