梅山鋼鐵5號高爐爐殼安裝焊接工藝及質(zhì)量控制

朱 銳

(上海梅山鋼鐵股份有限公司資源分公司，江蘇南京 210039)

1 工程概況

5號高爐工程是上海梅山鋼鐵股份有限公司(以下簡稱“梅鋼”)二期項目760萬t重點工程，2010年4月開工建設(shè)，2012年3月無負荷聯(lián)動試車結(jié)束。高爐爐殼高47.4 m，直徑3.1 m～17 m。設(shè)計容積4 070 m3，爐殼共分24大段，每段由設(shè)備制造廠分3塊～4塊制作出廠。綜合考慮高爐高度、起重重量，從工作效率、經(jīng)濟角度出發(fā)，選用DBQ4000型塔機進行吊裝。高爐爐殼采用自下而上安裝方法，各段爐殼均在施工現(xiàn)場組裝平臺進行組裝，采用塔吊整圈吊裝。

2 梅鋼二期項目工程質(zhì)量管理特點及辦法

1)高標準、嚴要求、爭創(chuàng)“雙優(yōu)”工程。梅鋼根據(jù)冶金建設(shè)工程質(zhì)量評定標準，對梅鋼二期項目建設(shè)提出更高質(zhì)量目標:單位工程點合格率95%，優(yōu)良率90%。

2)采用項目負責人制，配置質(zhì)量監(jiān)督工程師對項目專項負責，全面掌握施工現(xiàn)場質(zhì)量情況。質(zhì)量監(jiān)督工程師通過日常巡檢，監(jiān)督檢查施工單位質(zhì)量行為，使得質(zhì)量隱患早發(fā)現(xiàn)、早處理。

3)采用月度對標檢查、季度質(zhì)量大檢查，對二期項目建設(shè)質(zhì)量進行評價和對比。在月度對標檢查中，通過檢查結(jié)果排名，施工單位可以相互進行比較，發(fā)現(xiàn)自己不足之處，互相競爭，提高施工質(zhì)量。

4)針對梅鋼二期項目特點，工程管理部門制定出相應(yīng)管理辦法。如:對供貨商管理辦法、焊接質(zhì)量管理辦法、鋼結(jié)構(gòu)制作管理辦法、交工資料審核管理辦法等。

5)過程施工嚴把“八道關(guān)口”:a.方案關(guān)——堅持按方案、按設(shè)計施工;b.交底關(guān)——堅持工程無交底不準施工;c.材料關(guān)——堅持不復(fù)檢或不合格的材料不得用于工程;d.操作關(guān)——堅持持牌作業(yè)和先做樣板段制度，人員不落實，責任不明確，不準盲目施工;e.會簽關(guān)——堅持隱蔽工程會簽和專業(yè)工序交接會簽;f.內(nèi)檢關(guān)——堅持先自檢后專檢的原則，不經(jīng)專檢的工序不準進入下道工序;g.檢驗關(guān)——嚴格材料、成品及半成品施工過程中的質(zhì)量檢驗;h.同步關(guān)——堅持實體與軟件資料同步，資料不全，不準通知監(jiān)理驗收。

3 爐殼安裝方法及質(zhì)量控制

爐缸帶爐殼是高爐爐殼較厚、較重的部位，這里重點介紹爐缸1段和爐底封板安裝:1)對高爐基礎(chǔ)進行復(fù)測，放出四芯線。2)爐缸1段以及爐底封板在組裝臺上整體拼裝，分2塊吊裝。3)組裝時對組裝臺1∶1放樣，彈出四芯線和中心線，配置墊板進行找正。4)爐缸1段以及爐底封板分四塊吊到組裝臺上，在裝配時對高度、上口水平度、中心和橢圓度進行找正，檢查無誤后填寫裝配檢查記錄，爐殼及爐底板安裝允許偏差:a.爐底板縱橫中心線:2.0 mm，經(jīng)緯儀檢查;b.爐底板標高:±10 mm，水準儀檢查;c.爐底板上口高低差:4.0 mm，水準儀檢查;d.爐底板焊后水平度:2D/1 000，水準儀檢查;e.外殼鋼板圈中心(相對爐底中心):H/1 000，線墜鋼尺檢查;f.外殼鋼板圈上口高低差:4.0 mm，水準儀檢查;g.外殼鋼板圈最大與最小直徑之差:2D/1 000，鋼尺檢查。5)配置8名焊工對稱同步焊接，消除焊接應(yīng)力和焊接變形。6)焊縫探傷完成后復(fù)查定拼裝精度，檢查合格后填寫拼裝記錄表。7)設(shè)置臨時操作平臺和吊裝設(shè)施，分塊吊裝。

4 爐殼焊接方法及質(zhì)量控制

高爐爐殼材料為BB503鋼，板厚50 mm～80 mm;爐底板采用Q235-C鋼，板厚25 mm。BB503鋼是寶鋼自行開發(fā)研制的高爐爐殼專用鋼，已成功應(yīng)用于寶鋼三號、四號高爐，該材質(zhì)的焊接性與普通低合金鋼相近，要求厚板焊接時焊前預(yù)熱、焊后后熱、施工工序多、焊接周期長。爐殼立縫除煤氣封罩采用二氧化碳氣體保護焊外，其余均采用全自動焊。全自動焊有兩種方法可供選擇:絲極電渣焊及林肯自保護立焊。電渣焊已在寶鋼一、二、三、四號高爐成功運用。立縫焊接主要采用KES法自動焊，橫縫采用半自動焊(林肯焊機)。

1)絲極電渣焊(KES)。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯邊不超過2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進行預(yù)熱，溫度控制在120℃左右，預(yù)熱寬度90 mm。c.安裝定位板。在爐殼外側(cè)安裝定位板，定位板單側(cè)與爐殼焊接，以便于拆卸，材質(zhì)與爐殼相同。最下面一塊定位板距底邊200 mm，最上面一塊定位板距頂邊150 mm。d.電焊機軌道。軌道采用40×40×5直角角鋼，超出爐殼500 mm，導(dǎo)軌與焊縫距離100 mm。e.焊縫兩端按照規(guī)范要求加裝引弧板，坡口與材質(zhì)和爐殼相同。f.安裝冷卻器時劃出中心線。g.焊接材料按照規(guī)范要求進行烘烤，由專人負責領(lǐng)取并建立臺賬。

2)爐殼立縫自保護焊接。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯邊不超過2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進行預(yù)熱，溫度控制在120℃左右，預(yù)熱寬度90 mm。c.安裝定位板。在爐殼外側(cè)安裝定位板，定位板單側(cè)與爐殼焊接，以便于拆卸，材質(zhì)與爐殼相同。最下面一塊定位板距底邊200 mm，最上面一塊定位板距頂邊150 mm。d.焊縫兩端按照規(guī)范要求加裝引弧板，坡口與材質(zhì)和爐殼相同。e.焊接材料按照規(guī)范要求進行烘烤，由專人負責領(lǐng)取并建立臺賬。

3)爐殼立縫二氧化碳氣體保護焊。煤氣封罩因傾斜度很大，不能采用自動焊接，故采用二氧化碳氣體保護焊。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯邊不超過2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進行預(yù)熱，溫度控制在120℃左右，預(yù)熱寬度90 mm。c.安裝定位板。在爐殼外側(cè)安裝定位板，定位板單側(cè)與爐殼焊接，以便于拆卸，材質(zhì)與爐殼相同。最下面一塊定位板距底邊200 mm，最上面一塊定位板距頂邊150 mm。d.天氣環(huán)境不好時，做好防風(fēng)、防雨措施。

4)焊后檢查。焊縫焊接好24 h后可進行外觀檢查，焊縫外觀質(zhì)量不低于GB 50236-2011中Ⅲ級規(guī)定。外觀檢查合格后進行無損檢測，超聲波探傷按GB 11345-89進行，B類Ⅱ級合格。

5 結(jié)語

梅鋼5號高爐工程已于2012年3月無負荷聯(lián)動試車結(jié)束，并順利投入使用，焊縫無損探傷合格率100%，工程質(zhì)量在冶金質(zhì)量監(jiān)督總站質(zhì)量大檢查和寶鋼聯(lián)合檢查中多次受到好評。

［1］ GB 50236-2011，現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范［S］.

［2］ GB 50372-2006，煉鐵機械設(shè)備工程安裝驗收規(guī)范［S］.

［3］ GB 50231-2009，機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范［S］.