梅山鋼鐵5號(hào)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(hào)高爐工程是上海梅山鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“梅鋼”)二期項(xiàng)目760萬(wàn)t重點(diǎn)工程，2010年4月開(kāi)工建設(shè)，2012年3月無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試車結(jié)束。高爐爐殼高47.4 m，直徑3.1 m～17 m。設(shè)計(jì)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(jì)角度出發(fā)，選用DBQ4000型塔機(jī)進(jìn)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(chǎng)組裝平臺(tái)進(jìn)行組裝，采用塔吊整圈吊裝。

2 梅鋼二期項(xiàng)目工程質(zhì)量管理特點(diǎn)及辦法

1)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、爭(zhēng)創(chuàng)“雙優(yōu)”工程。梅鋼根據(jù)冶金建設(shè)工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)梅鋼二期項(xiàng)目建設(shè)提出更高質(zhì)量目標(biāo):單位工程點(diǎn)合格率95%，優(yōu)良率90%。

2)采用項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制，配置質(zhì)量監(jiān)督工程師對(duì)項(xiàng)目專項(xiàng)負(fù)責(zé)，全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量情況。質(zhì)量監(jiān)督工程師通過(guò)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(duì)標(biāo)檢查、季度質(zhì)量大檢查，對(duì)二期項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和對(duì)比。在月度對(duì)標(biāo)檢查中，通過(guò)檢查結(jié)果排名，施工單位可以相互進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)自己不足之處，互相競(jìng)爭(zhēng)，提高施工質(zhì)量。

4)針對(duì)梅鋼二期項(xiàng)目特點(diǎn)，工程管理部門(mén)制定出相應(yīng)管理辦法。如:對(duì)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(guò)程施工嚴(yán)把“八道關(guān)口”:a.方案關(guān)——堅(jiān)持按方案、按設(shè)計(jì)施工;b.交底關(guān)——堅(jiān)持工程無(wú)交底不準(zhǔn)施工;c.材料關(guān)——堅(jiān)持不復(fù)檢或不合格的材料不得用于工程;d.操作關(guān)——堅(jiān)持持牌作業(yè)和先做樣板段制度，人員不落實(shí)，責(zé)任不明確，不準(zhǔn)盲目施工;e.會(huì)簽關(guān)——堅(jiān)持隱蔽工程會(huì)簽和專業(yè)工序交接會(huì)簽;f.內(nèi)檢關(guān)——堅(jiān)持先自檢后專檢的原則，不經(jīng)專檢的工序不準(zhǔn)進(jìn)入下道工序;g.檢驗(yàn)關(guān)——嚴(yán)格材料、成品及半成品施工過(guò)程中的質(zhì)量檢驗(yàn);h.同步關(guān)——堅(jiān)持實(shí)體與軟件資料同步，資料不全，不準(zhǔn)通知監(jiān)理驗(yàn)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(diǎn)介紹爐缸1段和爐底封板安裝:1)對(duì)高爐基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)測(cè)，放出四芯線。2)爐缸1段以及爐底封板在組裝臺(tái)上整體拼裝，分2塊吊裝。3)組裝時(shí)對(duì)組裝臺(tái)1∶1放樣，彈出四芯線和中心線，配置墊板進(jìn)行找正。4)爐缸1段以及爐底封板分四塊吊到組裝臺(tái)上，在裝配時(shí)對(duì)高度、上口水平度、中心和橢圓度進(jìn)行找正，檢查無(wú)誤后填寫(xiě)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(biāo)高:±10 mm，水準(zhǔn)儀檢查;c.爐底板上口高低差:4.0 mm，水準(zhǔn)儀檢查;d.爐底板焊后水平度:2D/1 000，水準(zhǔn)儀檢查;e.外殼鋼板圈中心(相對(duì)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(zhǔn)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(duì)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(xiě)拼裝記錄表。7)設(shè)置臨時(shí)操作平臺(tái)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(kāi)發(fā)研制的高爐爐殼專用鋼，已成功應(yīng)用于寶鋼三號(hào)、四號(hào)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(shí)焊前預(yù)熱、焊后后熱、施工工序多、焊接周期長(zhǎng)。爐殼立縫除煤氣封罩采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊外，其余均采用全自動(dòng)焊。全自動(dòng)焊有兩種方法可供選擇:絲極電渣焊及林肯自保護(hù)立焊。電渣焊已在寶鋼一、二、三、四號(hào)高爐成功運(yùn)用。立縫焊接主要采用KES法自動(dòng)焊，橫縫采用半自動(dòng)焊(林肯焊機(jī))。

1)絲極電渣焊(KES)。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯(cuò)邊不超過(guò)2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無(wú)毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長(zhǎng)度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進(jìn)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(jī)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(shí)劃出中心線。g.焊接材料按照規(guī)范要求進(jìn)行烘烤，由專人負(fù)責(zé)領(lǐng)取并建立臺(tái)賬。

2)爐殼立縫自保護(hù)焊接。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯(cuò)邊不超過(guò)2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無(wú)毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長(zhǎng)度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進(jìn)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(jìn)行烘烤，由專人負(fù)責(zé)領(lǐng)取并建立臺(tái)賬。

3)爐殼立縫二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。煤氣封罩因傾斜度很大，不能采用自動(dòng)焊接，故采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。a.坡口檢查。爐殼拼裝好以后，坡口錯(cuò)邊不超過(guò)2 mm;焊接區(qū)域內(nèi)清理干凈，無(wú)毛刺、污物。b.拼裝定位。在爐殼內(nèi)壁間斷焊接，焊縫長(zhǎng)度90 mm，間距400 mm，焊縫成型平滑均勻。焊接前進(jìn)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(shí)，做好防風(fēng)、防雨措施。

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

5 結(jié)語(yǔ)

梅鋼5號(hào)高爐工程已于2012年3月無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試車結(jié)束，并順利投入使用，焊縫無(wú)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(píng)。

［1］ GB 50236-2011，現(xiàn)場(chǎng)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(jī)械設(shè)備工程安裝驗(yàn)收規(guī)范［S］.

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