三電快速安裝技術在高爐大修中的應用

錢國

摘 要：高爐快速大修是指在盡可能短的時間內，完成舊的爐體分段拆除，原爐體基礎處理后，并安裝新的爐體的一種新型的施工方法。為了實現短期內高爐快速大修的目標，在相對有限工期內完成。文章通過寶鋼2BF、1BF、3BF、4BF高爐快速大修，對電氣安裝調試的施工方式和技術措施進行跟蹤和總結，形成了適合大型高爐快速大修的三電快速安裝調試技術。

關鍵詞：三電；快速安裝；高爐大修；應用

中圖分類號：TF576 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）22-0114-02

Abstract： The rapid overhaul of blast furnace is a new construction method， which is to remove the old furnace by sections in the shortest possible time， to install the new furnace after the foundation of the original furnace has been treated. In order to achieve the goal of rapid overhaul of blast furnace in a short period of time， it will be completed in a relatively limited period of time. Through the rapid overhaul of Baosteel's 2BF， 1BF， 3BF and 4BF blast furnaces， the construction mode and technical measures of electrical installation and commissioning are tracked and summarized in this paper， and the rapid installation and commissioning technology for large blast furnaces is formed， forming rapid three-network installment and adaption technology which is suitable for large blast furnaces.

Keywords： three-network； quick installation； blast furnace overhaul； application

高爐快速大修是指在盡可能短的時間內，完成舊的爐體分段拆除，原爐體基礎處理后，并安裝新的爐體的一種新型的施工方法。在此期間，也必須完成高爐其配套設施的大修和維護[1]。高爐快速大修涉及面廣，土建、管道、筑爐、機械、電氣等多專業安裝、多工序交接，同時為了保證工期，還涉及現場安全、環境保護等方面，所以高爐快速大修是一種集質量、施工、安全等管理為一體的綜合性工程。

為了實現短期內高爐快速大修的目標，前期準備工作是不可或缺的，這是保證在相對有限工期內完成各系統的安裝、單體試車和系統調試工作的必備條件。前期準備主要是指對工程各系統大修狀態信息的掌握、各類資源的組織協調、電氣供配電系統的前期安裝施工、部分控制回路和三電預調試、熱風爐的快速切換和保溫等工作內容。只有這樣才能既保證工程質量和施工安全，又加快大修期間的施工進度[2]。近幾年，通過寶鋼2BF、1BF、3BF、4BF高爐快速大修，對電氣安裝調試的施工方式和技術措施進行跟蹤和總結，形成了適合大型高爐快速大修的三電快速安裝調試技術。

1 三電快速施工要點

1.1 停爐前的電氣策劃要點

主要表現為施工項目多、現場設計和臨時變更多、設備更換的程度不同。因此做好施工前的“軟”工作顯得尤為重要，詳實了解大修的范圍、內容、設備更換程度狀況，加強與業主的溝通，集思廣益切實做好各項目施工方案。對各區域的進度安排、改造的內容、設備的到貨時間和檢驗，施工人力資源的分配等都要進行精心策劃[3]。

1.2 停爐前的預安裝和預調試

為了保證預調試的順利進行，停爐前主要的安裝項目有新辟主電纜通道和線纜預敷設，選定離線設置的預調試場所和提前對新建電氣室操作室內設備的安裝及配接線工作。電纜的預敷設及保護：通常電氣安裝中電纜敷設在電纜的二端設備安裝到位后再進行，但高爐大修在停爐中二端的設備才能拆除，如果等到停爐中設備安裝到位再進行電纜敷設、配接線、校線、調試等工作，時間是來不及的，所以在停爐前主干路打通后就開始電纜敷設，二端設備電纜不到位就預留好長度做好保護棚進行保護，等停爐后設備到位后利用少部分勞動力就可以完成電纜的到位及配接線等工作，為停爐中的調試保證了時間，確保了設備單試聯試節點時間。大修中，高爐供配電和自動化控件系統改造分為在原地或異地進行設備的全部或部分更換，比如寶鋼1～3高爐大修在停爐前異地進行新建電氣室并在大修前完成設備安裝調試工作的三電系統和水渣系統就是在異地進行新建電氣室和全部更換設備，因此大修開工前就進行電氣盤箱的安裝和調試，水渣的高壓系統也采取了臨時送電措施進行試車，提前發現并處理設備、設計、工藝的問題和缺陷，保證停爐期間現場設備具備條件后一次試車成功是保證大修順利進行的關鍵[4]。

2 三電快速施工工藝原理

大型高爐快速大修電氣安裝調試技術是指在熟悉高爐控制工藝的基礎上，通過采用新的、有針對性的安裝調試技術與施工組織管理，充分消化“軟”工作、扎實做好項目前期準備工作，以完成供配電及三電PLC控制系統的離線安裝和預調試，在“交叉重疊”工作作息換班制度和保證充沛的人力資源的基礎上，精心組織，科學統籌，將電氣安裝與調試融為一體[5]，從而確保在有限的工期內，完成高爐系統設備檢查、送電、單體試車、機械運行、區域聯動和工藝調試確認等一系列工作的高爐大修工藝施工方法。大型高爐快速大修電氣安裝調試技術使電氣安裝調試一次規劃，分步實施。停爐前主要的安裝項目有新辟主電纜通道和線纜敷設，供配電系統的離線安裝和預調試，熱風爐三電控制系統的二次快速切換和改造，跟蹤上道工序，科學統籌。短工期完成離線單體設備預調試、高爐工藝流程控制確認，無負荷聯動試車、烘爐并交付生產點檢方接收的一種特殊條件下針對性的工藝施工方法。采用易地預安裝法和與工藝專業并行施技術來實現超短期大修工期要求。可縮短工期、效率的提高、減少成本的投入、避免人力資源的浪費，每道工序和關鍵點都有針對性。

3 三電快速安裝主要施工方法

3.1 電纜橋橋架快速拆除安裝技術

通過改變傳統電纜橋架成套立柱托臂安裝方式，改為同規格鍍鋅槽鋼角鐵替代橋架立柱和托臂，不但保證了原有電纜不受橋架拆除而影響停爐前的系統穩定及施工安全性，而且大大縮短了三電路由拆除和安裝時間。本技術實施簡易，施工安全性高，降低了施工強度，減少了施工成本，提高了施工效率。本技術適用于冶金行業大修改造電氣橋架拆除安裝施工[6]。用卡簧自固式管接頭代替先前配管套絲再用管接頭螺紋連接的施工工藝，避免套絲配管連接復雜的工序和套絲太緊引起的接頭處松動的質量問題，保證了配管連接處緊密性施工質量。本技術大大降低了施工強度，減少了施工成本，提高了施工效率和施工質量。本技術主要適用于所有電氣配管安裝工程。

3.2 熱風爐二次快速切換技術

以熱風爐系統控制的相關標準、要求為依據，安裝臨時小房（臨時保溫系統控制中心）、信號端子箱（輸出輸入現場信號）。然后在新端子箱和現場設備之間進行正式控制電纜的敷設工作。確認輸出輸入信號后（完成離線打點），標記電纜（位于現場電位端），從而在切換時，提高快速配接的便捷性。

完成切換準備后，停止熱風爐，并以規定順序為依據分別拆除臨時電纜（位于端子箱和現場設備之間），與此同時，進行新電纜的配接敷設（位于端子箱和中控室之間），并對現場設備的執行情況、運行狀態進行確認。至此，完成第二次切換。

第二次快速切換：

熱風爐停爐后，依次將現場設備端原電纜拆下，同時配接新敷設的電纜（圖2）。因為已離線確認過輸出輸入的所有信號，所以只需要對現場設備的執行情況、運行情況進行確認，可在36小時完成切換工作。

3.3 快速調試施工技術

高壓系統包括的斷路器試驗、電壓互感器試驗、電流互感器試驗、避雷器試驗、綜合繼電保護整定試驗等提前進行交接試驗[7]。到達現場后只進行組裝后的交流耐壓試驗，確保受電或送電的安全，避免設備到達現場后發現問題而耽誤工期。在單體試驗結束后對各操作盤箱進行系統預調試，確認接線是否正確，對于PLC的控制進行點對點的確認，確保每一點至PLC的操作畫面一一對應正確。利用短接線進行連接，通電后進行工藝聯鎖及操作試驗、繼電保護動作試驗，保證所有設備動作按工藝要求正常可靠。通過對熱工檢測（壓力、流量、溫度等）儀表等設備單體離線調試與校驗，確認設備量程、性能與系統控制軟件功能的匹配性。

4 結束語

本技術的應用，使大型高爐快速大修電氣安裝及調試工作更加規范、可靠、安全。使本公司在工程的改造能力居于國內第一，世界領先的地位，在寶鋼2BF、1BF、3BF、4BF大修工程中，分別以98天、78天、76天、72天的超短工期創造了國內大型高爐快速化大修的歷史，一方面為業主創造了可觀的經濟效益，同時也標志著公司在大型高爐快速化大修電氣安裝調試技術領域處于國內領先并達到國際先進水平。目前國內4000立方以上的高爐不少于10座，一代爐齡陸續接近壽命周期，因此，本技術的應用具有相當廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1]李有慶.寶鋼4#高爐新技術新工藝新材料的應用[J].寶鋼技術，2007（1）：31.

[2]項鐘庸，王筱留.高爐煉鐵工藝設計理論與實踐[M].北京：冶金工業出版社，2007：439.

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[4]宋萍，邢銘.包鋼2～#高爐大修爐體設計[J].包鋼科技，2005（01）.

[5]曹傳根，周渝生，曹進，等.寶鋼3號高爐冷卻壁破損機理的熱態試驗研究[J].鋼鐵，1999（04）.

[6]王華強，陶維青，蘇建徽，等.合鋼3～#高爐監控系統[J].冶金自動化，1997（06）.

[7]唐懷斌.工業控制系統的進展與趨勢[J].自動化與儀器儀表，1996（02）.