搗固焦爐裝煤車托煤底梁更換施工技術研究

劉堯成

（攀鋼釩公司裝備部，四川攀枝花 617000）

0 引言

公司搗固焦爐于2009 年2 月投運，搗固焦爐裝煤車作為焦爐生產(chǎn)的核心設備，已連續(xù)使用10 年。其裝煤底板底梁（簡稱底梁）裝煤底板與底梁上滑道、碳化室底部均為相對運動。因底梁采用分段設計現(xiàn)場焊接，煤餅搗固作業(yè)時底梁中部受搗固錘錘擊，沖擊振動頻繁造成疲勞斷裂、底梁連接支架斷裂、螺栓脫落等問題，目前采用焊接補強的方式臨時處理。為徹底解決底梁頻繁斷裂的問題，需對裝煤車實施整體更換底梁檢修。

1 系統(tǒng)清理明確更換裝煤車底梁

裝煤車底梁更換工作量見表1。

表1 裝煤車底梁更換工作量

2 施工過程影響變量及控制措施

2.1 影響施工工期的因素分析及其控制措施

（1）設備、勞動力、材料準備不充分。采用施工進度計劃與日計劃、節(jié)點計劃相結(jié)合的方法進行施工進度和管理，并配套制訂措施、計劃，設備、勞動力數(shù)量安排實施適當?shù)膭討B(tài)管理。

（2）工序穿插不合理。合理安排施工進度和交叉流水工作，通過各控制點工期目標的實現(xiàn)來確保總工期目標的實現(xiàn)。

（3）聯(lián)系溝通不及時。備品吊裝及倒運計劃應至少提前一天準備，并提前溝通確認落實到位。

（4）提前研究吊車性能，確保使用時能夠滿足要求。煤壁吊裝起升高度16 m，回轉(zhuǎn)半徑15 m，煤壁重量約36 t 左右，查260 t 汽車吊性能表滿足吊裝要求（選擇鋼絲繩Φ47 mm，卡口55 t）；在施工過程中推焦車停止作業(yè)，不影響施工。

2.2 影響施工質(zhì)量的因素分析及控制措施

（1）強化質(zhì)量檢查制度，各關鍵質(zhì)量控制點配備專人控制質(zhì)量，專檢人員全天候檢查、監(jiān)督、把關、提醒；分解施工缺陷，量化施工質(zhì)量，實施施工缺陷項目小組負責制，誰施工誰負責，制定獎懲制度獎懲分明；加強質(zhì)量教育，提高全員質(zhì)量意識；落實質(zhì)量保證措施，嚴格控制工序程序。

（2）安裝中心、標高偏移，螺栓緊固不到位。熟悉施工圖紙及技術要求，組織好技術交底、方案編制工作，使每個職工掌握施工缺陷和技術要求。

（3）焊接裂紋管控。適當降低焊接速度，對母材預熱；降低焊接電流和增加電弧電壓，使焊縫寬度和增高同步進行。

（4）咬邊、氣孔預防。選擇適當?shù)暮附铀俣龋徽{(diào)節(jié)電流、電壓，使之配合適當；接之前對接頭和坡口附近進行清理；按規(guī)定要求烘焙焊條。以上現(xiàn)象一旦發(fā)生要清根、打磨、再補焊，補焊后立即打磨，使之與原焊道相同。

3 施工工序及組織順序

3.1 確定工程施工程序

（1）遵循零部件空間布置原則，由上至下依次拆除煤箱內(nèi)壁、托煤底板、鏈條、煤箱底梁裝置及其附屬設備。

（2）安裝時按照拆除的反序回裝，依次安裝煤箱底梁裝置、鏈條、托煤底板、煤箱內(nèi)壁及附屬設備。

（3）安裝后進行設備的找平找正、調(diào)試與試車。

3.2 明確施工階段，避免出現(xiàn)重大施工漏項

（1）拆除階段：煤箱內(nèi)壁、托煤底板、鏈條、煤箱底梁裝置和附屬設備。

（2）安裝階段：煤箱底梁裝置、鏈條、托煤底板、煤箱內(nèi)壁和附屬設備。

（3）找平找正：煤箱內(nèi)壁垂直度、兩內(nèi)壁間距、托煤底板平直度、托煤底板運行中心線、底梁裝置的平直度和中心線等。

（4）調(diào)試、試車：正弦機構動作的一致性、托煤底板運行有無卡阻、鏈條運行有無卡阻、裝煤、送煤等過程的調(diào)試，空負荷試車和重負荷試車。

4 關鍵部位施工流程

4.1 煤箱內(nèi)壁

（1）將煤車停靠檢修平臺，煤車托煤底板對準底板檢修架。

（2）打開煤箱內(nèi)壁，清掃煤箱上方及兩側(cè)粉塵，擋煤板及平煤機構拆除，煤壁與正弦機構連接銷軸拆除。煤壁吊出至車體外，延大車道水平放置。

（3）內(nèi)壁拆除前先在內(nèi)壁上方合適位置焊接吊鼻，掛好鋼繩。

（4）拆除正弦架構和煤箱壁的連接銷子，銷子拆除前做好標志（圖1），回裝時，每個銷子原位置復位。

圖1 內(nèi)壁連接銷現(xiàn)場

（5）在所有銷子拆除前，保留前后各二顆銷子暫時不拆，此時采用260 t 汽車吊掛好鋼繩將內(nèi)壁試吊，保持鋼繩繃緊狀態(tài)，然后進行最后兩顆連接銷子的拆除。

（6）所有連接銷子拆除后，檢查有無附屬件和內(nèi)壁相連，確保無連接后吊車鋼繩緩慢起升，吊裝過程中防止內(nèi)壁擺動和觸碰，拆除后的內(nèi)壁由吊車平放置在大車道指定位置。

（7）內(nèi)壁拆除后，進行下方裝煤底梁裝置的更換工作，底梁裝置更換作業(yè)完畢后按上述反序操作進行內(nèi)壁的安裝。

（8）內(nèi)壁安裝到位后進行正弦機構的動作調(diào)試、內(nèi)壁平直度和內(nèi)壁寬度的調(diào)整和單機試車。

4.2 裝煤底梁裝置更換

根據(jù)設備布置，本工序在煤箱內(nèi)壁拆除后和安裝前進行。

（1）煤箱內(nèi)壁拆除后開始進行托煤底板的拆除及下步底梁裝置的更換，托煤底板拆除前，測量鏈條張緊器張緊拉桿露出螺紋長度，以及張緊器兩側(cè)邊緣距離其旁固定鋼結(jié)構距離并做好記錄。

（2）將托煤底板向前運行5 m 后停止，松開后擋板卷揚鋼繩及編碼器；采用75 t 吊車將煤車后擋板吊出，存放于平整地方。

（3）再將底板退回至初始位置，以方便拆卸底板連接器與鏈條連接器連接螺栓。

（4）在底板上焊接2 個吊裝支耳，支耳位置以保證吊裝底板時底板平衡；同時將底板連接器上止擋裝置采用氣焊切割掉（保護性拆下）。

（5）將托煤底板連接器與鏈條連接器連接螺栓松開并逐一取掉，讓底板連接器與鏈條連接器完全脫離。

（6）吊下托煤底板及其連接器至水平地面上。

（7）托煤底板拆除后，斷開托煤底板的鏈條，拆除后由吊車將鏈條吊出至地面。

（8）鏈條拆除后，作業(yè)人員進入裝煤車底部的刮板機箱體內(nèi)進行裝煤底梁與基座的連接螺栓的拆除（圖2）；采用氣割方式將鏈條斷開位三段，使用75 t 汽車吊站位與北側(cè)公路上進行吊裝。

圖2 托煤底板及其連接器現(xiàn)場

（9）底梁裝置連接螺栓拆除后，在底梁裝置上部焊接吊耳，采用130 t 汽車吊沿著煤箱壁空間緩慢吊出至地面。

（10）舊底梁裝置拆除后，進行底梁裝置基座的尺寸復核、水平度檢測和缺陷處理，確保新底梁裝置與基座的安裝吻合度。

（11）基座處理符合安裝要求后采用130 t 汽車吊進行新底梁裝置的安裝，并確保底梁標高和水平度滿足托煤底板和鏈條的安裝要求；吊裝就位后，穿入連接螺栓，根據(jù)測量數(shù)據(jù)增減墊板，調(diào)整底梁安裝標高與原始數(shù)據(jù)基本一致，并對墊板進行焊接。且全部緊固安裝螺栓。底梁安裝就位后，吊裝主動鏈輪就位，穿入安裝螺栓，并預緊固，調(diào)整張緊裝置，使從動鏈輪中心與底梁中心、主動鏈輪中心一致。

（12）底梁裝置安裝后進行鏈條和托煤底板的安裝，安裝過程中通過拉鋼線、吊線錘、增減墊片等調(diào)節(jié)方式確保鏈條和托煤底板的安裝精度，保證運行通暢。

（13）底梁裝置、鏈條和托煤底板等安裝就位后利用260 t汽車吊對煤箱內(nèi)壁安裝，全部安裝到位后進行整體試車，合格后交付廠方試生產(chǎn)。

（14）鏈條回裝先將上層鏈條從底梁前部穿入，通過尾部鏈輪沿底梁牽引鏈條，2 臺吊車配合將鏈條穿入底梁內(nèi)。

5 安裝技術標準及標高檢測方案

5.1 底梁、鏈條托板、裝煤底板安裝技術要求

兩裝煤底梁滑道中心與焦爐正面線（走行中心線）不垂直度≤3 mm；裝煤底梁滑道軌道面全程上任二點高差≤2 mm；裝煤底梁滑道軌道同一斷面上的高差≤1 mm；裝煤底梁滑道內(nèi)側(cè)面間距250±1 mm。

鏈條滑道中心距：165±1 mm 鏈條滑道接頭處標高差≤1 mm。

鏈條滑道直線度≤2 mm；鏈條滑道中心與裝煤中心線不重合度≤2 mm。

托煤底板中心與裝煤中心偏差≤2 mm；側(cè)擋板與托煤底板接觸面直線度≤1 mm；同一斷面上側(cè)擋板間距460±2 mm。

5.2 確定標高檢測方案

（1）裝煤車檢修停至檢修位置后，在焦爐檢修段立柱上低于裝煤減速機輸出軸中心位置標注測量基準點，作為整體檢修過程的檢測基點。根據(jù)檢修需要設置檢修過程參照檢測基點。后擋板、裝煤底板吊出煤箱后，立即對底梁上滑道表面、主動鏈輪、從動鏈輪、裝煤減速機進行清掃，清出滑道表面及各部位積煤和雜質(zhì)（見本色）后，實施測量。測量主要參數(shù)為：主動鏈輪中心、從動鏈輪中心標高，從動鏈輪中心與導框邊沿距離、底梁中心與煤車大梁間距、底梁上滑道表面標高、減速機輸出軸中心標高等。

（2）檢測時由煤車前段向后部測量，并記錄數(shù)據(jù)。所有檢測數(shù)據(jù)完成后，由煤車后部向前再次在各檢測點進行一次復核檢測。底梁滑道標高檢測各檢測點間隔1 m。底梁回裝到位后，標高調(diào)整過程中按首次檢測數(shù)據(jù)進行復核。整個調(diào)整過程，檢測基點按焦爐立柱上標注的基點進行檢測。主、從鏈輪回裝后中心必須與首次檢測進行對比。主動鏈輪中心回裝后必須保持與減速機中心在同一標高。根據(jù)首次檢測數(shù)據(jù)作為依據(jù)最終確定調(diào)整量。其調(diào)整過程中檢測基點按焦爐立柱上標注的基點進行檢測。檢修過程中安裝初調(diào)可以按照參照點進行調(diào)整。

6 編制施工網(wǎng)絡圖，實施節(jié)點控制

通過不斷優(yōu)化研究，確定更換第一臺車裝煤車底梁的絕對施工時間為72 h，在施工過程中進一步優(yōu)化各工序銜接、人力資源配置等影響施工工期的各個環(huán)節(jié)，最終更換裝煤車底梁的時間為69 h，網(wǎng)絡圖如圖3 所示。

圖3 底梁施工網(wǎng)絡（第一次）

7 總結(jié)經(jīng)驗優(yōu)化提升

第一臺車更換底梁結(jié)束后，對底梁更換過程中前期的拆除工作進一步進行整合優(yōu)化，施工網(wǎng)絡編制管控由72 h 縮短至60 h，最終完成時間為55 h，網(wǎng)絡圖如圖4 所示。

圖4 底梁施工網(wǎng)絡（第二次）

8 結(jié)束語

通過對國內(nèi)云南大為、貴州天能、山西立恒、山西長治、濟源金馬、河南中鴻、江蘇淮鋼、酒鋼焦化、達州鋼鐵、昆鋼師宗、內(nèi)江博威新宇化工、西昌鋼釩等企業(yè)搗固焦爐進行調(diào)查研究，目前均未實施過裝煤車底梁更換項目，更換裝煤車底梁施工復雜、技術難度高。更換底梁過程中需延長焦爐結(jié)焦時間，對焦爐爐墻及焦爐壽命影響比較大，因此研究1 套快速更換裝煤車底梁的施工方案勢在必行。公司在國內(nèi)第一次實施搗固焦爐裝煤車底梁更換項目，更換時間由72 h 縮短至55 h，積累了比較豐富的經(jīng)驗教訓，值得借鑒、推廣。