李 進(jìn)， 武 斌， 陳 平

(江蘇藍(lán)電環(huán)保股份有限公司, 江蘇 泰興 225400)

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設(shè)備及自動(dòng)化

菲律賓聯(lián)合熔煉與精煉公司(PASAR)轉(zhuǎn)爐電除塵器的安裝

李 進(jìn)， 武 斌， 陳 平

(江蘇藍(lán)電環(huán)保股份有限公司, 江蘇 泰興 225400)

敘述了菲律賓聯(lián)合熔煉與精煉公司(PASAR)轉(zhuǎn)爐電除塵器的安裝過(guò)程，該電除塵器在特定條件下采用預(yù)組裝-整體吊裝的方法，本文詳細(xì)介紹了安裝方案及吊裝方案。

轉(zhuǎn)爐； 電除塵器； 預(yù)組裝； 吊車(chē)安全負(fù)荷； 定位焊

0 前言

菲律賓聯(lián)合熔煉與精煉公司(PASAR)是世界500強(qiáng)之一瑞士嘉能可—斯特拉塔(Glencore Xstrata)旗下的一子公司，PASAR也是菲律賓唯一的一家銅冶煉廠。2013年6月，國(guó)內(nèi)某公司和PASAR簽訂了擴(kuò)產(chǎn)改造總承包項(xiàng)目合同，江蘇藍(lán)電環(huán)保股份有限公司(原泰興電除塵設(shè)備廠有限公司)承接了閃速爐和轉(zhuǎn)爐煙氣電除塵器的制造、安裝和調(diào)試。由于是技術(shù)改造項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，轉(zhuǎn)爐電除塵器只能采用部分整體吊裝方案，本文重點(diǎn)介紹該電除塵器的安裝過(guò)程及運(yùn)行效果。

1 轉(zhuǎn)爐電除塵器概況

轉(zhuǎn)爐煙氣收塵改造主要設(shè)備為1臺(tái)電除塵器，其型號(hào)LD200/2 m2-4，主要參數(shù)如下：

總體結(jié)構(gòu)：板臥式雙室鋼殼體外保溫結(jié)構(gòu)；

電場(chǎng)有效面積：200 m2，四個(gè)電場(chǎng)；

處理煙氣量：120 000～127 269 m3/h；

入口溫度：330～400 ℃；

電場(chǎng)有效高：12 m；

電場(chǎng)有效寬：(8 400×2)mm；

電場(chǎng)有效總長(zhǎng)：12 000 mm；

極配形式：C- 480型陽(yáng)極板配管狀芒刺線；

振打機(jī)構(gòu)：陽(yáng)極采用底側(cè)撓臂錘振打，陰極采用側(cè)向旋轉(zhuǎn)振打；

供電：可控硅控制，容量72 kV/1 000 mA。

圖1 轉(zhuǎn)爐電除塵器本體結(jié)構(gòu)圖

電除塵器本體結(jié)構(gòu)如圖1示。該設(shè)備安裝在原電除塵器的位置上，不但空間狹小，而且工期非常短，要求在60d對(duì)接期完成老設(shè)備的拆除和新設(shè)備的安裝。

2 安裝方案

本公司和承包單位反復(fù)討論后確定的總體方案是：先預(yù)組裝，待系統(tǒng)停車(chē)，原電除塵器拆除后再安裝新設(shè)備。受現(xiàn)場(chǎng)施工和吊裝條件(最大起吊能力為250 t履帶吊)的限制，只能先進(jìn)行一、三電場(chǎng)整體組裝，然后用履帶吊進(jìn)行吊裝移位和就位，再進(jìn)行二、四電場(chǎng)墻板、兩極、進(jìn)出氣箱、陰陽(yáng)極振打、輸灰系統(tǒng)、外保溫等安裝。

2.1 灰斗的預(yù)組裝

根據(jù)圖紙要求，將灰斗四壁板組對(duì)和焊接，第三方和澳大利亞監(jiān)理對(duì)外形尺寸和焊縫DPT(著色滲透測(cè)試)檢查合格后進(jìn)行灰斗四角圓弧板的焊接，打磨后運(yùn)至存儲(chǔ)場(chǎng)地待裝。

2.2 陰極部件的預(yù)組裝

受運(yùn)輸?shù)南拗?，陰極框架縱向分為三件，通過(guò)中間連接管利用連接銷(xiāo)將其預(yù)組裝連為一整體，在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

組對(duì)陰極框架時(shí)，應(yīng)在水平場(chǎng)地上用槽鋼等型材制作的簡(jiǎn)易平臺(tái)上進(jìn)行；焊接時(shí)，應(yīng)防止框架變形，平面度誤差應(yīng)符合圖紙要求；安裝陰極線時(shí)，檢查“RS”芒刺線刺尖長(zhǎng)度是否相同，要求芒刺線平直不得彎曲；點(diǎn)焊緊固螺栓后，應(yīng)將表面飛濺和殘?jiān)コ?/p>

2.3 底部圈梁的預(yù)組裝

進(jìn)行支座、底部圈梁、三角梁、灰斗連接板的預(yù)組裝； 受250 t履帶吊吊裝電場(chǎng)的限制，吊物半徑只有14.5 m，吊車(chē)必須到西側(cè)三、四電場(chǎng)的位置才能吊裝一電場(chǎng)(此時(shí)250 t履帶吊位置見(jiàn)圖7)，因此西側(cè)底部圈梁從中間分開(kāi)，待2個(gè)電場(chǎng)吊裝后才能安裝三、四電場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)和另一半圈梁等。

2.4 第三電場(chǎng)(除陰、陽(yáng)極及其振打)的預(yù)組裝

預(yù)組裝吊具選用：為了保證電場(chǎng)吊裝時(shí)變形在誤差許可范圍內(nèi)，除了對(duì)電場(chǎng)殼體進(jìn)行有效地加固外，還要保證吊裝時(shí)電場(chǎng)在任何水平方向不因受吊裝產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力作用而發(fā)生變形，移位吊裝時(shí)只受垂直作用力；針對(duì)整體電場(chǎng)結(jié)構(gòu)的特殊性，選用吊架+鋼絲繩+卸扣的組合吊具。

吊架+鋼絲繩+卸扣組裝后的情況如圖2所示。

圖2 吊具部件組裝圖

根據(jù)受力分析，吊架4個(gè)下吊耳要承受吊物重量，4個(gè)上吊耳要將吊車(chē)起吊力通過(guò)4根鋼絲繩分別傳遞到4個(gè)下吊耳，同時(shí)4根斜拉鋼絲繩所產(chǎn)生的水平方向的分力形成了吊架的內(nèi)應(yīng)力。吊架規(guī)格9 m×4 m，重量7.2t，所用的鋼絲繩和卸扣與吊架配套。吊架如圖3所示。

預(yù)組裝程度(重量)的確定：現(xiàn)場(chǎng)250 t履帶吊主臂60 m，吊物旋轉(zhuǎn)半徑14.5 m，配重120 t的情況下安全負(fù)荷為68 t。菲律賓規(guī)定吊車(chē)安全負(fù)荷系數(shù)超過(guò)85%的為高危作業(yè)，即吊物重量+吊具重量+吊車(chē)吊鉤重量應(yīng)小于57.8 t，否則對(duì)吊裝方案審查

圖3 吊架

程序很復(fù)雜。因此，扣除吊裝吊具等重量后吊物重量不超過(guò)49.1 t。

第三電場(chǎng)的預(yù)組裝包括：電場(chǎng)立柱、兩側(cè)殼體板、頂部大梁、陰極支架、底部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等，總重量約為43 t，滿足履帶吊吊重要求，如圖4所示。

利用預(yù)組裝的底部圈梁上平面作為第三電場(chǎng)預(yù)組裝的基準(zhǔn)面，進(jìn)行立柱、殼體側(cè)板、支撐管、大梁、陰極支架、陰極吊架、底部加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)等的組裝。

2.5 第一電場(chǎng)預(yù)組裝

用上述方法對(duì)第一電場(chǎng)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)組裝。

圖4 三電場(chǎng)預(yù)組裝結(jié)構(gòu)圖

3 設(shè)備的安裝

轉(zhuǎn)爐電除塵器一般按照由下而上、由外到里再到外的順序安裝。

3.1 準(zhǔn)備工作

檢查接地網(wǎng)，接地電阻應(yīng)小于2 Ω。檢查基礎(chǔ)尺寸，是否符合圖紙要求；把柱線②和⑤定為縱軸基準(zhǔn)線，作為支撐鋼結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)爐電除塵器的主要安裝基準(zhǔn)軸線，見(jiàn)圖5所示。

圖5 轉(zhuǎn)爐電除塵器縱軸基準(zhǔn)線

3.2 底部鋼結(jié)構(gòu)的安裝

根據(jù)圖紙要求,分別吊裝16根立柱，每根立柱用M36螺母進(jìn)行固定；利用全站儀觀測(cè)立柱的上平面水平標(biāo)高和立柱的垂直度。如有偏差，通過(guò)旋轉(zhuǎn)立柱底板上下的M36螺母進(jìn)行調(diào)整，垂直度偏差不大于8 mm, 上平面水平標(biāo)高不大于5 mm。根據(jù)圖紙要求，對(duì)應(yīng)的各標(biāo)高水平桁梁用M20螺栓將各立柱聯(lián)為一體。各斜撐和梁、柱連接；將各規(guī)格的平臺(tái)骨架和水平桁梁進(jìn)行焊接；各焊接處進(jìn)行打磨并涂防腐漆；進(jìn)行格柵的鋪裝、爬梯和欄桿的安裝。

3.3 平面軸承的安裝

在鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)高8.780 m兩根水平主梁上進(jìn)行平面軸承的定位劃線、標(biāo)記，并進(jìn)行校核；將固定軸承、單向軸承、萬(wàn)向軸承和標(biāo)高8.780 m兩根水平主梁進(jìn)行定位焊接，再次校核各平面軸承的位置和尺寸，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行加固焊接。

3.4 底部圈梁預(yù)組裝件的安裝

底部圈梁為整體結(jié)構(gòu)，采用250 t履帶吊進(jìn)行整體移位和吊裝；利用事先焊接在鋼梁上的斜鐵使圈梁在緩緩下落過(guò)程中自動(dòng)定位，再利用M20螺栓使每只平面軸承上連接板和支座連接定位；用全站儀測(cè)量底部圈梁的上平面標(biāo)高，可在支座和平面軸連接板結(jié)合面間利用墊片進(jìn)行調(diào)整，一般墊片總厚度不大于6 mm；校核各尺寸無(wú)誤后將支座和平面軸承上連接板間進(jìn)行定位焊接。

3.5 灰斗預(yù)組裝件、電場(chǎng)內(nèi)部走道、灰斗擋氣板的安裝

在距圈梁、三角梁、邊梁底平面100 mm內(nèi)側(cè)四周進(jìn)行劃線，作為灰斗壁板定位的基準(zhǔn)線；分別進(jìn)行單只灰斗的整體吊裝；校核各灰斗卸灰口的幾何位置和尺寸，待無(wú)誤后進(jìn)行灰斗壁板和圈梁的定位焊接。最后進(jìn)行內(nèi)部走道和灰斗擋氣板的吊裝，校核各件幾何位置和尺寸無(wú)誤后進(jìn)行定位焊。

3.6 一、三電場(chǎng)的整體吊裝

利用500 mm×200 mm×20 mm鋼板制作8件斜鐵作為就位導(dǎo)向塊；為了一次性吊裝成功，反復(fù)研究后確定了250t履帶吊行走路線(如圖6所示)，以及吊車(chē)吊裝狀態(tài)(吊裝三電場(chǎng)時(shí)，如圖7所示)。

起吊前再次檢查履帶吊吊臂長(zhǎng)度是否已經(jīng)到位置，鋼絲繩是否扭曲等。通過(guò)250 t履帶吊將整體電場(chǎng)從預(yù)拼裝場(chǎng)地移位至安裝位置。將整體電場(chǎng)吊至相對(duì)應(yīng)的圈梁上平面就位后，立即用M20螺栓將其和圈梁連接；校核各幾何尺寸無(wú)誤后，將立柱和圈梁進(jìn)行定位焊。整體吊裝實(shí)景圖見(jiàn)圖8。

為了校驗(yàn)電場(chǎng)整體吊裝前后幾何尺寸和位置的變化，檢測(cè)了一電場(chǎng)的幾組數(shù)據(jù)，以觀察整體吊裝的質(zhì)量。測(cè)量數(shù)據(jù)及部位見(jiàn)表1。

比較吊裝前后立面和平面對(duì)角線測(cè)量數(shù)據(jù)，其誤差在許可范圍內(nèi)，說(shuō)明只要采取可靠的措施，安裝質(zhì)量是能得到保障的。

3.7 第二電場(chǎng)殼體板的安裝

在第一、二電場(chǎng)定位后，安裝第二電場(chǎng)殼體板，安裝次序?yàn)橄榷ㄎ缓?，再密閉焊。

3.8 第四電場(chǎng)殼體板及大梁的安裝

第四電場(chǎng)殼體板每件包含一塊窄立柱，其長(zhǎng)4 000 mm，高12 380 mm，重量約為5.5 t，共2件，先用300 t汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝，然后再吊裝陰極吊架和殼體支撐管。

3.9 進(jìn)氣箱的吊裝

考慮到250 t履帶吊的臂長(zhǎng)，進(jìn)氣箱在一電場(chǎng)整體吊裝后安裝。進(jìn)氣箱組件包含進(jìn)口氣流分布板、氣箱，這些部件都進(jìn)行了整體預(yù)拼裝。用250 t履帶吊移位至300 t汽車(chē)吊工作區(qū)域內(nèi)，由300 t汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝，起吊就位確認(rèn)無(wú)誤后焊接(就位時(shí)可借助手拉葫蘆調(diào)整)。

圖6 250 t履帶吊移位行走路線圖

圖7 電場(chǎng)整體吊裝吊車(chē)狀態(tài)

圖8 電場(chǎng)整體吊裝實(shí)景圖

3.10 兩極的安裝

兩極安裝在殼體內(nèi)部所有焊接完成并經(jīng)打磨、著色滲透測(cè)試驗(yàn)收后進(jìn)行。兩極的安裝與正常情況下的安裝作業(yè)相同。

3.11 其他部件的安裝

其他零部件的安裝按通常的程序進(jìn)行。

4 運(yùn)行情況

原舊設(shè)備于2015年4月16日開(kāi)始拆除，由于采取的方法得當(dāng)，整體新設(shè)備于6月14日具備通煙氣的條件，40人60天完成了1臺(tái)LD200/2 m2- 4電除塵器的拆除和安裝調(diào)試任務(wù)，受到了業(yè)主和總包單位的一致好評(píng)。

按照業(yè)主閃速爐改造整體進(jìn)度安排，整套設(shè)備于7月11日通過(guò)了冷態(tài)試車(chē)驗(yàn)收，各電場(chǎng)二次電壓、二次電流在58 kV、800 mA情況下均能保持穩(wěn)定，轉(zhuǎn)爐電除塵器冷態(tài)送電情況見(jiàn)表2。安裝好的電除塵器實(shí)景圖見(jiàn)圖9。

表1一電場(chǎng)整體吊裝測(cè)量數(shù)據(jù)及部位說(shuō)明

序號(hào)代號(hào)吊裝前/mm吊裝后/mm偏差/mm備注1a15067150681進(jìn)口側(cè)對(duì)角線2b15074150704進(jìn)口側(cè)對(duì)角線3c10312103102上口對(duì)角線4d10319103172上口對(duì)角線5a'15077150752出口側(cè)對(duì)角線6b'15065150672出口側(cè)對(duì)角線7c'10310103100下口對(duì)角線8d'10315103141下口對(duì)角線9①550①立柱垂直度最大偏差10②770②立柱垂直度最大偏差

表2轉(zhuǎn)爐電除塵器冷態(tài)送電情況

設(shè)備編號(hào)項(xiàng)目電場(chǎng)一電場(chǎng)二電場(chǎng)三電場(chǎng)四電場(chǎng)EP-0308-DC-01A二次電壓/kV58595859(東側(cè))二次電流/mA860880860840EP-0308-DC-01B二次電壓/kV58585959(西側(cè))二次電流/mA860850860830

注：此記錄是電場(chǎng)不產(chǎn)生火花放電時(shí)穩(wěn)定的電壓、電流值。

5 結(jié)束語(yǔ)

菲律賓聯(lián)合熔煉與精煉公司(PASAR)項(xiàng)目轉(zhuǎn)爐電除塵器實(shí)施單一電場(chǎng)的整體移位吊裝安裝方法本公司第一次采用，是對(duì)非傳統(tǒng)安裝方法的一次大膽嘗試。表1的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，只要采取的技術(shù)措施得當(dāng)，整體移位吊裝是能滿足安裝質(zhì)量要求的。此項(xiàng)目的順利實(shí)施為今后同類(lèi)型的項(xiàng)目(時(shí)間緊、地方狹小的改造項(xiàng)目)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

菲律賓聯(lián)合熔煉與精煉公司(PASAR)項(xiàng)目質(zhì)量和施工管理要求嚴(yán)格，業(yè)主在聘請(qǐng)了澳大利亞專業(yè)監(jiān)理公司的同時(shí)，還聘請(qǐng)了菲律賓國(guó)內(nèi)的獨(dú)立第三方進(jìn)行全方位的質(zhì)量跟蹤檢查；中方施工單位在施工前必須提交相關(guān)的SD圖(shopping drawing 商品圖)、ITP(檢驗(yàn)測(cè)試計(jì)劃)、JSA(工作安全分析)、Lifting study(吊裝方案)、Installation plan(施工計(jì)劃)等相關(guān)文件進(jìn)行審查，審查通過(guò)的文件作為施工安裝質(zhì)量和管理的檢查依據(jù)，并且在施工過(guò)程中逐條逐項(xiàng)檢查驗(yàn)收。本項(xiàng)目實(shí)施，也為本公司今后在海外施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

Installation of converter ESP in Philippines Alliance Smelting and Refining Company (PASAR)

LI Jin， WU Bin， CHEN Ping

The paper described installation of converter ESP in PASAR. The pre-assembling and integral hoisting method was adopted for installation of ESP under specific conditions. The installation and erection solutions were introduced in details in this paper.

converter； ESP； pre-assembling； safe load of crane； positioned welding

李 進(jìn)(1972—)，男，江蘇泰興人，工程師，從事電除塵器的設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工作。

2016-03-01

2016-04-06

TF082

B

1672-6103(2016)03-0051-06