炼铁工艺炉壳体结构技术标准

10 施工

10.1 一般规定

• 施工单位应按设计要求编制详细的施工制作文件或施工方案；修改设计时，需经设计单位书面同意。
• 壳体制作、安装材料应符合本标准第5章要求。
• 制作、安装计量器具应在检定有效期内使用。
• 壳体安装前，施工组织设计应结合炉容级别、结构复杂程度、工期及质量要求、新技术应用、现场平面布置和起重设备能力等因素编制。
• 壳体预组装和安装时，应设置安全作业平台和扶梯，操作人员需遵守高空作业规定。
• 在满足设计要求、现场安装能力、运输界限的条件下，壳体宜大块化运输至现场；热风炉高温区段的壳体宜整圈带热处理后出厂。
• 炉壳在出厂时应采取加固措施。

10.2 壳体制作

10.2.1 壳体钢板的切割及开孔

• 切割应优先采用数控切割机或半自动切割机。
• 低合金钢板的切割应在5℃以上环境温度下进行；环境温度低于5℃时，需采取升温措施。
• 切割边缘应平整，切割面表面质量符合现行行业标准《热切割质量和几何技术规范》JB/T10045规定。
• 切割后壳体钢板外形尺寸允许偏差为±2mm，两对角线长度允许偏差为±3mm，并应留有焊接收缩余量。
• 钢板坡口形状和尺寸应符合设计文件规定。
• 开孔边缘距现场横向焊缝不大于50mm及现场竖向焊缝200mm以内的孔，需在工厂定位，现场安装焊接完成后再开孔。
• 除上述条款外的开孔，应在工厂完成；可采用火焰切割或机械钻孔，炉壳辊压成型前后均可开孔，孔周边应磨光，冷却壁水管孔内外均应倒角2mm。
• 开孔完成间隔24h后，应对孔内侧进行详细检查，确保成型后尺寸符合设计要求，孔壁内表面平整光滑，无刻槽、毛刺及隐形裂缝。
• 现场开孔应采用专用机械。

10.2.2 壳体钢板的弯曲成形

• 壳体成形应采用卷板机、压力机及旋压机，成形后用弦长不小于1500mm的弧形样板检查，上下口弧度间隙不得大于2mm。
• 热成形时，钢板加热温度应为900℃~1000℃；碳素结构钢在温度下降至700℃前、低合金结构钢在温度下降至800℃前，应停止加工。
• 压制成形后的钢板表面不应有裂纹、褶皱、过烧等缺陷。
• 壳体成形后，应自由状态立置于壳体检验平台，对样检查各部尺寸，允许偏差范围符合表10.2.2规定。

10.2.3 壳体焊接连接

壳体焊接连接应符合本标准第10.6节规定。

10.2.4 壳体预组装

• 预组装应在平台上进行，平台上壳体支点处水平高低偏差不应大于2mm；平台上放实样时，应画出壳体0°、90°、180°、270°十字中心线及壳体上下口轮廓投影线。
• 预组装壳体应单件检查合格，并应用支撑加固；预装单元以2带~4带为宜，单元之间交替进行，前一预装单元最上面一带作为后一预装单元最下面一带预装。
• 预组装时壳体应使用装配卡具固定，不应使用定位焊；每一带壳体上应按施工详图规定焊接卡具和挂耳。
• 高炉炉顶法兰、外燃式热风炉拱顶环梁应与相应壳体预组装。
• 壳体预组装允许偏差范围符合表10.2.4规定。
• 预组装检查合格后，应按预组装编号图作出标志（含壳体编号、水平线、中心线及安装对正线）；壳体编号宜标识在距离右下边线和垂直边线200mm的外表面上。

10.3 壳体检验

• 壳体结构检验应为预组装状态，可由业主、设计单位和施工单位联合进行。
• 检验应依据合同、设计图纸、检验大纲及相关要求进行；检验大纲由设计单位提出并经业主确认，内容包括设备名称、检验项目、判定标准、检验方法。
• 施工单位应做好检验准备（含检测器具、图纸记录、安全设施等）。
• 检验项目包括：技术资料审查（材质证明书、焊材合格证、尺寸/焊缝检查记录等）、预组装单元尺寸检测、焊缝外观及无损探伤检测、标志确认、发货前涂装质量检测。
• 检验合格后，可解体预组装壳体，进行表面清理并按本标准第10.8节规定除锈及涂装。

10.4 壳体运输

• 壳体应根据运输条件分块，各块采取防止变形的有效加固措施。
• 运输吊装前应标识构件吊点位置。
• 构件运输时，下方应垫平整并固定。

10.5 壳体安装

• 安装前应接收壳体制作资料并核对完整性、准确性，进场后检查几何尺寸、外观、标记，符合《炼铁机械设备工程安装验收规范》GB 50372或合同约定。
• 安装前应取得基础混凝土强度、尺寸、中心线、标高测量记录及沉降观测记录，复测或修正基础，重要控制线延伸至基础外固定点。
• 高炉和热风炉基础应按设计要求安装沉降观测点，定期观测至交工验收。
• 基础垫板符合GB 50372规定；组装平台支点水平偏差符合10.2.4条要求，地基需处理避免沉降，平台标出中心点、内半径和方位线。
• 高炉、热风炉底板安装检测合格后应做严密性试验：对接焊缝、塞焊孔等全面积探伤，抽真空50kPa检测，保压时间>10min，泄漏率<1%为合格（符合GB 50128、NB/T47003.1）。
• 壳体安装可采用组合安装或扩大组合安装，分段不宜在转折和曲面锥体连接处，符合焊接、冷却设备安装要求。
• 高炉壳体安装宜采用扩大组合安装，不宜设预留调整带，可采用正装法、倒装法等，分带控制圆度、上口水平度、错边量等。
• 热风炉壳体现场组装应在平台上进行，不得分块吊装焊接；底板下填充料应饱满，外燃式热风炉蓄热室底板砂子安装前需烘烤刮平。
• 重力除尘器壳体安装宜从支座开始，上部正装、下部倒装；下锥段宜倒立组装后正立安装，下竖段整段安装。
• 现场开孔应采用自动切割或机械制孔，禁止手工切割。
• 安装焊接完成后，距壳体表面5mm处切除临时附属设施，不得损伤母材，残留部分用砂轮打磨光滑。
• 炉缸底部焊接孔、灌浆孔、排水孔应做专项检查，做好隐蔽记录。

10.6 壳体焊接

• 焊接除符合GB 50236、GB 50661、NB/T 47015外，还需：焊接前进行工艺评定，未经评定的方法和参数不得使用；根据评定报告制定焊接工艺规程；全焊透坡口符合附录C~G要求。
• 高炉壳体风口带单块焊接并检测合格后，宜整体消除应力热处理；热风炉高温区段、五通球壳体按设计要求焊后热处理，热处理前需检测合格且附件焊接完毕（符合NB/T 47015、GB 50094）。
• 焊接工艺：对称进行，先焊纵向焊缝后焊横向焊缝；厚板焊接控制层间温度，超出评定值需重新评定；板厚>50mm且采用非超低氢手工电弧焊时，宜焊后消氢处理。
• 焊接准备：水冷自动焊需稳定水源，高炉/热风炉焊接需双回路专用电源；优先采用自动焊，焊工及设备需现场模拟试验合格；做好防风雨防变形设施；纵向焊缝设置引弧板、引出板（符合GB 50661、NB/T 47015）；坡口及周围50mm内清除油污污物，露出金属光泽；按要求预热（符合GB 50236、NB/T 47015）。
• 焊材管理：品种规格符合设计和标准，有质量证明书并复检合格；焊条/焊剂烘干后存于100℃~150℃恒温箱，低氢型焊条使用时间≤4h，重复烘焙≤2次；焊丝使用前除油污铁锈；剩余焊材当天退回，禁止使用药皮脱落、焊芯生锈的焊材。
• 焊缝超标缺陷返修：核查焊接记录并制定返修工艺，同一部位返修超2次需单位技术负责人批准。

10.7 焊缝质量检验

• 检验宜采用施工自检、监检、第三方检验，按焊前、焊中、焊后程序进行。
• 焊前检验：钢材/焊材规格材质、焊工合格证、焊接工艺文件、坡口质量、组对错边量、焊接环境及设备等。
• 焊中检验：定位焊缝质量、焊接工艺参数（电流、电压、预热温度等）、多层焊道情况、清根后外观及无损检验。
• 焊后检验：
  1. 外观检测：所有焊缝冷却至环境温度后检查；屈服强度235MPa~420MPa钢材需焊接完成24h后检查，>420MPa钢材需48h后检查；用目测或5倍放大镜，尺寸用量具测量，符合NB/T 47013.7。
  2. 无损检测：外观合格后进行；对接焊缝、T形组合焊缝等重要焊缝符合NB/T 47013.3；一级焊缝100%检测（B级I级要求），二级焊缝抽检≥20%（B级II级要求）；合格后出具检测报告。
• 高炉冷却设备短管法兰焊缝宜采用煤油渗漏试验（无渗漏）；吊耳与壳体角焊缝采用表面着色或磁粉探伤（无裂纹）。

10.8 壳体涂装

• 除锈及涂装符合设计要求，涂料、遍数、厚度按设计规定，现场焊接部位涂装厚度由第三方重点检测；涂装质量保证期>10年。
• 钢板预处理前清除毛刺、焊渣、飞溅物、积灰、疏松氧化铁皮、铁锈及可见油脂污垢。
• 钢板表面预处理采用喷射或抛射除锈；现场焊缝和涂层损伤处可手工或动力工具除锈。
• 涂装环境：温度5℃~38℃（无要求时），相对湿度≤85%，表面无结露，涂装后4h内不得雨淋。
• 涂料符合产品标准，进场后取样复验（符合GB/T 3186），不合格不得使用。
• 现场焊缝周围50mm~100mm、孔洞周边50mm处不涂油漆，安装后补涂；安装密封的机加工面、与混凝土紧贴或埋入部位不涂装。
• 安装后补涂部位：结合部外露部位及紧固件、焊接烧损部位、漏涂部位、安装损伤部位。

10.9 整体气密性试验

• 试验按GB 50372规定执行。
• 高炉、热风炉系统应编制试验方案，按升压等级检查法兰连接部位、风口装置、焊缝。
• 试验压力符合设计文件规定，范围和连接部位要求符合GB 50372。

10.10 竣工验收

• 工程验收按GB 50372规定执行。
• 高炉竣工验收应在系统投产运行正常30d后进行，检测项目包括：
  1. 生产前后中心位移：<20mm；
  2. 生产前后炉体四周标高差：<10mm；
  3. 炉体重点部位炉壳钢板温度；
  4. 横向、纵向焊缝泄漏（刷肥皂水检测）：<1%。