一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法与流程

本发明涉及石油化工、冶炼、能源环保工业工程扩建项目技术领域，具体为一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法。

背景技术：

炼焦炉，一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭，用煤炼制焦炭的窑炉，是炼焦的主要热工设备，现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉，由炉体和附属设备构成，焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道和烟囱相连，整座焦炉砌筑在混凝土基础上，现代焦炉基本结构大体相同，但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同，又可以分成许多类型。

在石油化工、冶炼、能源环保工业工程扩建项目中，烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工是个难题，通常情况下是建设单位停止焦炉生产在施工，但焦炉停运会造成炉子毁损乃至报废，烟囱停炉降温会产生缺陷，烟道混泥土层及拱顶破除会产生较大振动，导致烟道结构受损，从而给建设单位带来很大的经济损失，停生产施工是不能实现最终目的。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，具备保障施工安全、高效、科学的完成施工任务，实现生产持续、烟气排放可控的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现保障施工安全、高效、科学的完成施工任务，实现生产持续、烟气排放可控的目的，本发明提供如下技术方案：一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，包括以下步骤：

s1、烟道开孔定位，根据烟管布置总图及开孔结构设计图，还有业主提供的基础定位轴线及基准点，利用经纬仪将烟道上的开孔部位进行定位，然后将孔的纵横中心线用墨线弹出，并用红油漆将开孔的中心线用三角形标出；

s2、混凝土层破除，根据定位尺寸，先用机械水钻将烟道顶部欲开孔位置的混凝土打排孔分段切割，用机械水钻开孔混泥土层第二块边缘线，开完孔切割取走第二块，其它几块分别按照第二块的方法施工，切割定位尺寸范围在1000x1000mm内；

s3、砖拱体拆除，砖拱拆除前用弧形钢模板铺设在砖拱面上，用型钢加固在烟道混泥土侧墙上，弧形钢模板安装后拆除耐火砖，耐火砖拆除时，第一块砖用钻孔机钻孔取出，然后沿圆周方向呈月牙形一块砖一块砖交错拆除；

s4、挡板阀拆除，将原挡板阀固定螺丝割除，使用吊车摆好位置后落钩，挂好钢丝绳，先点动起吊至原挡板阀脱离烟道，然后吊出原挡板阀；

s5、挡板阀基础，采用钢盒做混泥土基础模具，模具内浇筑耐热混泥土，吊入烟道底部做挡板阀基础；

s6、挡板阀安装，挡板阀吊入烟道安装，两侧面需要密封，制作山字密封盒灌入混泥土；

s7、烟道碰口短接安装，砖拱拆除完毕，弧形钢模板不需要拆除，把弧形钢模板焊接拼装成一体，烟道短节管出口与挡板阀门连接，烟道短节管安装在弧形钢模板上定尺寸开孔，新制作烟管短接管安装与弧形钢模板焊接；

s8、烟道混泥土恢复，利用弧形钢模板做混泥土浇筑模板，钢模板上浇筑后50mm的耐火浇注料，耐火浇注料浇筑完毕后在上方铺设100mm厚的保温棉，然后浇筑。

进一步优化本技术方案，所述s1中，在施工时，施工单位应该用手持式烟气分析仪对烟气成分含量进行实时监测，便携式烟道烟气检测仪对烟气温度及压力进行动态监测。

进一步优化本技术方案，所述s1中，烟道开孔前采取保护措施，搭设门子钢架，钢架两端采用30b工字钢做门子架2组，横梁采用30b工字钢做吊梁，吊梁上装设滑轮跑车，滑轮上装手动葫芦用来吊混泥土块，吊梁可用来挂施工工人安全带。

进一步优化本技术方案，所述s2中，砖拱拆除前采取安全措施，用型钢搭设工字架，在工字架上固定一根钢丝绳用于施工人员悬挂安全带。

进一步优化本技术方案，所述s3中，为不影响业主生产工艺要求，拆除过程中裸露部位同步用弧形钢模板及隔热胶皮覆盖，先拆除第一组砖用钢模倒退覆盖，按序拆除。

进一步优化本技术方案，所述s3中，弧形钢模板安装，钢模板支架采用∠100×10角钢制作安装，钢模板用δ＝6钢板制作安装，模板加筋用φ20钢筋加固。

进一步优化本技术方案，所述s5中，挡板阀底部横梁制作安装，制作量角器测量烟道内径尺寸及深度，用槽钢、钢板制作横梁盒子，盒子尺寸1600×3200×600，在盒子底部安装dn150无缝管3根，每根长600cm，盒子制作完焊接在挡板阀底部连接到一体。

进一步优化本技术方案，所述s6中，挡板阀安装定位，山字密封盒塞入保温棉密封挡板阀与墙的间隙，用稀释膨胀混泥土灌入密封盒及底盒达到饱满，目测混泥土密实度给达到密封要求，施工关键控制混泥土浇筑时间。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，具备以下有益效果：

1、该烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，在进行混凝土拆除时，用机械水钻将烟道顶部欲开孔位置的混凝土打排孔分段切割为多块矩形取混泥土块，切割中由里到外，先板后梁，保障卸荷的均分段方法，可防止震动过大对烟道混凝土结构安全造成影响，同时采取安全措施制作钢架，钢架用来挂葫芦吊装混泥土块及挂安全带，吊车就位吊住混泥土块，可防止取混泥土时混泥土结构发生变化导致烟道坍塌。

2、该烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，砖拱拆除前用弧形钢模板铺设在砖拱面上，用型钢加固在烟道混泥土侧墙上，方便施工人员站在钢模上操作，假如砖拱坍塌，该钢模也起到支撑保护作用，为不影响业主生产工艺要求，拆除过程中裸露部位同步用弧形钢模板及隔热胶皮覆盖，先拆除第一组砖用钢模倒退覆盖，然后按序拆除

3、该烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，砖拱分段拆除的过程中，用弧形钢模板分段覆盖，可防止烟气外泄漏伤人，保障施工人员操作平台使用等。

4、该烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，在受到停生产对焦炉设备损害、经济效益、作业环境等因素限制，不能采用停生产情况下烟道施工，利用新方法、新工艺、采取安全措施保障焦炉在生产过程中完成烟道在线开孔及挡板阀安装，保障施工安全、高效、科学的完成施工任务，实现生产持续、烟气排放可控。

附图说明

图1为本发明提出的一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工流程图；

图2为本发明提出的一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工平面示意图；

图3为本发明提出的一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工的耐火砖拆除顺序示意图；

图4为本发明提出的一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工的安全措施采用钢弧形板安装示意图；

图5为本发明提出的一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工的烟道短节管制作示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种烟道在线开孔及挡板阀不停生产系统施工方法，包括以下步骤：

s1、烟道开孔定位，烟道开孔前环境指数分析，根据业主cems上数据提供，焦炉烟气温度150°-200°之间，氧气含量介于9-13％，so2平均值40mg，氮氧化184—200mg，3#焦炉烟气温度230°—250°之间，氧气含量12％，so240—50mg，氮氧化平均值300mg，在施工时，施工单位应该用手持式烟气分析仪对烟气成分含量进行实时监测，便携式烟道烟气检测仪对烟气温度及压力进行动态监测，烟道开孔前采取保护措施，搭设门子钢架，钢架两端采用30b工字钢做门子架2组，横梁采用30b工字钢做吊梁，吊梁上装设滑轮跑车，滑轮上装手动葫芦用来吊混泥土块，防止混泥土块压垮砖拱，吊梁可用来挂施工工人安全带，防止施工人员掉入烟道，根据烟管布置总图及开孔结构设计图，还有业主提供的基础定位轴线及基准点，利用经纬仪将烟道上的开孔部位进行定位，然后将孔的纵横中心线用墨线弹出，并用红油漆将开孔的中心线用三角形标出；

s2、混凝土层破除，根据定位尺寸，为了防止震动过大对烟道混凝土结构安全造成影响，先用机械水钻将烟道顶部欲开孔位置的混凝土打排孔分段切割，切割定位尺寸范围在1000x1000mm内，切割中根据结构稳定、施工安全及施工可行性等因素确定分步切割的顺序，切割中尽量由里到外，先板后梁，保证卸荷的均分段方法，为防止取混泥土时混泥土结构发生变化导致烟道坍塌，采用分割为多块矩形取混泥土块，用水钻开孔制定吊装位置，采取安全措施制作钢架，钢架用来挂葫芦吊装混泥土块及挂安全带，25t汽车吊就位吊住混泥土块，防止混泥土重量压垮砖拱，先用机械水钻开孔混泥土层第二块边缘线，开完孔切割取走第二块，其它几块分别按照第二块的方法施工；

s3、砖拱体拆除，砖拱拆除前采取安全措施，用型钢搭设工字架，在工字架上固定一根钢丝绳用于施工人员悬挂安全带，防止拱顶坍塌施工人员坠落，弧形钢模板安装，钢模板支架采用∠100×10角钢制作安装，钢模板用δ＝6钢板制作安装，模板加筋用φ20钢筋加固，砖拱拆除前用弧形钢模板铺设在砖拱面上，用型钢加固在烟道混泥土侧墙上，方便施工人员站在钢模上操作，同时该钢模也起到保护作用，假如砖拱坍塌，钢模将起到支撑的作用，弧形钢模板安装后拆除耐火砖，耐火砖拆除时，第一块砖用钻孔机钻孔取出，然后沿圆周方向呈月牙形一块砖一块砖交错拆除，为不影响业主生产工艺要求，拆除过程中裸露部位同步用弧形钢模板及隔热胶皮覆盖，先拆除第一组砖用钢模倒退覆盖，按序拆除，如发生少量耐火砖掉入烟道内，采用挖机、工具捞出，如拆除过程中发生耐火砖拱大面积坍塌影响业主生产，及时采用挖机处理掉入烟道里的耐火砖；

s4、挡板阀拆除，将原挡板阀固定螺丝割除，使用吊车摆好位置后落钩，挂好钢丝绳，先点动起吊至原挡板阀脱离烟道，然后吊出原挡板阀；

s5、挡板阀基础，采用钢盒做混泥土基础模具，模具内浇筑耐热混泥土，吊入烟道底部做挡板阀基础；

s6、挡板阀安装，根据生产工艺要求，为满足生产，保证施工人员安全考虑，新装挡板阀采用人不进入烟道内施工，新装挡板阀已经到现场，根据现场实物观察，挡板阀左右侧密封处有横加强筋，影响保温棉、混泥土填料施工，现场需要切割除横加强筋，挡板阀底部横梁制作安装，制作量角器测量烟道内径尺寸及深度，用槽钢、钢板制作横梁盒子，盒子尺寸1600×3200×600，在盒子底部安装dn150无缝管3根，每根长600cm,盒子制作完焊接在挡板阀底部连接到一体，挡板阀临时安装到原烟道内，采用汽车吊配合，根据挡板阀与烟道实际尺寸偏差制作挡板阀左右侧山字密封盒，挡板阀与山字密封盒严禁在烟道内施工，挡板阀安装定位，山字密封盒塞入保温棉密封挡板阀与墙的间隙，用稀释膨胀混泥土灌入密封盒及底盒达到饱满，目测混泥土密实度给达到密封要求，施工关键控制混泥土浇筑时间，挡板阀吊入烟道安装，两侧面需要密封，制作山字密封盒灌入混泥土；

s7、烟道碰口短接安装，烟道短节管制作完成后进行煤油渗透检测，出口与挡板阀门连接，砖拱拆除完毕，弧形钢模板不需要拆除，把钢模板焊接拼装成一体。烟道短节管安装在弧形钢模板上定尺寸开孔，新制作烟管短接管安装与弧形钢模板焊接，垂直度、水平度找正，如发现烟道侧壁漏气采用保温棉密封，同时控制烟道出入口烟气量大小；

s8、烟道混泥土恢复，利用弧形钢模板做混泥土浇筑模板，钢模板上浇筑后50mm的耐火浇注料，耐火浇注料浇筑完毕后在上方铺设100mm厚的保温棉，然后浇筑。

该项技术，已成功应用于云南煤业能源股份有限公司安宁分公司焦炉烟气脱硫脱硝项目，烟道管φ3000×6现场制作安装，出口烟气短管制作天圆地方3300×2700，该项目已投入运行，我方制定的烟道开孔技术满足工艺生产指标、检修维护方便。

本发明的有益效果是：在进行混凝土拆除时，用机械水钻将烟道顶部欲开孔位置的混凝土打排孔分段切割为多块矩形取混泥土块，切割中由里到外，先板后梁，保障卸荷的均分段方法，可防止震动过大对烟道混凝土结构安全造成影响，同时采取安全措施制作钢架，钢架用来挂葫芦吊装混泥土块及挂安全带，吊车就位吊住混泥土块，可防止取混泥土时混泥土结构发生变化导致烟道坍塌；砖拱拆除前用弧形钢模板铺设在砖拱面上，用型钢加固在烟道混泥土侧墙上，方便施工人员站在钢模上操作，假如砖拱坍塌，该钢模也起到支撑保护作用，为不影响业主生产工艺要求，拆除过程中裸露部位同步用弧形钢模板及隔热胶皮覆盖，先拆除第一组砖用钢模倒退覆盖，然后按序拆除；砖拱分段拆除的过程中，用弧形钢模板分段覆盖，可防止烟气外泄漏伤人，保障施工人员操作平台使用等；在受到停生产对焦炉设备损害、经济效益、作业环境等因素限制，不能采用停生产情况下烟道施工，利用新方法、新工艺、采取安全措施保障焦炉在生产过程中完成烟道在线开孔及挡板阀安装，保障施工安全、高效、科学的完成施工任务，实现生产持续、烟气排放可控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。