1、項(xiàng)目背景
馬來(lái)西亞海峽水泥公司4000t/d 完整干法生產(chǎn)線耐火材料全套設(shè)計(jì)來(lái)自?shī)W美設(shè)計(jì)研究院,其設(shè)計(jì)及施工復(fù)雜程度行業(yè)不多見(jiàn),整個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)施工區(qū)域包括預(yù)熱器系統(tǒng)、分解爐系統(tǒng)、篦冷機(jī)系統(tǒng)、窯系統(tǒng)(包含窯體、窯頭罩、窯頭沉降室和三次風(fēng)管)、熱風(fēng)管道(包括原料熱風(fēng)爐管道和水泥粉磨系統(tǒng)烘干熱風(fēng)管道系統(tǒng))等工藝環(huán)節(jié),對(duì)應(yīng)材料需求涵蓋39個(gè)子項(xiàng)耐火材料,包括129種磚型、107種型號(hào)錨固件、12種型號(hào)澆注料、10種型號(hào)硅酸鈣板及防水劑、纖維棉、水玻璃、粘結(jié)粉、火泥等合計(jì)重量2800余噸。在整個(gè)施工過(guò)程中,中國(guó)、德國(guó)、印度及馬來(lái)西亞當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員及國(guó)內(nèi)分包施工隊(duì)伍展開(kāi)跨國(guó)合作,鼎力攻堅(jiān),經(jīng)過(guò)近八個(gè)月的時(shí)間完成項(xiàng)目建設(shè)的耐火材料同步分段施工,確保了2015年10月12日該生產(chǎn)線按計(jì)劃順利點(diǎn)火。以下為筆者在全程參與該項(xiàng)目耐火材料施工及驗(yàn)收工作實(shí)戰(zhàn)中匯總了需要特別關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題及整改措施要求,在此共同分析研討并提供行業(yè)借鑒。
2、施工前準(zhǔn)備工作需要注意的事項(xiàng)
a)發(fā)貨前對(duì)相關(guān)材料型號(hào)和數(shù)量按照材料清單反復(fù)核對(duì)工作非常重要,以免漏發(fā)、錯(cuò)發(fā)影響工期并造成不必要的材料損失。
i.該項(xiàng)目到貨清點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分錨固件尺寸不符合裝箱單要求,圖號(hào)R201435A中扒釘HTH.8-200-310K型號(hào),發(fā)貨型號(hào)為HTH.8-310-310K,數(shù)量1400個(gè),重量248kg,后期隨其它貨物補(bǔ)發(fā)到現(xiàn)場(chǎng),不合格扒釘做報(bào)廢處理。
ii.C5旋風(fēng)筒圖號(hào)R201433A耐堿莫來(lái)石磚RK-S型號(hào)FB1A 重量71.99噸,錯(cuò)發(fā)為低氣孔耐堿磚FB1,導(dǎo)致施工階段必須調(diào)整整個(gè)進(jìn)度計(jì)劃,等待該批次貨物從國(guó)內(nèi)補(bǔ)發(fā)。
b)海運(yùn)包裝需要注意的環(huán)節(jié)
i.海外項(xiàng)目的承接,均對(duì)材料在長(zhǎng)途運(yùn)輸有明確的要求和規(guī)范,耐火材料(澆注料、耐火磚、硅酸鈣板及輔助材料)均有各自不同的具體包裝形式,在運(yùn)輸過(guò)程中必須做好防破損、防受潮工作,包括相關(guān)錨固件的密封包裝同樣要高度重視,因?yàn)橐坏╁^固件長(zhǎng)時(shí)間遭受海上潮濕環(huán)境浸濕或海水飛濺會(huì)導(dǎo)致不同程度銹蝕影響其施工質(zhì)量和使用性能。
c)到貨存貯條件:東南亞赤道國(guó)家在雨季期間空氣濕度大于90%,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且多雷雨,提前計(jì)劃良好的存貯條件(干燥、通風(fēng)、防雨、不積水且平坦的庫(kù)房),且注意卸船、短途運(yùn)輸和卸車(chē)等環(huán)節(jié)對(duì)材料多方面防護(hù),保護(hù)好到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的耐火材料且盡量避免無(wú)謂的二次倒運(yùn)對(duì)保障項(xiàng)目工期降低管理成本具有深遠(yuǎn)意義。
.施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)防護(hù)不可忽視,下是預(yù)熱器三層平臺(tái)地面存水浸泡澆注料和遭受雨淋濕透的整箱硅酸鈣板。
d)注意材料的保質(zhì)期
i.因國(guó)際項(xiàng)目涉及協(xié)調(diào)戰(zhàn)線長(zhǎng),項(xiàng)目建設(shè)周期相對(duì)也不同程度的延長(zhǎng)。澆注料中的耐火集料一般主料放上一兩年也不會(huì)有問(wèn)題,主要是高鋁水泥的保質(zhì)期,一般不超過(guò)3個(gè)月;塑料編織袋包裝,內(nèi)襯防水膜耐火澆注料保質(zhì)期一般也不超過(guò)一年,每種澆注料保質(zhì)期也各不相同,因此材料臺(tái)賬中必須單列一項(xiàng)標(biāo)明各種材料的保質(zhì)期節(jié)點(diǎn)并提前按計(jì)劃調(diào)配使用。
e)注意堿性磚的防護(hù),該項(xiàng)目發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的鎂鋁尖晶石和鎂鐵尖晶石磚存貯在煤園堆,有部分被雨水浸濕而水化開(kāi)裂報(bào)廢。
f)針對(duì)極其復(fù)雜設(shè)計(jì)且驗(yàn)收嚴(yán)格的系統(tǒng)工程,仔細(xì)研讀和剖析圖紙,做好技術(shù)交底對(duì)接工作,要科學(xué)合理研究和制定詳細(xì)有效的現(xiàn)場(chǎng)施工計(jì)劃、材料準(zhǔn)備計(jì)劃、機(jī)具計(jì)劃和人力計(jì)劃等系統(tǒng)工作。
3、施工中的若干實(shí)際問(wèn)題及整改要求
a)澆注料加水量:對(duì)于輕質(zhì)、低水泥和超低水泥澆注料施工,加水量的話題即傳統(tǒng)又很現(xiàn)實(shí),也是多次提到“說(shuō)起來(lái)明白做起來(lái)為尋求施工方便而大部分走樣的嚴(yán)重問(wèn)題”,緣于適量的加水和振搗是確保澆注料耐久性的前提,現(xiàn)場(chǎng)施工如果不能按照規(guī)程控制和操作,后期耐火澆注料對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全保障構(gòu)成威脅。
i.要求嚴(yán)格使用標(biāo)準(zhǔn)刻度量筒計(jì)量加水量。
ii.干攪3分鐘后加入設(shè)計(jì)總水量的80%,再攪拌兩分鐘后部分補(bǔ)充剩余水量。
iii.常規(guī)推薦使用強(qiáng)制式澆注料專用攪拌機(jī)(攪拌鍋內(nèi)均布三只以上攪拌葉片),來(lái)確?,F(xiàn)場(chǎng)施工澆注料的施工性能。 拌合水計(jì)量工具對(duì)比、強(qiáng)制式澆注料攪拌機(jī)對(duì)比、澆注料加水量表格和現(xiàn)場(chǎng)攪拌操作規(guī)程:
b)錨固件安裝
i.焊條烘干及科學(xué)使用
1.焊條使用前必須嚴(yán)格烘干:焊條往往會(huì)因吸潮而使工藝性能變壞,造成電弧不穩(wěn)、飛濺增大,并容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。一般酸性焊條的烘干溫度150--200℃,時(shí)間1小時(shí);堿性焊條的烘干溫度350--400℃,時(shí)間1--2小時(shí),烘干后放在100--150℃的保溫箱內(nèi),隨用隨取。
2.錨固件焊接:錨固件材質(zhì)一般為奧氏體耐熱鋼,要求焊接材料的合金成分與母材匹配,以保證良好的抗裂性和耐蝕性;焊接工作必須由專業(yè)人員來(lái)操作,焊接前工作面要保持清潔,規(guī)程要求的錨固件連接處要滿焊(澆注料扒釘和錨固件焊接區(qū)域效果圖)且及時(shí)清理焊渣。
ii.排列間距及方向:要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程和圖紙要求,如下圖安裝要求及錯(cuò)誤和正確的焊接排布實(shí)例(錨固件布置定位圖; 現(xiàn)場(chǎng)焊接角度0°和90°定位錯(cuò)誤扒釘; 現(xiàn)場(chǎng)糾正正確焊接角度45°扒釘定位圖):
(扒釘布置定位圖 ;錨固件布置定位圖; 現(xiàn)場(chǎng)焊接角度0°和90°定位錯(cuò)誤扒釘; 現(xiàn)場(chǎng)糾正正確焊接角度45°扒釘定位圖)
c)硅酸鈣板安裝:保溫用硅酸鈣板也叫做微孔硅酸鈣,是一種白色、硬質(zhì)的新型保溫材料,具有容重 <https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%B9%E9%87%8D>輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù) <https://baike.baidu.com/item/%E5%AF%BC%E7%83%AD%E7%B3%BB%E6%95%B0>小、耐高溫、耐腐蝕、能切、能鋸等特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于耐火材料施工隔熱保溫層,厚度通常是在30mm以上,密度在200-1000kg/m3,是一種絕好的內(nèi)襯隔熱保溫材料。
i.按照工程實(shí)際需要尺寸準(zhǔn)確切割。硅酸鈣板表觀容重:1.30g/cm?,易于自由切割,但該項(xiàng)目施工中出現(xiàn)切割工具不規(guī)范造成切割尺寸偏差大、施工安裝縫隙大以及錘擊安裝硅酸鈣板表面導(dǎo)致碎裂等缺陷,不加以糾正,會(huì)極大降低隔熱保溫效果。
ii.澆注料施工前的防水劑( water-proofing additive)噴涂:為防止硅酸鈣板吸收澆注料的摻和水,影響澆注料升溫硬化強(qiáng)度的正常發(fā)揮,在模板支護(hù)前對(duì)已經(jīng)安裝好的硅酸鈣板表面均勻涂刷防水劑,該項(xiàng)目在正常施工中存在防水劑部分遺忘涂刷的情況。
d)澆注料施工模板的正確支護(hù):包括支護(hù)面積不超標(biāo)、模板密封不跑將不變形、預(yù)留膨脹縫要貫通且滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)定相關(guān)角度要求。
i.該項(xiàng)目施工部分區(qū)域澆注料單塊尺寸超過(guò)了1㎡、跑漿變形。如澆注料單塊施工超過(guò)1㎡;b 模板跑漿施工澆注料變形圖的情況。
ii.人孔門(mén)封堵切磚不正確導(dǎo)致縫隙過(guò)大和修正后效果。
iii.窯頭沉降室模板支護(hù)問(wèn)題導(dǎo)致膨脹節(jié)接口處膨脹連接板沒(méi)有澆注料保護(hù)而會(huì)過(guò)早燒蝕損毀。
iv.三次風(fēng)管閘板出口膨脹節(jié)處不正確的切磚角度。
v.預(yù)熱器旋風(fēng)筒人孔檢修門(mén)模板固定鋼筋沒(méi)有及時(shí)清除及修正:
vi.設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致篦冷機(jī)檢修門(mén)觀察孔一邊澆注料呈尖角鱗片狀,需要設(shè)計(jì)部門(mén)修改圖紙。
(設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致篦冷機(jī)檢修門(mén)觀察孔一邊澆注料呈尖角鱗片狀,需要設(shè)計(jì)部門(mén)修改圖紙)
e)膨脹縫預(yù)留及正確安裝
i.膨脹縫被澆注料覆蓋、尺寸不均勻且沒(méi)有貫通工作面:
( a膨脹縫被澆注料覆蓋、尺寸不均勻且沒(méi)有貫通工作面;b 施工圖)
ii.在耐火磚和澆注料接口處膨脹縫遺漏沒(méi)有按圖施工
c 篦冷機(jī)廢氣出口膨脹縫施工圖;d 對(duì)應(yīng)c膨脹縫遺漏;e 對(duì)應(yīng)d修正效果圖 )
iii.三次風(fēng)管膨脹節(jié)區(qū)域:加纖維毯膨脹縫雙層40mm*2隔熱密封,沒(méi)有按圖施工:
( a三次風(fēng)管膨脹節(jié)區(qū)域加纖維棉膨脹縫區(qū)域雙層40mm*2隔熱密封纖維毯沒(méi)有按圖施工;b 對(duì)應(yīng)15a施工圖)
iv.三次風(fēng)管閘板膨脹縫和澆注料施工:存在問(wèn)題是分塊施工澆注料膨脹縫沒(méi)有有效貫通,且澆注料施工面有大量氣孔,需要重新澆筑如 a。
b破碎返工重新澆筑;c 最后兩塊澆注料閘板骨架圖;d 修復(fù)后效果圖)
vi.篦冷機(jī)側(cè)墻旋風(fēng)筒回料管接口處定位及柔性連接耐火材料施工糾正要求。
b 回料管與篦冷機(jī)側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)墻體必須柔性連接不能焊接,需要把焊口割開(kāi);
c 回料管圓周必須使用8mm隔熱纖維毯覆蓋后使用膠帶紙均勻纏繞過(guò)程施工圖)
f)空氣炮的隔熱保溫層安裝:篦冷機(jī)入口處空氣炮炮管打澆注料之前的隔熱保溫層沒(méi)有全部使用膠帶紙無(wú)縫纏繞覆蓋,會(huì)導(dǎo)致纖維棉吸收施工澆注料部分水份。
g)窯尾煙室擋磚盤(pán)引導(dǎo)塊沒(méi)有安裝完畢就進(jìn)行澆注料施工,必須拆除澆注料補(bǔ)充安裝如。
h)篦冷機(jī)入口矮強(qiáng)澆注料扒釘設(shè)計(jì)遺漏予以補(bǔ)充設(shè)計(jì)和定位
i)窯頭罩側(cè)墻施工完畢應(yīng)同步拆除植入耐火材料的腳手架鋼管,避免后期強(qiáng)制拆除導(dǎo)致澆注料或耐火磚存在破損缺口
j)該項(xiàng)目同步設(shè)計(jì)配套了不需要澆注料覆蓋保護(hù)的特殊材質(zhì)窯口護(hù)鐵,對(duì)已安裝護(hù)鐵之間的膨脹縫須按照?qǐng)D紙予以核定確認(rèn)。
4、相關(guān)結(jié)論
a)龐大復(fù)雜的耐火材料設(shè)計(jì)施工,需求高素質(zhì)的施工隊(duì)伍和高度專業(yè)并嚴(yán)格負(fù)責(zé)的監(jiān)理人員,要建立有效的隱蔽工程檢查規(guī)程和科學(xué)的施工管理制度。
b)要求施工方在安裝過(guò)程中按規(guī)程留存所使用材料樣品和澆注料施工樣品;保留未來(lái)項(xiàng)目的適量樣品,可由耐火材料供應(yīng)商或由一個(gè)獨(dú)立認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)分析。
c)新安裝的耐火材料的干燥過(guò)程非常關(guān)鍵,干燥程序要非常小心。在整個(gè)干燥過(guò)程中,凝結(jié)在耐火材料當(dāng)中的水份必須保持緩慢蒸發(fā)外排的必要條件。預(yù)熱器和篦冷機(jī)按照規(guī)定的升溫速度和曲線單獨(dú)干燥,可以避免過(guò)早磨損。如果合適的話,可以聘請(qǐng)一家專門(mén)從事這項(xiàng)工作的公司來(lái)主導(dǎo)干燥過(guò)程實(shí)施。
d)在一些澆注料施工區(qū)域,可以看到有太多的水流出跡象,建議在最壞的情況下按照既定升溫曲線調(diào)整加熱時(shí)間和保持恒溫時(shí)間段以避免潛在的損失。假設(shè)澆注料施工時(shí)使用過(guò)多的拌和水,適當(dāng)延長(zhǎng)在200℃及400℃干燥恒溫有效時(shí)間是相對(duì)安全的,這樣調(diào)整能夠部分糾正澆注料施工拌和水量偏大的現(xiàn)場(chǎng)施工問(wèn)題。
e)在錨固件、耐火材料和保溫材料的選擇使用必須嚴(yán)格執(zhí)行圖紙要求,且保證耐火材料型號(hào)一對(duì)一正確安裝在指定部位,在安裝過(guò)程中要嚴(yán)格遵守所有規(guī)程要求的每一個(gè)施工細(xì)節(jié)。
f)經(jīng)業(yè)主方委托第三方檢測(cè)驗(yàn)收:對(duì)以上相關(guān)問(wèn)題的不符合項(xiàng)經(jīng)施工方逐一整改后,并經(jīng)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和業(yè)主方確認(rèn)有效關(guān)閉;整個(gè)耐火襯里安裝的外觀美學(xué)有部分偏離,遵循常規(guī)的安裝方式進(jìn)行系統(tǒng)判定,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核查及抽樣檢測(cè)該系統(tǒng)耐火材料的安裝功能正確,整個(gè)系統(tǒng)耐火材料的安裝質(zhì)量可以接受。
g)配套設(shè)計(jì)或改造不需要澆注料覆蓋保護(hù)的特殊材質(zhì)窯口護(hù)鐵(如本文圖22),以及預(yù)熱器旋風(fēng)筒大片狀特殊材質(zhì)掛片(1200mm*600mm)雙保險(xiǎn)固定及聯(lián)接技術(shù),對(duì)保障窯系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗及穩(wěn)定運(yùn)行很有遠(yuǎn)期價(jià)值,值得同行進(jìn)一步探討和借鑒。