史千波 殷 濤 由衛(wèi)國

1 概述

1.1 焦?fàn)t砌筑過程中清潔控制的必要性

焦?fàn)t是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)爐型,設(shè)計使用壽命一般在20年～30年,建造一座焦?fàn)t費(fèi)用頗高,僅煉焦車間(產(chǎn)焦規(guī)模100萬 t/年)一次性投資就達(dá)3億元～4億元。生產(chǎn)實(shí)踐證明,焦?fàn)t砌筑質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響焦?fàn)t的使用壽命,而作為焦?fàn)t砌筑關(guān)鍵環(huán)節(jié)的清潔控制環(huán)節(jié)更是直接關(guān)系到出焦效能、環(huán)保效果和爐體使用壽命,因此說清潔控制水平真實(shí)反映了焦?fàn)t施工的綜合能力。

1.2 傳統(tǒng)施工方法中的清潔控制方法和效果

從整體上采用的方法來看,傳統(tǒng)方法突出特點(diǎn)是使用壓縮空氣進(jìn)行正壓吹掃,優(yōu)點(diǎn)是對局部處理時操作簡便,缺點(diǎn)是壓力不易穩(wěn)定控制、易對砌體磚縫嚴(yán)密性造成破壞、工作環(huán)境惡劣、容易造成二次堆積和污染等;從施工程序來看注重局部的清潔效果,忽略了對爐體整體清潔效果的控制,缺少階段性的清潔環(huán)節(jié),最后階段的整體清潔存在死角,效果不理想。

2 針對大容積焦?fàn)t改進(jìn)后的清潔控制

2.1 大容積焦?fàn)t結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和清潔特點(diǎn)

大容積焦?fàn)t與中小型容積焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)相比較,具有如下特點(diǎn):整體滑動層數(shù)量顯著增加(蓄熱室和斜道均設(shè)置了數(shù)量不等的整體滑動層);脹縫結(jié)構(gòu)、尺寸和填充物種類設(shè)置更加精細(xì);蓄熱室設(shè)置為分隔結(jié)構(gòu),增大了清潔難度;設(shè)置多層加熱燒嘴。

2.2 大容積焦?fàn)t的清潔控制方法

大容積焦?fàn)t的清潔控制與傳統(tǒng)方法比較而言,有如下不同之處:1)從清潔程序上徹底改變了傳統(tǒng)方法中注重局部和依賴施工最后階段清潔效果的做法,采用階段性控制的方法。通過合理劃分清潔段落、增加清潔頻次的方式,加大了過程中的清潔控制,避免了清潔的死角。2)從清潔方法上改變了傳統(tǒng)方法中主要使用壓縮空氣進(jìn)行正壓吹掃的做法,引進(jìn)了負(fù)壓吸附技術(shù)。大幅度降低了施工準(zhǔn)備和作業(yè)的工作量,避免了對磚縫嚴(yán)密性的破壞,降低了粉塵的散發(fā),避免了二次附著和污染,徹底改善了工作環(huán)境。

3 實(shí)證分析

以曹妃甸一期一步焦化項(xiàng)目中7.63 m炭化室焦?fàn)t施工為例,將實(shí)際情況介紹一下,同時與傳統(tǒng)做法進(jìn)行比較分析。

3.1 爐底滑動層清潔

該部分是施工的第一個整體滑動層,具體做法為:負(fù)壓吸附清潔保溫層砌體上表面和滑動層作業(yè)面等步驟。該方法使保溫層砌體上表面和石墨板表面的清潔比較徹底,避免了粉塵的二次污染,改善了環(huán)境,勞動強(qiáng)度大幅降低。

3.2 小煙道清潔

該部位的結(jié)構(gòu)比較緊湊,作業(yè)空間狹小,傳統(tǒng)做法是封閉爐篦磚之前用人工的方法進(jìn)行一次清掃,封爐篦磚之后再進(jìn)行二次清掃,最后覆蓋塑料和膠皮進(jìn)行封閉。使用負(fù)壓配合的專用吸嘴可以保證所有角落充分吸附,清潔效果和清潔效率大幅度提高。比較兩種做法,傳統(tǒng)的做法需用人工150個,新的做法需用約80個,人工降低了大約50%,完全達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

3.3 蓄熱室清潔

該部分的清潔重點(diǎn)是煤氣通道和兩層整體滑動層。傳統(tǒng)做法是爐底結(jié)束后使用壓縮空氣通過看火孔、立火道、斜道口對蓄熱室煤氣通道進(jìn)行吹掃,將廢料通過煤氣下噴管口清理出去。該方法因操作距離過長和作業(yè)視界的限制,難度較大,效果和勞動效率不理想。使用負(fù)壓方法將最后的清潔變成了階段性的清潔,在蓄熱室砌筑結(jié)束后即進(jìn)行清潔,作業(yè)視界較寬、操作距離大幅度降低,完全可以保證煤氣通道內(nèi)的清潔效果(見圖1)。傳統(tǒng)的做法需用人工200個,新的做法需用約120個,比傳統(tǒng)的清潔方法工效提高了40%。

3.4 斜道清潔

該部分重點(diǎn)是脹縫的清潔處理,額外增加了整體滑動層的清潔處理。傳統(tǒng)方法使用壓縮空氣吹掃,然后對脹縫使用填充物添塞、膠帶紙進(jìn)行封蓋。新的方法是每層砌筑結(jié)束后使用自制專用吸嘴對脹縫進(jìn)行吸附,在滑動層施工前對砌體的平面進(jìn)行吸塵(見圖2)。傳統(tǒng)的做法需用人工100個,新的做法需用人工約120個,雖然因增加了清潔環(huán)節(jié),耗用人工略有增加,但確保了清潔效果。

3.5 燃燒室清潔

該部分因施工時間較長和作業(yè)高度落差大等特點(diǎn),控制重點(diǎn)是盡量避免灰漿的重復(fù)掉入和過程中及時勾縫的清理。傳統(tǒng)的做法是:首先對燃燒室底和燈頭磚進(jìn)行保護(hù),放置保護(hù)板;過程中使用臨時作業(yè)用保護(hù)板,該保護(hù)板隨砌體高度而跟進(jìn),起防止泥漿掉入的作用;在過頂前取出保護(hù)板,最后通過爐頂看火孔對燃燒室進(jìn)行最終吹掃。新做法是:保留了對燃燒室底和燈頭磚進(jìn)行保護(hù)的傳統(tǒng)做法,依然采用保護(hù)板,但在過頂前取出燃燒室底保護(hù)板之后增加了對該部位的整體負(fù)壓清潔工序。同時因?yàn)閷Φ谝粚涌椿鹂走M(jìn)行了封閉處理(使用厚牛皮膠帶紙粘貼),避免了砌筑爐頂時泥漿的再次落入。新方法作業(yè)視界良好、操作距離短,有效保證了燃燒室內(nèi)的清潔效果。同時因?yàn)榍鍧嵲淼母淖?使得在施工過程中增加清潔工序成為可能。傳統(tǒng)的做法需用人工300個,新的做法需用人工約200個,在充分保證清潔效果的情況下,節(jié)省人工約100個。

3.6 爐頂清潔

該部分的特點(diǎn)是施工單元多、鐵件多,清潔的重點(diǎn)是對脹縫和各種鐵件與砌體縫隙之間的處理,另外對已完的燃燒室和炭化室砌體清潔保護(hù)也是不可忽視的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)做法是:對看火孔墻立面進(jìn)行人工清理、對看火孔墻與炭化室封蓋部分形成的脹縫進(jìn)行過程中的人工清掃和最后使用壓縮空氣對看火孔通道進(jìn)行吹掃三部分內(nèi)容。新做法如下:首先是在砌筑爐頂前對已完砌體進(jìn)行保護(hù),使用膠帶紙將燃燒室上口完全封蓋、使用薄紙板對炭化室的裝煤口和上升管口進(jìn)行封蓋,確保在爐頂砌筑時泥漿等掉入;在過程中,使用吸塵器對脹縫和安裝前的裝煤口等所有鐵件進(jìn)行吸附清理,及時放入泡沫板等填充物,保證安裝前的裝煤口、上升管基座、看火口等鐵件內(nèi)外無任何氧化鐵等;在爐頂結(jié)束后,使用吸塵器對看火口通道逐一進(jìn)行吸附清潔,對整個的上表面進(jìn)行兩遍的吸附清潔。由于使用了大功率工業(yè)吸塵器,效率大幅提升,勞動強(qiáng)度大幅降低,作業(yè)人員減少近1/2,在作業(yè)頻次增加近2倍的情況下,作業(yè)時間縮短近1/3。傳統(tǒng)的做法需用人工150個,新的做法需用人工約100個。

3.7 收尾工程

該部分是焦?fàn)t清潔的一個重要環(huán)節(jié),尤其對于傳統(tǒng)的方法來講,因?yàn)榍鍧嵎椒ǖ南拗?廢料對砌體造成的污染主要放在這一階段進(jìn)行,作業(yè)耗時一般在5 d～8 d,使用人工數(shù)240個～400個左右。使用新方法,大幅度降低了該階段的任務(wù)量,清潔內(nèi)容縮減為:重點(diǎn)對蓄熱室和炭化室的二次勾縫人工清潔、對影響護(hù)爐設(shè)備安裝的結(jié)合部位砌體清潔等,原來爐頂至蓄熱室從上至下的整體吹掃環(huán)節(jié)完全省略掉,蓄熱室和炭化室的二次勾縫清潔的環(huán)節(jié)工作量大幅度降低。同時增加的結(jié)合部位砌體的吸附環(huán)節(jié)確保了下一步的安裝精度。采用新方法實(shí)際作業(yè)為1 d～2 d,使用人工數(shù)減少了200個左右,人工減少了近2/3。

4 結(jié)語

以曹妃甸一期一步焦化7.63 m炭化室焦?fàn)t項(xiàng)目的爐體清潔為例,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,采用新技術(shù)比使用傳統(tǒng)技術(shù)整體縮短工期6 d左右,節(jié)省人工480個左右,清潔效果良好,未出現(xiàn)使用傳統(tǒng)技術(shù)時易出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與灰縫的破壞現(xiàn)象。該項(xiàng)目一次性通過了外方監(jiān)理與業(yè)主組織的相關(guān)驗(yàn)收工作,獲得了一致的好評。

綜上所述,目前我們開發(fā)和采用的新型負(fù)壓清潔技術(shù)和階段性控制方法基本上體現(xiàn)了焦?fàn)t清潔控制的發(fā)展方向,強(qiáng)調(diào)了“科學(xué)的過程控制、努力降低勞動強(qiáng)度、充分提高設(shè)備的使用率、大幅提高作業(yè)效率和完全杜絕二次污染”等幾個方面的改進(jìn)和提高,雖然還不太成熟,細(xì)部環(huán)節(jié)控制有待改善,但體現(xiàn)了“通過對過程效果的控制來保證整體效果”這一科學(xué)的清潔思路。

[1] GB 50309-2007,工業(yè)爐砌筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] GB 50211-2004,工業(yè)爐砌筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].