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打造世界焦化行业的样板

—中冶集团宝铜湛江铜铁基地焦化项目建设纪实



2016-07-21 13:51:55 5e   作者: 李玉秀、伍仲文  

序列初秋,南国依然骄阳似火。乘车而过,湛江街头两旁布满高大整洁的椰树,丝丝海风不时拂过,颇有几分惬意,但这样的一幕并没有持续多久。当来到距离湛江市近80公里的东海岛上时,景致瞬间一变,填海而成的黄土地上,各种机械车辆飞驰而过,带起烟尘滚滚。颠簸中,宝钢湛江钢铁基地即出现在眼前。

密密麻麻的管道、高耸人云的烟囱、宽阔气派的厂房、笔直交错的道路,虽未整体投产完工,但湛江基地巳经有了几分宝钢上海本部的雏形。用宝钢集团副总经理、湛江钢铁有限公司董事长赵周礼的话来讲,宝钢湛江钢铁将会建设成一个现代化、生态化、高效益,体现循环经济和节约型社会理念,简单、高效、低成本,具有国际竞争力的绿色碳钢板材精品基地;成为生产清洁、资源节约、环境良好的生态工业园,发展循环经济的示范区。对此,宝钢人将之概括为两点:建设“梦工厂”一世界最高效率的绿色板材生产基地,打造“梦之队”一高效的人力资源配置。

我们从中看到的是宝钢的壮志豪情,而这样的壮志豪情,与中冶集团打造国际一流的冶金建设运营“国家队”的雄心壮志,同出一辙。凭借自身过硬的实力和多年来建立的良好合作关系,中冶焦耐和中国五冶集团两家兄弟单位优势互补,在继宝钢一-、二、三期建设后,共同走过数十年后继续合作,为宝钢湛江钢铁之城的顺利实施奉献力量。

精心组织展现设计施工最强实力

时间拉回到2013年11月29日的上午,位于广东湛江的东海岛积累着几代中冶人的激情豪迈,在这片充满生机的土地上开始挥洒冶金建设国家队的智慧和实力。随着宝钢湛江钢铁公司总经理盛更红一声令下,现场2台桩机同时启动,由中冶焦耐设计并设备成套供货、中国五冶集团承建的宝钢湛江钢铁基地项目炼焦及煤气精制工程正式开工,标志着国内自主集成度最高、最先进的7米焦炉建设拉开序幕,同时标志着国内焦化行业单套处理能力最大的170000立方米每小时煤气净化系统建设正式启动。

这样的工程气势浩大,但却必然是一次艰难的大会战。高水平的设计加上高水平的施工无疑为炼焦及煤气精制工程的建设保驾护航。中冶焦耐和中国五冶在宝钢湛江项目中,充分发挥自身优势,结好对子,优势互补,在这场战役中取得了丰硕的战果。从建设初期,五冶即专门成立了宝钢湛江钢铁分指挥部,由中国五冶副总经理、上海有限公司总经理徐永锋任总指挥,指挥部机关设置综合管理部、工程管理部、技术质量部等7个管理部门,另有直属公辅项目部1个,所有参战宝钢湛江基地的项目部统归指挥部管理,从2013年9月进场开始到今天,整个队伍巳经在东海岛上奋战了近两年时间。作为设计单位,中冶焦耐的炉体、炼焦、备煤、化产工艺、化产设备、土建、电气、仪表、通风、给排水等各个专业,均派出了最强阵容;现场施工服务组织实施也是精挑细选多位经验丰富的项目管理人员,最强梯队、最高配置。

两年的奋战初见成效。2015年7月13日,宝钢湛江钢铁1B焦炉正式热负荷试车,这是宝钢湛江钢铁首个启动的热负试车项目。这个节点意义重大,于宝钢湛江钢铁而言,能够达成生产与施工同步的条件,于焦耐和五冶而言,这是一次全力以赴促履约的完美展现,也标志着宝钢湛江焦化项目初见成效。

落实细节攻克众多技术难关

工程优质,设计先行!在宝钢湛江钢铁基地,桩基工程是现场各个装置建设的第一步,却也是困难的第一关。由于湛江钢铁用地属于半岛及填海区域,地质结构非常复杂,相同标高不同断层的承载力及土壤腐蚀度千差万别,直观的结果就是一片桩压下,不久就冒出高低不等的桩头。打桩失败,这是横亘在所有参建人员面前的一道难题。宝钢方面多次组织了国内的顶级权威专家会诊,均未能完美解决。关键时刻,中冶焦耐的土建专业设计人员根据标准规范要求,查阅大量相关资料,针对挖方区和填方区的不同情况,制定出桩基及强酸性腐蚀区域地下部分防腐蚀方案,经专家及湛江钢铁工程指挥部的审查确认后,予以实施,并结合打桩过程出现的桩基上浮等情况,适时调整打桩方案,湛江现场桩基问题引刃而解。

凭借着卓越的施工能力和高水平的建设能力,有效保障了湛江钢铁核心生产流程的重要环节一焦炉工程施工优质高效的向前推进。而在担负“国家队”排头兵的重任中,五冶在焦炉工程建设的技术创新方面也是硕果累累:据统计,在保有原宝钢一期焦炉建设工程中的发明专利工法之外,还采用了6种新型发明专利,2种国家级工法,有“用于焦炉基础顶板预埋套管的固定装置”、“混凝土结构连体筒体施工装置及方法”“一种焦炉分格式蓄热室砌筑方法”、“一种焦炉砌筑受料方法”,“一种焦炉弹簧的编组方法”、“一种焦炉大棚加固方法”。在炉体各部位砌筑、受料平台搭设等方面,还大力推进了国家级工法的运用,如在“7米焦炉施工新技术研究与应用”中,炉体砌筑各工序充分采用“7米焦炉先装格子砖砌筑工法”控制质量,保证了炉体砌筑的质量、工期和安全,降低施工成本方面,则采用了“大型焦炉机械设备安装工法”。

因地制宜卓越施工能力确保履约 

“这里最大的困难就是气候原因”,这是所有参战者的共识。东海岛是广东第一大岛,属热带和亚热带海洋性季风气候,年平均气温23度左右,且地势东高西低,东为玄武岩台地,西为海积平原,宝钢湛江钢铁基地就位于东海岛的东简镇及以东区域。台风、雨季、烈日,变着花样在一年四季中光临这里。

从2014年6月开始,狂风暴雨便如家常便饭,频频光临东海岛。期间平均降雨量高达2000毫米,而此时焦炉土建施工正值高峰,如何破解僵局?他们根据天气情况灵活调整作息时间和工作安排。只要不下雨,只要天色还亮,施工作业就不会停止。同时,将焦炉大棚作为焦炉砌筑与安装施工的重要措施,针对湛江地区的风载条件,在公司原有大棚的基础上,创新采用了方法更为安全可靠,经济适用的“下部柱脚铰接+上部拉浪风绳”的加固方式,有效解决了湛江地区特殊的气象条件下大棚加固问题。项目团队为此申请了国家发明专利,将其命名为“一种焦炉大棚加固方法”,为后序施工作业提供了借鉴。而中冶焦耐的现场施工服务人员也积极对巳完成的施工图纸进行审查。审查建筑物门窗位置的设置,审査建构筑物门窗的型式选择,对高塔、烟囱、框架、煤气管道立管等高大建构筑物按最强台风来袭情况的风载荷进行重新核算,并采取适当的加固措施,确保各装置万无一失。在历时6个月的跨高速施工中,炼焦及焦化工程项目不仅抵抗住了7月“威尔逊”、9月“海鸥”的光临,还创造了无一例安全事故发生,在各项检查中,工程质量全部合格的最好纪录。

2014年9月12日,业主及监理先后向项目部发来表扬信:“热烈祝贺五冶1B焦炉本体工程土建施工完毕,比原计划提前近一个月实现1B焦炉砌筑工程重要节点”。这一重大节点目标的实现,为该项目的顺利履约打下了坚实的基础。

节能环保达国内最先进水平

干熄焦及煤气精制工程,是宝钢湛江钢铁响应国家号召实现节能环保的重要一环,既关系到能否为湛江这片热土留住“天蓝蓝、海蓝蓝”的现状,也对宝钢湛江钢铁项目能否顺利通过环评进而移交投产起着决定性的作用。

中冶焦耐和中国五冶集团在项目实施过程中,根据国家现行的规范、规定、标准等,在工程中充分考虑节能环保,使生产过程中排放的污染物控制在国家规定的排放范围内。做到源头治理和尾部处理相结合,力求物耗低、废弃物少、综合利用好;从工艺和设备上把污染降到最低水平,排放指标达到国内最先进水平。

以煤气精制工程为例,在焦炉煤气精制处理规模上,本项目在全球焦化行业首次采用了中冶焦耐具有全部国内自主知识产权、自主创新和集成的煤气处理能力为170000立方米/小时的大型化单系统,与现有最大单系统煤气处理能力约130000立方米/小时相比,设计处理能力提高了31%。

留住“天蓝蓝、海蓝蓝”的现状,也对宝钢湛江钢铁项目能否顺利通过环评进而移交投产起着决定性的作用。

中冶焦耐和中国五冶集团在项目实施过程中,根据国家现行的规范、规定、标准等,在工程中充分考虑节能环保,使生产过程中排放的污染物控制在国家规定的排放范围内。做到源头治理和尾部处理相结合,力求物耗低、废弃物少、综合利用好;从工艺和设备上把污染降到最低水平,排放指标达到国内最先进水平。

以煤气精制工程为例,在焦炉煤气精制处理规模上,本项目在全球焦化行业首次采用了中冶焦耐具有全部国内自主知识产权、自主创新和集成的煤气处理能力为170000立方米/小时的大型化单系统,与现有最大单系统煤气处理能力约130000立方米/小时相比,设计处理能力提高了31%。

炉顶部装焦处、槽底出焦处、出焦口皮带、循环风机放散口处设置烟尘捕集装置,将其产生的烟尘收集后送至干熄焦地面除尘站。在干熄焦地面除尘站设置1套大型脉冲布袋式除尘器,除尘效率大于99.9%,烟尘经净化后,经高度为27m排气筒排放,其排放口粉尘、二氧化硫排放浓度均符合标准要求。

在炼焦煤准备工段,一次粉碎机室和二次粉碎机室分别各设一套脉冲袋式除尘器,其捕集效率达95%,除尘效率约为99.9%以上,经27米高的排气筒排放,其排放口粉尘排放浓度可满足标准要求。煤粉碎机室、煤转运站等建构筑物均为封闭式设计,避免煤尘外逸造成污染。在扬尘场所设计洒水抑尘设施,以防止煤尘逸散造成二次污染。

焦炉的装煤孔盖采用新型密封结构,提高了其严密性,装煤后用特制泥浆密封装煤孔盖与盖座的间隙,可减少90%〜95%的烟尘外逸;上升管盖、桥管承插口采用水封装置,可使外逸烟尘量减少95%;上升管根部采用编织耐火绳填塞,特制泥浆封闭,可使外逸烟尘量减少90%;焦炉的炉门采用弹簧刀边炉门、厚炉门框、大保护板,有效防止炉门泄漏,可使外逸烟尘量减少90〜95%;焦炉装煤时采用高压氨水喷射、小炉门密封的综合控制措施,可减少外逸烟尘60%;设置装煤除尘,装煤烟尘捕集效率达90%,在除尘地面站设置大型脉冲布袋除尘器,除尘效率大于99.9%;净化后的烟气,经27米高的排气筒排放至大气中,其排气筒出口粉尘、二氧化硫、苯并芘排放浓度可符合标准要求等等。

经采取上述控制措施后,焦炉炉体所排放的颗粒物、苯并(a)芘(Bap)、硫化氢、氨、苯可溶物(BSO)浓度均符合标准要求。

精品工程打造焦化行业的样板

宝钢既是国内钢铁企业的标杆,也是国际钢铁企业转型升级的旗帜。根据中冶集团质量管理体系相关要求,在项目实施过程中,中冶焦耐和中国五冶集团通力合作,严把质量关,将宝钢广东湛江钢铁基地项目做成精品工程为目标,打造焦化行业的样板。

根据宝钢集团关于广东湛江钢铁基地项目设计、施工单位“保进度、保质量”会议的要求,全面贯彻落实中冶集团领导对湛江钢铁基地项目建设的指示,并结合湛江地区的气象条件,确保在雨季到来之前完成地下部分土建结构施工和大型建构筑物建设的目标实现,中冶焦耐和中国五冶集团各专业进一步紧密配合,合理调配人员,采取各种灵活的措施,有的将焦化工程(炼焦工程和煤气精制工程)的总体设计和施工进度提前1~2月,将涉及到地下工程和大型建构筑物的装置设计和施工进度全部提前……得到了业主的一致好评。

事实上,在实施过程中,两家单位组织各专业设计室对施工图方案、施工图进行优化及审查,切实做好湛江钢铁基地项目质量保障工作。土建专业设计人员根据标准规范要求,查阅大量相关资料,针对挖方区和填方区的不同情况,制定出桩基及强酸性腐蚀区域地下部分防腐蚀方案,经专家及湛江钢铁工程指挥部的审查确认后,予以实施。采用先进的数值计算技术保证煤气净化设备大型化实施:应用计算流体力学技术(CFD)完成大型塔器及内件的结构优化设计;应用有限元分析计算软件(ANSYS)完成大型化设备结构强度、刚度及稳定性的数值计算;在FLUENT软件平台上,采用K-E湍流模型,完成气体和液体在各自分布器的流动状况的研究;利用现有设备实验平台,对模拟计算的结论进行验证分析,最终获得合格的工业型产品。

同时,根据施工图设计和施工情况,分阶段分期地对巳发出的施工图纸进行复查,有效保证了设计与施工的对接,在提高工程质量的同时,提升了工作效率。

忠诚敬业彰显“国家队”战斗力

“发扬中冶敢打敢拼的优良作风,确保焦化工程‘6_30’建成投产!”巨大的宣传牌屹立在项目部的施工路口,这是口号,更是决心。“工期紧张,但是质量却不能有丝毫马虎,只有既保证完工时间,又保证工程质量,才算是真正做到了履约。”对此,负责干熄焦和煤精工程的郝大伟经理清楚明白。“一天也不耽误,一天也不懈怠”、“大干100天”、“春节千人大会战”、“决战二季度”,诸如此类的促履约活动在中国五冶集团宝钢湛江钢铁分指挥部的统一部署下,一个接着一个地开展。“中冶人都是好样的,在宝钢湛江钢铁基地,我们用实际行动践行和诠释着‘国家队’的战斗力。”的确,在宝钢湛江钢铁基地,焦耐和五冶的每一个项目就是一个战斗堡垒,每一名员工都是能够独当一面的“精兵强将”。看看这些动人的例子:“勇者无畏”的五冶项目施工经理杜小平,在物资和甲供量十分紧张的时候,亲自带人直接到宝钢码头“抢”钢筋;中冶焦耐现场施工服务负责人王晓峰更是一肩挑多担,不仅全面负责全程的施工服务指导协调工作,还要兼顾煤气大型化装置和焦炉烟气脱硫脱硝装置这两个新研发课题的试运行工作,在现场的累积时间是346天;中冶焦耐的景阳、赵幕和中国五冶的刘昌球,舍掉刚出生不久的孩子和家人,把父爱和牵挂挥洒在湛江现场;中冶焦耐的王磊在焦炉炉顶千余度的高温下依然忘我工作;中国五冶集团轻伤不下火线的裴付博,即使脚裸粉碎性骨折,也坚持要待在现场,用电话和对讲机关心着工程施工情况。

后记:时至今日,宝钢湛江钢铁巳经在这片土地上初露峥嵘。7月13日,湛江钢铁1B焦炉正式热负荷试车,这是宝钢湛江钢铁首个热负试车项目。这是作为中冶集团打造打造国际一流的冶金建设运营“国家队”的庄严承诺,更是迈向未来崭新的起点。在湛钢,中冶人用无可替代的冶金建设能力扛起每一方土,用智慧和双手托起每一块钢,用独占鳌头的技术锻造出了钢铁雄城。中冶,必将被镌刻在湛江建设历史上,永远永远。




责任编辑: 吴昊

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