國(guó)際水泥項(xiàng)目耐火材料施工需要特別關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題分析研討
??摘要：本文從國(guó)際水泥項(xiàng)目耐火材料現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)戰(zhàn)方面，配合以詳實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)照片資料和具體數(shù)據(jù)，針對(duì)耐火材料發(fā)貨前、運(yùn)輸中及現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題的完善工作，以及在具體施工過(guò)程中澆注料施工質(zhì)量保證方法、錨固件焊接要求、模板支護(hù)系列問(wèn)題糾正等工作進(jìn)行分析研討，同時(shí)呈現(xiàn)了部分工序節(jié)點(diǎn)柔性連接問(wèn)題及改進(jìn)方法、設(shè)計(jì)遺漏問(wèn)題的優(yōu)化完善，并對(duì)窯口護(hù)鐵設(shè)計(jì)不需要澆注料覆蓋的新工藝進(jìn)行展示，并特別強(qiáng)調(diào)指出了在耐火材料施工全過(guò)程的留樣工作、干燥工作和嚴(yán)格每一步依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙按規(guī)范施工的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
??關(guān)鍵字： 國(guó)際水泥項(xiàng)目 耐火材料施工 問(wèn)題及整改措施 分析研討
??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。
??i.下圖是卸在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)堆內(nèi)耐火材料部分耐火磚及包裝遭到人為損壞的圖片如組圖1。
??（組圖1 堆場(chǎng)耐火磚包裝破損 耐火磚散落在現(xiàn)場(chǎng)）
??ii.施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)防護(hù)不可忽視，下組圖2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。
??（組圖2 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，如下組圖3。
??（組圖3 煤園堆有部分被雨水浸濕而水化開(kāi)裂報(bào)廢的堿性磚）
??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)確保現(xiàn)場(chǎng)施工澆注料的施工性能。如組圖4 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：
??（組圖4 拌a和b合水計(jì)量工具對(duì)比、c和d強(qiáng)制式澆注料攪拌機(jī)對(duì)比、e澆注料加水量表格和f現(xiàn)場(chǎng)攪拌操作規(guī)程磚）
??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如下組圖5（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。
??（組圖5 澆注料扒釘和錨固件焊接區(qū)域效果圖）
??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（組圖6 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）：
??（組圖6 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
??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。如下圖：
??（組圖6 a和b硅酸鈣板安裝縫隙過(guò)大；c和d切割不到位；e錘擊硅酸鈣板導(dǎo)致碎裂變形）
??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。如下組圖7a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。
??（組圖7 a澆注料單塊施工超過(guò)1㎡；b 模板跑漿施工澆注料變形）
??ii.人孔門封堵切磚不正確導(dǎo)致縫隙過(guò)大和修正后效果圖見(jiàn)組圖8 a和b。
??（組圖8 a人孔門封堵切磚不正確導(dǎo)致縫隙過(guò)大；b 修正后效果圖）
??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（組圖9 a沉降室膨脹節(jié)施工圖及施工問(wèn)題；b 修正后效果圖）。
??（組圖9 a沉降室膨脹節(jié)施工圖及施工問(wèn)題；b 修正后效果圖）
??iv.三次風(fēng)管閘板出口膨脹節(jié)處不正確的切磚角度（組圖10 三次風(fēng)管膨脹節(jié)施工圖；b 切磚角度不符合45°問(wèn)題圖；c 整改后效果圖）：
??（組圖10 三次風(fēng)管膨脹節(jié)施工圖；b 切磚角度不符合45°問(wèn)題圖；c 整改后效果圖）
??v.預(yù)熱器旋風(fēng)筒人孔檢修門模板固定鋼筋沒(méi)有及時(shí)清除及修正圖11：
??（組圖11 a預(yù)熱器旋風(fēng)筒人孔檢修門模板固定鋼筋沒(méi)有及時(shí)清除；b 修正后效果圖）
??vi.設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致篦冷機(jī)檢修門觀察孔一邊澆注料呈尖角鱗片狀，需要設(shè)計(jì)部門修改圖紙如圖12。
??（組圖12設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致篦冷機(jī)檢修門觀察孔一邊澆注料呈尖角鱗片狀，需要設(shè)計(jì)部門修改圖紙如圖）
??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)有貫通工作面如圖13：
??（組圖13 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)有按圖施工如組圖14：
??（組圖14a沉降室墻體膨脹縫在澆注料和耐火磚接口處遺漏；b 對(duì)應(yīng)a膨脹縫施工圖；
??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)有按圖施工如組圖15：
??（組圖15 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，需要重新澆筑如組圖16 a。
??（組圖16 a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；
??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如組圖17。
??（組圖17 a篦冷機(jī)立面?zhèn)葔πL(fēng)筒回料管定位圖）
??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如組圖18。
??（圖18 篦冷機(jī)入口處空氣炮炮管打澆注料之前的隔熱保溫層圖）
??g）窯尾煙室擋磚盤引導(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)充安裝如組圖19。
??（圖19a 窯尾煙室擋磚盤引導(dǎo)快布置圖。b在a圖引導(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）
??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)和定位如組圖
??（圖20 a篦冷機(jī)入口矮強(qiáng)設(shè)計(jì)示意圖；b 對(duì)應(yīng)a圖定位 設(shè)計(jì)補(bǔ)充扒釘定位9*2=18顆；c 補(bǔ)充設(shè)計(jì)扒釘定型尺寸及結(jié)構(gòu)圖扒釘高750mm）
??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如圖21。
??（圖21 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）
??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)如圖22。
??（圖22 a不需要澆注料覆蓋保護(hù)的特殊材質(zhì)窯口護(hù)鐵；b 特殊材質(zhì)窯口護(hù)鐵預(yù)留的膨脹縫）
??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。
編輯：俞垚伊
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