鲁班奖资料

一、工程概况

1.工程名称

包钢Φ159mm热轧无缝钢管生产线置换大H型钢生产线工程

2.工程类别

工业工程

3.工程主要使用功能

生产Φ159mm无缝钢管

4.工程规模

1)生产能力

包钢Φ159mm热轧无缝钢管生产线置换大H型钢生产线工程，车间建成后，将年产无缝钢管40万吨，产品规格为Φ38mm-Φ168mm，壁厚范围为2.9mm-25mm。主要品种为石油套管、管线管、高压锅炉管、机械用管、低中压锅炉管、输送流体管、船舶用管、石油裂化管等。项目计算期为22年，其中：建设期2年；投产第1年产量为生产能力的70%，投产第2年产量为生产能力的100%。

2）生产工艺流程及主要设备

本项目生产线包括热轧及预精整区域配备的生产线和精整及热处理区域配备的生产线。

工艺流程

管坯→环形加热炉加热→穿孔机穿轧成毛管→六机架连轧管机轧制成荒管→三机架脱管机脱管→步进式再加热炉热→张减机轧制→成品钢管→步进式冷床冷却→切头、切尾、切定尺→预精整线加工→六辊式矫直机矫直→涡流探伤装置无损探伤→测长装置测长、喷标→收集装置→成品库→热处理加工。

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主要设备组成

38m环形加热炉、定心机、锥形穿孔机、6机架三辊限动芯棒连轧机、3机架脱管机、步进式再加热炉、24架张力减径机、步进式冷床、管排锯、六辊式矫直机、涡流探伤装置、测长称重喷标装置、成捆称重等。

3）生产工艺特点及应用的新工艺、新技术

（1）采用高效新型锥形穿孔机；

（2）采用技术先进的三辊限动芯棒6机架连轧管机； （3）采用3机架三辊式脱管机； （4）采用24机架三辊式张力减径机； （5）先进的工艺控制系统和质量保证系统； （6）完备的在线监测和无损探伤； （7）采用高水平的自动化控制系统；

5.工程开工日期

工程计划开工日期为2010年3月1日，实际开工日期为2010年3月17日。

6.工程竣工日期

竣工日期为2011年12月31日。

7．工程验收日期

验收日期为2012年5月16日。

8．全面验收单位

建设单位：包头钢铁（集团）有限责任公司 使用单位：内蒙古包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂 勘察单位：包钢勘察测绘研究院 设计单位：中冶东方工程技术有限公司

监理单位：包头市诚信达工程咨询监理有限责任公司 质量监督单位：冶金工业工程质量监督总站包钢监督站 承建单位：中国二冶集团有限公司

内蒙古广厦建安工程有限责任公司

9. 工程质量自评等级

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共有单位工程19项，经自检，合格19项，其中优良1，单位工程优良率达94.7％，主体工程质量全部优良。

10.工程质量核定等级及核定单位

冶金工业工程质量监督总站包钢监督站核定，单位工程优良率达94.7％，主体工程质量全部优良。

11.工程竣工备案单位

包头钢铁（集团）有限责任公司

12.承建单位及承建内容

中国二冶集团有限公司承建的工程内容：热轧及预精整区域和精整及热处理生产线厂房柱基础、设备基础及辅助设施建筑安装工程，旋流井土建工程；A --G列、37--47线钢结构制作安装工程；机械设备、电气设备安装和调试工程，通用设备安装工程等。

内蒙古广厦建安工程有限责任公司承建的工程内容：主厂房钢结构工程，能源介质管道工程，循环水系统管道安装工程，循环水系统电气安装工程，综合水泵站、综合管廊、生活污水处理站、澄清池及新水加压泵站、换热站、空压站工程及公辅设施。

二、工程技术难点与新技术推广应用情况

1.工程施工的主要难点及技术措施

1）该项目规模大，采用自主集成的方式建设，国内设计总负责，机电设备立足国内，工艺技术先进、装备齐全，对施工技术和质量提出了很高要求。同时该工程体量大，施工项目多，交叉施工，组织协调成为施工的难点。

2）设计采用了当今国际轧钢生产领域多项新技术，对设备安装、调试都提出了很高的要求；主要生产线工艺结构纵横交错，多层工艺设备连接点复杂，安装难度大。 3）设备基础大多数处于冬期施工，难点在于混凝土的养护。

4）旋流井沉井技术，旋流井为钢筋混凝土结构，内径16m，壁厚0.85m，井底标高为-18.8m，结构主体为圆形，井壁外筒部分全高19.3m，土质条件复杂，沉井难度较大。

5）采用了36m吊车梁双机抬吊安装法。

6）六架轧机的牌坊全部安装在同一个底座上，牌坊与底座连接依靠定位键和螺栓连接。底座的安装精度直接影响轧机机组的轧制速度及质量，必须严格控制轧机底座的水平度、纵横向中心线和标高，安装调整难度极大。

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7）穿孔机两相临底座间水平度要求非常高，调整难度大；牌坊与底座止口装配时难度较大；在对中推移安装中，采用两台100t千斤顶同时水平推移就位，要达到外方专家的技术要求，此项措施实施难度大，精度高；传动装置安装中，两套传动系统的空间位置既有高低方向角度差，又有水平角度调整，安装调整难度较大。

8）矫直机四个底座精密度高、水平调整难度大；升降横梁与立柱间隙只有1㎜，穿入难度大；同时拧紧8根M240立柱螺母，且受力均匀，难度较大。

2.新技术推广应用情况

本工程开工伊始，施工单位就确定了“鲁班奖”质量创优目标，为实现创建“鲁班奖”的目标，我们在施工中大力推广应用了住房和城乡建设部《建筑业10项新技术(2010年)》中的7大项中的14子项，创新技术1项，新技术应用达到了国内领先水平。

序号 1. 2.混凝土技术 新技术名称 2.6混凝土裂缝控制技术 应用部位 环形加热炉设备基础 ER1主电室 Φ25mm956个、 Φ22mm1616个 86个 数量 2. 3.钢筋与预应力技术 3. 4. 5. 6. 7．绿色施工技术 7. 5．钢结构技术 3.3大直径钢筋直螺纹连接技术 3.8钢筋机械锚固技术 5.1深化设计技术 5.7高强度钢材的应用技术 冷床6.0m平台 7.3预拌砂浆技术 主厂房钢结构部约14000t 分 主厂房刚架柱、约9800t 刚架梁和吊车梁 值班室、会议室、3320m 电气室等 值班室、会议室、440 m 27.8工业废渣及空心砌块应用技术 电气室等 混凝土交接部位、冲渣沟内止水套管、冲渣沟及水沟处的伸缩缝 旋流井 8. 8.防水技术 8.4遇水膨胀止水胶施工技术 180m 9. 9.抗震、加固与改造技术 9.7深基坑施工监测技术 10.2高精度自动测量控制技术 10.4工程量自动计算技术 10. 10.信息化应用11. 技术 PQF连轧机安装 约327t 全部土建工程 6

序号 12. 13. 14. 15. 创新技术 新技术名称 应用部位 数量 10.5工程项目管理信息化实施集成整个项目 应用及基础信息规范分类编码技术 10.6建设项目资源计划管理技术 整个项目 10.7项目多方协同管理信息化技术 整个项目 高架平台压板装置安装屋面压型板技术 主厂房屋面 三、工程质量情况

1.地基与基础工程

工程共浇筑混凝土约87442m3，混凝土表面平整，内实外光，结构强度和耐久性指标均达到了设计要求；梁板柱截面尺寸准确、节点方正、线条顺直，实测几何尺寸全部符合质量验收标准要求。

2.钢结构制作和安装工程

钢结构制作安装总量约14000吨。吊车梁起拱控制在L/1800以内，钢柱垂直度H/1000以内，且不大于7mm。吊车梁主焊缝一次成型，无损检测一次合格率98%。梁柱连接牢固可靠，约38192套高强螺栓，一次穿孔率达98.5%。超长屋面金属压型板安装，表面平整顺直，接缝严密，无渗漏。分部、分项工程一次交验合格率100%，无重大质量事故。

3.设备安装工程

机械设备安装位置正确，固定可靠，永久基准点、中心标板设置合理，螺纹外露长度一致；主轧机设备的水平度、垂直度偏差仅为0.01/1000mm，远远小于行业标准0.05/1000mm和外方标准0.20/1000mm要求。设备安装做到了安装精细、调试到位、保护良好、运行稳定。传动设备无跑偏、无漏油现象，设备润滑良好，机械配管横平竖直，液压缸动作灵活，无漏油现象。各机组设备无负荷联动和热负荷联动调试均一次成功。

4.电气安装工程

电缆桥架安装横平竖直，间距均匀，连接可靠。电缆敷设使用机算机排序，电缆排列整齐无交叉，电缆接线准确率100%。 高低压盘柜安装横平竖直，盘面清洁，油漆完整美观。电气安装采用高于国家标准的企业标准组织施工，有效控制了电气安装工程质量通病，做到了安装有序规范、调试完善、运行安全稳定。

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5．管道工程

9.4km管道安装精度高，平整顺畅，管道支、吊架排列整齐，固定牢靠，标识准确、清晰、色标涂刷分明。焊口按规范抽查全部合格，管道试压一次成功。

四、工程技术资料情况

本工程共19个单位工程，技术资料完整齐全，目录详细，组卷规范，资料内容填写详实，图文并茂，能全面反映工程的实际内容；各种检测与评定资料在程序上和时间上均具有可追溯性。

五、工程主要质量特色

1.主厂房钢结构安装精度均优于国家质量验收标准的要求。 主厂房钢柱最大标高19150mm，钢柱实测垂直度最大偏差7mm （国标h/1000,且不大于25mm），吊车梁起拱15 mm（国标允许偏差在L/1800以内），高强螺栓一次穿孔率达98.5%。

2.本工程冷床6.0m平台结构形式为框架结构，上部有较多的设备安装于混凝土平台上。如若按照传统锚固方式进行框架梁、柱节点的锚固，混凝土浇筑就会有一定困难，并且很难保证施工的质量。因此采用了钢筋机械锚固技术。

3.本工程PQF连轧机主传动减速机、电机数量多、减速机与电机的距离长，调整困难、安装精度高，采用激光对中仪施工技术，可以减少很多繁琐复杂的工序，也可以省掉部分工具的制作，大大的缩短了工期，能够准确、快速的实现电机的定心，确保了工程施工进度、质量、安全的有效控制。

4.屋面板安装过程中，采用自行研制的高架平台压型设备装置，有效解决了按传统方法施工时需要耗费大量的人工、机械、材料情况，使施工成本显著降低，屋面板安装质量完全达到设计要求，一次验收合格率达100％。

六、综合效果及获奖情况

1．本工程共有单位工程 19项，经冶金工业工程质量监督总站包钢监督站核验， 19项单位工程全部合格，1单位工程按冶标全部优良，单位工程优良率94.7%。

2．本工程荣获“全国冶金行业优质工程奖”、 “全国工程建设质量管理优秀奖”和“内蒙古自治区质量管理小组二等奖”，被评为 “中冶集团建筑业新技术应用示范工程”；工程设计获得“全国冶金行业优秀工程设计一等奖”。

通过技术积累与创新，工程获得专利十六项、新开发工法三项（一项省部级、两项企业级）、应用省部级及企业级工法四项，提升了施工技术管理水平和工程科技含量。

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专利性质 序号 专利申请号 专利名称 砌筑用装配式脚手架支架 风机基础预埋管固定装置 一种防止现浇混凝土柱烂根的漏浆保护装置 螺栓检查校正尺装置 砌筑材料上料提升机 建筑工程安全卡装置 一种桥式吊车轨道运送就位装置 一种吊装柱子的专用吊具 卷板机销轴拆卸装置 发明/实用 新型/外观 实用新型 实用新型 申请日 目前状态 001 ZL201120552331.8 002 ZL201120552294.0 20111227 20111227 授权 授权 授权 授权 003 ZL201220394190.6 004 ZL201220699349.5 005 ZL201220703440.x 006 ZL201220699346.1 007 ZL201020588690.4 008 ZL201120147694.3 009 ZL201120344515.5 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 201208 20121218 20121218 20121218 20101103 20110510 20110908 20110916 20111104 20111130 20111130 授权 授权 授权 授权 授权 授权 授权 授权 授权 授权 授权 进入实审 010 ZL201120439745.X 角钢加工用胎具 弓形板坡口加工器 卷板机销轴安装012 ZL2011205522.6 装置 011 ZL201120439768.0 013 ZL201120552251.2 钢丝绳矫正装置 卷板开卷专用支架 敷设电缆用的托015 Zl201020586652.5 辊滑轮小车 一种提高钢管穿016 ZL20121012.3 孔机机架对中精度的施工方法 014 ZL201020176349.8 20100430 20101102 20101218 3．本工程技术指标、经济效益和社会效益都达到了冶金行业国内领先水平。在工程实施过程中，通过新技术、新工艺和自创新技术的推广应用，提高了工程质量，保证了施工安全，达到了整条生产线热负荷联动试车一次成功，完成了按照计划如期投入生产的进度目标，增强了包钢无缝钢管品牌的市场竞争力，确保了包钢结构调整的历史性

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跨越，使包钢进一步优化产品结构，释放产能提升高附加值以及在“十一五”末实现销售总收入100亿美元、总市值100亿美元的奋斗目标得以顺利实现。

工程建设单位和使用单位对包钢Φ159mm热轧无缝钢管生产线置换大H型钢生产线的工程质量非常满意。

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