设备组对焊接施工方案图.docx
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设备组对焊接施工方案图
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐工程
设备组对焊接施工方案
中国化学工程第六建设公司
二○○三年三月
1编制说明
2编制依据
3设备概况
4设备组对前的准备工作
5组对与焊接
6安全技术措施
7劳动力配置
8机具、材料计划
9检验、测量器具配备表
1编制说明
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目中有部分设备系分段到货，需现场组装焊接。
这些设备直径大，且组对位置均为空中组对，为保证施工进度和质量，特编制本方案。
2编制依据
2.1上海焦化有限公司4万吨/苯酐项目招标文件
2.2中国华陆工程公司设计的《上海焦化公司苯酐工程设备布置图》（初步设计）
2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.4我公司以往施工经验
3设备概况
3.1需组焊设备的各种设计参数如下表所示
现场组焊设备一览表表3-1
序号
设备位号
设备名称
规格尺寸（mm）
材质
重量t
分段情况
备注
1
R101
氧化反应器
φ5700×3700
15Mo3
220
主体分三段
含七台附件
2
T101
尾气洗涤塔：
塔体
烟筒
φ4300×1700
φ1800/2200×4300
SS316L
C.S
51.64
14.36
分两段
3
E108A/B/C/D
切换冷凝器
φ8600×3280×5650
C.S
4×52t
分上下两段
3.2对于氧化反应器的组焊工作，详见《氧化反应器组组装方案》。
本方案重点介绍T101和E108A/B/C/D的现场组焊工作，根据现场的实际情况及吊装机具的能力，以上设备均采用分段正装，立式组对的方法。
4设备组对前的准备工作
4.1清理现场
施工现场应清除一切有碍工作的障碍物，保持整洁。
4.2基础准备
4.2.1T101基础：
塔体基础业经验收，清理、放线、铲麻面和放垫铁等工作。
在塔体吊装就位前，基础混凝土强度必须达到设计强度的80%以上。
4.2.2E108A/B/C/D基础
4.2.2.1其钢架基础业经验收，各项偏差应符合下表要求
E108A/B/C/D钢架偏差表表4-1
序号
检测项目
允许偏差（mm）
备注
1
中心线位置（纵横向）
±5
2
垂直度
＜4
3
支腿支承面标高偏差
单个：
±5
相互间：
±3
4.2.2.2考虑到切换冷凝器本身的组对特点和钢架状况，应对钢架加设临时支撑（[12），如图4-1所示，连接方式采用焊接。
4.3其它组对用电和手段用料等已准备齐全，并能满足施工需要。
5组对和焊接
5.1设备复验：
设备到货后，应对设备进行复验，检查其规格尺寸，应符合表5-1的要求。
若有不合格处，则应及时报告业主和监理单位，并进行调整、处理。
设备尺寸复验要求表5-1
序号
检测项目
允许偏差（mm）
备注
1
错边量b
≤10%S，且≯3
2
外圆周长
±11
3
棱角度E
10%S+2，且≯5
用弦长等于400mm的样板检查
4
筒体不直度
≤35
5.2坡口检查：
坡口尺寸及型式应符合设备制造图和设计图纸的规定，且坡口表面不得有任何裂纹、夹渣、分层等缺陷。
常用坡口示意如图5-1所示：
5.3搭设组对平台
5.3.1T101：
在塔体和烟筒的对口处预先搭设钢脚手架平台，此平台应为内外两侧均有，如图5-2所示。
5.3.2E108A/B/C/D：
考虑到设备系长方体组对焊缝，因此应事先搭设沿四台设备周边布置满堂脚手架，铺设组对平台以供组对焊接使用。
如图5-3所示。
5.4组对
5.4.1T101：
5.4.1.1定位板、连接板的焊接
按图5-5所示在塔体内侧0°、90°、180°、270°四个位置上焊好组对定位板，在塔体和烟筒外侧对称焊好八块连接板，如图5-5所示，定位板、连接板焊接同正式焊。
5.4.1.2下段塔体安装
塔基础检查验收合格后，铲出基础麻面，采用卧浆法卧置平垫铁，并找正找平。
将下段塔体吊装至基础上，找好方位，利用经纬仪在两垂直面内测量塔体倾斜度。
倾斜度可利用斜垫铁调整使其小于10mm。
塔段找正合格后，拧紧地脚螺栓，复检塔下段倾斜度。
合格后即可进行塔体空中组对。
如图5-6。
5.4.1.3上段塔体安装
利用150t吊车将上段塔体吊放至下段塔体上，调整好方位。
移动吊臂调整塔体铅垂不直度，使塔体总体铅垂度小于30mm。
见图5-7。
图5-7
5.4.1.4塔体总体不直度、错边量、间隙要求等技术指标达到后可进行点焊工作，点焊由4名焊工按图5-8所示顺序同时对称进行。
点焊长度50-80mm。
点焊完后，检查塔体组对尺寸偏差是否超差，合格后进行正式焊接。
底层焊道焊完后，吊车方可松钩。
5.4.1.5T101组对示意如图5-9所示。
错边量的调整可利用图5-10所示的卡具进行调整，使其小于2.6mm。
5.4.2E108A/B/C/D
5.4.2.1定位板的焊接：
按图5-11所示在设备外侧的几个位置上焊接好组对定位板，定位板焊接同正式焊。
图5-11切换冷凝器组对定位板布置示意图
5.4.2.2下段安装：
利用80t吊车将E108A下段吊至钢架基础上，并找正找平，固定，合格后方可组对上段。
其余三台设备的下段均以其为准进行找正。
5.4.2.3上段安装：
利用150t吊车将E108A上段吊放至下段上，初步找正、找平。
在组对间隙适合处临时对称焊4-8点。
5.4.2.4利用如图5-10所示的卡具调整对口错边量，使其小于1/4δmm。
5.4.2.5找正、找平设备的中心线、标高和水平度，各项技术指标符合要求后可进行点焊工作，点焊由4名焊工按图5-12所示顺序同时对称进行。
点焊长度50-80mm。
5.4.2.6点焊完后，检查设备组对尺寸偏差是否超差，合格后方可进行正式焊接，底层焊选焊完后，吊车方可松钩。
5.5焊接
5.5.1所有参与焊接作业的焊工必须取得正式的上岗操作资格证方可施焊。
5.5.2焊接方法和焊接材料的选择
T101和E108A/B/C/D焊接方法和焊接材料选择一览表表5-2
序号
设备位号
焊接方法
焊接材料
材质
备注
1
T101
手工电弧焊
E-0-18-12Mo2-16φ3.2mm
00Cr17Ni14Mo2
焊条使用前烘烤
2
E108A/B/C/D
手工氩弧焊打底电焊盖面
Ho8Mn2SiAφ2.5mm
E4303φ3.2mm
C.S+C.S
5.5.3焊缝焊接
5.5.3.1T101焊缝焊接时宜采用双人对称、分段倒退焊，以减少焊接变形。
如图5-13所示。
E108A/B/C/D横焊缝焊接宜采用四人对称，逆向倒退焊，如图5-14所示。
5.5.3.2T101焊接时正面施焊，反面使用碳弧气刨清根。
正面施焊完毕后方可令吊车松钩。
5.5.3.3为避免风力影响焊接质量，正式施焊时应在操作平台周围围用棚布搭设起防风棚。
5.5.3.3焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。
5.5.3.4定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝的正式焊接过程中不致开裂。
5.5.3.5在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。
5.5.3.6与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。
拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
5.5.3.7严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。
5.5.3.8焊缝施焊完毕后，应经无损探伤检查，T101还应经酸洗钝化合格后方可焊接加强环和筋板，对于这两处的角焊缝，共焊肉高度K不应小于10mm。
5.5.3.9T101施焊时，为防止焊接飞溅损伤母材，应在焊口附近50mm范围内涂以石灰粉，并于焊接工作结束后，对焊口及其两侧100mm范围内进行酸洗纯化处理。
5.5.3焊接检验
5.5.3.1焊缝外观应过渡均匀，成型美观，无气孔、飞溅、咬肉过深等缺陷存在。
5.5.3.2环焊缝应按设计文件要求进行无损探伤，执行标准按GB3323-87执行。
5.5.3.3对无损探伤不合格处应坚决进行返修，并对该焊工所焊的同类焊缝进行双倍复验，直到合格。
5.6组焊工作结束后，检测各项技术指标，应符合表5-3的要求：
设备组对各项技术指标要求表5-3
序号
项目名称
允许偏差（mm）
备注
1
错边量b
≤1.2
2
棱角度E
2.6
用弦长400mm的样板检查
3
垂直度
H/1000，且≯30
4
直线度
≤30
5
不圆度
≤9
6
管口方位
±5℃
5.7全部工作结束后，按设计文件和图纸要求对设备进行压力试验。
6安全技术措施
6.1进入现场必须戴安全帽，高空作业必须佩带安全带。
6.2组对操作平台四周应加设防护栏杆和安全网，以确保施工作业时的人身安全，风力大于四级时不得进行吊装和组焊作业。
6.3设备未固定前吊车不得松钩。
6.4焊工不得手持把线登高，并应特别注意保护吊装索具。
6.5现场氧气瓶、乙炔气瓶等必须按规定放置，施焊场所周围易燃物品必须彻底清除。
6.6认真执行各工种、专业（高空作业、交叉作业、用电、吊装等）安全操作规程。
6.7严禁从空中抛物下落，若需要均应以绳系人传递。
6.8施工人员进入塔内作业时，塔外应设专人监护。
7劳动力配置表见表7-1
劳动力配置一览表表7-1
序号
工种
数量（人）
备注
1
施工队长
1
2
技术员
1
3
铆工
5
4
焊工
6
5
钳工
2
6
吊车司机
4
7
电工
1
8
起重工
5
9
力工
8
合计
34
8
机具、材料计划见表8-1
机具、材料计划一览表表8-1
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
吊车
IHI150t
TG-800E
25t
台
台
台
1
1
1
租用
2
叉车
5t
台
1
3
钢丝绳
φ52.0－6×37＋1－170
φ32.5－6×37＋1－170
米
米
15
60
4
道木
250×250×2000mm
根
40
5
槽钢
[12
米
180
加固钢架
6
钢板
δ=12mm
δ=24mm
平方米
平方米
20
4
用于制作鞍座、卡具制作工装
7
钢板
δ=8mm（0Cr18Ni9）
平方米
3
8
经纬仪
S2
台
1
9
水准仪
J2
台
1
10
X光探伤机
3050
台
1
11
角向磨光机
φ125
φ100
台
台
4
2
12
烘干箱
500℃
台
1
13
恒温箱
150℃
台
1
14
焊条保温筒
个
2
15
电焊机
ZX5-400-2
台
7
16
碳弧气刨
套
1
17
空气压缩机
台
1
18
脚手架管
φ45×3
吨
2
19
脚手扣
个
100
20
跳板
250×6000×50mm
块
100
21
工字钢
Ⅰ22
米
5
制作平衡梁
22
无缝钢管
φ219×9
米
5
9检验、测量器具配备表见表9-1
检验、测量器具配备一览表表9-1
工程项目
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目
检测参数名称
参数允许偏差
配备器具名称
器具准确度
单位
数量
中心线
±5mm
钢卷尺
1mm
把
1
长度
±10mm
钢盘尺
1mm
把
1
垂直度
≤15mm
经纬仪
0.5mm
台
1
焊缝高度
≥10mm
焊口检测尺
0.5mm
把
2
升级会员 