河南某氧化铝工程预脱硅槽施工方案secret.docx
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河南某氧化铝工程预脱硅槽施工方案secret
一、概述
二、编制依据
三、施工准备
3.1管理机构
3.2施工人员准备
3.3施工技术准备
3.4施工现场准备
3.5物资准备
四、施工方法及技术要求
4.1主要施工程序
4.2充水试验及基础沉降观测
4.3焊接方法及要求
五、质量保证体系及质量控制措施
六、安全保证措施
七、施工网络计划
一、工程概况
河南***400kt/a氧化铝工程位于郑州市****10公里，厂址***侧以及***侧有永久性公路到达厂区境内。
预脱硅工段高压隔膜泵房位于厂区西北角，建筑面积1728m2，为单层排架结构厂房，在厂房的正南面有三个预脱硅槽和一个母液槽，槽体规格为φ10.5×31.952，槽体底板和顶盖都为平面，最厚的板材为δ=28mm,最薄的板材δ=12mm，其中三个预脱硅槽内有加热器，加热器为φ159×6.5和φ89×4的无缝钢管加工而成，本工程结构安全等级为二级，工程建筑抗震设防类别为丙类，抗震烈度为6度，设计使用年限为50年，设计标高±0.000相当于绝对高程316.500m。
主要构件材料
（1）槽体钢板材质为20R，槽体顶盖骨架材质Q235-A的槽钢及H型钢，且应保证00C的冲击韧性，钢材质量标准符合压力容器用钢GB6654-1996的规定，保证抗拉强度、伸长率、屈服点等性能与碳、硫、磷的极限含量。
（2）槽底板与基础连接普通螺栓采用Q235锚栓，螺栓，螺母、垫圈的尺寸及技术条件须符合GB/T5780-1986、GB/T41-1986、GB/T95-1985、GB3098.1-2000的规定。
（3）所有板的对接采用单面破口CO2气体保护焊，反面清根，为保证焊缝的外观成型漂亮，盖面才用手工电弧焊。
“T”型接头采用双面坡口焊，焊接方法与板的对接相同。
所采用的焊接材料应该与母材材质相匹配。
二、编制依据
本施工组织设计根据工程特点结合我单位实际生产能力编制，编制的主要依据有；
2.1、*****院提供的设计图纸；
2.2、工程招标文件及施工合同；
2.3、***建设集团有关施工组织总设计；
2.4、国家现行有关工程验收规范、标准及建筑、结构标准图集。
规范：
JB/T4375-1997《钢制焊接常压容器》
H20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》
GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范的规定》
GBJ128-90《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》
GB/T985-1988《气焊手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
三、施工准备
1、施工管理机构
为了出色的完成承建任务，工程实行项目经理负责制，公司委派强有力的有类似工程管理经验的项目经理及工程技术人员组成项目领导班子。
各施工班组在******项目经理部的统一领导指挥下负责该工程的施工管理及质量监督工作。
预脱硅、高压隔膜泵房段组织机构图
2、施工人员准备
人员
人数
人员
人数
人员
人数
项目经理
1人
材料员
3人
起重工
4人
项目副经理
3人
测量员
5人
油漆工
20人
预算员
3人
铆工
10人
普工
10人
技术员
5人
维修钳工
2人
安全员
1人
焊工
30人
质量员
1人
电工
6人
3、施工技术准备
（1）图纸审查：
工程开工前尽快组织有关专业技术人员到位就职，熟悉设计图纸及相关标准图集、国家规范、技术标准文件等，听取设计代表和监理工程师对工程的设计及技术交底，进行专业图纸自审和会审。
审查图纸的目的，是检核对图纸上的构件数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾，另一方面对图纸进行工艺审核，技术上是否便于施工。
施工前进行施工技术交底，控制每一道工序工艺，上下工序要衔接，不能出差错。
（2）材料检验：
开工前对甲供到现场的钢材进行测量外观检查，对照质量证明文件确认材质、规格、质量、重量均符合要求后即可向监理报验，经监理检查符合要求签认后方可开始施工。
罐壁用钢板，当名义厚度大于22㎜时，应按JB4730进行超声波检测，质量等级应符合Ⅲ级要求，检查数量按下列要求：
按钢板张数的20%，且不应少于2张进行抽查，发现不合格时应逐张进行检查。
4、施工现场的准备
（1）场地布置
沿厂区纬四路北侧的临二期施工区域布置现场办公室和铆焊加工车间。
车间为60米×12米。
铆焊车间在平整的地面上铺一层100mm厚的细碎石，整个铆焊车间用C30混疑土捣固厚度为80mm的露天铆焊制作场地，铆焊制作车间两侧安置43kg/m的轨道，作为龙门吊行走轨道，龙门吊最大起升净高度为9米，同时用钢板铺设一个放样平台，一个下料平台，一个组装平台，一个校正平台。
制作原料、成品及半成品堆放，已建有一个临时道路，相邻处搭设有一个临时喷砂小屋，并配备一台小型拖车用于物件转运。
在制作车间北面搭置有一个焊机防雨、防晒棚，设两个密封开关箱，从变压器采用150mm的铝芯线配一套制作平面专用线路，保证安全生产。
在制作车间南面设置二个工具房，在工具房的两侧分别搭建一个氧气、乙炔房，将氧气、乙炔分开5米隔离布置。
（2）施工用电
工程施工用电主要为铆焊车间加工制作、现场的安装，总电量为789.01Kw，从预脱硅工段西边的配电控制室用150mm2的铜芯电缆引出，从厂区供电网沿厂区水泥电杆架设至铆工棚，所有动力设备用电线均采用“三相五线”制，并按照“一机一闸，一漏电保护”要求使用，设备、照明用电采用铜芯橡皮电缆，确保施工用电安全。
5.物资准备
5.1材料准备
工程开工前应对进场地的钢材等进行抽样复检。
对无出厂合格证明的材料一律不得使用。
5.2设备准备
工程所需设备及材料在正式开工前到达现场并布置就位试运转，容易损坏的设备配件应有存货备用。
序号
机械或设备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造年份
额定功率（kw）
生产能力
备注
1
卷扬机
5t
2
无锡
2004
7
5t
2
交流电焊机
BX3-500
30
山东
2002
21
3
二氧化碳保护焊机
NB—400
10
北京
2002
18
4
埋弧焊机
ZXG—1000R
2
山东
2004
52
5
矫正机
JZ—40A
1
山东
2004
12
6
空压机
6m3
2
浙江
2001
10
0.6m3
7
龙门吊
5t
2
山东
2001
15
5t
8
弯管机
4
浙江
2001
2.7
ф150
9
卷板机
W11-30×2500mm
1
山东
2004
10
剪板机
J11Q-12×2500
1
长沙
2003
50
12×2500
11
角向磨光机
φ100~φ150
20
徐州
2004
1
12
电机
1.5KW
3
2002
13
机动车
5t
1
徐州
2005
15
手提砂轮机
Φ150
15
徐州
2005
16
25吨吊车
2
徐州
2004
17
8吨吊车
1
徐州
2006
18
钢丝绳
Φ11.5
800米
19
钢丝绳
Φ15.5
50米
20
自动割刀
CG-300
4
21
焊把线
50mm2
1500米
22
配电箱
5
23
铜芯电缆线
4平方毫米
800米
24
氧气、乙炔皮管
1000
25
气割工具
18
26
割嘴
200
27
钻花
Φ12-14
40
28
焊把钳
140
29
10吨平板汽车
10t
1
30
1.5t双排座汽车
1.5t
1
31
枕木
L=2.5
100根
32
索具扣
1.4
20个
33
索具扣
2.7
30个
34
烘干箱
1个
35
保温桶
30个
四、施工方法及技术要求
（一）主要施工程序
因为槽罐的直径大、高度高和重量重的特点，从经济和安全方面的考虑，本次槽罐的安装采用倒装法。
底板的安装顶盖的制作壁板的预制倒装架的安装第一圈壁板的安装焊接第一圈壁板的提升第二圈壁板的安装焊接（第二圈的安装包括与第一圈壁板的拼装和焊接） 顶盖安装（安装完δ＝14的壁板时安装顶盖，筒壁已达7.452米） 以后壁板依次安装至完工
1、下料切割
制作下料前应核对施工图，应检查钢板的对角线仔细计算，由于焊接产生的热变形，罐体各部外形尺寸均会缩小，在组装时考虑收缩量必须放大,经计算和以前的经验，底板按罐内径的0.9‰放大，而对于罐壁封圈的放大什取3mm，应预留切割和打磨余量。
钢板切割及焊缝破口采用半自动割刀，切割面应用磨光机进行打磨。
直径小于12.5m的槽体，壁板宽度不得小于500mm；长度不得小于1000mm，直径大于12.5m的槽体，壁板宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm。
壁板尺寸的允许偏差，应符合下表规定。
壁板尺寸允许偏差表
测量部位
环向对接（板长AB，CD<10000）
宽度AC、BD、EF
±1mm
长度AB、CD
±1.5mm
对角线之差|AD-BC|
≤2mm
壁板下料前应绘制排版图，并符合下列规定：
（1）各圈壁板的纵向焊接接头，宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，且不能小于500㎜。
（2）底圈壁板的纵向焊接接头与罐底边缘板对接接头之间的距离不能小于200㎜。
（3）罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊接接头之间的间距不能小于200㎜，与还向焊接接头的距离不能小于100㎜。
（4）包边角钢对接接头与罐壁纵向焊接接头之间的距离不能小于200㎜。
（5）壁板宽度不能小于500㎜，长度不能小于1000㎜。
壁板卷制后应立置在放样平台上用样板检查，垂直方向用直线样板检查，其间隙不能大于1㎜，水平方向用弧形样板检查，其间隙不能大于4㎜。
2、卷板作业及编号、转运
2.1筒节用卷板机滚圆前宜先将钢板两端各长约200~300mm的板头进行预弯曲（压头），预弯曲后用弧长为600mm的胎具进行检查，其端部间隙不应大于２mm。
2.2卷好板后的弧型板，应按其属类进行编号。
2.3卷好的弧型板，应根据现场施工需求进行二次转运，确保安全及时，有条不乱。
３、槽底板的安装
组装前必须按土建基础设计文件对罐基础的中心标高、基础表面等项目进行检查，合格后方可安装。
（底板排版图附后）
混凝土基础的允许偏差
序号
项目
允差（mm）
备注
1
坐标位置（纵、横中心线）
±20
2
基础表面高差
≤12
3
基础平面水平度
25
全长
3.1在基础进行放纵、横十字轴线，边缘板周围线及中幅板周围线。
3.2底板铺设前，其下表面应涂刷防腐涂料，每块底板边缘50㎜范围内不刷，
3.3底板对接接头应完全焊透，表面应平整。
垫板应与两块对接的底板帖紧，其间隙不得大于1㎜。
3.4底板预制根据实际来料情况，结合设计的排板图进行排板，检查无误后方可下料。
3.5槽底边缘板沿槽体半径方向的最小尺寸不得小于700mm。
3.6槽底的排版直径，宜按设计直径放大0.1﹪--0.2﹪。
3.7中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。
3.8底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于300mm
3.9槽底板的拼装采用对接焊，破口形式为“Ｖ”型，每条焊缝的下面采用－50×4的扁钢作垫板
3.10底板对接头的外端300㎜处应进行射线探伤。
4、槽壁板的安装
4.1倒装桅杠的安装
本次倒装采用16根φ219×10的无缝钢管做为桅杠，在罐体中心位置再设置一根ф299×10的无缝钢管做中心桅杆，其高度和周围桅杆的高度一样，桅杠的下部与槽体底板焊牢，并在四周加δ=20mm的加劲板，在与壁板垂直的反方向用∠75×8的两根角钢互成30度角做斜撑，斜撑的下部与槽底板焊牢，桅杠顶部用∠75×8的角钢把所有的桅杆与中心桅杆连成一个整体，增加其系统的整体性和刚度，确保吊装安装。
（其简图附后）
4.2设备分片组装胎具的安装
本次壁板提升时采用单层胀圈背杠。
胀圈起的主要作用是作为提升背杠和保证对口处的圆弧度及一定的刚度。
胀圈用[25b的槽钢，采用受力性能较好箱形结构，开口处用δ=20㎜钢板厚度的钢板焊接封死。
胀圈位于对口处以上300mm处，断口处两侧用龙门板固定于罐壁上，使之紧贴罐壁，保证胀圈整体和局部的刚度。
龙门板的设置也相当关键，除吊耳两旁设置龙门板以外，沿胀圈其它部位也设龙门板，且分布间距应在600mm之间，使罐壁紧贴胀圈。
吊耳两旁的两个龙门板应尽量靠近吊耳，以防此部位受力变形。
倒装用架子材料一览表
序号
材料（或设备）名称
规格型号
数量
备注
1
无缝钢管
ф219×10
7T
做桅杆
2
角钢
∠78×6
1T
做桅杆顶面拉杆
3
钢板
δ=20
3.5T
桅杆加劲板
4
槽钢
【25b
3T
胀圈
5
手拉葫芦
20T
20台
4.3壁板的安装
倒装用的倒链要采购具有出厂合格证并有其检测报告，使用前首先应检查每个倒链的性能状况及，在平地上检验一下其起重能力是否能达到其设计起重量，只有各项均符合要求才能使用，安装前，先在基础上以水平投影的内圆为基准，沿φ10.5m内圆设置66块（-20×80×200）圆形地膜卡板，将卷制成型的槽壁板分片吊至基础上，沿地膜拼装成筒节，先拼的是最上一节筒节角钢加强圈，再在第一节筒节的外围拼装第二节筒节，拼装时先留一个活口拼缝不焊，而将其他拼缝焊好，然后将第一节筒节用倒链提升至一定高度，提升前先将胀圈安装在每层对口处以上300mm附近，再焊上吊耳。
再在直径为D（罐内直径为10.5m）的圆周上，均分为16等分，在每等分处，安装一个起重桅柱。
在提升的过程中要听从起重工的统一指挥，同时启动16套倒链，为了保证罐体在提升的过程中做到垂直、同步、不旋转，起重工每吹一次哨子，每个拉葫芦的工人同时拉动葫芦一下，并要控制葫芦行程，为了便于控制，在每根桅杆上面用油漆标记一段长为500㎜间距，工人在拉葫芦的时候以此为标准，起重工每给一次信号，操作工人就拽动倒链制动铁链行走500㎜，当罐体升到15m时，应在罐体四个垂直方向用ф12的钢丝绳设置4根缆风绳，缆风绳设置在罐体标高为20m的位置，为保证罐体在起升的过程中不旋转，特别要注意每个吊耳和相对应的桅杆在一个统一的垂直于底板的线上，使罐体缓慢，四周均匀上升，待上升到下一层钢板高度，立即停止，即进行下一层筒体组装。
用3T葫芦将第二节筒节收拢，与第一节筒节组对，最后焊第二节的活口焊缝及组对焊缝（活口不做现场焊接）。
当第三节筒节焊完后，利用25吨吊车把预先做好的槽的筒节，直至安装完。
待槽体安装完毕，加热器安装前拆除倒装起重装置。
在槽体安装的过程中,要严格控制好筒体的中心，首先在槽底板上找好中心，并标记好，当壁板升到一定高度，在顶盖上也同样找好中心点，然后用很细的钢丝吊一铅锤，让铅锤的下部尖嘴对准槽底中心，距离为5㎜左右为适宜，随壁板上升同步把铅锤下放，便于在组装和焊接的过程中随时检查筒体的中心。
5、加热器的制作与安装
材料到货后，根据图纸要求要按《锅炉受压元件焊接接头机械性能实验方法》进行焊接工艺评定。
每台加热器有5层，层高为3000㎜，横向由2根Φ159×6.5的无缝钢管煨弯而成，立管每台由100根Φ89×4的无缝钢管组成。
5.1、管子的制作宜采用机械方法切割，当采用气割加工时，必须保证尺寸正确和表面平整。
其切割表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺。
凹凸、熔渣、氧化物、铁锈。
5.2、换热管Φ159×6.5的无缝钢管，采用加热的方法煨制，其弯管质量要符合下列要求，
5.2.1不得有裂纹
5.2.2不得存在过烧、分层等缺陷。
5.2.3不宜有皱纹
5.2.4所有的焊缝均为连续焊缝，焊接接头型式按照HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》中的第11节的规定，换热总管、冷却水管对接焊缝按照DU22，ф89换热管与总管焊缝按照G34，总管上接管焊缝按照G2，进出管口与槽体的焊缝按照G20，ф89换热管需要用整管制造，不得焊接；未注明焊脚高度为相邻件薄者之厚度；法兰与接管的焊接按相关的法兰标准。
5.2.5焊接结束后，应对焊缝进行消除应力热处理。
5.3、Φ89×4的直管与Φ159×6.5弯管对接焊缝要求进行局部射线探伤，抽查数量不得少于接头总数量的10%，Ⅲ级为合格，如有一条不合格时，应加倍抽查，再有不合格的，应100%检查。
5.4、加热器制造完毕后应进行水压试验，试验压力为1Mp，合格后进行清洗和吹扫。
5.5、根据现场的实际情况，加热器必须在槽体安装完毕后才能进行安装，由于最上一层加热器的顶部标高为到达22.5米，必须在加热器中部不影响加热器安装的位置搭设满堂架，以便于加热器的安装。
6、槽罐安装的技术要求
6.1槽体几何允许偏差
A、槽壁高度的允许偏差，不应大于设计高度的±5‰。
B、槽壁铅垂的允许偏差，不应大于罐壁高度的0.4%，且不大于50mm。
C、底圈壁板内表面半径允许偏差为±13～±19mm。
D、槽壁的局部凹凸变形应平缓，不应有突然起伏，最大偏差为13mm，用1m长度胎具检查。
E、槽壁上的工卡具焊迹，应清理干净，焊疤应打磨平滑。
F、槽底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2%，且不应大于50mm。
6.2充水试验与基础沉降观测。
槽罐建造完毕后，应进行充水实验，并应检查下列内容：
（1）罐底严密性
（2）罐壁强度及严密性
（3）固定顶的强度、稳定性及严密性
（4）基础的沉降
6.2.1、充水试验应符合下列规定：
（1）充水实验前，与罐体焊接的所有构件及附件应全部完工。
（2）充水试验前，所有与严密性试验有关的焊接接头，均不得涂刷油漆。
（3）充水实验应采用淡水，罐壁采用碳素钢或16Mn钢板时，水温不应低于50C
（4）充水过程中，如基础发生不均匀沉降，应停止充水。
待处理后方可继续进行试验。
（5）充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础渗水。
6.2.2、罐底的严密性，应以充水过程中罐底无渗漏为合格，如发生渗漏应按规定补焊。
6.2.3、罐壁的严密性及强度试验，应以充水到设计标高并保持48小时，罐壁无渗漏、无异常变形为合格，如发现渗漏时应放水，使液面比渗漏处底300㎜左右，按规定补焊牢。
6.2.4、固定顶的强度及严密性试验，罐内水面应在最高设计液面下1米进行缓慢充水升压，当升至试验压力时，应以罐顶无异常变形，焊接接头无渗漏为合格，试验后，应立即使罐内部与大气相通，恢复到常压。
引起温度剧烈变化的天气，不宜做固定顶的的强度、严密性试验和稳定性试验。
6.2.5、固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位用放水方法进行。
试验时应缓慢降压，到达试验负压时，罐顶无异常变化为合格。
试验后，应立即使罐内部大气相通，恢复到常压。
基础的沉降观测，应符合下列规定：
（1）槽罐下部每隔10米左右，设置一个观察点，点数宜为4的整数倍，且不得少于4点。
（2）充水试验时，应按设计文件的要求对基础进行沉降观测。
（二）焊接方法及要求
选用与母采相匹配的焊接材料，应该选用具有质量合格证明书的焊接材料，当质量有疑义时，应对材料和附件进行复验，合格后方准使用，在确定母材和焊接材料后，进行焊接工艺评定，确定焊接参数。
在确定焊条后施焊前应对焊条按要求用烤箱进行烘烤，再用保温筒装好，随取随焊。
对于参加本工程焊接的焊工，施工前需进行有针对性的培训、考试合格后才允许参加施焊，工程施工前，向监理单位递交焊接工艺评定及焊工持证表，经批准后方才施工。
1、槽底板的焊接
槽底板的铺设应符合设计及规范要求,焊缝的错开间隙不能小于设计图的规定。
槽底板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底，手工电弧焊盖面，当施焊CO2气体保护焊时不能有风，在有风的条件下必须施焊时，采用预先准备好的防风罩放在风向的上游，避免把CO2保护气体吹跑。
拼装底板焊接要点：
a、焊接时，应先焊短焊道，后焊长焊道，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法，在焊接短焊道时，宜将长焊道的定位焊铲开，用定位板固定中幅板的长焊道。
b、焊接长焊道时，由中心开始向两侧分段退焊，焊至距边缘板300mm，停止施焊。
槽底边缘板每条对接焊接头的外端300㎜范围内应进行射线检测。
c、对接接头外端宜加引弧板，由罐内中心向外施焊，焊接时宜采用隔缝对称施焊法。
d、罐底板所有焊接接头均应进行严密性试验，试验的负压值为53KPa，无渗漏为合格。
2、槽壁板的焊接和壁板与底板的焊接
1）槽壁板的焊接
罐壁是主体结构施工的关键性部位。
首先按设计尺寸加上由于焊接过程中的收缩量在罐底板上划线并打上冲眼，每块板的内壁位置以此为基准，立缝组对间隙控制在2mm内。
点焊时要点牢用桅杆倒链将槽顶提升，提升到位后，拉紧锁紧倒链，从离搭接口最远处开始，两组人同时调整环缝并进行点焊。
直至搭接口处，最后进行划线切割，打磨坡口，同时检查环缝外上下圈板的周长及整体的垂直度，当各项技术指标达到要求后，进行焊接，焊接的主要方法和要领如下：
先焊接纵向接头，后焊环向接头。
焊接完相邻两圈壁板的纵向接头后，再焊其它的环相接头。
焊工应均匀分布，同步同向焊接。
外侧焊接完毕后，内侧进行清根打磨，然后焊工均匀分布，同步同向焊接，焊接完毕后，依照要求进行无损检测，对每条纵向焊缝按要求进行射线检测，若发现超标缺陷应及时返修，以免减少高空作业，完全合格后，进行胀圈拆除，安装至下圈下口上来100～200mm处，将下口胀圆。
同时进行以下各圈壁板的组对与焊接。
其主要的要求如下：
（1）所有焊缝均为连续焊缝，焊接接头型式按照H20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》中的第11节的规定，壁厚小于16㎜的钢板以及底板的对接焊缝按照DU4，壁厚大于16㎜的钢板对接焊缝按照DU11，管口I与槽壁的焊接结构按照G4，管口b、i与槽壁的焊接结构按照G20，未注明焊角高度的为相邻件薄者之厚度；法兰与接管的焊接按相应的法兰标准。
（2）纵向焊接接头，每道焊工焊接的每种板厚，在最初焊接的3米焊接接头的任意部位取300㎜进行射线检测，以后不考虑焊工人数，对每种板厚在每30米焊接接头及其尾数内的任意部位取300㎜进行超声或射线检测，检查中的25%应位于T型焊接接头处，且每台罐不少于2处。
（3）还向对接接头，每种板厚（以较薄的板厚为准），在最初焊接的3米焊接接头的任意部位取300㎜进行超声或射线检测。
以后对于每种板厚，在每60米焊接接头及其尾数内的任意部位取300㎜进
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