螺旋湿式气柜施工方案.docx
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螺旋湿式气柜施工方案
新疆新业能化精细化工甲醇项目
气柜制作安装施工方案
编制单位：
中建安装工程有限公司
编制人：
审核人：
批准人：
编制时间：
i工程概况-i-
2编制依据-2-
3施工程序-3-
4施工方法及主要技术措施-4-
5施工进度计划-15-
6劳动力需求、施工机具及计量器具计划-15-
7质量控制措施-17-
8安全文明施工技术措施-19-
附件1:
气柜底板排版图-22-
附件2:
气柜顶板排版图-23-
附件3:
施工进度计划横道图-24-
附件4:
施工现场平面布置图-25-
1.1气柜主要由水槽、二塔、一塔、导轮组及导气管组成。
水槽是一个上口敞开的圆筒型结构，其形式类似无顶板的油罐，水槽上部设有环形平台，有加强圈和走道功能；一塔是一个有拱顶的底面敞开的圆筒塔节，在水槽和一塔之间是圆筒状的螺旋式活动塔节
二塔。
当气柜中输入气体时，一塔沿着轨道螺旋上升，其下部水封从水槽中取水，至一定高度时与二塔上挂圈相连，挂起二塔；当气柜内气体排放时，一塔、二塔反方向逐节落入水槽中；一塔与二塔升起时以上下水封挂接，以各塔节下水封水密封。
一塔、二塔依靠导轨和导轮保证升降平稳。
1.2本气柜总重量216108kg,其中现场制作安装部分为193196kg,配重重量为16085kg
（其中铸铁10860kg,混凝土配重5225kg），导轮组（外购）重量为6804kg。
主要实物工作量一览
骨口.序号
工作内容
单位
数量
1
水槽制作安装
Kg
85452
2
二塔制作安装
Kg
33633
3
一塔制作安装
Kg
57943
4
梯子平台制作安装
Kg
12972
5
导轮组安装（二塔）
Kg
3888（16座）
6
导轮组安装（水槽）
Kg
2916（12座）
6
一塔下配重安装
Kg
10860
7
一塔上配重安装
Kg
5225
8
二塔平衡配重块
Kg
1311
主要技术参数:
骨口.序号
工艺参数
序号
工艺参数
1
设计压力
3430Pa
7
物料名称
半水煤气
2
工作压力
3430Pa
8
设备净重
200000Kg
3
设计温度
50°C
9
配重重量
16108Kg
4
工作温度
40C
10
水槽直径/高度
22m/8.53m
5
全容积
5000m3
11
二塔直径/咼度
21.1m/7.7m
6
高度
24.24m
12
一塔直径/高度
20.2m/7.7m
1.3该项目处于昌吉州五家渠市102团工业园，气候条件差，夏季炎热，冬季寒冷。
施工现场气柜基础已完工，达到三通一平条件。
气柜安装精度、焊接、防腐要求非常高。
部件加工工艺复杂，高空及悬空作业多，气柜在安装过程中，各塔及水槽壁的标高都在7米以上，安装时作业难度大，标高不易控制，焊接变形控制措施有限，导轮架立柱垂直度要求高，脚手架搭设工作繁琐，是该工程质量控制的重点和难点。
1.4本气柜所用材料均为我单位自行采购，为保证施工进度，要求设备材料部门按照施工进度和施工工序要求，提前3-5天将材料提供到施工现场，我单位承揽的气柜本体制作安装任务（含充水升降试验，基础沉降试验）应在2015年6月30日前完成。
2.编制依据
2.1与总承包单位签订的合同及技术协议；
2.2赛鼎工程有限公司设计的5000n3气柜设备专业图纸；
2.3国家现行的有关规范、标准、规程；
a、《钢制低压湿式气柜》HG20517-1992
b、《金属焊接钢结构湿式气柜施工及验收规范》HGJ212-83
c、《钢制焊接常压容器》NB/T47003.1-2009
d、《承压设备无损检测》JB/T4730-2005
e、《钢结构设计规范》GB50017-2003
f、《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583-2011
g、《化工设备管道防腐工程施工及验收规范》HGJ229-91
h、《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583-2011
i、《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592~20635-2009
j、《钢制人孔和手孔》HG21514~21535-2005
k、《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB985-2008
2.4国家其他有关规定、规范、规程及上级有关指示、操作规程、工期定额等。
3.施工程序
4•施工万法及技术措施
新疆冬季施工不便利，而施工时节恰至冬季，施工地点离公司化工厂区较近，化工厂内各设备设施齐全，采用在工厂预制现场安装的方法对煤气柜进行施工。
4.1水槽制作安装
水槽的安装采用倒装工艺
a水槽底板和壁板用料应验收合格后下料，严格保证下料质量。
b、铺设底板前，应将基础检验合格，然后依据排版图放线，将各轴线标示清楚，注意
边环板的定位线，底板铺设直径应比设计直径放大2%。
。
将防腐后的底板按排版图以先中间后边缘的顺序铺设，由中心条板向两侧顺序铺设诸条板及边板。
铺设时应按预制时给出的中心线和搭接线找正，并可用夹具或定位焊临时固定。
底板的铺设直径应比设计直径大1.5A2/1000。
底边环板对接焊缝应先焊外端200mm长，并铲平，待水槽壁板与底板连接的焊缝完后，再补底边环板剩余的对接焊缝。
水槽壁下圈板纵焊缝与底边环板
对接焊缝之间的距离应不小于300mm其排版图如下:
C、底板焊接时应先焊中幅板，并将边板与中幅板连接处的紧固夹具松开，暂不焊接。
中幅板的长缝距边板短缝处亦应留出500毫米以上暂不焊接，待与边板点固后，再进行焊接；底板焊接程序应先焊中心条板短缝，然后焊接相邻诸条板短缝，焊短缝前应将该条板与两侧条板间的紧固夹具或临时焊点铲开。
焊长缝以前必须将相邻条板的短缝焊接中须采取防护措施，避免出现波纹、翘曲、鼓包。
所以焊接方法采用对称分段跳焊法或
对称分段倒退法。
d、底边的焊缝采用真空箱法进行致密性试验，焊缝表面刷肥皂水，当真空度达0.027MPa
时，如未发现气体由焊缝表面泄出即为合格。
e、所有搭接缝均应帖紧，局部间隙应不大于1毫米。
双重搭接处及边板对接过渡处可
用氧气乙炔焰将钢板加热后打弯，其缝隙应不大于2毫米；
f、水槽壁板应严格按排版图下料，每带板应有二块加长200m—300mm作为封门板,
坡口角度偏差〉5度，板的预制尺寸允许偏差如下；
测量部位
对接接头允许偏差
搭接接头允许偏差
板宽
±1
±2
板长
±1.5
±1.5
对角线之差
<2
<3
g、水槽壁的安装采用倒装法安装，提升装置采用电动倒链。
组装时要注意图纸要求，错边量和坡口应在外侧；在已铺设并基本焊接完的底板上划出壁板的位置线，点焊好定位挡板，先安装水槽的最上一环板，要按要求确保椭圆度和垂直度，找正后焊接立缝，焊接完毕后，组装焊接水槽平台随即组装第二带板，焊接合格后继续安装下一带板，如
此逐带组装，直至水槽壁板安装完毕。
壁板组装，焊接技术要求见下表:
序
号
项目
允许偏差（mm
1
最上圈壁板和最下圈壁板直径允许偏差
±10mm
2
水槽内壁局部凹凸变形（水平与垂直方向）
<2mm（1.5弦长样板检查）
3
罐壁垂直度
每带板垂直度偏差w2mm
总高度垂直度偏差w8mm
4
顶圈壁板上口水平度
相邻两壁板w2mm圆周上任意两点
w6mm
5
纵向焊缝错边量
$w10mmw1.5mm
S>10mmw2mm
6
环向焊缝错边量
壁板v8mn时，1.5mm壁板〉8mn时，w2mm
7
焊缝角变形
$w12mn，w10mm
12v$w25mn，w8mm
8
垫梁全周长上表面水平允许偏差
±2mm
壁板厚度mm
纵缝%
T型缝%
环缝%
<12
10
15
5
>12
20
30
5
i、施工时请注意：
卷制水槽壁板时坡口应在外侧，点焊水槽壁定位挡板时应考虑上下
带板不同的板厚。
4.2各塔导轨的制作
a各塔导轨的分布为二塔12根、一塔16根，螺旋导轨呈螺旋形状，螺线导角为45
度，由于形状复杂、加工困难，一般多预先制成导轨胎架，然后借助胎架进行导轨和导轨垫板的成形，组合焊接，预制成导轨组装部件。
b、导轨胎具放样必须要注意一塔、二塔的螺旋方向相反，本气柜应制作二个导轨胎
具，分别供一塔、二塔螺旋导轨制作使用。
胎具制作完毕后，应严格检查，胎具模板
应与底座板垂直，胎具形状与位置公差如下：
序号
检杳项次
允许偏差（mm
1
胎具模版水平线
<1
2
胎具中心线
±2
c、螺旋导轨的制作一般分两步进行，初步加工时，将导轨坯料利用辊床呈45度反复辊轧，使其基本成型。
然后再利用胎具进行矫形，使其完全符合导轨形状要求。
导轨制作成型后方可与垫板组装焊接，组装应在胎具上进行，利用卡具卡紧，使其与胎具面板紧密贴合，导轨与垫板之间为间断焊，建议采用两个电焊对称跳焊以防产生过大变形。
焊完后除去卡具，如变形过大必须矫正合格。
导轨可以对接，轨面部分采用30度U形坡
口，腹板采用60度X形坡口，底面采用V形坡口，焊接时接头两侧各150mn应预热至300度，焊后加热300至400度缓慢冷却，焊条采用J507,接头焊缝不得有任何缺陷，焊缝凸面应磨平。
导轨加工后尺寸允许偏差如下：
序号
检杳项次
允许偏差
1
圆弧度
径向
±5mm
侧向
±3mm
2
表面锤击疤痕深度
1.5mm
3
导轨与胎具面板之间的间隙
<2mm
4
导轨腹版垂直度偏差
<2mm
5
导轨线型
光滑，不得有裂纹、急弯
螺旋导轨及垫板与塔体连接的安装螺栓孔，一定要精心施工，用样板准确定位。
4.3各塔水封挂圈的制作
a气柜上、下水封环形板（或环形槽钢）以及与其连接的立板可分段预制，立板与
环形底板（或环形槽钢）接口应错开500mm以上，两端接口线的夹角要求准确，槽口应适当放大并用型钢支撑，安装接口处留出500---800mm不焊，以便安装，环形板（或环形槽钢）的弧度偏差用弦长不少于2米的样板检查，间隙不得大于2mm焊接时应将水封垫平以防变形，建议采用两个电焊对称分段倒退焊以防产生过大变形，焊好后的水封预制件应对照大样进行检查，对其变形部分要进行修整，直至合格，水封槽口宽度允许偏差+10/-5。
本气柜二塔水封槽①21420,二塔上挂圈槽钢①21100,—塔水
封槽①20800,—塔上挂圈槽钢①20200。
水封预制图
4.4型钢圈、立柱、顶架的制作
气柜所用的角钢圈、槽钢圈均可分段预制，可米用咼频热煨的方法，按设计直径在平台上放样校正弧度。
立柱与水封、导轨连接的安装螺栓孔，一定要精心施工，用样板准确定位。
顶架可按单件进行主梁、次梁、环向梁、斜杆等的放样、下料预制，也可以按榀组合预制，各构件及节点尺寸应与图纸相符。
各塔节型钢、立柱、顶架允许偏差如下：
序号
检杳项次
允许偏差（mm
1
水平翘曲度
径向
±2
水平
<3
2
立柱
端面翘曲
<2
纵向弯曲全长
<3
3
顶梁构件预制
长度偏差
<5
全长翘曲
<10
4.5顶板及各塔壁板的制作
a、本气柜一塔顶板、及二塔壁板（菱形板）按图纸要求均要预制成大片安装，预制时应按排版图下料拼制，顶板大块预制放样应准确，要充分考虑搭接量，保证搭接量不小于40mm菱形板与导轨垫板及水圭寸立板搭接量不小于40mm采用3m和6m板组对
b、由于菱形板为薄钢板，预制大片时，板薄拼接焊缝较多，易产生变形。
菱形板尺寸
5156*6360共12块，3599*6360共16块。
公司厂区预制成3360*5156、3000*5156各12块，3599*3360、3599*3000各16块，后运往施工现场组焊。
c、一塔顶骨架预制成12块，然后2块中间担角钢、槽钢，形成1榀，共计6榀，安
装完成后，在榀与榀之间担角钢、槽钢，从而完成骨架的安装。
顶板预制成22块，骨
架安装完成后，进行顶板安装。
塔顶骨架及顶板预制图如下：
d、顶板和菱形版大片预制完毕后，所有对接焊缝均应用煤油渗透检查，合格后安装。
下附钢板卷制胎具图:
厂、60愆砒_.
e、主要预制工作量分析:
骨口.序号
部件名称
数量
主要起重机具
1
底板
63块
25t汽车吊
2
水槽壁板
48块
25t汽车吊
3
一塔壁板
54块
25t汽车吊
4
二塔壁板
36块
25t汽车吊
5
钟罩顶板
38块
25t汽车吊
6
钟罩骨架
6（12小块）榀
25t汽车吊
7
支墩
24个
25t汽车吊
4.6塔节的安装
a、各活动塔节的安装顺序，由外向内依次进行，最后安装一塔。
安装前应根据图纸在底板上标出基准线，画出塔节的圆周线及立柱、导轨等的位置线。
b、预制好的下水封的组装应从十字基准线开始，这样易于保证立柱、导轨及安装孔与基准线之间的准确方位，全部在安装圆位置线上就位后，连成一体，然后检查其半径、垂直度及水平度（以安装孔为准）偏差，并进行校正，符合要求后进行焊接，焊
接时焊工应沿圆周对称分布，同时施焊，以减少焊接变形。
焊接完成后，下水封充满水时，所有焊缝应无渗漏。
各允许偏差如下：
序号
检杳项次
允许偏差
1
半径偏差
<5mm
2
垂直度偏差
<5mm
3
中心线偏差
<3mm
4
水平度偏差
<3mm
c、立柱安装时应先检查立柱安装位置，确认无误后进行吊装，将立柱下端与水封立板用螺栓固定，立柱上端临时固定在水槽平台上，每根立柱均应仔细调整径向和切线方向的垂直度，调整合格后，可将立柱中部临时固定在水槽壁上或用斜撑固定在底板上；然后调整立柱顶端角钢托的水平度，其偏差不得大于5mm立柱垂直度偏差不得大于高度的1%°。
立柱安装应适当向外倾斜。
A
d、立柱加固后，安装上水封；将预制好的上水封按编号吊装到立柱顶端的角钢托上,
I
上水封妄装位置调整上・下水封及找正示意图
序号
检杳项次
允许偏差（mm
1
上水封半径偏差
<5
2
上水封垂直度偏差
<5
3
上水圭寸中心线偏差
<3
4
上水封水平度偏差
<4
e、螺旋导轨安装前，应复查上、下水封的半径偏差，并根据图纸和塔体实际周长准确标出导轨的位置线，焊好定位板；然后将复查合格的导轨吊入组装，用螺栓与上、下水封立板相连。
导轨就位后，应仔细检查其位置偏差，并调整合格后焊接。
导轨间距偏差不得大于5mm径向偏差不得大于5mm
f、菱形板安装前应再次检查各几何尺寸，确认后再安装，安装时应对角拉紧，定位、捻缝，焊接时绝不允许漏焊。
其吊装示意图如下：
g、各塔节安装完毕后，应及时将人孔定位，确认无误后开孔，以方便人员进出。
h、各塔节安装时应注意螺栓的安装方向，导轨与上下挂圈的连接螺栓应由里向外安装
且里口满焊；导轨与立柱的连接螺栓应由外向里安装且外口满焊；连接螺栓焊后应进行
煤油渗透，确认无漏点为合格。
一塔、二塔壁板在上升过程中，用肥皂水检查壁板焊缝，不允许有气泡发生。
4.6顶架及顶板的安装
a、顶架安装应先在底板上画出中心环支架位置，在一塔壁板上画出主梁的位置，先安
装中心环，再安装主梁、次梁；中型环安装标高应比设计标高提高50m—100mm以补
偿中心支架拆除后的下垂；中心环安装位置调整合格后应及时固定，以免施工中碰撞移位。
其安装示意图及允许偏差如下:
序号
检杳项次
允许偏差（mm）
1
中心环板安装中心线偏差
<3
2
中心环板安装水平度偏差
<2
b、顶板安装应按排版图先将中间顶板预制成大块顶板，然后铺设边板，再安装大块顶
板，顶板焊接时应先焊短缝，再焊环向长焊缝。
顶板包边边角钢采用现场组焊后使用（仰角105.2。
、圆弧半径为10100mr）（后附顶板排版图）
c、一塔按设计升起后，在接近设计压力时，顶盖焊缝用肥皂水进行检查，无渗漏为合格。
4.8导轮及配重等附件安装
a、导轮安装位置应依据塔体中心线偏差、导轨径向偏差、水平偏差、塔节间距等因素
实测确定，并调整好导轮与导轨之间的间隙，然后将导轮底板四角点焊固定，等升降试验合格后再满焊。
b、配重安装应按规格分组组合，对称分布，要考虑盘梯等偏重的影响。
4.9总体试验
a、水槽注水试验：
试验前应对气柜总体进行检查，如有问题应及时整改合格，并将气
柜内施工设施拆除清理完毕，打开顶部人孔及放空阀；注水时间不应小于48小时，注
水1/4、2/4、3/4时应暂停，进行基础沉降观测，如沉降过多或偏降，应及时报总包项
目部协调处理；注水时应有专人值班记录，如有异常应停止注水及时上报。
b、升降试验、气密试验
1水槽充水试验合格后，即可进行升降试验，试验前应封闭顶部人孔及放空阀，在放空管和进气管上安装两处U型压力计，并做好各项准备工作，全面检查合格后再进行；此工作涉及面广，应报告总包方、监理方及业主方，并请其派代表到场。
2升降试验选用风压5300Pa的风机，一塔上升的压力为1948.41Pa，二塔上升的压力为3181Pa
3启动风机待运转正常后，打开进气阀，当顶部U型压力计达到1948.41Pa（土50Pa约198mmH）时，一塔开始上升；若一塔不动，应停机检查，排除故障后再试。
4试升降时各处导轮、压力计和风机均应有人负责，如有异常及时报告。
5每个塔节升起1/2高度时，可停机打开放空阀，让塔体下降2—3m检查下降情况是否正常，以免升起降不下事故的发生，正常后继续进行。
6上下水封扣合前，应停机检查下水封内有无杂物和扣合情况，如无异常，继续进
行；试升时严禁超过设计高度。
7升降速度应控制在0.4米/分一1.5米/分，本气柜进行二次升降试验。
8升降过程中应安排足够的人员检查、调整导轮间隙，所有焊缝涂肥皂水，发现泄漏应及时补焊至无泄漏为止（此时气密试验即为合格）。
9升降试验时塔体倾斜超过直径的1%。
时，应查找原因并调整塔顶配重，直到恢复垂直为止；气柜全升起时压力为3430Pa,如偏差过大应增减顶部配重；上升过程中压力升高应停机检查，下降过程中压力突然下降需开机送风，维持压力，检查排除故障
后再试。
10升降试验合格后，将各导轮底板焊缝全部焊死，打开顶部人孔和放空阀。
（11）经过上述试验达到下列条件即认为气柜总体试验合格：
所有焊缝和密封面均无泄
漏，塔体内压力正常；导轮和导轨在升降过程中灵活可靠，无卡轨现象；气柜各部位无
4.10焊接施工
a、施工前将按照工艺平定制定焊接工艺，焊条的选择应符合《NB/T47015-2005》规定。
b、焊接材料选用：
根据图纸设计要求选用焊材。
c、焊接人员必须持有相应材质，相应部位的合格证。
d、焊接前应检查并确认坡口符合设计及规范要求，清除坡口表面和两侧20mm范围内的铁锈、水份、油污和灰尘，清理后应尽快开始焊接。
e、焊接表面应干燥，表面氧化层必须用钢丝刷清除，在焊接过程中焊接部位不允许振动，必须米取一定的反变形措施。
f、刮风下雨下雪天气必须采取防护措施进行焊接。
g、为减少焊接变形，焊接时必须采用小电流（在焊接电流范围内）。
h、焊工施焊前，应复查结构的组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求应修整合格方可施焊。
i、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
电焊条应按要求进行烘烤后方可使用，并配备焊条筒。
4.11气柜防腐涂料要求
部位
除锈标准等
级
防锈漆
防腐底漆（中间漆）
防腐面漆
干膜总
厚度
水槽内、各塔节
内壁内件一塔顶
板内壁
HG/T20679-
1990
Sa2.5
H53-81环氧铁红
防锈漆（一道），
每道干膜80um
H52-80环氧煤沥青
底漆（两道），每道
干膜厚度125um
H52-60环氧煤沥青
面漆（两道），每道
干膜厚度125um
580um
水槽外壁、各塔
节外壁顶板外壁
外部构件等
HG/T20679-
1990
Sa2.5
H53-81环氧铁红
防锈漆（一道），
每道干膜80um
J53-83铁红氯化橡
胶防锈漆（一道）
每道干膜厚度70um
J52-63氯化橡胶面
漆（两道），每道干
膜厚度40um
300
J53-61云铁氯化橡
胶防锈漆（一道）
每道干膜厚度70um
水槽底
板
上面
HG/T20679-
1990
水槽底板上表面喷砂除锈后，喷涂H53-81环氧铁红防锈漆一道，厚度
40um柜体全部安装完毕，底板试漏合格后，底板上表面在铺热沥青一
E99
中建安装工程有限公司
气柜制作安装施工方案
Sa2.5
层，厚8mm铺前先刷一道冷底子油，沥青选用30#,软化点不大于
60-70
度
，铺完后沥冃表面无裂纹为合格。
H53-81环氧铁红
H52-80环氧煤沥青
H52-60环氧煤沥青
卜面
防锈漆（一道），
底漆（两道），每道
面漆（两道），每道
280
每道干膜40um
干膜厚度80um
干膜厚度80um
5施工进度计划
5.1施工进度计划见附图
5.2施工部署：
根据总体施工进度计划，我单位应于2014年10月底前完成气柜施工所
需的人员机械部署，并做好一切施工准备工作。
一旦材料到位，立即投入施工。
6劳动力需求、施工机具、计量器具及措施用料计划
6.1劳动力需求计划
序号
名称
需用人数
备注
1
项目管理人员
12
2
测量员
2
3
焊工
12
4
铆工
8
5
起重工
4
6
电工
2
7
普工
5
8
驾驶员
1
合计
46
6.2主要施工机具设备需用量计划
主要施工机具设备需用量计划表
序号
机具、设备名
称
型号规格
单位
数量
已有数量
使用日期
备
注
1
汽车吊
25t
台
2
2
2014.11-2015.6
2
卷板机
2.2m
台
1
1
2014.11-2015.6
3
电焊机
台
10
13
2014.11-2015.6
4
二保焊机
台
2
2
2014.11-2015.6
5
烘箱
500C
台
1
1
2014.11-2015.6
6
恒温箱
150C
台
1
1
2014.11-2015.6
7
砂轮机
©150
台
3
3
2014.11-2015.6
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