加氢钢结构方案.docx
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加氢钢结构方案
1.工程概况及特点：
齐鲁炼油改扩建工程140万吨/年加氢裂化装置由中国石化北京设计院设计，我公司承建。
该装置钢结构工程主要包括：
构-1~构-5计5个框架、两个管廊钢结构、压缩机厂房结构、设备梯子平台。
其中构-3框架高度达到43.9m，是钢结构安装的重点。
结构材质为Q235-BF和Q235-AF，钢结构立柱均采用H型钢（轧钢和焊接两种），节点为焊接型式。
由于场地狭小，且不影响两反应器吊装，钢结构预制和安装难度较大，安装时间紧。
为统筹安排保证后续工程顺利进行，确保安装质量，特编制本方案。
钢结构工程内容及工程量分布见表1。
钢结构工程内容及工程量分布表1
序号
工程内容
质量（t）
备注
1
构-1
不详
图纸未到
2
构-2
31.4
3
构-3
166.8
4
构-4
152.8
5
构-5
83．2
6
管廊结构
490
参考值
7
压缩厂房
不详
图纸未到
8
设备附属结构
145
2.方案编制依据
2.1本装置钢结构施工图
2.2《石油化工特殊钢结构工程施工及验收规范》SHJ507-87；
2.3《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95；
2.4《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91；
2.5《焊接H型钢》YB3301-92；
2.6《齐鲁炼油改扩建工程140万吨/年加氢裂化装置施工组织设计》第二版；
2.7《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95；
2.8《工程建设交工技术文件规定》SH3503-93。
3.钢结构施工程序
3.1钢结构预制、组装在项目部大院和现场空地进行。
为配合设备安装及接到施工图情况，钢结构预制安装顺序为先构架后管廊结构的原则进行。
钢结构施工工序流程图见图1。
施工准备：
图纸会审方案编审材料验收（自检）技术交底结构预制：
放样、号料切割下料调直、整平校核组装（自检、检查员验收）定位焊
焊接焊缝质量检查构件尺寸检查验收（自检、检查员验收、共检）结构安装：
基础验收（共检）螺栓处理立柱吊装立柱找正安装（自检）横梁支撑安装整体找正（自检、检查员验收）节点焊接平台梯子安装焊接焊缝质量检查联合检查（共检）防火、涂漆整理交工文件办理交接
图1、钢结构施工工序流程图
4.材料验收及保管
4.1钢结构所用钢材应具有质量证明书，并符合设计和专业标准的要求。
钢材表面或断面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹层和分层，表面缺陷深度不应大于钢板厚度负偏差的1/2。
4.2钢结构所用焊接材料应具有质量证明书，并符合设计和国家标准的规定。
受潮变质，药皮破损，焊芯生锈的焊条和表面锈蚀、油污未清除的焊丝严禁使用；受潮结块的焊剂严禁使用。
4.3钢结构工程所采用的涂装材料，应有出厂质量证明书并符合设计要求和国家现行标准。
4.4如需材料代用，必须持有设计部门审批的材料代用单。
4.5钢材应按钢种、钢号和规格分别验收、堆放和保管，并做好收发台帐和管理工作，螺栓、螺母的保管应防锈蚀的损伤。
5.钢构件的制作
5.1放样和号料应根据工艺要求预留制作安装时的焊接收缩余量及切割，刨边和铣平等加工余量。
样板应经质量检查部门确认合格后方可使用。
5.2H型钢结构的节点板，加劲板，梁端盖板及异形板均应采用样板号料。
5.3放样和样板的允许偏差应符合表2的规定。
放样和样板的允许偏差表2
项目
允许偏差
平行线距离和分段尺寸
±0.5mm
对角线差
1.0mm
宽度、长度
±0.5mm
孔距
±0.5mm
加工样板的角度
±20
5.4号料的允许偏差应符合表3的规定。
号料的允许偏差表3
项目
允许偏差（mm）
零件外形尺寸
±1.0
孔距
±0.5
5.5一般零部件宜采用氧乙炔焰切割和机械切割；H型钢翼缘板和腹板应采用半自动或自动切割机切割。
气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
切口上不得产生裂纹，不宜有大于1.0mm的缺棱，当缺棱为1～3mm时可用机加工或修磨平整当缺棱或沟槽超过30mm时则应用Φ3.2以下低氢型焊条补焊，并修磨平整。
气割的允许偏差表4
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05δ且≤2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
5.6机械剪切的零件，其钢板厚度不宜大于12.0mm。
剪切面应平整。
机械剪切的允许偏差见表5
机械剪切的允许偏差表5
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
5.7碳素结构钢在环境温度低于-16℃时，不得进行冷矫正和冷弯曲；加热矫正时，加热温度不得超过900℃，矫正后的钢板表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。
钢材矫正后的允许偏差见表6。
钢材矫正后的允许偏差表6
项目
允许偏差
图例
钢板的局部平面度
δ≤14
1.5
δ>14
1.0
型钢弯曲矢高
L/1000
且≤5.0
角钢肢的垂直度
B/100双肢栓接角钢的角度不得大于90°
槽钢翼缘对腹板的垂直度
B/80
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
B/100
且≤2.0
5.8钢柱底板地脚螺栓孔、吊车梁螺栓孔等，一般应采用机械方法加工，加工成型的螺栓孔允许偏差见表7
螺栓孔允许偏差表7
项目
允许偏差
直径
+1.0
0
圆度
2.0
垂直度
003且≤2.0
螺栓孔孔距允许偏差见表8。
螺栓孔孔距允许偏差表8
项目
允许偏差（mm）
≤500
501～1200
1200～3000
>3000
同一组内任意两孔间距
±1.0
±1.5
相邻两组的端孔间距
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
5.9螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
5.10板材、型材的拼接，应在组装前进行，图纸未注明者，钢柱宜采用如图2所示进行，亦可采用45度斜接（45度斜接，不做UT检测）。
横梁一般采用45度斜接。
焊接H型钢翼缘板拼接焊缝和腹板拼接焊缝间距应大于200mm,腹板、翼板对接的允许偏差见表9。
焊接坡口采用氧乙炔焰切割，并用砂轮清除坡口表面氧化皮，坡口型式见表10。
（a）轧制型钢（b）组合截面
图2钢柱安装接头构造示意图
腹板、翼板对接的允许偏差表9
项目
允许偏差（mm）
厚错边量
Δδ≤0.1δ且≤1mm
宽度错边量
腹板
≤1mm
翼板
≤2mm
坡口型式选用尺寸见表10
坡口型式选用尺寸表10
基本型式
选用厚度
基本尺寸
6～16
16～60
5.11构件组装前，零、部件应经检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰面应清除干净；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。
焊接连接组装的允许偏差见表11。
构件焊接连接组装的允许偏差表11
项目
允许偏差（mm）
图例
对口错边（Δ）
δ/10且≤3.0
间隙（a）
±1.0
搭接长度（a）
±5.0
缝隙（Δ）
1.5
高度（h）
±2.0
垂直度（Δ）
b/100且≤2.0
中心偏移（e）
±2.0
型钢错位
连接处
1.0
其它处
2.0
箱形截面高度（h）
±2.0
宽度（b）
±2.0
垂直度（Δ）
b/200且≤3.0
构件组装顺序应根据结构型式，焊接方法及焊接的顺序等因素确定。
构件组装定位焊必须由持有合格证的焊工进行，定位焊所用焊接材料型号应与焊件材质相匹配；焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm；焊缝长度不宜小于12mm，定位焊位置应布置在焊道以内。
5.12现场施焊采用手工电弧焊，除图纸注明者外，焊条均采用E43型，在使用前应根据说明书进行烘干。
施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。
焊工应遵守焊接工艺并注意焊接顺序，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
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。
检查合格者应在焊缝部位打上焊工钢印。
手工电弧焊焊接工艺参数见表12。
手工电弧焊焊条与电流匹配系数表12
焊条直径（mm）
2.5
3.2
4.0
5.0
电流（A）
50～80
100～130
160～210
200～270
注：
立、仰、横焊电流比平焊小10%左右
5.13H型钢T型接头角焊缝厚度为0.7δ（δ为腹板厚度）。
5.14H型钢柱接长时，其对接焊缝与横梁间距应大于500mm。
5.15钢结构焊缝质量等级：
焊接H型钢，翼板和腹板采用直对接时，为一级，T型接头角焊缝为三级；其余焊缝除图纸有要求外，均按三级处理。
需UT检测的焊缝，应在外观检查合格后进行。
局部探伤的焊缝，如有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度的10%且不小于200mm，如仍有不允许的缺陷则应对该焊缝的100%探伤检查。
焊缝质量等级及缺陷分级表13
焊缝质量等级
一级
二级
三级
内部缺陷超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验参数
B级
B级
探伤比例
100%
20%
外
观
缺
陷
未焊满（指不足设计要求）
不允许
≤0.2+0.02δ且≤1.0
≤0.2+0.04δ且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
不允许
≤0.2+0.02δ且≤1.0
≤0.2+0.04δ且≤2.0
长度不限
裂纹
不允许
外
观
缺
陷
咬边
不允许
≤0.05δ且≤0.5连续长度≤100.0且焊缝两侧咬边总长≤100%焊缝全长
≤0.1δ且≤1.0
长度不限
弧坑裂纹
不允许
允许存在个别长≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
飞溅
清除干净
接头不良
不允许
缺口深度≤0.05δ且≤0.5
缺口深度≤0.1δ且≤1.0
每米焊缝不得超过1处
焊瘤
不允许
表面夹渣
不允许
深≤0.2δ长≤0.5δ且≤2.0
表面气孔
不允许
每50.0长度焊缝内允许直径小于0.4δ且≤3.0气孔2个孔距大于等于6倍孔径
角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）
≤0.3+0.05δ且≤2.0每100米焊缝长度内缺陷总长≤25.0
角焊缝焊脚不对称
差值≤2±0.2h
注：
（1）超声波探伤用于全熔透焊缝，其探伤比例按每条焊缝长度的百分数计，且不小于200mm。
（2）除注明角焊缝缺陷外，其余均为对接，角接焊缝通用。
（3）咬边如经磨削修整并平滑过渡，则只按焊缝最小允许厚度值评定。
（4）表内δ为连接处较薄的板厚。
5.16H型钢焊接完毕经矫正后，其允许偏差应符合表14规定。
焊接H型钢的允许偏差表14
项目
允许偏差
图例
截面高度（h）
h<500
±2.0
500≤h≤1000
±3.0
h>1000
±4.0
截面宽度（b）
±3.0
腹板中心偏移
2.0
腹缘板垂直度（Δ）
b/100
3.0
弯曲矢高
L/1000
50
扭曲
h/250
5.0
腹板局部平面度（f）
δ<14
3.0
δ≥14
2.0
5.17H型钢柱、梁的牛腿，加强肋，连接孔与对接焊缝的间距应符合表15的规定。
H型钢柱、梁的牛腿，加强肋，连接与对接焊缝间距的允许偏差表15
项目
允许值（mm）
牛脚与对接焊缝的间距
>500
加强肋与对接焊缝的间距
>100
连接孔与对接焊缝的间距
>300
5.18H型钢柱牛腿，连接板标高、位移及柱底板中心位置允
5.19牛腿、连接板、柱底板允许偏差表16
项目
允许偏差（mm）
牛脚连接板标高
±2.0
牛脚连接板左右位移
±2.0
柱截面重心线对柱脚底板
2.0
设计位置
5.19梁、柱长度，挠曲矢高及柱底板翘曲变形允许偏差见表17。
梁、柱长度，挠曲矢高及柱底板翘曲变形允许偏差表17
序号
名称
允许偏差
1
梁
梁与柱直接焊接梁的长度
0
-2.0
梁两端与牛脚焊接梁的长度
±5.0
垂直挠曲矢高
L/1000且≤5.0
侧向挠曲矢高
L/1000且≤3.0
2
柱
每节柱长
±3.0
多节柱总长
±7.0
挠曲矢高
L≤10m
L/1000且≤5.0
L>10m
L/1000且≤8.0
3
柱底板翘曲变形
≤3.0
6.钢结构安装
6.1钢结构安装前应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查，并办理交接验收手续。
基础可一次或分批验收交接，分批交接时，不应少于一个安装单元基础。
基础验收应由建设单位会同土建施工单位和安装施工单位联合进行。
6.2基础支承面、地脚螺栓的允许偏差应符合表18的规定。
支承面、地脚螺栓的允许偏差表18
项目
允许偏差
支承面
标高
±3.0
水平度
L/1000
地脚螺栓
螺栓中心偏移
5.0
螺栓露出长度
+20.0
0
螺栓长度
+20.0
0
预留孔中心偏移
10.0
6.3钢柱脚采用垫板支承。
垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板或柱肢下，每根地脚螺栓侧应设1～2组垫板，每组垫板不多于5块。
垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。
二次灌浆前应将垫板间焊接固定。
6.4钢结构安装形成空间刚度单元后，应及时对柱底板和基础顶面的空隙采用细石混凝土二次浇灌。
6.5钢构件运输时，应根据长度、重量选用车辆，钢构件在车辆上的支点，两端伸出的长度及绑扎方法均应保证钢构件不产生变形，不损伤涂层。
6.6钢构件存放场地应平整坚实、无积水。
应按种类、型号、安装顺序分区存放并做好标识，钢构件存放时应防止压坏、变形。
6.7钢结构安装、校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响。
采取相应的调整措施。
6.8钢结构的柱、梁、支撑就位后，应立即进行校正，固定，并应形成稳定的空间体系，防止变形。
6.9钢柱安装时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线进接引上，不得从下层柱轴线引上。
6.10构-3框架将HJ-A和HJ-B①～②柱分上、下两半部分预制成片，HJ-3分上、下两部分预制成片，焊接完毕并检验合格后，将下半部分吊装就位，并使整个构架下半部分形成稳定的刚性单元，整体找正后，再吊装上半部分，找正、焊接。
6.11钢结构及其平台，钢梯子安装的允许偏差应符合表19、表20、表21的规定。
H型钢结构安装的允许偏差表19
序号
名称
允许偏差（mm）
1
柱轴线对行列定位轴线的平行位移和扭转位移
3.0
2
柱实际标高与设计标高之差
±3.0
3
柱垂直度
高度H≤10m
高度H>10m
10
H/1000且≤20.0
4
梁柱层间对角线之差
5.0
5
相邻柱间距离
±5.0
6
梁标高
±3.0
7
梁水平度
L/1500且≤5.0；L为梁长
8
梁中心位置偏移
±2.0
9
相邻梁间距
±4.0
钢桁架外形尺寸允许偏差表20
项目
允许偏差
图例
支承面到第一个安装孔距离（a）
±1.0
相邻节间弦杆的弯曲
L/1000
檀条连接支座间距（a）
±5.0
杆件轴线交点错位（e）
3.0
钢平台、钢梯子和防护钢栏杆外形尺寸允许偏差表21
项目
允许偏差（mm）
图例
平台长度和宽度
±5.0
平台两对角线差|L1-L2|
6.0
平台表面平面度（1m范畴内）
6.0
横梁长度（l）
±5.0
钢梯宽度（b）
±5.0
钢梯安装孔距离（a）
±3.0
横梁纵向挠曲矢高
L/1000
踏步间距（a1）
±5.0
栏杆高度
±5.0
栏杆立柱间距
±10.0
6.12钢吊车梁的安装允许偏差见表22。
钢吊车梁的允许偏差表22
项目
允许偏差
图例
梁跨中垂直度
h/500
挠曲
侧向
L/1000
10
垂直方向
+10.0
0
同跨间内同一横截面吊车梁顶面高差
支座处
10.0
其它处
15.0
同列相邻两柱间吊车梁顶面高差
L/1500
10.0
同跨间件截面吊车梁中心跨距
±10.0
轨道中心对吊车梁腹板轴线偏移
10.0
7.钢结构的防火及涂漆
7.1钢结构钢柱防火部位由单体图纸确定，柱脚处用C30细石砼包住，其截面尺寸与柱基础墩相同。
7.2钢结构防腐涂漆按设计推荐，由建设单位确定后再执行。
需做防火工作的柱、梁等部位只涂底漆。
7.3钢结构涂漆时的环境温度和相对湿度应符合产品说明书的要求。
当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38℃，相对湿度不大于85%。
构件表面结露时不得涂装。
安装焊缝处应留出30～50mm，暂不涂装。
8应遵循的主要质量程序文件
81QG/P44.009-98《物资采购管理程序》；
82QG/P44.0010-98《物资保管发放管理程序》；
83QG/P44.0011-98《顾客提供物资管理程序》；
84QG/P44.0012-98《产品标识管理程序》；
85QG/P44.0013-98《施工过程控制管理程序》；
86QG/P44.0014-98《设计技术交底及施工图汇审管理程序》；
87QG/P44.0015-98《技术交底管理程序》；
88QG/P44.0016-98《隐蔽工程管理程序》；
89QG/P44.0018-98《工序质量管理程序》；
810QGP440020-98《产品技术文件管理程序》
811QGP440029-98《工程质量管理程序》
812QG/P44.0029-98《不合格品控制管理程序》；
9质量保证措施
91严格物资的采购、保管、发放管理制度。
92参与施工的焊工应持有上岗证。
93用于施工的各种工具、量具、器具应为合格用具，计量器具必须经过校验。
94做好技术交底工作，使参与施工的人员对施工的技术要求和质量标准有明确的认识。
95施工班组长负责组织工程质量自检，及时做好自检记录，并应得到质检员的确认。
96对需要共检的项目应及时、准确地做好签字完备的检验记录。
97建立完善的工序交接制度，对于上道工序不合格品不得转入下道工序施工，未办理工序交接不得转入下道工序施工。
98通过以上措施，应使工程质量达到评定合格率100%，优良率93%以上。
10安全技术保证措施
101加强安全教育，严格执行班前安全讲话和周一安全活动制度。
102戴好安全帽，系好安全带，高处作业、交叉作业应张挂安全网。
。
103进入施工现场（厂区内）严禁吸烟，班前严禁饮酒。
104危险处，射线作业区应设置明显的警告牌。
105在安装现场动火，应有必备的消防设施，厂区内动火必须办理动火票。
106高处作业应使用合格的脚手杆、吊架、梯子、脚手板，防护围栏，挡脚板和安全带，作业前应认真检查所用安全设施是否坚固、牢靠，脚手架应有工序交接手续。
107夜间作业应有充足的照明。
108手拉胡芦使用前应检查是否完好，不得超载使用，严禁强拉硬拽。
109吊装作业时，人员不得站在重物正下方，指挥应统一、明确。
1010成片或单根安装的钢结构应及时固定，确保稳固性。
1011氧气瓶、乙炔瓶与用火点间距，三者之间应大于10m，并应立放氧气瓶、乙炔瓶。
1012严格安全用员制度，现场接线均应严格按“三相五线制”进行，现场所用板房、焊机房、焊接平台、配电盘、开关箱、电焊机应按规定接地及找零。
1013现场使用的手持电动工具和可移动式电动工具必须安装高灵敏度的漏电保护器，并应先试转合格后再使用。
1014严禁擅自接用电源，非电工不得从事电气作业，维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。
11劳动力组织
依据《齐鲁炼油改扩建工程140万吨/年加氢裂化装置施工组织设计》第二版及北京院供图情况，劳动力需用情况见表23
劳动力需用计划表表23
序号
专业工种
1998年
1999年
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
1
铆工
40
60
60
60
60
40
20
10
10
10
2
电焊
15
30
30
30
30
20
10
10
10
10
3
气焊
4
6
6
6
6
4
2
1
1
1
4
起重
20
20
30
30
30
20
10
5
5
5
5
探伤
2
2
2
2
2
6
钳工
3
3
3
3
7
油工
5
10
10
10
10
10
20
20
20
20
12工程施工进度计划及平面布置
根据《齐鲁炼油改扩建工程140万吨/年加氢裂化装置施工组织设计》第二版中的施工统筹控制计划，钢结构施工进度计划见表24，施工平面布置见图3。
加氢裂化装置钢结构安装施工计划
表24
日期
1998.10
1998.11
1998.12
1999.1
1999.2
1999.3
1999.4-8
项目
5
10
31
10
20
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构-1框架
构-2框架
构-3框架
构-4框架
构-5框架
管廊结构
压缩机厂房
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