42冷箱结构安装施工方案.docx

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42冷箱结构安装施工方案

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2、冷箱结构安装施工方案

1.工程概况

本项目一期空分装置由两套49000Nm3/h（02）的开封空分集团有限公司设计制造的空分装置和一套开工空压站构成。

包括空气压缩、空气净化、空气分离、液体贮存。

冷箱钢结构到达现场应为预制成形的结构片、以及梯子、平台、设备支架、管架及阀架等，需要现场组装，现场进行螺栓联接和焊接。

空分装置是一个集压力、深冷等特征的工艺系统，特别是冷箱内的设备、管道、管架等密集，也是一个庞大的隐蔽工程。

工艺介质易燃、易爆，产品纯度要求高，因此施工质量要求也极高。

冷箱的高度在50〜60米之间，高空作业多。

冷箱内各工种交叉作业多，作业面狭窄。

精馏塔、粗氩塔为大件设备，因运输需要，设备分段到货，现场高空组对焊接，吊装难度大。

分馏塔内设备、管道材料大部分采用铝镁合金（法液空为不锈钢），铝镁合金焊接难度大。

氧气、液氧管道内部要求进行严格的脱脂、除锈（其中碳钢管道还必须钝化），因而对设备与管道内部的清洁度要求高。

根据上述特点，在施工中我们应精心组织、合理地穿插、科学地安排施工程序，做好质量、安全预控。

2.编制依据：

2.1同类工程施工经验

2.2《钢结构工程施工及验收规范》——GB50205-2001

2.3《建筑钢结构焊接规程》——JGJ81-2002

2.4《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》一一JGJ130-2001

2.5《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999

3.施工前的准备：

3.1技术资料

3.1.1施工前应仔细认真熟悉图纸，并对施工班组进行工程技术交底。

3.1.2施工前，所有参加施焊的焊工必须有相应的焊接合格证。

3.1.3施工方案已批准。

3.2冷箱基础验收：

3.2.1冷箱钢结构安装前，应对土建基础进行全面彻底的检查，并及时办理中

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间交接验收记录。

3.2.2基础验收时，应认真检查下列各项应符合要求：

a、基础周围回填夯实完毕。

b、基础混凝土强度达到设计要求。

c、基础支承面、地脚螺栓的验收技术要求如下表：

项目

允许偏差（mm

基础支承面

标咼

±3

水平度

1/1000全长W10mm

平面度

2/1000

预埋地脚螺栓

螺栓中心偏移

5

螺栓外露长度

+20

螺纹长度

+20

3.3材料验收：

331进场的所有材料及联接螺栓应具有质量证明书。

3.3.2进场的所有结构半成品不能有变形、弯曲、扭曲等缺陷。

3.3.3钢材的表面应无麻点，锈蚀或划痕等严重缺陷。

3.3.4本工程中有不少不锈钢结构支架，材料的堆放要分门别类，碳钢与不锈钢不能堆放在一块。

3.3.5冷箱板验收应符合下表要求

尺寸

公差带

大于

至

1000

2000

±3

2000

4000

±4

4000

8000

±5

8000

12000

±6

4.冷箱钢结构安装程序

根据设备到场时间，冷箱的面板安装应与设备安装、管道安装相配合。

按照设备到货的状态，将冷箱板分层进行组装，进行螺栓连接和焊接，冷箱内部的大件设备应及时吊装就位，冷箱外面的梯子、平台等附件同步安装，工艺配管、电气、仪表等专业相继展开作业。

最后充填珠光砂和封闭顶板。

5.冷箱钢结构的安装方法

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冷箱结构的安装采用吊车散装法，应分片分组进行安装。

在组装时，在平台上先将一面结构片按匚形结构体组装，吊上基础后，再安装相邻两面的结构片，最后组装对面的结构片，全部的平台（栅格板安装完毕）和平台栏杆、部分梯子要同结构体联接一体吊装，随后安装未同结构体一块吊装的梯子，打通外部通道也同时方便施工的进行。

在安装换热器冷箱时，应留出一面冷箱板待主换热器吊装就位后再安装，在安装精馏塔冷箱时，首先组装下层冷箱板，留出一面待精馏塔下塔及粗氩塔安装就位后再进行安装，组装上层冷箱时，也应留出一面冷箱板不安装，待精馏塔上塔吊装就位固定后，再进行上层预留面冷箱板的安装。

根据以往工程收集的数据，组装后冷箱板最重为10吨多，同时根据单片冷箱板的安装高度，采用大型吊车进行吊装。

5.1、结构框架拼装

（1）冷箱结构拼装前应根据设计图纸，在钢平台上放出结构大样，采用小角钢定位，作为拼装的依据。

拼装程序为先组对柱，然后组对横梁，最后组装斜支撑。

（2）拼装前零件部位应检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边30~50mn范围内的铁锈毛刺污垢等杂物清理干净。

（3）连接部位如果是高强螺栓连接，由制造厂处理的钢构件磨擦面，安装前应复验所附试件的抗滑移系数，合格后方可安装，现场处理的构件磨擦面，抗滑移系数应按国家现行标准规定进行试验。

（4）高强螺栓连接时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔，穿入方向宜一致并便于操作。

高强螺栓安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并在当天拧完毕。

（5）结构分片拼装尺寸的允许偏差应符合下表的规定。

AEGIKB

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单片尺寸允许偏差

测量项目

测量部位

允许偏差（mr）i

两柱中心轴线

宽度ACBD

±4

相邻梁与梁

AE、EGGI、IK、CF、

±3

之间距离

FHHJ、JL、LD

对角线之差

AF-CE

AD-CB

>5

>8

整片框架水平度

±20

（6）拼装检查合格后，应标注中心线，控制基准线。

（7）骨架间的安装螺母与螺栓应点焊牢固，骨架间的型钢其内侧用间断焊,

其外侧用连续焊密封。

（8）冷箱下部安装完毕后，并经再次校正无误后，即可进行基础框架的灌浆。

在灌浆时，混凝土要用振动器搅拌，以使所有的空穴均填满混凝土。

5.2、面板拼装技术要求

（1）冷箱面板通常情况下是由4mm厚的钢板和角钢加强筋组成，有两面的面板散装在高空组对。

（2）面板在安装前应根据设计图及到货钢板的规格绘制排版图，其目的是避免“十”字焊缝。

（3）面板拼装完后，面板的平行度公差要求为2mm/m

5.3、冷箱结构存放技术要求。

钢结构存放场地应平整坚实、无积水。

钢构件应按种类，型号安装顺序分区存放，钢构件存放地面应垫枕木，应有足够的支承面，并应防止支点下沉。

相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直直线上。

并应防止钢构件被压坏变形。

拼装成片的钢结构，应水平放置在平台上，平台水平度要求w2mm/m不宜立

放。

5.4、组装及安装技术要求

（1）结构组装前应对成片的结构和钢构件再次进行检查。

如发现变形缺陷超过允许偏差时，应进行处理。

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（2）在吊装成片钢结构时，应进行强度和稳定性验算必要时应采取加固措施。

吊点必须经计算确定。

（3）组装时固定方式，第一和第二面用各用四根缆风绳固定初找正。

（4）钢框架找正采用仪器测量，垫铁调整，找正程序、先每片先初找正再每段精找正，下段合格后再安装上段。

（5）整个冷箱结构安装技术要求：

主要中心轴线位置允许偏差：

土10mm框架垂直度允许偏差：

土20mm框架水平度允许偏差：

土10mm

5.5、焊接技术要求

（1）焊接顺序

骨架焊接顺序由中间向两边对称焊接，面板焊接顺序：

先焊短缝后焊长缝，从中间两边焊工对称均布，第一层焊接采用分段退焊或跳焊法，以免产生变形。

（2）技术要求：

冷箱外表的焊缝应作连续焊，内侧焊接按技术文件要求执行。

焊接前，应清除坡口处的铁锈和毛刺，焊接完毕焊工应清理焊缝表面的熔渣及

两侧的飞溅物，并检查焊缝外观质量，焊接引弧，应在焊缝的两端设置引弧板。

临时卡具与箱体结构焊接，施焊采用直线运条，也可小摆动，但靠近箱体一侧要特别注意稍作停顿，严防咬肉，以免在撤除后重新补焊。

（3）焊接要求

本工程的焊接工作，主要在冷箱的气密性焊接及设备支架、管架、阀架的焊接。

A、冷箱钢结构材质一般为Q235-A,现场采用手工电弧焊,焊条为J422,设备支架材质一般为0Cr18Ni9,现场采用手工电弧焊,焊条为A107,施焊的焊条应按要求进行烘烤，并放在保温筒内随用随取。

B、所有施焊的焊工人员应持证上岗，严禁无证施焊。

C、具体焊接参数如下：

焊接参数一览表

焊件厚

度（mm

焊层

焊接方法

填充金属

电流

电压范

围V

焊接速度

（cm/min）

线能量

（kj/cm）

类型

安培

S=3~6

1~2

手工电弧焊

J422（$

3.2~4）

直

流

100~130

20~25

6~7.8

24.9~25.9

合=6~10

2~3

手工电

弧焊

J422（$

3.2~4）

直

流

100~140

25~26

6~7.8

29.2~30.3

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D焊接工作在冷箱外形尺寸调整结束，螺栓紧固后，检查合格后焊接，先焊纵缝后焊环缝。

E、在焊接过程中要采取防变形措施，以保证构件几何尺寸。

（4）焊接检查

A、钢结构所有焊接工作结束后，应对所有的焊缝进行外观检查，焊缝表面不得有裂纹,夹渣,焊瘤,烧穿和针状气孔等缺陷，焊缝不得有飞溅物•

B、焊缝咬边深度不得超过0.5mm累计长度不得超过焊缝全长的10%.

C、焊缝根部收缩允许偏差不得超过1mm.

D焊缝接头缺陷深度不得超过0.5mm且每米焊缝不得超过1处。

5.6、冷箱平台、栏杆安装

（1）冷箱的平台、栏杆应随冷箱结构安装同时进行。

（2）冷箱的平台、栏杆安装允许偏差应符合下表

项目

允许偏差（mr）i

平台高度

±15

平台梁水平度

L/1000，且w20

平台支柱垂直度

H/1000，且w15

栏杆高度

±15

栏杆立柱间距

±15

6、脚手架的搭设与拆除

搭设的脚手架为里外脚手架，满堂搭设，立杆站立于混凝土基础上，里脚手架的搭设配合钢结构、设备的安装进行，设备安装就位后开始搭设脚手架，脚手架搭设一层，钢结构安装一层，脚手架的搭设要方便设备的安装，结构的安装，外脚手架搭设随着冷箱结构的安装而向上延伸，由于冷箱内空间有限，内脚手架的搭设要尽量靠近设备和钢结构。

6.1脚手架搭设要求

6.1.1脚手架搭设尺寸，作业层铺设宽度为600mm边缘与墙面的距离不大于300mm与挡脚板的的距离不大于100mm

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6.1.2连墙件设置规定，当架高〉20米时,连墙件不小于30mi一个,且连墙件竖向间距应w6m。

6.1.3剪刀撑的设置，内、外侧面满设剪刀撑，剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°~60°之间,斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接,且斜杆相邻连接点之间的长细比不得大于60。

6.1.4在脚手架立杆底端之上100~300mn处一律遍设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接可靠。

6.1.5搭接杆件接头长度应》0.8m,杆件在结扎处伸出长度》0.1m。

6.2脚手架搭设安全防护

6.2.1内外侧边缘必须设置挡护高度》1.1m的栏杆和挡脚板，且栏杆间的净空高度应w0.5m.。

6.2.2在挑脚手架下4~6m起设置两道相隔3米的随层安全网。

6.3脚手架搭设用材要求

6.3.1严禁钢木,钢竹混搭。

6.3.2使用的钢管不得有明显的变形、裂纹和严重锈蚀。

6.3.3竹脚手板应使用宽度不小于60mni的竹片和直径5~10mn间距不大于600mm的拼接螺栓制作，孔径应紧密配合，螺栓必须可靠紧固。

6.3.4搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和

质量不合格的杆和配件。

6.4脚手架的搭设作业必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：

6.4.1按施工设计放线，铺垫板,设置底座或标定坐标立杆位置。

6.4.2周边脚手架就应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设。

6.4.3应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接并固定，然后装设第一步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。

6.4.4剪刀掌、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。

6.4.5脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m.0当作业层高出其下

连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

6.4.6脚手板的铺设应符合以下规定：

6.4.6.1脚手板或其它铺板应铺平铺稳，必要时应予绑扎固定。

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6.462脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在100~200mn之间，采用挂扣式定型脚手板时，其两端挂扣必须可靠地接触支承横杆并与其扣紧。

6.4.6.3脚手板采用搭设铺放时,其搭接长度不得小于200mm且在搭接段的中部应设有支承横杆，铺板严禁出现端头超出支承横杆250mn以上的未作固定的探头板.。

6.4.6.4长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于：

竹串片脚手板为0.75m;木脚手板为1.0m，纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定：

脚手架的两端和拐角处；沿板长方向每隔15-20mm坡道的两端；其它可能发生滑动和翘起的部位。

6.4.6.5采用以下板材铺设架面时，其下承杆件的间距不得大于：

竹笆板为400mm七夹板为500mm

6.4.7当脚手架下部采用双立杆时，主立杆应沿其竖轴线搭设到顶，辅立杆与主杆之间的中心距不得大于200mm且主辅立杆必须与相交的全部平杆进行可靠连接。

6.4.8用于支托挑、吊、挂脚手架的挑梁、架必须与支承结构可靠连接。

其悬臂端应有适当的架设起拱量，同一层各挑梁、架上表面之间的水平误差应不大于20mm且应视需要在其间设置整体拉结构件，以保持整体稳定。

6.4.9装设连墙件或其它撑拉杆件时，应注意掌握拉的松紧程度，避免引起杆件和整架的显著变形。

6.4.10在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必须必要数量的脚手架板并予临时固定,不得单人进行装设较重杆配件和其它易失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

6.4.11在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作》100mm勺构架尺寸放大。

6.4.12在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固

件和连墙件，确因影响操作需要临时拆除的，必须有相应的补救措施。

6.5脚手架搭设质量的检查验收规定

6.5.1节点连接可靠；

6.5.2钢脚手架立杆垂直度应w1/300,最大不应大于75mm;

6.5.3纵向钢平杆的水平度应w1/250,全长不应大于50mm;

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6.5.4要有避雷接地装置

6.6脚手架的拆除作业，先上后下，先外后里的原则拆除，连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除后才能拆除，凡已松开的连接杆配件及时拆除运走，应相互配合,协调一致。

7、质量控制措施

7.1施工人员资质控制，焊工应按现行国家标准《锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格，持有合格证上岗；无损探伤人员，应持有相应项目的探伤证，负责评片及审片的人员应持有U级及U级以上资质证书；其它技术工种，如起重工、铆工、电工、气焊工等均应有安全操作上岗证。

7.2施工前技术人员根据施工设计文件编制详细的施工方案，并根据图纸及实际来料规格绘制排版图。

并报设计单位或建设单位认可。

7.3该结构的材质一般为碳钢，对该材质的各种焊接位置及相应焊条。

焊接工艺

评定公司均已做过，并有完整的工艺评定资料，都可在该工程中应用，但在施焊前还应根据施工现场的条件，焊接环境等实际情况，编制焊接工艺规程（wps及焊接技术方案，指导现场的焊接工作。

7.4焊接材料（焊条）现场设专人验收及保管，使用前按规定进行烘干，焊烘干后放在手携式保温筒内，随用随取。

7.5施工中所用的量具、计量器具，按检定周期进行检定合格，并有检定有效合格标签，否则不得使用。

施工中使用的样板，如连接样板，角度样板等均应按规范规定制作，样板要有专人保管，以免损坏，影响下料准确尺寸。

7.6由于该冷箱结构采用散装施工工艺，因此对结构的各项检查，包括外观检查几何尺寸检查，焊接质量检查等要与结构施工同制，以过程控制来保证最终整体质量。