钢结构施工方案青岛石化制氢装置十化建.docx
《钢结构施工方案青岛石化制氢装置十化建.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构施工方案青岛石化制氢装置十化建.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢结构施工方案青岛石化制氢装置十化建
中国石化集团青岛石油化工有限责任公司
加工高酸原油适应性改造项目
1.5×104m3n/h制氢装置
钢结构施工技术方案
编制：
施工技术审核：
质量管理审核：
安全监督审核：
审批：
中国石化集团第十建设公司
青岛石化工程项目部
2009年1月8日
1、概述1
2、编制依据1
3、钢结构施工原则1
4、主要施工程序2
5、主要施工工艺及方法2
6、钢结构预制4
7、钢结构安装7
8、钢结构焊接11
9、钢结构的喷砂防腐、耐火保护将另行编制方案14
钢结构的喷砂除锈、防腐方案有防腐单位另行编制。
14
10、施工质量保证体系14
11、HSE管理15
12、施工工期计划18
13、主要劳动力组织18
14、主要施工机具及手段用料18
15、钢结构施工质量控制一览表：
见附表一19
16、工程交工技术文件19
17、JHA危害分析表20
1、概述
1.1工程概况
1.5*104m3n/h制氢装置钢结构安装工程，主要包括构1、构2、构3、PSA部分、管架及附塔结构。
构1结构量132吨；构2结构量97.4吨；构3结构量77.4吨；PSA部分结构量28.7吨；管架结构量169吨。
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。
工程总包单位为海工英派尔工程有限公司，监理单位是山东齐鲁石化工程有限公司，中国石化集团第十建设公司承建。
1.2工程特点
1.2.1工程施工工期紧、应加快预制、安装，为后续设备的安装工程创造条件。
1.2.2构1、构2、构3、PSA部分、管架及附塔结构由于工期紧，采用预制场预制好构件，现场组对安装，现场组对时将立柱上的牛腿、三角支架等一道安装上，以减少高空作业，同时现场安装时要做好几何尺寸及焊接变形的控制。
施工中应依据现场实际情况确定安装深度，合理进行平面规划。
1.2.3施工场地狭小，钢结构的梁、柱、牛腿、三角架、节点板等部件的下料、预制均需在预制场地内进行。
1.2.4部分钢架较高，为了减少高处作业，在施工中要加大预制深度，尽可能采取成片、成框预制、安装。
1.2.5构架平台上各类立式、卧式设备的支座应在预制场提前预制,现场安装.
2、编制依据
2.1海工英派尔工程有限公司提供的技术资料。
2.2《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001；
2.3《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002；
2.4《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95；
2.5《石油化工工程建设交工技术文件规定》SH/T3503-2007；
2.6《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH/T3543-2007；
2.7《石油化工施工安全技术规程》SH3505-99；
2.8《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507-99；
2.9《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。
3、钢结构施工原则
3.1钢结构的预制、安装要考虑到总体施工计划。
结构安装优先为设备、管道安装创造条件，当钢结构本身妨碍大型设备安装时，应在相应的设备安装后，再安装钢结构，或预留设备吊装作业的空间。
3.2应加大预制深度。
本装置的所有钢结构零部件均在装置外的预制场地内，按照组装要求，先将立柱、横梁、梯子、平台等预制好。
在现场指定吊装位置组焊成合适的组合体，充分发挥大型施工机具的作用，模块化安装。
钢结构应安装一件、找正一件，不得在未找正的钢结构上安装、找正其它吊件。
4、主要施工程序
本工程钢结构工程施工时，应根据施工图交付情况及基础移交进度，统筹安排钢结构预制安装进程。
4.1钢结构工程的主要施工程序依照图4-1进行
5、主要施工工艺及方法
5.1材料检验
5.1.1钢结构工程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。
钢材的外形尺寸应符合表5-1-1的规定。
5.1.2所有的连接件，均应进行标识，焊材按规定进行烘干。
5.1.3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、焊芯生锈的焊条严禁使用。
5.1.4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。
5.1.5如需材料代用，必须持有设计部门审批的材料代用单。
钢材的外形尺寸要求（单位：
mm）表5-1-1
项目
允许偏差
图例
钢板的局部平面度
δ≤14（mm）
1.5（mm）
δ>14（mm）
1.0（mm）
型钢弯曲矢高
L/1000
且≤5.0（mm）
角钢肢的垂直度
b/100双肢栓
接角钢的不得
大于90°
槽钢翼缘
对腹板的垂直度
b/80（mm）
工字钢、H型钢
翼缘对腹板的
垂直度
b/100
且≤2.0（mm）
5.1.6钢材应按钢种、钢号和规格分别验收、标识、堆放和保管，并做好收发台帐和管理工作，螺栓、螺母的保管应做好防锈蚀。
5.1.7检验不合格的钢材应及时与有关部门联系、处理，同时做好标识，并与合格钢材分开保管。
5.2基础验收
钢结构安装前应由监理单位会同土建和安装施工单位对基础进行验收，土建施工单位应提供：
材料质量证明书和材料复验报告、隐蔽工程记录、混凝土抗压强度试验报告、复测基础测量记录包括（定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置），并办理基础中间工序交接。
并要求：
①基础强度达到图纸设计要求；
②基础周围回填夯实完毕；
③基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全；
④地脚螺栓允许偏差满足下表要求。
项目
允许偏差（mm）
地脚螺栓
螺栓中心距（根部和顶部测量）
2.0
螺栓中心对基础轴线距离
2.0
螺纹长度
0～20
顶面标高
0～20
6、钢结构预制
6.1放样、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。
6.2放样和样板的允许偏差应符合表6-2的规定。
放样和样板的允许偏差表6-2
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′
6.3号料的允许偏差应符合表6-3的规定
号料的允许偏差表6-3
项目
允许偏差（mm）
零件外形尺寸
±1.0
孔距
±0.5
6.4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，应用Φ2.2以下低氢型焊条补焊，并修磨平整。
气割的允许偏差应符合表6-4规定。
气割的允许偏差表6-4
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±2.0
切割面平面度
0.05δ且不大于2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
6.5碳素结构钢在加热矫正时，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6-2
6.6钢柱底板地脚螺栓孔、吊车梁螺栓孔等，应采用机械加工，加工成型的螺栓孔允许偏差见表6-7。
螺栓孔允许偏差表6-7-1
项目
允许偏差（mm）
直径
01.0
圆度
2.0
垂直度
003且≤2.0
螺栓孔孔距允许偏差表6-7-2
项目
允许偏差（mm）
≤500
501～1200
1201～3000
>3000
同一组内
任意两孔间距
±1.0
±1.2
/
/
相邻两组的
端孔间距
±1.2
±1.5
±2.0
±3.0
6.7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。
6.8板材、型材的拼接，应在组装前进行，型材的拼接缝采用45度斜接。
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6-9。
坡口型式选用表表6-9
基本型式
厚度（mm）
基本尺寸（mm）
6～16
=6～9
=9～16
=55o±5o
=55o±5o
b=1±1
b=2±1
p=1+10
p=2±1
16～60
=16～60
b=2±1
p=2±1
6.9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、污垢应清除干净；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。
组对、焊接完毕的构件，应及时进行检查是否符合要求，合格后做好《班组自检纪录》，交予质量部门做安装前的报验。
构件焊接连接组装的允许偏差见表5-9。
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，尤其要考虑焊接变形的影响，避免出现组焊后产生不可弥补的变形。
构件焊接连接组装的允许偏差表6-10
项目
允许偏差（mm）
图例
对口错边（）
/10且≤2.0
间隙（a）
±1.0
搭接长度（a）
±4.0
缝隙（）
1.5
高度（h）
±2.0
垂直度（）
b/100且≤2.0
中心偏差（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（）
b/100且≤2.0
6.10钢结构预制完毕后，应进行各部位的尺寸检测，对超标的部位进行矫正，矫正完后各种构件的尺寸，应符合表6-12的要求。
钢结构构件预拼装允许偏差表6-12
构件类型
项目
允许偏差（mm）
多节柱
预拼装总长
±5.0
弯曲矢高
L/1500，且≤10
扭曲矢高
L/200，且≤5.0
接口错边
+2.0
任意一牛腿间距
±2.0
构件平面总体拼装
各层柱间距
±4.0
相邻层梁与梁之间距离
±3.0
各层间框架两对角线之差
H/2000，且≤5.0
任意两对角线之差
∑H/2000，且≤8.0
6.11钢结构成片组对时，应尽可能采用刚性连接，不能采用刚性连接的，在吊装时的主要受力点进行刚性加固，防止吊装变形。
成片组对时，立柱间应考虑焊接收缩变形，适当留出收缩余量。
6.12预制方法
总体要求：
钢结构预制时立柱、横梁、节点板等在预制场预制成形，在安装现场组对成片；预制时柱底板不安，将其找平后把紧在柱底垫板上，待结构安装时，再焊接上。
7、钢结构安装
7.1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，并办理书面交接验收手续。
基础验收应由监理单位会同土建施工单位和安装施工单位联合进行。
7.2基础支承面、地脚螺栓的允许偏差应符合表7-3规定。
7.3钢柱脚采用座浆法无垫铁安装。
在基础中心采用座浆法预设一块钢板（厚度为=10、规格为250㎜×250㎜），作为柱底垫板，用C35混凝土按图纸标高找正、找平，预制好的构件吊装就位后，找正、找平、把紧螺栓，见图7-3。
支承面、地脚螺栓的允许偏差表7-3
项目
允许偏差（mm）
支承面
标高
±2.0
水平度
L/1000
地脚螺栓
螺栓中心偏移
4.0
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
找正、找平线
7.4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进行二次浇灌。
7.5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。
7.6应按种类、型号、安装顺序分区存放并做好标识，钢构件存放时应采取措施防止变形。
7.7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。
7.8根据现场实际情况，钢结构安装采取以下方法：
7.8.1装置区，钢结构立柱、横梁采用在预制厂按照图纸预制，然后运至现场组装；
7.8.2根据现场实际情况安装立柱、横梁，然后依次安装次梁、连接梁结构、平台、斜梯及栏杆。
7.9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。
7.10劳动保护的安装
7.10.1劳动保护的安装必须严格按图施工，横平竖直，间距匀称、牢固、美观，所有焊缝表面应光滑，拐角处圆滑过度。
尽可能地使劳动保护设施达到人性化、装饰化。
7.10.2梯子休息平台预制
所有悬臂梁、三角架、斜梯、平台支撑等均应在平台上集中预制,焊接完毕用磨光机打磨光滑，进行标识，分类摆放。
7.11钢结构及其平台、梯子安装的允许偏差应符合表7-11-1、表7-11-2的规定。
钢结构安装的允许偏差表7-11-1
项目
允许偏差（mm）
图例
柱轴线对行列定位轴线
的平行位移和扭转位移
3.0
柱基准点
标高
有吊车梁
的柱
-4.0～+2.0
无吊车梁
的柱
-7.0～+4.0
柱垂直度
高度H≤10m
高度H>10m
10
H/1000且≤20.0
梁柱层间对角线之差
（L1-L2）
5.0
相邻柱间距离（a）
±3.0
梁标高（）
±3.0
梁水平度（）
L/1000且≤5.0；
L为梁长
梁中心位置偏移（）
2.0
相邻梁间距（b）
±4.0
平台、钢梯子和防护钢栏杆外形尺寸允许偏差表7-11-2
项目
允许偏差（mm）
平台长度和宽度
±4.0
平台两对角线差|L1-L2|
5.0
平台表面平面度（1m范畴内）
5.0
横梁长度（l）
±4.0
钢梯宽度（b）
±4.0
钢梯安装孔距离（a）
±2.0
横梁纵向挠曲矢高
L/1000
踏步间距（a1）
±4.0
栏杆高度
±4.0
栏杆立柱间距
±10.0
8、钢结构焊接
8.1焊接一般规定：
8.1.1所有的焊工均持证上岗，且均在有效的合格期限内。
8.1.2严格按照设计要求或有关规定对焊材进行选用、烘烤，本工程焊条选用J422。
严格焊条管理制度，焊接时不得使用药皮脱落或受潮焊条，每个焊工必须有焊条保温筒。
8.1.3角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10mm。
8.1.4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，外观不合格部位应修整、打磨，直至合格为止。
8.1.5焊工应注意焊接顺序，防止发生焊接后不可逆转的焊接变形。
8.1.6所有焊接接长的立柱和横梁，必须按设计要求进行无损检测合格后，才能组对成片或吊装。
8.1.7框架安装焊口焊接时，各立柱接口应同时焊接，且焊接工艺参数大小基本相当，所有立柱接口每焊接一层，待冷却后，对框架的垂直度复测一次。
8.1.8框架立柱安装焊口的加固，在焊接完毕后方可拆除。
8.2焊接工艺
焊接采用手工电弧焊，除图纸注明者外，焊条均采用J422，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。
8.3焊工管理
从事本工程焊接作业的焊工必须从取得国家劳动部颁发的锅炉、压力容器焊工合格证的焊工中选派，且焊接项目与施焊内容相一致。
8.4焊接材料管理
8.4.1焊接材料必须具有质量证明书或产品合格证，并经检验合格。
焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷。
8.4.2设立专门的焊材库，焊材库内配置除湿机和加温设备，并应进行干湿温度监控和记录。
8.4.3焊接材料应建立焊材室指定专人进行统一处置和发放管理，并建立烘干和发放记录。
8.4.4焊条按规定温度烘干后，应保存在120～150℃的干燥箱内备用；从干燥箱内取出后不应超过4h，否则必须重新烘干后方可使用，焊条重新烘干次数一般不宜超过两次。
8.4.5施焊人员下班前，应将未用完的焊条退回焊材室。
8.5焊接环境控制
钢结构施焊时，焊接环境条件应满足以下要求：
（1）风速：
≤8m/s；
（2）相对湿度：
≤90%
（3）当焊接环境条件不能满足上述要求时，必须采取有效防护措施，如雨天用铁皮或棚布遮挡等。
8.6焊接要求
焊接工艺要求
类别
钢号
焊接材料
焊条烘干温度℃/h
保温温度℃
预热温度
层间温度℃
焊后热处理
焊条
碳钢
Q235B
J422
120-150
（300-350）℃×1h
100-150
环境温度＜5℃时，预热50℃，否则不预热
≥300
不要求
8.6.1钢结构焊接应尽量做到对称施焊，焊接电流不宜过大，以避免产生较大的变形。
8.6.2焊前应检查组装及坡口质量，清除坡口两侧20mm范围内的铁锈、泥砂、水分、杂物，并应充分干燥。
8.6.3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须与正式焊接时相同，焊缝厚度不超过设计焊缝厚度的2/3，且不大于8mm，焊缝长度不小于12mm，定位焊位置须布置在焊道以内；
8.6.4施焊的焊工严格按照技术交底规定的焊接顺序进行焊接，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧；
8.6.5施焊前，焊工须复查焊件接头质量和焊区的处理情况，不符合要求的焊件须经修整合格后方可施焊。
8.6.6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。
8.6.7应按种类、型号、安装顺序分区存放并做好标识，钢构件存放时应采取措施防止变形。
8.7焊接检验
8.7.1钢结构焊接后冷却到工作环境温度进行外观检查和超声波检测，焊缝的焊波应均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区无飞溅残留物。
梁、柱节点剖口焊、梁柱及支撑拼接采用全熔透，质量等级为一级，100%超声波检验，合格等级Ⅱ级及Ⅱ级以上；梁柱加强肋等节点的各种剖口焊缝、二级主次梁的角焊缝的外观质量为二级，进行抽查超声波检测，抽查比例应不小于20%，合格等级Ⅲ级及Ⅲ级以上；栏杆等其余次要构件的连接为三级，不进行无损检测。
具体要求见下表8-7-1所示。
焊接质量标准按表8-7-2
项目
允许偏差（mm）
缺陷类型
一级
二级
三级
未焊满（指不足设计要求）
不允许
≤0.2+0.02T且≤1.0
≤0.2+0.04T且≤2.0
每100mm焊缝长度内缺陷总长≤25.0
根部收缩
不允许
≤0.2+0.02T且≤1.0
≤0.2+0.04T且≤2.0
咬边
不允许
≤0.05T且≤0.5；连续长度≤100且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1T且≤1.0
弧坑裂纹
不允许
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
不允许
缺口深度0.05T且≤0.5
缺口深度0.1T且≤1.0
每1000mm焊缝不应超过1处
表面夹渣
不允许
深≤0.2T长≤0.5T且≤20
表面气孔
不允许
每50mm焊缝长度内允许直径≤0.4T且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：
表内T为连接处较薄的板厚
焊缝质量标准表-8-7-2
项目
质量标准
气孔
直径小于或等于1.0㎜的气孔，在1000㎜长度内不得超过5个。
咬边
不要求修磨的焊缝
深度不超过0.5㎜,累计总长度不超过焊缝长度的20%。
要求修磨的焊缝
不允许
对接焊缝
焊缝余高
宽度B〈20
0～2㎜
宽度B≥20
0～3㎜
焊缝凹面值
0～0.5,每100㎜焊缝内缺陷总长度不得大于25㎜
焊缝错边量
≤0.15T，且不大于3.0㎜
贴角焊缝
焊脚高
焊脚高K≤6
0～1.5㎜
焊脚高K〉6
0～3.0㎜
焊缝余高
焊脚高K≤6
0～1.5㎜
焊脚高K〉6
0～2.0㎜
T型头K型焊缝
外形尺寸偏差
0～1.5㎜
注：
1.焊缝金属表面不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
2.型钢采用45°斜接时。
可不进行无损检测，但必须为全融透焊。
9、钢结构的喷砂防腐、耐火保护将另行编制方案
钢结构的喷砂除锈、防腐方案有防腐单位另行编制。
10、施工质量保证体系
10.1质量保证体系，如图10.1
10.2严格物资的采购、保管、发放管理制度。
10.2.1现场施工材料质量与用量的控制原则
10.2.2施工材料控制应本着保证工程质量，加速周转，降低消耗，节省费用，有利于提高经济效益的原则进行控制。
10.2.3根据总包方对材料的控制要求和公司《质量手册》（符合GB/T19002-ISO9002）的相关要求进行施工材料的控制。
10.3质量技术管理与技术支持
项目部的质量技术管理与支持工作实行项目经理领导下的总工程师负责制，由项目部工程管理部部长具体负责。
项目工程管理部，负责项目工程技术日常管理工作，并对作业层的施工全过程技术工作实施指导、监督、检查。
具体包括施工图及设计变更单管理、标准规范管理、交工技术文件管理、施工支持性技术文件的编制、发放、施工过程的技术监督、指导等。
项目技术管理工作，在业务上接受公司技术管理处监督、检查、指导。
10.4工序质量管理
10.4.1施工班组自检合格后，将自检记录一式三份交检查员，检查员按规定比例随机抽检合格后，签字确认，移交下道工序或通知甲方和监理工程师共检确认。
10.4.2工管部对工序管理的全过程提供技术指导，专检（共检）合格后，班组自检原始记录交工管部保存，作为编制交工技术文件的原始依据。
10.4.3下道工序接到上道工序的移交通知后，进行复检，确认符合规范要求后，签字返回工序移交单位一份，另一份交工程管理部门存档备查。
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。
10.4.4根据施工程序建立完整的质量监督体系（附表一），对施工全过程实行全过程控制。
10.5施工过程质量管理
10.5.1参与施工的焊工应持有上岗证，严格按图纸要求的参数施焊，保证焊肉饱满，无焊瘤、毛刺、飞溅等。
10.5.2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。
10.5.3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。
10.5.4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。
质量保证体系表10.1
11、HSE管理
11.1HSE管理体系表见11-1
11.2HSE管理措施
11.2.1凡参加施工的人员都要熟知本工种的安全技术操作规程,在操作过程中,应坚守工作岗位。
严禁随意启闭与施工无关的开关等设施。
严禁在非
升级会员 