电厂钢结构制作工艺规程.docx

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电厂钢结构制作工艺规程

编制：

上海宝冶钢构二厂

完成日期：

2002年12月

1总则

2术语和符号

2.1术语

2.2符号

3材料

3.1钢材

3.2焊材

3.3其他连接和涂装材料

3.4材料管理

4钢零件和部件加工

4.1作样、号料和切割

4.2零件矫正和弯曲

4.3边缘加工

4.4制孔

4.5端部铣平

4.6摩擦面处理

5组装

6焊接

7预拼装

8涂装

9验收

10编号、包装和运输

1、总则

1.1、为了统一电厂钢结构制造及验收的技术要求，确保电厂钢结构制造质量，做到技术先进、经济合理、安全可靠，制定本规程。

1.2、本规程适用于宝冶钢构及其外委的电厂钢结构的工厂制造及验收；对所采用的新结构、新材料、新工艺，应先进行试验，并根据试验结果提出制造及验收所必需的补充标准。

1.3、制造及验收中使用的计量工具，必须经计量法定单位检定合格，且在有效期内，并按有关规定正确操作。

1.4、电厂钢结构制造及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

2、术语、符号、代号

2.1、术语

2.1.1、零件part

组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等。

2.1.2、部件component

由若干零件组成的单元，如焊接H型钢、牛腿等。

2.1.3、构件element

由零件或零件和部件组成的钢结构单元，如梁、柱、支撑等。

2.1.4、预拼装testassembing

为检验构件是否满足安装质量要求而进行拼装。

2.1.5、环境温度ambienttemperature

制作或安装时的现场温度。

2.1.6、高强螺栓连接副setofhighstrengthbolt

高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。

2.1.7、抗滑移系数slipcoefficentoffayingsurface

高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。

2.1.8、焊钉（栓钉）焊接studwelding

将焊钉（栓钉）一端与板件（或管件）表面接触通电引弧，待接触面熔化后，给焊钉（栓钉）一定压力完成焊接的方法。

2.2、符号、代号

编号

符号、代号

含义

间距

宽度或板自由外伸宽度

直径

偏心距

桡度、弯曲矢高

柱高度

各楼层高度

截面高度

角焊缝有效厚度

系数

长度、跨度

高强螺栓设计预拉力

ΔP

预拉力损失值

轮廓算术平均偏差（表面粗糙度参数）

半径

高强度螺栓终拧扭矩

Tch

高强度螺栓检查扭矩

高强度螺栓初拧扭矩

板、壁的厚度

增量

3、材料

3.1、钢材

3.1.1电厂钢结构结构所采用的钢材应符合下列要求：

1、Q235钢：

应符合《碳素结构钢》（GB700）的规定

2、Q345（16Mn）钢：

应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）的规定。

3、当设计采用其他牌号的结构钢时，应符合相应的现行国家标准规定。

4、当设计采用进口牌号的结构钢时，应符合相应的标准规定。

3.1.2电厂钢材所采用的钢材，应具有材料质量证明书，各项指标应符合设计文件要求。

3.1.3、对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其复验结果应符合现行相关国家标准和设计要求：

1、国外进口钢材

2、钢材混批

3、板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板

　　4、建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材

5、设计有复验要求的钢材

6、对质量有疑义的钢材

3.1.4、钢材复验应依据《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试验设备》GB/T2975-98进行取样和试验

1、样坯应在外观及尺寸合格的钢材上切取，切取尺寸一般为：

δ*60*300、δ*100*100

2、切取样坯时，应防止因受热、加工硬化及变形而影响其力学及工艺性能。

3、用烧割法切取样坯时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够的加工余量，一般应不少于钢材的厚度或直径，但最小不得少于20mm。

对于厚度或直径大于60mm的钢材，其加工余量可根据双方协议适当减小。

4、冷剪样坯所留的加工余量可按表3.1.4-4选取。

表3.1.4-4冷剪样坯加工余量

厚度或直径

加工余量

>4~10

厚度或直径

>10~20

>20~35

>35

5、样坯的切取位置及方向

1）、应在钢板端部垂直于轧制方向切取拉力、冲击及弯曲样坯。

对于纵轧钢板，应在距边缘为板宽四分之一处切取样坯，如图3.1.4.5-1所示，对于横轧钢板，则可在任意位置切取样坯。

图3.1.4.5-1钢板复验样坯切取位置及方向

2）、工字钢和槽钢在腰高四分之一处沿轧制方向切取矩形拉力、弯曲和冲击样坯。

拉力、弯曲试样的厚度应是钢材厚度，如图3.1.4.5-2所示。

图3.1.4.5-2工字钢、槽钢复验样坯切取位置

3）对于角钢和T型钢，应从腰高三分之一处切取矩形拉力、弯曲和冲击样坯，如图3.1.4.5-3。

图3.1.4.5-3角钢、T型钢样坯切取位置

3.1.5、钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：

1、当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。

2、钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上。

3、钢材端边或断口处发现分层、夹渣等缺陷，应采用必要的检测手段或会同相关单位研究处理。

3.2、焊接材料

3.2.1焊接采用的焊接材料应符合下列要求：

1、手工焊接用焊条，应符合《碳钢焊条》（GB/5117）或《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定，选择的焊条型号应与主体金属相匹配。

2、二氧化碳气体保护焊用焊丝，应符合《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）及《碳钢药芯焊丝》（GB/T1005）的规定。

3、埋弧焊焊接用焊丝，应符合《熔化焊用钢丝》（GB/T14957）的规定，焊剂应符合《碳素钢埋弧焊用焊剂》（GB5293）和《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB12470）的规定。

选用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相匹配。

3.2.2对首次采用的焊接材料和钢材，应按相关要求进行焊接工艺评定，确定焊接材料和焊接工艺。

3.2.3焊接材料应有出厂质量证明书，如有异议疑应按相关标准要求进行复验，合格后方能使用。

3.2.4药皮类型焊条应按构件的重要性选用，对重要构件应采用低氢型焊条。

3.2.5焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。

3.2.6保护气体的纯度应符合工艺要求，当采用二氧化碳气体保护焊时，二氧化碳气体的纯度不应低于99.5%，且含水量应小于0.05%，焊接重要构件时，其含水量应小于0.005%，应符合《焊接用二氧化碳气体》（HG/T2537）

3.2.7焊接材料存放应有专用的焊接材料仓库，并应按规定入库、烘焙、发放、回收等方面的管理。

3.2.8、重要结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合国家产品标准和设计要求。

3.3其他连接和涂装材料

3.3.1普通螺栓应符合《六角头螺栓——A级和B级》（GB5782）和《六角头螺栓——C级》（GB5780）的规定，其机械性能应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB3098.1）的规定。

3.3.2高强螺栓应符合《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T1228-1231）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB3623-3633）的规定。

3.3.3焊钉及焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB10433中的规定。

3.3.4普通螺栓、高强度螺栓、圆柱头栓钉等连接材料，应有出厂质量证明书，其内容应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。

3.3.5涂装材料和防火材料，应有出厂质量证明书，并应符合设计要求和国家现行有关标准规定。

3.4材料管理

3.4.1钢材入库前必须办理入库交验手续，质检人员要核对材料牌号、规格、质量检验证明书、炉批号等是否与有关技术文件、标准相符，表面质量是否合格，未经交验的材料或交验不合格的材料不得入库，合格的钢材应按品种、牌号、规格分类堆放。

3.4.2材料管理人员应经培训和资格认可，熟悉基本业务。

3.4.3钢材要妥善堆放储存，堆放成形、成方、成垛，最底层垫上道木或石块，防止进水锈蚀。

3.4.4焊接材料应按牌号和批号分别存放在具有适温和干燥的仓库内。

焊条和焊剂在使用前应按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。

严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂。

3.4.5凡已锈蚀、碰坏、混批和复验不合格的高强螺栓必须停止使用。

3.4.6材料凭证发放，领料时应该对材料的品种、规格、牌号是否与单证一致，必要时质检人员需在现场签证认可。

3.4.7车间剩余材料应加以回收管理，分类入库。

4、钢零件及部件加工

4.1、放样、号料、切割

4.1.1、号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。

4.1.2、钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。

4.1.3、气割的允许偏差应符合表4.1.3的规定。

表4.1.3气割的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±3.0

切割面平面度

0.05t，且不应大于2.0

割纹深度

0.3

局部缺口深度

1.0

注：

t为切割面厚度

4.1.4、机械剪切的允许偏差应符合表4.1.4的规定。

表4.1.4机械剪切的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±3.0

边缘缺棱

1.0

型钢端部垂直度

2.0

4.1.5、厚度不大于12mm的钢板可允许剪板机剪切；厚度不大于6mm的钢板宜用等离子切割；其他厚度宜采用自动或半自动气割。

小于或等于L90*10的角钢可采用剪切，其他型钢宜采用锯切。

当型钢采用手工气割时，切割面需用砂轮打磨处理。

4.2、矫正和成型

4.2.1、碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不应进行冷

矫正和冷弯曲。

碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不应超过900℃。

低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。

4.2.2、当零件采用热加工成形时，加热温度应控制在900~1000℃；碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃之前，应结束加工；低合金结构钢应自然冷却,其余钢种若需用水冷却，必须在不降低钢材韧性和塑性的条件下才能将钢材先经冷却到表面呈黑色后再用水急冷。

4.2.3、矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。

4.2.4、冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表4.2.4的规定。

表4.2.4冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高（mm）

钢材类别

图例

对应轴

矫正

弯曲

钢板扁钢

x-x

50t

l2/400t

25t

l2/200t

y-y

100b

l2/800b

50b

l2/400b

角钢

x-x

90b

l2/720b

50b

l2/400b

槽钢

x-x

50h

l2/400h

25h

l2/200h

y-y

90b

l2/720b

50b

l2/360b

工字钢

x-x

50h

l2/400h

25h

l2/200h

y-y

50b

l2/400b

25b

l2/200b

4.2.5、钢材矫正后的允许偏差，应符合表4.2.5的规定。

表4.2.5钢材矫正后的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

图例

钢板的局部平面度

ｔ≤１４

１．５

ｔ＞１４

１．０

型钢弯曲矢高

ｌ/１０００

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

２．０

4.3、边缘加工

4.3.1、气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。

4.3.2、边缘加工的允许偏差应符合表4.3.2的规定。

表4.3.2边缘加工的允许偏差

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±1.0mm

加工边直线度

l/3000，且不大于2.0mm

相邻两边夹角

±6′

加工面垂直度

0.025t，且不大于0.5mm

加工面表面粗糙度

4.4、制孔

4.4.1、对于大截面的H型钢制孔，采用套模钻孔，套模采用工具钢（T10）加工，套模规格如表4.4.1和下图所示。

表4.4.1套模规格

规格

寸尺

Φ22

Φ24

Φ30

Φ42

Φ46

Φ35

Φ38

Φ22.2

Φ24.2

Φ30.2

套模在使用前应进行表面硬化处理，套模板用t=12mm的钢板，套模板的加工精度必须高于高强螺栓制孔精度，孔距偏差必须控制在0.5mm以内，在使用套模时工件中心必须与套模中心对准，钻床与工件必须相互垂直，防止制孔倾斜。

4.4.2、对板厚小于12mm的连接板、垫板、腹板等可采用冲孔。

4.4.3、Ａ、Ｂ级螺栓孔（Ⅰ类孔），应具有Ｈ１２的精度，孔壁表面粗糙度Ｒａ不应大于12.5μm。

其孔径的允许偏差应符合表4.4.3的规定。

注：

①Ａ、Ｂ级螺栓孔、Ｈ１２精度，是根据现行国家标准《紧固件公差螺栓、螺钉和螺母》和《公差与配合》的分级规定确定的；

②Ｒａ是根据现行国家标准《表面粗糙度参数及其数值》确定的。

表4.4.3A、B级螺栓孔径的允许偏差（mm）

序号

螺栓公称直径、

螺栓孔直径

螺栓公称直径

允许偏差

螺栓孔直径

允许偏差

10~18

0.00

-0.21

+0.18

0.00

18~30

0.00

-0.21

+0.21

0.00

30~50

0.00

-0.25

+0.25

0.00

4.4.4、Ｃ级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ｒａ不应大于２５μｍ，允许偏差应符合表4.4.4的规定。

表4.4.4Ｃ级螺栓孔的允许偏差（ｍｍ）

项目

允许偏差

直径

＋1.0

０

圆度

2.0

垂直度

0.03ｔ且不大于2.0

4.4.5、螺栓孔孔距的允许偏差应符合表4.4.5的规定。

表4.4.5螺栓孔孔距的允许偏差（ｍｍ）

项目

允许偏差

≤500

501～1200

1201～3000

＞3000

同一组内任意

两孔间距离

±1.0

±1.5

—

相邻两组的

端孔间距离

±1.5

±2.0

±2.5

±3.0

4.4.6、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。

4.4.7、螺栓孔的分组应符合下列规定：

1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；

2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；

4、受弯构件翼缘上的连续螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。

4.5、端部铣平

4.5.1端部铣平的允许偏差应符合表4.5.1的规定。

表4.5.1端部铣平的允许偏差（ｍｍ）

项目

允许偏差

两端铣平时构件长度

±２．０

两端铣平时零件长度

±０．５

铣平面的平面度

０．３

铣平面对轴线的垂直度

ｌ/１５００

4.5.2、外露铣平面应涂防锈油保护。

4.6、摩擦面处理

4.6.1、高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求。

4.6.2、采用砂轮打磨处理摩擦面时，打磨范围不应小于螺栓孔径的４倍，打磨方向宜与构件受力方向垂直。

4.6.3、经处理的摩擦面，出厂前应按批作抗滑移系数试验，最小值应符合设计的要求；出厂时应按批附３套与构件相同材质、相同处理方法的试件，由安装单位复验抗滑移系数。

在运输过程中试件摩擦面不得损伤。

4.6.4、处理好的摩擦面，不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等。

5、组装

5.１、组装前，零件、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、冰雪等应清除干净。

5.２、板材、型材的拼接，应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。

5.3、拼接焊缝错开规定：

1、焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。

翼缘板拼接长不

应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。

2、梁、柱拼接焊缝与隔板焊缝应错开100mm以上。

3、梁、柱上的型钢或钢板需拼接时，允许接头数按如表5.3.3规定。

表5.3.3梁、柱上型钢（钢板）允许拼接接头数

梁、柱分段长度L（m）

L≤6

L>10

允许接头数

4、梁、柱上的型钢或钢板需拼接时，允许的最小拼接长度按如表5.3.4的规定

表5.3.4梁、柱上的型钢（钢板）允许的最小拼接长度

锅炉出力

蒸汽锅炉t/h

＞65

≤65

热水锅炉MJ/h（106Kcal/h）

＞17.5*103（42）

≤17.5*103（42）

最短拼接长度（mm）

1000

600

5、常用轧制H型钢、角钢、槽钢可按图5.3.5拼接，如设计有明确要求，应按设计要求执行。

5.4、板梁拼接时允许接头数和最小拼接尺寸规定如下：

1）、纵向拼接时允许接头数应符合表5.4.1的规定，允许的最小拼接宽度为350mm。

表5.4.1板梁纵向拼接时允许接头数

梁腹板高度H（mm）

1600

2600

允许接头数

2）、横向拼接时允许的接头数应符合表5.4.2的规定，最短拼接长度按5.3.4执行。

表5.4.2板梁横向拼接时允许的接头数

梁腹板或翼板长度L（m）

L≤10

允许接头数

5.5、焊接连接组装的允许偏差应符合表5.5的规定。

表5.5焊接连接组装的允许偏差（ｍｍ）

项目

允许偏差

图例

对口错边（Δ）

ｔ/１０且不大于３．０

间隙（ａ）

±１．０

搭接长度（ａ）

±５．０

缝隙（Δ）

１．５

高度（h）

12．0

垂直度（Δ）

b/100且不大于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且不大于3.0

5.6、组装顺序应根据结构型式、焊接方式和焊接顺序等因素确定。

5.7、构件的隐蔽部位应焊接、涂装，并经检查合格后方可封闭；完全密闭的构件内表面可不涂装。

5.8、桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm。

5.9、当采用夹具组装时，拆除夹具时不得损伤母材；对残留的焊疤应修磨平整。

5.10、顶紧接触面应有75％以上的面积紧贴，用0.3ｍｍ塞尺检查，其塞入面积应小于25％，边缘间隙不应大于0.8ｍｍ。

6、焊接

6.1、施工单位对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告编制焊接工艺。

6２、焊工应经过考试并取得合格证，并在其考试合格项目及其认可范围内施焊。

焊工停焊时间超过６个月，应重新考核。

6..3、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。

6.４、焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。

6.５、焊条、焊剂和栓钉用焊接瓷环，使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。

保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。

低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。

6.６、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。

6.7、对接接头、Ｔ形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。

引弧和引出的焊缝长度：

埋弧焊应大于50ｍｍ；手工电弧焊及气体保护焊应大于20ｍｍ。

焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。

6.８、焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。

6.９、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10.0ｍｍ（图6.9ａ）；角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝，起落弧点距焊缝端部宜大于10.0ｍｍ（图6.9ｂ），弧坑应填满。

图6.９起落弧点位置6.10、厚度大于50ｍｍ的碳素结构钢和厚度大于36ｍｍ的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热。

预热温度宜控制在100～150℃；后热温度应由试验确定。

预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的２倍，且不应小于100ｍｍ。

环境温度低于0℃时，预热、后热温度应根据工艺试验确定。

6.11、多层焊接宜连续施焊，施焊过程中每一层焊道焊完后应及时清理检查，如发现有影响质量的缺陷，必须清除后再焊。

多层焊焊道布置示意如图6.11所示。

6.12、多层焊及多层焊缝修补时，在焊缝连接处的焊层与焊层之间应错开30~50mm，形成阶梯过渡。

6.13、焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。

6.14、Ｔ形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于ｔ/４（图6.14ａ、ｂ、ｃ）。

图6.14焊脚尺寸

6.15、定位焊所采用的焊接材料型号，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25ｍｍ，定位焊位置应布置在焊道以内，并应由持合格证的焊工施焊。

6.16、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。

6.17、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。

当超过两次时，应按返修工艺进行。

6.18、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。

检查合格后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。

6.19、碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构

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