口型钢制作工艺.docx
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口型钢制作工艺
1概述
1.1工程名称：
日立常陆那珂电站钢结构
1.2工程关系
1.2.1合同方：
日立公司（BHK）
1.2.2承包方：
中国水利电力对外公司（新加坡有限公司）（CWE）
1.2.3制造方：
中国石油天然气第七建设公司（CNPC）
1.3工程内容：
本产品为大型钢结构，其主体为口型钢。
材质：
SM490A；板厚：
t19~t40mm。
产品合同重量：
1137t，共66根立柱。
最大口型钢柱的规格为：
BX1100×1100×40-24000，66t。
1.4CIF时间及交货状态：
交货计划：
按合同要求，本工程产品CIF交货形势。
第一船CIF时间2000年11月1日，第二船CIF时间2000年12月10日。
交货时间及数量：
第一船2000年10月1日交货，共33根，281.8吨。
具体内容见附表一“日立口型钢柱第一船消号表”。
第二船2000年11月10日交货，共33根，855.1吨。
具体内容见附表二“日立口型钢柱第二船消号表”。
产品交货状态：
单根整体交货。
2编制依据
2.1《锅炉支撑钢结构技术说明》KUG-280-685
2.2《锅炉支撑钢结构制作-检查要领书》KUG-335-423
2.3施工详图及标准图。
3工艺执行范围：
本工艺未叙及事宜均执行以下通用工艺。
A．《型钢类钢结构作业指导书》WIO5001-02-1996；
B．《型钢焊接作业指导书》WIO5001-12-1996；
C．《型钢类钢结构成品保护作业指导书》WIO5001-04-1996；
D．《钢结构产品包装运输作业指导书》WIO5001-02-1996；
E．《金属结构厂安全生产技术措施》；
F．《钢结构质量保证计划》。
4工艺流程（见下页）
（空白）
5.材料的预处理
该项目原材料（除隔板用料外）需进行喷沙，喷环氧富锌底漆预处理。
5.1预处理方法：
采用抛丸器抛丸处理，达到spc-sp10要求。
采用无气喷涂方式进行喷漆，膜厚15μm。
5.2预处理部位：
柱侧板只对一侧进行喷底漆处理;
对于联接端头和联结板用钢板要先喷沙处理，预制完后再进行喷沙喷底漆处理。
注意据螺栓孔100mm范围内不喷漆。
对于劳动保护、安全挂钩等部件用材料先进行喷沙喷底漆处理预处理后再预制。
5.3标记移植：
喷沙（喷漆）车间在喷沙前应先将钢板号、材料规格、材质用钢印标记在钢板的角部。
喷沙后用白色记号笔写清楚。
组焊施工车间提料时必须注明提料单上的钢板号。
6口型钢预制工艺
（由上、下两根柱对接成的单根柱，其上、下柱分别按图纸尺寸预制后对接。
然后组对联结端头、联结板等附件。
）
6.1口型钢柱侧板预制
6.1.1柱侧板下料时采用龙门切割机切割，对同一根口型钢上的两个相对的柱侧板切割时要一次进行（即龙门切割机切割嘴头不变）。
（所有部件下料后均用白色记号笔标明图号、杆件号和件号）。
柱侧板件1-2、件1-4上的坡口用半自动切割机切割出（或用刨边机刨出）两侧坡口（坡口应开在涂漆侧）。
坡口尺寸见图1。
切割宽度误差；翼板为图纸尺寸的0~+2mm，并偏向+1mm。
腹板为图纸尺寸的0~+2mm，并偏向+2mm。
切割面的垂直度为0.5mm。
刨边前要检查板条的直线度≤2mm。
否则火焰矫形。
6.1.2长度方向的焊接收缩量计算如下：
柱侧板厚
mm≤40
角部焊接
完全焊透
1mm/M
部分焊透
0.5mm/M
隔板焊接
2mm/1块
上下端部
+5mm（切削量）
6.1.3以下端为基准（以后的所有组对、号线都以此端为基准）号出焊透坡口位置线，注意号线时沿焊透坡口长度方向两端各加长50mm。
并用半自动切割机割出焊透坡口。
坡口尺寸见图2。
然后火焰矫形，直线度≤1.5mm。
6.1.4对下料切割完的切口边缘毛刺和氧化物要用磨光机打磨掉，对于大于0.5mm切割沟槽要补焊磨平。
6.2密封板预制
6.2.1下料时按图纸尺寸进行号料，并用半自动切割机进行切断，切割后的长度允差为±1mm，两对角线之差小于1.5mm。
6.2.2对下料切割完的密封板其切口边缘毛刺及氧化物要用磨光机打磨掉。
6.3隔板预制
6.3.1采用数控切割机下料，下料允差为0~+1mm，两对角线之差小于1mm。
下料形势图如下图3所示：
6.3.2对下料切割完的隔板其切口边缘毛刺和氧化物要用磨光机打磨掉，对于大于0.5mm切割沟槽要补焊磨平。
6.3.3用钻床在中心位置钻孔，并打磨钻孔毛刺。
6.4焊接垫板预制
6.4.1先用龙门切割机抽出条，对于电渣焊用垫板规格为t25（28）×70，（当隔板厚度为22mm时垫板厚度为28（30）mm，其它为25mm），抽条宽度允差为±2mm，并用火焰调直。
对于其它焊接用垫板，可用下料，垫板规格为t9×25mm其宽度允差为±1mm。
长度方向按500mm下料。
组对时垫板长度按焊透位置长度下料。
6.4.2对于电渣焊用垫板靠柱侧板一侧要用刨边机刨直（可把调直后的两垫板并排点焊在一起刨边，点焊间距为：
每隔400mm焊20mm）。
刨直后的垫板宽度不小于50mm。
表面粗糙度为，不能有麟状物，端面垂直度≤0.3mm。
长度方向按要求尺寸下料，用锯床切割，其长度允差为0~-1mm。
6.4.3对下料切割完的垫板其边缘焊疤、毛刺和氧化物要用磨光机打磨掉。
6.5隔板与垫板组焊
6.5.1用下图4组对胎具将隔板与一侧垫板进行组对并保证长度允差为0~+1mm，两对角线之差不大于1mm。
6.5.2隔板组对时一定要注意隔板在胎具内放置的方位。
（见下图4）
6.5.3在隔板组对胎具的一个面上用“上”字表明。
6.5.4同样在组对完的隔板的这个面上也用“上”字表示出。
将来隔板与立柱组对时一律将这个面指向立柱的上方。
6.5.5为防止隔板上的垫板焊接变形，焊接前要用卡子将两垫板卡住固定后焊接。
用磨光机把垫板内则打磨出2~3mm的45°倒角。
7、口型钢组对
7.1按图纸尺寸加上6.1.2条中的焊接收缩量在件1-1、件1-2、件1-4内外侧（件1-3外侧）号出隔板厚度位置线、长度起始线，并在所有柱侧板外侧号出隔板位置中心线和探伤位置检查线及柱侧板中心线，并用样冲做两处三点钢印标识，用以确定电渣焊前钻孔位置和无损探伤。
号线允差±0.5mm。
对角线差≤1.5mm。
见下图5所示：
7.2检查柱侧板的不平度，控制在1/1000，最大2mm。
7.3口型钢的组对要在口型钢组对胎具上（见图6）进行，并且组对时应以口型钢柱的下端为基准。
7.4把件1-1平放在胎具上使其一侧紧靠组对胎具，再把件1-2吊放在1-1上，并使件1-2紧靠胎具，注意要保证下端部平齐。
调整好垂直度和尺寸后点焊。
7.5组对隔板和密封板，调整好尺寸后点焊。
隔板的位置偏差不得大于1.5mm。
7.6把件1-4吊放在1-1上，调整好垂直度和尺寸后点焊。
并使扭曲不大于2mm。
对角线之差不大于2mm。
7.7组对所有焊接用垫板并焊接，电渣焊用垫板其组对间隙不大于1mm，上部电渣焊用垫板组对要用机加工过的3m长的钢板尺找平，一组垫板高低差不得大于0.5mm。
所有垫板高低差不得大于1mm。
其它焊接用垫板其组对间隙小于1.5mm。
7.8检查各处尺寸合格后组对柱侧板件1-3，宽度误差0~+3mm，对角线之差≤2mm。
7.9先采用CO2半自动焊进行全焊透焊缝的焊接，填充深度为焊缝的1/2，再采用埋弧自动焊焊接口型钢的四道纵缝（详见焊接工艺）。
为防止焊接变形要采用两台埋弧自动焊机同时焊接，并且要反复翻转焊接。
7.10对焊透部位100%UT探伤，按日本建筑学会《钢结构建筑焊接部位的超声探伤检查标准》执行。
7.11电渣焊位置号孔，到柱侧板边沿距离的确定方法为：
柱板厚加12.5（14）mm，当柱板厚为19、22mm取14mm。
并用摇臂钻床钻孔。
其钻孔直径见下表，位置偏差≤1mm。
钻孔后的垂直度≤0.5mm。
注意必须先钻有焊缝侧腹板上的孔。
电渣焊位置钻孔直径表：
隔板厚度（mm）
钻孔直径（mm）
22~25
φ24
28~32
φ28
35
φ32
40
φ36
55
切割方孔
7.12电渣焊焊接（详见焊接工艺）。
7.13对上述焊缝进行100%UT探伤，按日本建筑学会《钢结构建筑焊接部位的超声探伤检查标准》执行。
7.14火焰矫形，使各类变形尺寸符合最终检查标准。
7.15下立柱的上端部及上立柱的下端部划线齐口。
其划线齐口时的
长度确定方法为：
距端头最近的隔板到端头的理论长度+1mm。
立柱主杆件对接焊缝的坡口形式如下图7所示：
7.16立柱主杆件对接时，要在组对平台上进行。
为考虑到此焊缝的焊接收缩，组对时应把距接口最近的两隔板间距加长2mm。
并且错口量不大于2mm，扭曲不大于3mm。
并采用钢丝线进行检测，以保证对接的直线度。
如下图8：
7.16以下端基准线为基准按理论尺寸+3mm号出口型钢柱的总长，并以已号出的上端线组对吊耳联接板并焊接，用端面铣床将多余量洗掉。
端面洗前距划线处100mm划检查线，并打上样冲。
其端部垂直度≤1mm。
当柱总长小于6500mm时，总长允差为＋2~+4mm。
当柱总长大于6500mm时，总长允差为＋5~+7mm。
对上端面焊缝处进行着色探伤。
8配件预制工艺
8.1联接端头预制
8.1.1联结端头用焊制H型钢的制作依据《型钢类钢结构作业指导书》进行。
8.1.2联接端头预制时，长度方向+10mm下料预制。
号孔时以联接孔侧为“0”基准号线钻孔，号孔时＋1mm余量，钻孔时检查群孔与样冲端面线的误差是否在±1mm以内，如超差须重新确定端面线。
如下图9。
然后用端面洗将多余部分洗掉，另一端先不进行切割。
8.1.2钻群孔时使用模板，并把工件摆放在稳固且超平的平台架上，钻头的垂直度和被钻工件的水平度需用水准仪进行测量。
误差1.0mm。
8.1.3组对联接端头上的筋板，焊接后以“0”基准按实际立柱联接端头处端面收缩后的尺寸＋2mm确定总长，号线切割。
8.2联接板预制
8.2.1联接板要采用数控切割机下料，下料时其下料尺寸要考虑减去组
对间隙，同时在考虑加1.5mm的焊接收缩余量。
下料后的各尺寸误差为±0.5mm。
8.2.2对下料切割完的切口边缘毛刺和氧化物要用磨光机打磨掉，对于
大于0.3mm切割沟槽要补焊磨平。
8.2.3联接板上的孔要采用模板钻孔，钻孔误差为±1mm。
8.3劳动保护、吊耳等预制
8.3.1按图号料、切割、打磨、号孔、钻孔、组对、焊接。
尺寸允差见
下表：
（若是镶嵌在内侧的部件如大吊耳等应按负偏差制作）
尺寸
≤1100mm
≤3200mm
≤6400
＞6400
尺寸允差
±2
±3
±5
±8
角度允差
±1
±2
±3
±5
9整体组焊
9.1联接端头组对
9.1.1检查联接端头处隔板的位置尺寸，并以原基准号出联接端头位置线。
号线时要考虑每层联结端头+0.5~1mm焊接收缩余量。
检查联接端头位置线和隔板位置线之间的距离是否为计算尺寸的±4mm之内。
否则，第一，应先考虑调整基准位置。
第二，再考虑减小（或增大）焊接收缩余量的办法来保证隔板与联接端头的位置偏差为±4mm之内。
9.1.2组对时用垂线和三角法测量联接端头的倾斜尺寸。
如下图10：
9.1.3联接端头组对时伸出长度要以柱中心为基准进行。
如下图11：
9.2联接板组焊
9.2.1联接板组对时要保证孔的位置偏差不大于2mm。
并考虑1.5mm
的焊接收缩量。
9.2.2采用CO2半自动焊焊接（详见焊接工艺）。
9.3劳动保护等其它部件的组焊
按图纸尺寸组焊劳动保护等其它部件，组焊时一定要看清柱子的方向。
其各尺寸位置偏差不大于8mm。
10除锈、涂漆
10.1工艺要求：
涂漆
位置
涂漆
方法
除锈
标准
油漆
名称
涂漆
层数
膜厚
（μm）
颜色
备注
原材料
无气喷涂
SSPC
-SP10
环氧富锌底漆
1
15
浅灰
破损修补
无气喷涂
SSPC
-SP3
氧化树脂漆
1
（50）
表面涂漆
无气喷涂
清扫干净
氧化树脂漆
1
120
合计
135
（注：
柱内侧外露处手工除锈，涂一遍红丹防锈漆。
膜厚50μm。
）
10.2除锈要求：
原材料抛丸处理（SSPC-SP10）后，要用高压风仔细吹扫干净，马上进行喷漆。
产品制作完成后，对于车间施工造成的底漆损伤部位，用电动钢丝刷进行除锈处理（SSPC-SP3），再进行喷漆。
表面涂漆（最终）前，要将产品表面的所有灰尘、油污去除干净。
10.3膜厚控制：
a．膜厚检查要用测厚仪进行。
b．测量处的平均膜厚值（5点/处）须大于标准膜厚。
最低值大于标准膜厚的70%。
c．漆膜不准有起皮、起皱、剥落等缺陷。
10.4特殊要求：
a.立柱联接板仅喷砂不喷漆。
b.联结端头、联接板等处的螺栓孔100mm范围内不涂漆。
c.现场焊接处，距坡口边沿100mm范围内打磨处理干净后只涂银色可焊性漆。
11产品标识
11.1半成品标识：
半成品及配件以“图号-件号”来标识。
11.2成品标识：
产品制作后应在构件上用白色油漆采用末板进行喷涂标识，字体大小为：
100×60mm。
具体标识有：
杆件标记、重量、方向及上部标识，其中杆件标识要用钢印加以标识。
方向标识见制造图。
标识位置如下图12所示标在柱的两个面上：
对于联结板（散件）喷砂、喷其后用螺栓联接在立柱上。
12包装
12.1包装形式分裸装和木箱包装。
如下图13所示：
12.2包装排子制作：
a.包装排子依照《日立常路那珂钢结构包装图》制作。
b.包装排子制作完成后，除包装时需焊接的部位，全部外表面要涂刷防锈漆。
c.包装排子制作完成后，需依据包装图进行编号，以便于包装。
d.产品在运往码头前，在工厂要进行试包装，以检查包装排子制作的是否合适。
12.3包装要求：
a.包装排子与产品接触的部位要用布包裹好（四层以上），以保护产品的涂漆层。
b.包装时产品与包装排子之间要垫木条或木方，木条（方）要用布条固定在包装排子上。
c.放入木箱中的散件要平稳，中间得空隙要用软材料（纸、棉）塞好。
d.包装完成后，对油漆损伤部位进行喷漆至合格，标识出重心、吊点位置。
经质检人员检查后，挂（贴）好唛头，贴好包装清单。
13.设备配备计
设备类别
设备名称
设备型号
配备数量
备注
一、
焊机
熔嘴电渣焊机
SES-S1
5台
龙门埋弧
自动焊机
MZ8-2*-1500
1套
（2台）
埋弧自动焊机
ZXG-1250
MZ-1000
2台
CO2焊机
NBC-450
4台
CO2焊机
NBC-450
4台
CO2焊机
NB-500
4台
硅整流电焊机
ZXG1-400
3台
晶闸管电焊机
ZX5-400
5台
可控硅电焊机
ZX5-400
4台
二、
切割机
龙门切割机
FP-4500E
1台
数控切割机
SKG-3（4D）
1台
半自动切割机
GC-200Z
4台
三、
剪板机
剪板机
Q11-8*2500mm
1台
剪板机
Q11-20*2000mm
1台
四、
吊车
桥式吊车
20t/5t-28m
6台
桥式吊车
75t/20t-28m
3台
五、
钻床
摇臂钻床
Z3040*16
2台
摇臂钻床
Z3050*16
1台
六、
机加工
设备
刨边机
B81090A
2台
锯床
GB4250
1台
铣床
F2-250
1台
端面铣
1台
七、
探伤设备
超声波探伤仪
CTS-26
2台
14、计量器具配备计划
序号
名称
规格型号
配备数量
备注
1
卷尺
30mⅠ级
3把
1
卷尺
5mⅠ级
5把
2
卷尺
7．5mⅠ级
5把
3
直角尺
500mm
4把
4
直角尺
1200mm
2把
定做
5
钢板尺
1000mm
3把
6
焊缝检验尺
-
4把
7
塞尺
-
3把
15、安全技术措施
15.1施工人员进入现场必须穿戴好劳动保护用品。
15.2操作者必须遵守各岗位的操作规程，对危险源应做出相应的标志、信号、警戒等。
15.3钢丝绳及吊具不得超过额定载荷，被碰伤过的钢丝绳一律不得使用，并定期检查吊钩及钢丝绳。
15.4口型钢在吊装、翻个过程中要用专用吊装胎具（见图14）或使用铁链。
15.5吊装时，只能听从起重工指挥，起重物体移动时，构件投影范围内不得有人通过、滞留。
且吊装指挥者严禁站在构件下指挥。
15.6由于产品构件长而重（大于10m），吊装翻个时要同时使用两台吊车进行，并系好足够长的溜绳。
15.7吊装一定要平衡,卡扣一定要可靠。
15.8吊装人员及指挥人员必须是起重工。
15.9高处作业安全技术措施。
该项目工件组焊施工在3m高处的支架上进行，属于一般类一级高处作业。
故在施工中要同时执行如下安全技术措施：
15.9.1在施工现场摄高处作业标识牌，写明作业级别及种类。
15.9.2施工人员必须佩带并挂好安全带，着七公司工作服和工作鞋，裤脚要扎紧，衣扣要扣整齐。
不允许带墨镜。
15.9.3对于患有心脏病、高血压、等不适和从事高处作业的人员，不可安排他们从事这类作业。
15.9.4攀登用爬梯必须牢固联接在支撑架上。
15.9.5施工区域2m范围内的杂物要清扫干净，并要随时清扫。
配件工具要摆放整齐。
15.6根据吊重选用钢丝绳吊索直径及圆形卸扣技术规格见附表三。
15.7未尽事宜详见《金属结构厂安全生产技术措施》及《安全操作规程》。
16成品保护措施
16.1对于长度大于10m的板或板条要用两台吊车或用平衡杠吊装，保证有四组吊点，以避免将其吊弯。
16.2口型钢整体吊装时要使用铁链或专用吊具吊装，避免出现卡印。
16.3口型钢平放时不要和水泥地面向接触，并且要垫平。
16.4在用吊车、汽车等搬运时，注意不能出现撞痕及擦痕。
16.5不能用锤子直接打击产品表面，要在下面加垫板，防止出现锤痕。
16.6不要将沾有油污的东西去接触已用底漆处理过的表面。
同时注意保持其清洁。
16.7焊接时注意要在坡口内引弧，更不能用电弧擦伤母材。
16.8对所有要求焊到端头的焊缝，都要按原母材坡口形式制作引弧板和熄弧板，并且用于埋弧自动焊的引、熄弧板其长度不小于120mm，焊后要用火焰切割掉，不得用大锤砸掉。
16.9对于电渣焊钻孔时,不能用水、油等冷却，要干钻，防止水、油污等进入电渣焊坡口内。
16.10未尽事宜详见《金属结构厂成品保护作业指导书》。
日立口型钢第一船消号表
序号
图号
件号
主柱
规格
长度
（mm）
重量
（Kg）
截面
尺寸
牛腿
数量
隔板
数量
最大牛腿长度
1
KU1-510-620
4CJ1
400×19
5100
1936.5
1775*1775
9
3
800
2
KU1-510-621
4CJ1a
400×19
5100
2027.1
2000*1765
5
2
800
3
KU1-510-622
4CJ2b
400×19
5100
2456
2600*1765
5
3
1100
4
KU1-510-623
4CJ3b
400×19
5100
2040.7
1895*1765
5
2
800
5
KU1-510-624
4CJ4a
400×19
5100
1926.7
1895*1765
5
2
800
6
KU1-510-625
4CJ5a
400×19
5100
2456
2600*1765
5
3
1100
7
KU1-510-626
4CJ6a
400×19
5100
2027.1
2000*1765
5
2
800
8
KU1-510-627
4CJ7
400×19
5100
1983.4
2251*1765
7
2
1051
9
KU1-510-628-629
4CK1
550×22
23300
11017.8
2300*1775
14
7
1025
10
KU1-510-630-631
4CK1a
550×19
23300
10953.2
2850*2850
12
13
1575
11
KU1-510-632-633
4CK2b
500×19
23300
10139.7
2700*2300
12
11
1150
12
KU1-510-634-635
4CK3b
550×19
23300
10249
2540*2800
11
12
1675
13
KU1-510-636-637
4CK4a
550×19
23300
10804.6
3150*2800
11
12
1675
14
KU1-510-638-639
4CK5a
500×19
23300
11069
2950*2700
13
11
1400
15
KU1-510-640-641
4CK6a
550×19
23300
11377.2
2850*3150
14
14
1575
16
KU1-510-642-643
4CK7
550×22
23300
11556.4
2300*2250
13
7
1025
17
KU1-510-644-647
3CL4
900×25
24000
28630.4
5100*3300
19
15
2600
18
KU1-510-648
2CL1-A
750×28
6500
7116.7
3650*1865
5
5
1725
19
KU1-510-649
2CL2a-A
900×25
6500
10333.9
3900*3550
4
5
1550
20
KU1-510-650
2CL5c-A
900×25
6500
10337.8
3900*3550
4
5
1550
21
KU1-510-651
2CL7-A
750×28
6500
7350.4
3650*2500
4
5
1725
22
KU1-510-652
2CM1-A
650×19
6500
5203.1
3000*1965
6
6
1375
23
KU1-510-653-654
2CM2a-A
1000×32
6500
14458.7
4800*2300
6
10
2150
24
KU1-510-655-656
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