HDPE钢结构施工方案.pdf
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1、 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 1 武汉炼化工程项目部 1 概述 1.1 工程概况 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构工程是由中国石化集团上海工程有限公司EPC 总承包,濮阳市中原石化工程建设监理有限公司监理,我公司负责现场制作和安装.主要包括原料供给与精制单元框架、溶剂回收框架、反应区框架、产品掺混区框架、挤压造粒区框架、管廊及操作平台等。为统筹安排,保证后续工程顺利进行,确保安装质量,杜绝各类事故的发生,特编制本方案。1。2 工程特点 工程量较大,施工中应合理组织、加快预制、安装,为后续安装工程创造条件.钢结构工程施工作业面高,要做好安全防范措施。本装置钢结构框架安装
2、标高较高,最高标高约为63m,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。框架结构高强螺栓连接引起的精度要求高。钢结构内设备较多,为了减少设备安装难度,尽可能要求设备在钢结构安装前到货安装。设备不能及时到货根据现场情况对钢结构安装进行预留,以便设备的顺利安装.1。3 钢结构工程实物工程量见表-1。主要钢结构实物工程量 表1 序号 项目名称 质量(t)备注 1 原料供给与精制单元框架 约 242 吨 HDPE基础设计提供数据 2 溶剂回收框架 约 164 吨 HDPE 基础设计提供数据 3 低压溶剂回收框架 约 191.4 吨 HDPE 基础设计提供数据 4 催化剂
3、卸料框架 约 25 吨 HDPE 基础设计提供数据 5 反应区框架 约 1282。7 吨 HDPE 基础设计提供数据 6 反应冷却区框架 约 297 吨 HDPE 基础设计提供数据 7 产品掺混区框架 约 116 吨 HDPE 基础设计提供数据 8 挤压造粒区框架 约 255 吨 HDPE 基础设计提供数据 9 管廊 约 473 吨 HDPE 基础设计提供数据 10 操作平台 约 50 吨 HDPE 基础设计提供数据 合计 约 3096 吨 1.4 钢结构施工程序 钢结构的施工的程序见图1 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 2 武汉炼化工程项目部 交下道 工序 尺寸复验焊接检验
4、 材料 检验 钢结构施工程序 图-1 1 2 设计交底与 图纸会审 3 熟悉审查图纸 5 编制 施工方案 4 6 材料 采购供应 技术交底 7 材料除锈 涂底漆 8 号料,切割下料 9 组对点焊 10 尺寸检验 11 构件焊接 12 14 13 基础 验收 15 安装找正 17 节点焊接 16 共检 补底漆 涂面漆 整理交工技术文件 19 18 现 场 施 工 加 工 厂 施 工 施 工 管 理 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 3 武汉炼化工程项目部 2。编制依据 2。1 本装置钢结构施工图(备料图);中国石化集团上海工程有限公司编制的武汉 80 万吨/年乙烯及配套项目高密度
5、聚乙烯装置基础工程设计以及相关规定;2。2 武汉 80 万吨/年乙烯及配套项目总体统筹计划;2。3 武汉 80 万吨/年乙烯及配套项目项目管理手册;2。4 武汉 80 万吨/年乙烯及配套项目HSE 管理协议、特殊工种持证管理规定;2。5 中国石化集团上海工程有限公司质量手册、HSE 管理手册、施工管理程序、应急管理程序、不合格品和不符合项控制程序等相关管理文件;2。6 中国石油化工集团公司安全生产禁令 2。7 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001;2。8 建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002;2。9 石油化工工程建设交工技术文件规定SH35032007;2.10 热扎 H 型钢
6、和部分 T 型钢GB/T11263-2005;2。11 石油化工施工安全技术规程SH3505-1999;2。12 石油化工钢结构工程施工及验收规范SH3507-2005;2。13 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接GB/T 36321995;2。14 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T 36321995;2。15 工程建设交工技术文件规定SH3503-2001;2。16 钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规范JGJ82-91 3 施工组织机构 施工组织机构图 项目经理:万启森 总工程师:宋相华 工程管理部:宋正伟 施工队长:朱方义 质量管理部:吴桂林 物资设备部:王善友 30 万吨/年
7、HDPE 装置钢结构施工技术方案 4 武汉炼化工程项目部 4。钢结构施工原则 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.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,将立柱、横梁、梯子等预制好。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。螺栓孔采用钻床加工,厚度不大于 12mm 的钢板使用剪扳机下料,厚度超过 12mm 的钢板使用自
8、动切割机下料,小型的角钢使用无齿锯切割,型钢煨制采用型钢煨弯机,型钢下料前应调直、除锈、刷底漆。加工好的预制件应标识清楚,根据现场安装顺序分类摆放好.钢结构预制件要保证质量,并按合理程序进行焊接,严格检查制度,把质量问题消除在安装前。钢结构安装质量的保证要从基础做起,认真检查基础标高、坐标及垫铁设置,验收合格后方可安装。主要施工工艺及方法.1 施工前准备。1。1 施工人员应认真熟悉图纸和相应的规范标准,有关人员应参加建设单位组织的设计交底和图纸会审,并组织技术交底和技术培训。1.2 质量管理和安全管理部门应组织施工人员进行质量、安全教育,提高施工人员的质量、安全意识.1.3 清理施工现场,搞好
9、“三通一平,备齐施工机具和施工材料。.1。4 根据工序交接卡,复查钢柱基础,其要求详见本方案 5。3 条的规定。2 材料检验 所有到货材料,均必须有相应的合格质量证明书,并且经过材料检验工程师会同质量检查部门进行确认并报验合格。当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷,且深度大于钢材的允许负偏差的 1/2 时,不得使用。同时检查钢材表面的平整度、弯曲度和扭曲度等是否符合规范要求。所有的连接件,均应进行标识,焊材按规定进行烘干。3 基础验收 钢结构安装前应由监理单位会同土建专业和安装专业对基础进行验收,土建专业应提供: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 30 万
10、吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 5 武汉炼化工程项目部 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:基础强度达到图纸设计要求;基础周围回填夯实完毕;基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全;地脚螺栓允许偏差满足表-2 要求.地脚螺栓允许偏差 表-2 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 020 顶面标高 020.4 柱底垫板设置 钢柱脚采用钢地垫板作支承,垫板应设置在靠近地脚螺栓。每根地脚螺栓两侧各设 12 组垫板,每组垫板不得多于 4 块。垫板与基础面及柱角底面接触应
11、平整、坚实。当采用成对斜垫板时,其叠合长度不得小于垫板长度的 2/3.二次浇灌前,垫板间应焊接固定并拧紧螺栓。.5 钢结构预制。5.1 预制方法 总体要求:1、采用焊接连接的钢结构预制时立柱、横梁、节点板等在预制场预制成形,在安装现场组对成片;预制时柱底板不焊接,而是根据地脚螺栓的实际间距进行钻孔,在立柱框架单片安装前在基础上找平并把紧。2、采用高强螺栓连接的钢结构在外委加工厂预制,抛丸刷好二遍底漆后做好编号标识运至安装现场组对成片安装.。5。2 钢结构的预制要求 钢结构的筋板、节点板使用样板下料,用剪扳机剪切,并按图纸要求切割好坡口,打磨光滑后分类摆放好,并进行标识待用。气体切割和机械切割尺
12、寸的允许偏差见表-3。气体切割和机械切割尺寸的允许偏差()表3 项 目 允许偏差 宽度、长度 手工或自动气割 2.0 机械切割 1.5 切割端面垂直度 气割、剪切 2.0 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 6 武汉炼化工程项目部 切割面平面度 气割、剪切 0.05T 且不大于 2。0 割纹深度 气割 0。5 局部缺口深度 气割 1。0 注:T 指钢板厚度.在钢平台上制作好立柱组对胎具、三角架组对胎具和梯子组对胎具,分别进行各构件的组对。立柱、横梁等拼接、组对时采用对接口,并开设坡口,坡口型式如表-4 所示,接口位置错开节点 100mm 以上,最小长度应大于 0。5m。横梁拼接时
13、,对接缝不得在梁的中心位置。各种构件组对完后及时标识,防止错用、混用.钢材矫正后的允许偏差应符合表5 的规定。立柱、横梁等拼接、组对坡口型式 表4 适用厚度()坡口型式 基本尺寸 616 69 916 1660 55O5O 55O5O 60O5O b 11 21 21 p 02 21 21 1660 钢材矫正后的允许偏差 表-5 项 目 允许偏差 钢板的局部 平面度 T14 1。5 T14 1.0 型钢弯曲矢高 L/1000 且不大于 5。0 角钢肢的垂直度 B/100 双肢栓接角钢的角度不得大于 90O 槽钢翼缘对腹板的垂直度 B/80 工字钢、H 型钢 翼缘板对腹板的垂直度 B/100 且
14、不大于 2.0 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 的要求.b p b p 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 7 武汉炼化工程项目部 钢结构构件预拼装允许偏差 表6 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/1000,且10 扭曲矢高 L/250,且5.0 接口错边+3.0 任意一牛腿间距 3。0 构件平面总体拼装 相邻柱间距 3.0 相邻层梁与梁之间距离 4.0 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 钢结构成片组对时,应尽可能采
15、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。5.5。3 钢结构的连接 5。5.3。1 板材、型材的拼接应在组装前进行,H 型钢翼缘的拼接采用45 度斜接对焊,腹板的拼接采用直接对焊。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5.5.3.1-1.腹板、翼板对接的允许偏差 表 5。5.3.1-1 项 目 允 许 偏 差(mm)厚错边量 0.1 且1.0 宽度错边量 腹 板 1.0 翼 板 2。0 5.5.3.2 焊接前应检查并确认坡口符合有关规定的要求,清除坡口表
16、面和两侧 20mm 范围内的铁锈、水分、油污和灰尘,清理后应尽快开始焊接.构件焊接连接组装的允许偏差应符合表 5.5。3.21。30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 8 武汉炼化工程项目部 构件焊接连接组装的允许偏差 表 5.5.3.21 项 目 允许偏差(mm)图 例 对口错边()/10 且3。0 间隙(a)1.0 搭接长度(a)5。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3.0 a b a b a b a e h b h
17、 b b 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 9 武汉炼化工程项目部 .6 钢结构安装。6.1 钢结构安装要求 在砼基础上划出安装中心线,将柱底板找平,拧紧螺栓,划出立柱安装中心线。单根立柱、成片及成框安装的钢结构经过检查合格后,吊装前应划出柱子中心线,并作好标记。检查立柱中心线是否与柱底板上的中心线重合,再调节钢丝缆风绳,找正后进行柱底定位焊接,随后进行焊接.相邻两片安装后,应及时安装横梁封顶成井字型,然后才能拆除揽风绳。钢结构成片安装后,按照由低到高的原则,立即开始横梁、平台、梯子的安装,做到安装一层,检查合格一层,然后再开始下一层的安装,在结构安装过程中容易产生焊接变形的地
18、方采用合理的焊接顺序,必要时在施焊前采用防变形板加以控制变形量。介于 HDPE 装置各个框架结构的具体情况,分析框架的特点,安装采取以下操作方法,原料供给和精制框架高 11m、宽 8m;粉料脱气框架高 49m、宽 8m;反应器卸料框架高16m、宽 7m;溶剂回收框架高 11。3m、宽 6m;考虑到单片跨度较大,采用分片吊装的方法进行安装;产品掺混框架,高41m、宽 8.5m;采用分片、分段吊装法进行安装;反应框架2-3 轴高度为 34。3m、宽 6m;6-7 轴高度为 63.7m、宽 8m 采用分片、分段吊装法进行安装;以上框架中的独立楼梯间采用地面组装整体分段吊装法进行安装;与混凝土结构连接
19、的钢结构用单构件吊装法进行安装,能够成片预组装且可以顺利吊装就位的部位,采用地面组装整体吊装的办法进行安装。以上安装方法如遇特殊情况无法执行,可根据现场的实际情况作合理调整。管廊结构的施工,标高在混凝土柱顶以下部分的钢结构可在混凝土框架间先进行斜拉撑、横梁等预制件的吊装安装,混凝土柱顶以上部分钢结构采用在预制厂房地面组装整体成片成框的吊装办法进行安装,在钢柱安装前,应对建筑物的定位轴线、基础轴线、标高、地脚螺栓位置等进行检查,并办理书面交接验收手续,基础验收应由总承包商或监理单位会同土建施工单位和安装施工单位联合进行。钢构件焊接时应考虑焊接收缩量,选用较严格的程序和方法,使焊接变形控制在最小范
20、围内.5.6.2 高强度螺栓连接的施工工艺:高强度螺栓连接处构件接触面要达到一定的摩擦系数,金属表面氧化皮、浮锈要清除干净,一般可采取喷砂除锈、酸洗或砂轮打磨处理,接触面以生红锈为最佳,接触面的摩擦系数在安装时应达到 0。45,接触面不得刷油漆。高强度螺栓一般应转动螺母拧紧,必要时才可转动螺栓头,高强度螺栓应分两次拧紧,30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 10 武汉炼化工程项目部 初拧扭矩不得小于终拧扭矩的 30%。高强度螺栓连接处应采用钻孔成孔,孔直径比高强螺栓直径大 2mm,待高强螺栓拧紧后,如再卸下时,该螺栓不得重新使用。高强度螺栓施工完毕,其连接处应涂防锈涂料,螺栓及连接
21、处周边用涂料封闭。6。3 焊接 所有的焊工均持证上岗,并均在有效的合格期限内,且通过大项目部认可.严格按照设计要求或有关规定对焊材进行选用、烘烤。严格焊条管理制度,焊接时不得使用药皮脱落或受潮的焊条,每个焊工必须有焊条保温筒,做好焊条的发放与回收记录工作.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。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。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。焊缝质量应符合图纸要求,图纸未注明者焊缝外观应符合表 7 的要求。焊缝质量标准 表-7 项 目 质量标准 气 孔 直径
22、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 B20 02 宽度 B20 03 焊缝凹面值 00.5,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 K6 01。5 焊脚高 K6 03。0 焊缝余高 焊脚高 K6 01.5 焊脚高 K6 02.0 T 型头 K 型焊缝 外形尺寸偏差 01.5 注:焊缝金属表面不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷;焊缝的分类、检验项目及验收标准见下表 类别
23、 焊缝名称 无损检测 30 万吨/年 HDPE 装置钢结构施工技术方案 11 武汉炼化工程项目部 项目 范围(%)评定标准及等级 框架结构 被覆盖的焊缝 超声检测 100 GB11345 H 型钢结构 梁与柱连接盖板 V 型焊缝 超声检测 100 GB11345 H 型钢结构 翼缘对接焊缝 超声检测 100 GB11345 H 型钢结构 腹板对接焊缝 超声检测 50 GB11345 H 型钢结构 2T型接头K型焊缝 超声检测 50 GB11345 焊缝无损检测应在焊缝外观及外观尺寸检查合格后进行,当焊缝检测发现超标缺陷时,对该焊工所焊焊缝应按规定比例在增加一倍检测长度,如仍有超标缺陷时,应对该
24、焊工的焊缝进行100%检查;H 型钢翼缘板的焊缝采取45斜接时,可不进行无损检测,但翼缘板必须为熔透焊,当腹板厚度小于8mm 对接焊缝不能进行超声检测时,可按 5比例进行射线检测。焊接工艺要求。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 碳钢 Q235B J422 120-150(300-350)1h 100150 环境温度5时,预热50,否则不预热 300 不要求 采用 CO2 气体保护焊时,焊丝型号选取 H08A,焊丝用前去油、去锈。根据板厚,焊接位置坡口形式选择焊丝直径为1.2;要根据焊丝直径各所需的熔滴过渡形式及生产率的要求
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