水罐施工方案.pdf
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1、大连港长兴岛 30 万吨级原油码头工艺 设备安装工程消防水罐工程 施工方案 编 制: 审 核: 批 准: 大连金帝建设工程有限公司 2011 年 11 月 3 日 2 目录 一、编制依据 二、工程概况 三、施工方法 四、拟投入劳动力计划 五、材料、设备进场计划 六、技术保障措施 七、质量保证措施 八、安全、文明施工保障措施 九、冬雨季施工措施 十、质量通病分析及预防措施表 十一、施工组织机构 十二、计划开、竣工日期和施工进度网络表 十三、施工总平面图 十四、电焊工代号 3 一、编制依据 1.1 国家法律 中华人民共和国建筑法 中华人民共和国消防法 中华人民共和国劳动法 1.2 国家、行业技术标
2、准及管理规定 建设工程质量管理条例GB50319-2000 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001 工程测量规范 GB50026-93 1.3 安全生产规范、规程标准 建筑施工工程安全技术规范 (国务院) 建筑工程施工现场管理规定 (建设部 15 号令) 建筑机械使用安全技术规范 (JGB33-86 ) 建筑安全监督管理规定 (建设部 13 号令) 1.4 技术标准和规范 工艺管线的安装、检验和验收应按照不低于下列标准中所规定的要求进行。 石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范(SH3022-1999 ) 石油化工设备和管道隔热技术规范 (SH3010-2000 ) 涂装前钢材表面
3、锈蚀等级和除锈等级 (GB8923-1988 ) 碳钢焊条(GB/T5117-1995) 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范GB50128-2005 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 (GB8923-88 ) 石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定(SH3043-2003 ) 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范(HGJ229-91 ) 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式与尺寸(GB/T985-1988) 钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001 ) 压力容器无损检测(JB4730-94) 二、工程概况 大连港长兴岛 30万吨级原油码头工艺设备安装工程位于长兴岛临港
4、工业区北 部港区 。工程所在地位于沿海,属于海洋性气候。受区季风影响很大,大风频率 较高,最大风速为35.4m/s ,风向 NNS ;多年平均相对湿度为67.5%,平均年降雨 量 578.6mm ;年平均气温10.0, 施工难度较高 , 高空作业量大。消防水罐制安施 4 工属于有限空间作业, 且作业面比较狭小。 施工主要内容包括: 两台 10000m 3 消防 水罐及其附属金属结构的安装、防腐、保温。 消防水罐的基本参数如下: 名称规格 mm 周长 mm 内径 m 罐壁高度mm 材质 第一节壁板14 88009 28 1780 Q345R 第二节壁板14 88005 28 1780 Q345R
5、 第三节壁板12 88002 28 1780 Q345R 第四节壁板10 87996 28 1780 Q345R 第五节壁板10 87993 28 1780 Q345R 第六节壁板8 87990 28 1780 Q345R 第七节壁板8 87987 28 1780 Q345R 第八节壁板8 87987 28 1780 Q235B 第九节壁板6 87983 28 1780 Q235B 第十节壁板6 87983 28 1780 Q235B 罐底边缘板12 Q235B 罐底中幅板8 Q235B 罐顶板6 Q235B 包边角钢L160x16 Q235B 抗风圈L125x80x8 Q235B 三、施工方
6、法 (一) 、水罐预制 1、预制应注意事项: 水罐预制在预制现场进行,主要包括罐底板、罐壁板、罐顶板、包边角钢、 梯子、平台切割、预制、成型等。 (1)构件曲率半径大于12.5m,弧线样板的弦长不得小于2m 。 (2)直线样板的长度不得小于1m 。测量焊缝角变形的弧形样板,其弦长不应小 于 1m 。 (3)钢板的切割和焊缝坡口加工采用等离子切割加工,或机械加工。 (4)钢板边缘和坡口加工面应平滑,不得有夹渣、分层、裂纹等缺陷。坡口处 得熔渣、氧化皮、硬化层用角磨机清理干净。 5 (5)在预制和运输过程中产生的各种表面缺陷,应进行修补。深度超过0.5mm 的有害缺陷,应打磨平滑。打磨修补后的钢板
7、厚度,不应小于钢板规定厚度扣 除负偏差值,否则应进行补焊,并打磨平滑。缺陷深度或打磨深度超过1mm 时, 按焊接工艺卡施焊,与正式焊接要求相同。 (6)在运输、存放、预制和安装过程中,任何材料不得用洋冲打眼,应采用油 漆做标记。 (7)预制完成的构件,要按罐规格、安装先后顺序及使用部位进行编号,并做 醒目标记。所有预制构件在保管、运输及现场堆放时,应采取有效措施防止变 形、损伤。 2、罐底板预制 2.1 罐底板预制根据底板排版图进行下料,罐底的排版直径, 按设计放大 0.1% 0.15%mm 。 2.2 中幅板的宽度不得小于1000mm ,长度不得小于2000mm ;与弓形边缘板连接 的不规则
8、中幅板最小值直边尺寸,不应小于700mm. 2.3 底板任意相邻焊缝之间的距离,不得小于300mm. 2.4 弓形边缘板的对接接头,宜采用不等间隙。外侧间隙e1 为 6-7mm ,内侧间 隙 E1为 8-12mm 。 2.5 底板任意相邻焊缝之间的距离,不得小于300mm. 2.6 中幅板与边缘板相搭接的各小板,按计算尺寸放大100mm 后进行切割下料。 2.7底板下料的工序为:施工准备材料核对摆板号线切割打磨验 收。 2.8 下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。 e1 E1 6 2.9 罐底边缘板尺寸允差应符合下表的要求: 测量部位允许偏差 宽度方向 AC BD EF 2 长度方向
9、AB CD 2 对角线差 AD-BC 3.0 坡口角度2.5 2.10 罐底中幅板的预制在平台上进行。边缘板用剪板机进行切割。其允许偏差 为: 测量部位允许偏差 宽度方向 AC BD EF 1.5 长度方向 AB CD 1.5 对角线差 AD-BC 3.0 宽度方向 AC、BD 1mm 长度方向 AB、CD 2mm 坡口角度 2.5 板长 10m 板长 10m 宽度 ACBDEF 1.5 1.0 长度 ABCD 2.0 1.5 对角线|AD-BC| 3.0 2.0 直线度AC 、BD 1.0 1.0 长度方向2.0 2.0 曲率(样板长度2m) 与样板间隙3.0 坡口角度 2.5 2.11 厚
10、度 12mm 的弓形边缘板, 应在两侧 100mm 范围内按国家现行标准 承压无 损检测JB/T4730.1-4730.6的规定进行超声检查,达到级标准为合格。如果 承压火焰切割坡口,应对坡口表面进行磁粉或渗透检测。 2.12 罐底采用带垫板的对接接头时,垫板应与对接的两块底板贴紧,并点焊固 定,其焊缝不应大于1mm ,罐底板对接接头形式如图纸无要求按下表: 焊接方法钢板厚度(mm)间隙(mm) 焊条电弧焊 不开坡口6 51 开坡口6 71 AB D C E F a 7 3、罐壁板预制 3.1 钢材切割:壁板采用半自动火焰切割加工。 型材采用无齿锯和火焰切割加工。 罐顶边缘板圆弧边缘采用手工火
11、焰切割加工。 采用火焰切割加工时,切割后用砂轮外整表面,并打磨光滑。 3.2 壁板坡口加工:采用半自动切割机切割。 3.3 壁板卷制加工:壁板在卷板机上进行,见下图: 滚板机 胎架 引板链轮支架 滚板机两侧设弧形胎架和引板辊轮支架。 3.4壁板的检查:卷制加工后,将其自然立置于平台上,用样板检查,垂直方 向与直线样板的间隙不得小于1mm ,水平方向与弧形样板的间隙不得大于4mm 。 3.5 罐壁保管和运输:制作与构件弧度相符合的弧形胎架(下图)或用道木垫 平垫好,并限量按序分类堆放,防止变形和损伤。 8 胎架 型板 3.6 壁板组对: 罐壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐层错开,各层之间纵向焊缝的
12、间距宜为板长的1/3,且不应小于 300mm 。 3.7 底层罐壁纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不得小于300 mm 。 3.8 罐壁厚度大于12mm ,接管与罐壁板焊后为进行消除应力热处理时,罐壁开 孔接管补强板外缘与罐壁纵环焊缝之间距离应大于焊角尺寸的8 倍,且不应小 于 250mm. 罐壁厚度不大于 12mm ,接管与与罐壁板焊后进行消除应力热处理时, 罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵焊缝之间距离不应小于150mm. 与罐壁环焊缝之间距离不应小于壁板厚度的2.5 倍,且不应小于 75mm 3.9 罐壁上连接件的电板周边焊缝与罐壁纵焊缝或接管、补强圈的边缘角焊缝之 间的距离
13、,不应小于150mm ,与罐壁环焊缝之间的距离,不应小于75mm ,如不 可避免与罐壁焊缝交叉时,被覆盖焊缝应磨平并进行射线或超声波检测,电板 角焊缝在罐壁对接焊缝两侧边缘最少20mm 处不焊。 3.10 包边角钢的对接接头焊缝与顶圈罐壁板纵焊缝之间的距离不得小于200mm 。 3.11 水罐壁板预制在切割平台上使用剪板机进行放线下料,壁板预制预留一块 调整板,这样预制有利于保证罐体整体几何尺寸,预制精度达到要求。 312 罐壁板预制时,要考虑罐壁板立焊缝与大角焊缝的焊接收缩,保证罐的容 积及整体尺寸。 3.13 罐壁板的切割预制按壁板先后安装顺序进行,一节壁板要连续切割完,并 把个罐同一壁板
14、分别切割、存放,因要求同一壁板累计误差等于零,切割完后 要复查其几何尺寸,坡口及两侧20mm 砂轮打磨见金属光泽,做好明确标记,用 油漆标记好的序号和切割后的几何尺寸、材质等内容,以便组装是对号入座。 3.14 壁板切割完,将坡口处的熔渣、氧化皮、硬化层打磨干净。第一、第二层 罐壁的坡口表面应进行磁粉探伤检测,确认合格。 3.15 壁板下料、检查合格后,用履带吊车吊到指定地点存放,存放地点距滚板 9 机较近,存放时要按安装先后顺序,分门别类存放,板边错开150mm 。 3.16 壁板下料、检查合格后,在滚板机上滚弧,滚弧时应用前后拖袈,壁板在 滚板机上进行卷制时,应使辊的轴线与壁板长度相互垂直
15、,并随时用样板检查。 壁板卷制后应直立在平台上,水平方向用2m弧样检查,其间隙不应大于4mm , 垂直方向用 1m直线样板检查,其间隙不得大于2mm 。 3.17 在卷制壁板时,使用吊车、吊装机具配合,防止在卷制过程中使已卷成的 圆弧回直或变形,卷制好的壁板应用专用胎架运输、存放。 4、顶板预制 4.1 顶板预制前应绘制排版图,顶板任意相邻焊缝的间距,应大于200mm 。单块 顶板本身的拼装采用对接。 4.2 加强肋加工成型后,用弧形样板检查,其间隙不应大于2mm ,每块顶板在胎 具上与加强肋拼装成型,焊接是防止变形。 4.3 顶板成型后脱胎,用弧形样板检查,其间隙不应大于10mm 。 4.4
16、 制作一个钢制弧形胎具, 在胎具上放出单瓣拱顶板的大样,将整瓣拱顶板进 行拼接并与加强肋拼装成型,焊接时应防止变形。 罐顶单瓣成型胎具 4.5 加强肋用滚板机和锤击成型, 成型后用弧形样板检查, 其间隙不应大于2mm 。 10m 钢板 =10 10 4.6 对焊后的焊道变形超标处进行调整,合格后在胎具上摆放整齐,防止变形。 罐顶存放及运输胎具如图: 5、罐构件预制 5.1 连接板采用剪板机剪裁。型钢采用无齿锯和气割切割。切割边缘应整齐,断 口上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱无毛刺、反口、缺肉等缺陷。 5.2 角钢采用二根角钢并排连接在一起在滚床上滚制加工。 5.3 包边角钢、加强圈等弧形构件
17、加工成型后,用弧形样板检查,其间隙不应大 于 2mm ,放在平台上检查,其翘曲变形不应超过构件长度的0.1%,且不应大于 6 mm 。 5.4 部件加工、矫正 5.4.1 成型后的部件用样板校核。 5.4.2 型钢用液压机校正,板材用机械校正,校正后允许偏差应符合下表规定: 单位:mm 项目允许偏差 钢板的局部平面度 t 14 1.5 t14 1.0 角钢肢的垂直度B/100 双肢栓接角钢铁的角度不得大于 (二) 、水罐焊接 1、焊接应注意的事项: 1.1 焊接材料的到货验收和管理 1.1.1 供应部门负责对焊材的到货验收、保管、烘干、发放、回收进行严格管理, 并对每批焊材的质量状况、烘干人、
18、烘干参数、领用人、领用日期等作好详细 记录,使之具有可追塑性。 1.1.2 焊材应具有出厂合格证和质量检验证明书。检验项目和技术指标不全, 或 108 管 89 管 14000mm 11 对其质量有疑问时,应按相应技术标准复验,复验合格后,方可入库。 1.2 、焊材的贮存与保管 1.2.1 焊材必须在专用仓库中存放。焊材库内应干燥、通风良好,不允许放置有 害气体和腐蚀性介质,室内应保持整洁。 1.2.2焊条应放置在货架上,架子底层离地面及货架与墙壁的距离均不得小于 300mm ,货架下应放置干燥剂,严防焊条受潮。 1.2.3 焊材应按种类、牌号、批次、规格及入库时间分类摆放且标识清楚。 1.2
19、.4焊材库内应放置干湿温度计,保持库内温度在5以上,相对湿度在60% 以下,认真做好焊材库温、湿度记录。 1.3 、焊条的烘干 1.3.1 施工现场设专用焊条烘干室,由专人负责焊条的烘干、发放及回收。 1.3.2 烘好的焊条应放在100恒温箱内,随用随取。不同牌号的焊条不得同炉 烘干。 1.3.3 常用焊条的烘干要求见下表: 焊条牌号焊条型号( GB )烘干温度 ()恒温时间( h)待用温度 () J422 J427 E4303 E5015 100-150 1.5 100 1.4 、焊条的发放与回收 1.4.1 焊工凭焊接责任工程师签发的焊条领用卡和焊条保温领取焊条。发放焊条 时,应对焊条规格
20、、牌号及数量,并做好发放记录。每次领用的焊条数量不超 过 4kg。 1.4.2 每次领出未用的焊条应及时退回烘干室,烘干人员要做好回收记录, 并按 规定作好标识重新烘干,经二次烘干仍未用完焊条不得用于正式工程。 12 1.5 、焊接施工程序: 材料检验与管理 焊接 设备 条件 进厂复验 入库储存 焊条烘烤 发放使用 回收 记录 现 场 施 焊 焊 前 预 热 坡口加工与组对 编制焊接施工方案焊工管理 焊工岗前培训 焊工岗前考试 签发上岗证 焊接 环境 条件 焊缝外观检查 焊缝无损检测 焊 后 处 理 焊接资料整理 返工 13 1.6 、焊接方法选择 1.6.1 本工程所有管道焊接均采用手工氩弧
21、焊焊接工艺。 1.7 、焊接材料选用,见下表: 母 材 材 质 焊 接 材 料 备注 手工电弧焊 Q235B 、 Q345R J422、507 1.8 、焊接环境要求 1.8.1 焊接的环境温度应符合规范要求,焊接时风速不超过下列规定, 当超过规 定时,应有防风设施。 1.8.2 手工电弧焊: 8m/s; 1.8.3焊接电弧 1m范围内的相对湿度不得大于90% ,焊件表面受潮或在下雨、 刮风期间,焊工及焊件无保护措施时,不能进行焊接。 1.9 、组对及定位焊 1.9.1 壁厚相同的管道组对时,应使内壁平齐,其错边量不超过下列规定:SHB 、 C、D级管道为壁厚的 10% ,且1mm 。 1.9
22、.2 壁厚不同的管道组对时,应将厚壁削薄后组对。 1.9.3 管道组对可用组对卡具,卡具焊在母材上,则应满足如下规定: 1.9.3.1卡具材质应与母材成分相近。 1.9.3.2卡具的焊接工艺与正式的焊接工艺相同。 1.9.3.3卡具拆除时应用磨光机或氧乙炔火焰在管道表面23mm 处切割,然 后用磨光机磨掉剩余部分。 焊件厚度( mm )焊缝高度( mm )焊缝长度( mm ) 4 2 2.5 510 1.9.9.4定位焊用根部定位焊缝, 且作为正式焊缝的组成部分。 其焊接工艺与正 式焊接相同,定位焊焊点要均匀分布(至少3 点) ,并保证焊透且溶合良好,无 裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷,为保证底
23、层焊道成型良好,减小应力集中, 定位焊缝应平缓过渡到母材,且应将焊缝两端磨成斜坡。定位焊缝尺寸见下表: 焊件厚度( mm )焊缝高度( mm )焊缝长度( mm ) 4 2 2.5 510 14 4 25 1020 1.9.10 消防水罐底板焊接方案 1.9.10.1罐底板的焊接:罐底板的焊接采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺 序。 1)边缘板的焊接 首先施焊外缘300mm部分的焊接。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后,完 成剩余的底板对接焊缝的焊接。 2)底板内部焊缝焊接 原则上应先焊短焊缝,后焊长焊缝。长焊缝底层焊道应采用分段退焊或跳 焊法。焊接应隔缝焊接,并且长缝焊接必须由中心向两边进行分段
24、施焊。焊接 时必须将相邻的所有点焊铲掉,并在焊接的接头处加抗变形卡具。一旦发现变 形,应从拱起处最高点向两边焊接。 1.9.101.2大角缝焊接 待壁板立缝探伤检查合格后方能点焊大角缝,角缝焊接前应先焊接完壁板 下底板处的对接缝。焊接顺序先外侧后内侧;焊缝结构按设计图纸的要求,必 须保证焊角高度达到设计要求。 1.9.10.3罐底局部变形控制 为防止罐底在焊接时变形,组焊时采用严格控制组对几何尺寸、合理的焊 接工序、工艺控制焊接变形外加刚性固定等综合控制的施工措施,通过多年的 施工经验验证这种方法切实可行,特别是在近几年的大、中型储罐施工中已取 得明显的效果,具体方法如下: 1)严格控制焊缝坡
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