湘维立方米气柜施工方案.doc
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1、一、工程概况1.1工程简介项目名称:湖南省湘维有限公司“50kt/a PVA生产线及配套工程”建设单位:湖南省湘维有限公司安装地点:湖南省湘维有限公司50kt/aPVA生产线及配套工程乙炔发生站内。2000m3气柜现场制作安装工程属湖南省湘维有限公司50kt/a PVA生产线及配套工程,该工程位于湖南省溆浦县大江口镇,本工程包括1台2000m3气柜设计、采购、运输、和现场制作安装调试,除防腐部分外,其余均由中国化学工程第四建设公司总承包,到目前为止,施工图设计工作已经完成,材料的订购工作也已落实,即将进入现场的制作安装阶段。1.2施工现场自然条件与工作环境海拔140150m极端最高气温40.5
2、极端最低气温-7最热月平均气温28.2最冷月平均气温 4.9年平均相对湿度78最热月平均相对湿度 77最冷月平均相对湿度 76全年平均气压 991.5Pa极端最高气压 1017.2Pa极端最低气压970.3Pa年最大降雨量1411.4mm日最大降雨量143.1mm最大积雪厚度26cm基本雪压0.125 kN/m2最大风速19.0m/s基本风压0.35kN/m2年主导风向ESE频率14.191.3气柜主要技术参数:(1)公称容积: 2000m3(2)设计压力:4000Pa;工作温度:50C;(3)工作介质:乙炔气、水、氮气;气柜采用螺旋轨道,钟罩为单节钟罩,钟罩壁采用304材质,骨架及水槽采用Q
3、235-B材质,轨道采用专用轨道钢,紧固件采用304材质,设备金属部分净重:约103000kg,其中不锈钢部分重20366kg,碳钢重82910kg;2000m3气柜钢板及型钢种类繁多,技术要求高、工程量大,易产生焊接变形、难度大、装配公差要求严格,为从安全、质量、进度上完满地完成此次施工,特制定本施工方案。二、编制依据及执行的主要施工标准规范2.1编制依据2.1.1中国化学工程第四建设公司质量手册和质量体系程序文件2.1.2 2000M3螺旋气柜设计图纸及相关技术文件2.1.3湖南湘维有限公司50kt/aPVA生产线及配套工程乙炔气柜成套设备施工组织设计2.2施工中执行的标准规范钢制低压湿式
4、气柜HG20517-92;金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范HGJ212-83;现场设备,工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-1998;钢制焊接常压容器JB/T4735-1997;钢结构工程施工及验收规范GB50205-2001;无损检测JB/T4730.2-2005三、施工准备3.1技术准备(1)认真组织施工、技术、质量管理人员,学习合同内容,施工图纸、施工规范、操作规程及有关文件和要求,做好施工图纸会审与交底。(2)组织有关施工人员详细查看施工图纸,充分了解设计意图及工程要求,认真核对图纸的节点、尺寸和相互关系,组织图纸会审,分析、汇总施工图纸中的各类问题,及时解决。3.2 物资
5、准备(1)根据施工计划组织好施工机具的调配工作,做好机械设备进场前的保养和维护工作,使投入使用的施工机具处于最佳状态。(2)确定生产责任制,将责任落实到人,措施落实到实处。(3)编制上报物资采购计划,明确检验、验收措施、手段。本工程由施工方提供全部的材料、设备。工程中所用材料的质量合格与否是决定工程质量好坏的关键,也是交工验收的主要内容之一。所以,材料验收是施工生产不可缺少的一个重要步骤。材料验收及管理主要包括以下几项内容:a、资料检查气柜所选用的材料(钢板、钢管及其它型钢)、附件、设备等必须具有相应的合格证明书。当无质量证明书或对质量证明书有疑问时,应进行复验,合格后方可使用。b、外观检查对
6、气柜所用的钢板,严格按照图纸说明的标准规定的相应要求进行验收,逐张进行外观检查,钢板表面不得有裂纹、夹层、重皮、夹渣、折痕、气孔等缺陷,表面锈蚀深度不应超过0.5mm。c、焊接材料验收焊接材料(焊条、焊丝及焊剂)应具有质量合格证,焊条质量合格证书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能,低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。(4)需准备的施工机具见下表:序号设备名称型号规格单位数量备注1卷板机202000台12逆变直流焊机ZX7-400台103等离子切割机100A台14高温烘箱500台15电动试压泵SY-600 台16真空泵500m m水柱台1底板真空7电动空压机0.7m3/min 台18射线探伤
7、机XQ2505 台29半自动切割机台210螺旋千斤顶32t台111螺旋千斤顶16t台212起重机索具套113手动葫芦2t台414手动葫芦5t台12提升15砂轮切割机350mm 台116角向磨光机150mm 台417角向磨光机100mm 台1018胀鼓螺丝个1019吊车16吨台1吊装用20经纬仪台121鼓风机30000m/小时台1总体升降22载重汽车1.25t辆1目常施工3.3 施工人力准备(1)建立现场管理机构并明确各工作岗位的职责。(2)组织调遣施工队伍,按专业选取精干的施工人员参与本工程的施工建设。(3)签定内部生产合同,明确各类施工人员的职责和权利,实行责、权、利三结合。(4)准备参与施
8、工的人员见下表:序号 工期工种人数备注1项目经理12工艺工程师13质量安全责任师14铆 工85焊 工106起重工37探伤工38架子工39吊车司机110普 工6合计353.4 施工现场准备3.4.1 修通道路,平整施工现场,选定材料、构件存放场地;3.4.2 接通水源、电源,按平面布置图放置焊接集装箱及工具、小材料库房及班房;3.4.3 铺设钢平台100m2作为预制平台。四、气柜安装施工技术方案4.1 施工方法(1)2000m3气柜采用倒装施工法,由钟罩开始向外安装,最后组装水槽壁,另外水槽壁板和钟罩壁板的安装也采用倒装施工法,均自上而下拼装;(2)根据施工现场的实际情况,将气柜施工预制场设置在
9、安装现场,钢板运至安装现场进行预制安装,施工中尽量加深预制深度,减少现场的安装工作量,提高工作效率。4.2气柜安装主要施工程序如下:砼基础验收基础划线干铺黄砂水槽底板安装及焊接钟罩最上层壁板安装罩顶衍架预制安装钟罩顶板铺设及焊接钟罩壁板安装及焊接立柱及导轨安装水槽壁板安装及焊接梯子及导轮等附件安装钢水槽注水试验及沉降观察钟罩气密性试验气柜快速升降试验总体交工验收。4.3 混凝土基础验收(1)环形基础内径偏差不得超过25mm,宽度偏差应保持在25mm以内,中心座标偏差不得超过20mm; (2)环形基础标高偏差不得超过10mm,表面不应有凹凸不平,环形基础上表面应平整,其表面平面度在抹灰找平后不应
10、超过5mm,可沿圆周每隔2m用水平仪进行检查,环形基础内基础斜度符合图纸要求;(3)环形基础外径允许偏差为:-30+50 mm;宽度允许偏差:50 mm,(4)基础的防水层不得有裂缝,穿越环形基础的泄漏信号管应畅通;(5)基础表面铺砂时,要求黄砂干燥,砂的粒径应不超过3mm,无有机物杂质,黄砂厚=2030mm。当基础表面为沥青绝缘防腐层时,基础任意方向上不应有突起的棱角,基础表面凹凸度从中心向周边拉线测量不应超过25 mm。4.4 基础划线(1)找出混凝土底板中心点:(2)按水槽底板详图划出板基准十字线,并在距中心点30mm的十字线端设四个永久观测点,作为校正钢底板中心点和底板放线定位的基准点
11、;(3)以混凝土底板中心点为轴心,以钢底板R=19.6mm为半径,在水平面上划出钢底板外圆周线。4.5 水槽底板预制安装4.5.1下料预制:4.5.1.1以混凝土底板中心点和已划出的钢底板圆周线为依据,实测底板半径实长;4.5.1.2按实测底板半径长度为依据,作为钢水槽底板半径下料长度,绘制钢底板下料排板图;4.5.1.3 按下料排板图和到场钢板宽度下料,首先铺设边缘板,再铺设中幅板;4.5.1.4 整体底板下料后应预留出焊缝收缩余量 30mm,即底板下料直径=设计直径+100=19540+30=19570mm; 4.5.1.5 每块板的几何尺寸必须准确,其尺寸允许偏差:板宽1mm,板长1.5
12、mm,对角线之差2mm。4.5.2底板安装:4.5.2.1 根据混凝土底板上已划出的中心点,基准十字线和下料排板图,先铺设边缘板,再铺设中幅板; 4.5.2.2 按排板图安装好边环板对接缝的垫板并点焊;4.5.2.3 各底板安装不得出现十字焊,焊缝应互相错开300400mm;4.5.2.4 按焊接方案施焊各条焊缝,并以200毫米汞柱真空度对焊缝进行抽真空试验,无气泡出现为合格;4.5.2.5 底板安装焊接完毕后,其局部凹凸度不应大于50mm;4.5.2.6 全部焊接完毕应用氧乙炔焰割去余量。4.6水槽壁板预制及安装4.6.1下料预制:4.6.1.1以到场板材的长度、宽度为依据,结合设计几何尺寸
13、,绘制水槽壁各带板的排板图; 4.6.1.2按排板图拟定的各带板的长度、宽度下料并切割坡口,纵焊缝坡口角度为60,环焊缝坡口角度为 55;4.6.1.3各带板的下料长度应预留出焊接收缩余量30mm,即下料长度=D+30=3.1419400+30=60946mm;4.6.1.4 按排板图安排各带板的宽度下料,并在最上一带8mm板上应预先留有余量10mm,待安装焊接完毕,经高度测量后,将余量切除。即水槽壁的下料高度=设计高度+10=8670+10=8680mm;4.6.1.5 按钢制水槽D=19400mm,制作弦长不小于1.5m的各带板的圆弧样板,线形应光滑,允差为0.5mm,此样板应妥善保存,以
14、便在交工验收时复查样板的准确性;4.6.1.6水槽壁板在下料、坡口后均应进行打头,辊压成型,并用弦长不小于1.5mm的圆弧样板检查弧度,其间隙不应大于2mm;4.6.1.7 辊压成型的水槽壁板,在搬运、吊装时应有临时加强撑架防止变形。4.6.2水槽底板划线:4.6.2.1中心线:通过水槽底板圆心点划出互相垂直的十字线;4.6.2.2以钢底板圆心为轴心,D=19400 mm划出水槽壁板最下一带板(=10mm)外圆弧线;4.6.2.3划出水槽立柱位置等分线。4.6.3水槽壁板安装:水槽壁板安装采用倒装法施工,采用12台5t手拉葫芦进行提升,用1台16吨汽车吊配合安装,安装顺序自上而下安装各带板,焊
15、接采用手工电弧焊。施工技术原理:沿钢水槽四周均匀设置多点金属提升抱杆,利属钢制“胀圈”和壁板相连接,通过提升胀圈来提升水槽壁板;以实现在地面完成壁板的装配与焊接工作。金属升抱杆(见图所示)。多点吊装金属抱杆示意图4.6.3.1 首先按图纸和罐璧排版图从一固定点开始依次围顶圈壁板,相邻两块壁板间用组对卡具固定,每道纵缝用2个组对卡具。用8t汽车吊把辊压成型的带板吊至水槽外圆弧线处,带板的内圆弧应紧贴水槽外圆弧线,采用12台5t手拉葫芦将上层壁板提升到位,并可靠的固定,找正圆弧、校正垂直度,符合偏差要求后,与底板及相邻带板点焊。点焊完后应再次校正圆弧及垂直度。依次完成所有壁板的提升及安装。4.6.
16、3.2 点焊壁板的纵缝间隙以 2mm 为准,检查壁板的错边量,角变形,垂直度,椭圆度等符合要求后,在纵缝的内侧安装3块圆孤板,以防止焊接角交形,外侧点焊防波浪变形竖背杠,然后交付电焊焊接。4.6.3.3相邻两块板的对接错边量,应用1m的钢尺检查,其允许偏差0.5mm,每块板检查上、中、下三点;4.6.3.4上下两带板的错边量,应用1m的钢尺检查,其允许偏差0.5mm,每米长检查一个点;4.6.3.5垂直度应用吊线的方法检查,误差值用角尺测量,每带板允许偏差1mm,水槽壁全高垂直度允许偏差6mm;4.6.3.6水槽壁的椭圆度,径向偏差检查,采用在水槽底板中心竖立一根894.5,L=9m的无缝钢管
17、(应校正其垂直度偏差在12mm以内),用拉钢尺的方法检查半径偏差5mm。当检查第四带10mm板的椭圆度、径向偏差时,894.5钢管应用支撑加固,支撑点在钢管高5m处,加固完后应校正894.5钢管垂直度,偏差在1mm以内。每带板必须检查椭圆度、径向偏差;4.6.3.7每带板立缝点焊完后,应割去周长余量;4.6.3.8水槽壁板全部安装焊接完毕,经高度测量后将余量切除;4.6.3.9水槽壁各条焊缝的施焊方法按焊接工艺卡进行。4.6.4沉降观测:水槽安装完毕即进行沉降观测,在基础四周设8个观测点,观测点距水槽中心不得少于30m,24小时内沉降量在510mm为合格,沉降量应作好记录。4.7钢水槽注水试验
18、4.7.1在水槽四周设8个观测点,观测点距水槽中不得少于30m;4.7.2水槽充水共分十次,每次加水时间不得小于8小时;4.7.3每次充水后观测沉降量,如在24小时内沉降量大于510mm时,应停止充水,直到沉降量小于510mm时方准继续充水;4.7.4全部加载完毕,停置七天进行观测,如在24小时内沉降量小于5-10mm时即可开始卸荷;4.7.5在充水预压过程中,如基础倾斜较大,超过3/1000直径(即58.6mm)时应立即停止充水。将水放掉,用千斤顶将水槽顶起,然后用高压泵打入干砂,将水槽调平后,再继续充水试验;4.7.6放水程序与充水时间相同;4.7.7沉降观测应由施工单位、建设单位共同进行
19、,并做好沉降量观测记录。4.8 导轨预制4.8.1导轨呈现螺旋形状,螺线导角为45,其形状复杂,加工制作难度大。导轨制作质量的好坏,将关系到气柜能否正常运行的关键部件。4.8.2导轨的预制工序流程:腹板下料拼焊制孔导轨组装胎制作组装胎检验导轨组焊导轨校形4.8.3导轨胎架放样导轨胎架放样的方法及步骤如下(见下图所示):胎具经检查验收后,其形状与位置公差应符合胎具模板水平线允许误差l mm,胎具中心线(S形)允许误差为2 mm,胎具面板线型要求光顺、正确。图中:R-塔体半径;H-导轨安装高度;螺旋角45 螺旋导轨胎具放样及其构造图4.8.4导轨胎架制作导轨胎架的结构组成形式,见上图中的I-I视图
20、所示。2底座梁4筋 板6筋 板8立 柱10.调整杆12.导 轨导轨胎架制作的精确度如何,将关系到导轨最终制作质量。因此,必须做到放样和胎架制作准确无误。导轨胎架具体作法如下:4.8.4.1钢性底座钢性底座,根据工厂物资条件,一般采用大型工字钢或槽钢组焊而成,宽度约700mm,长度应大于导轨实际弦长,焊接牢固,平直度不大于2 mm。水平放置且与施工平台连接成一体。4.8.4.2立筋板 立筋板用厚度810mm钢板制作,在刨床上加工筋板上下边缘保证各筋板高度符合放样(计算)尺寸。筋板在钢性底座上组焊时特别注意与导轨旋向一致,筋板与钢性底座中心线夹角应符合放样(计算)夹角。每块面板应垂直于钢性底座基面
21、。4.8.4.3胎面板 胎面板用5-6mm厚钢板制作,面板拼接要平整、焊缝应磨平,几何尺寸应符合设计要求。胎面板组装前应胎面上标注导轨组装基线和中心线,并将立柱安装孔位钻制完成。(下图)组装时面板中心线应与筋板中心线重合。面板中轴线 拉筋 底梁中心线导轨、胎架、底梁、立板面板组装示意图4.8.4.4胎架压紧丝杠压紧丝杠用3 5#钢加工成M40T型螺纹,上部压紧丝杠组装时应垂直于导轨组装轴线,二侧顶紧丝杠组装时应保证丝杠顶紧端位于导轨立筋中部,且从胎架两侧对应布置。 各丝杠门架与导轨焊接牢固。 导轨组装胎制作后应整体检查制造质量。合格后方可投入使用。4.8.4.5导轨成形加工 小型气柜的导轨用单
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