裂解炉钢结构焊接施工方案.docx
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裂解炉钢结构焊接施工方案
DREP100万吨/年乙烯装置工程
裂解炉区
文件名称:
裂解炉钢结构焊接施工方案
文件编号:
ZYLJ/独山子裂解炉-02-HJ-01
文件类别:
02
中国石油天然气第六建设公司
独山子项目部
何鉴
A
2007-03-01
报审稿
刘培强
蒋明道
梁昌锦
版次
日期
说明
编制
审核
审批
1、工程概况
中国石油独山子石化公司改扩建炼油及新建乙烯工程8台双辐射室-单对流室型裂解炉,裂解炉为引进德国林德(LINDE)公司专利技术。
单台炉子年产15万吨乙烯。
裂解炉钢结构主要包括裂解炉炉本体、楼梯间、炉前管廊和其它零星平台栏杆组成,总重约9456吨;其中裂解炉为立式箱式炉,自下而上依次为辐射段(双辐射段)、对流段、引风机和烟囱组成。
裂解炉辐射段钢结构先预制成单个构件,再组框焊接安装。
其它钢结在裂解炉现场预制、焊接安装。
2、工程特点
2.1梁柱厚度大,最大有40毫米,钢结构焊接量大,易变形。
2.2高空作业多,焊接难度较大,质量要求高。
3、编制依据
3.1《裂解炉钢结构施工图》
3.2JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》
3.3GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
3.4GB50017-2003《钢结构设计规范》
3.5《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》(2002年版)
3.6GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》
3.7JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》
4、施焊程序
施工程序见附图1
5、焊前准备
5.1焊工要求
5.1.1参加施焊的焊工必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的有关规定,取得相应项目的焊接合格证。
5.1.2懂得分析焊接缺陷,焊接应力的危害与预防;懂得分析焊接变形和控制焊接变形。
5.1.3焊工必须熟悉焊接工艺方案,如坡口形式,焊接材料,焊接参数,预热温度。
5.2焊接工艺评定准备
公司已有的工艺评定PQR128、PQR202和PQR259可满足钢结构的焊接。
5.3焊材的选用及管理
5.3.1钢结构采用手工焊条电弧焊和二氧化碳气体保护焊,当选用手工电弧焊时,对于板厚大于14mm的对接焊缝及图纸有特别要求的选用J427焊条、其它选用J422焊条;不大于28mm的对接焊缝及所有角焊缝均可使用气保焊,焊丝牌号为CHW-50C6。
焊条使用前应按说明书的规定进行烘干;二氧化碳气体保护焊用气纯度应大于99.9%。
5.3.2焊材管理
5.3.2.1用于钢结构焊接的焊条、焊丝必须有质量合格证明方可使用。
5.3.2.2现场设专用焊材存放室,并保持室内干燥、整洁,存放在室内的焊材,必须按种类、型号、规格严格区分,并做好明显的标记,严禁乱堆乱放。
5.3.2.3对于受潮、药皮变色、脱落、焊芯有锈蚀的焊条及表面锈蚀严重的焊丝不准使用。
5.3.3焊条的烘烤和发放
5.3.3.1焊条的烘烤温度和时间应按焊条使用说明书上的要求进行,若说明书没有要求,可按下表一所列温度和时间进行烘烤。
焊条烘烤温度及时间表表一
焊条型号(牌号)
烘烤温度℃
恒温时间(小时)
保温温度℃
重复烘烤次数
E4303(J422)
150
1
60-100
2
E4315(J427)
380
1
150-200
2
5.3.3.2为避免焊条药皮因温度陡降或剧升而开裂,烘干箱的升温与降温应缓慢,不允许往正处于高温的烘干箱内放入或取出焊条,应待焊条烘烤符合要求并降至保温温度后方可取出使用。
5.3.3.3从烘干箱内取出的焊条,应盛装在保温筒内,数量应根据实际施焊需要而定,但一次领取不宜超过70根。
焊工不可同时领用两种类别的焊条。
5.3.3.4从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完,否则剩余焊条需经重新烘烤后才能使用。
重新烘烤次数按表一执行。
5.3.3.5对作废的焊条或超过烘烤次数的焊条应回收并统一存放,做好作废标识。
5.3.4对焊条烘烤人员的要求
5.3.4.1焊条烘烤员应能区分不同型号、规格的焊条,熟悉各种焊条烘烤温度和恒温时间,熟练操作烘烤设备。
5.3.4.2每次烘烤焊条前,应在开包后认真检查焊条的型号是否正确,确认无误后,方可放入烘干箱中进行烘烤。
5.3.4.3负责烘烤和发放焊条,并做好烘烤和发放记录。
5.4焊接环境要求
5.4.1焊接作业区环境温度低于0℃时应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材加热到20℃以上后方可施焊且在焊接过程中均不应低于这一温度.
5.4.2焊接环境出现如下情况时,必须采用棚布遮挡,加热等措施,否则应停止施焊:
5.4.2.1.风速:
气体保护焊时大于2m/s,手工电弧焊时大于8m/s。
5.4.2.2.下雨、下雪、大雾时。
5.4.2.3.空气相对湿度大于90%时。
5.4.2.4.当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时应采取加热去湿除潮措施。
5.5坡口准备
5.5.1坡口加工
对钢结构,因大部分为角焊缝,不需开坡口,若需全焊透的对接焊缝可采用氧乙炔火焰进行加工,加工后的坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷,坡口型式及尺寸符合设计图纸;如果图纸未要求时,母材厚度为6-26时,宜V型坡口,坡口角度宜为60度;母材厚度为26-60时,宜开单V型坡口和K型坡口,坡口角度宜为45度。
5.5.2坡口清理
施焊前需用角向磨光机对坡口表面及坡口周围不小于20mm范围内的油、漆、垢、毛刺飞边等清除干净。
5.6焊件组对要求:
焊口组对应按设计图纸的要求进行。
6、焊接工艺方法
6.1焊接前应根据评定合格的焊接工艺评定报告编制焊接工艺卡,经技术负责人批准后遵照执行。
6.2钢结构采用手工焊条电弧焊和二氧化碳气体保护焊的焊接方法进行焊接。
6.3预热:
当焊件厚度大于40毫米时,应采用氧乙炔火焰加热,在焊缝两侧各100mm范围内均匀预热到60℃以上。
在其它条件不变时T形接头应比对接接头的预热温度高25-50℃;但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。
6.5控制焊接变形措施
6.5.1对于对接接头、T型接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称面的构件,采用对称于构件中轴的顺序焊接。
6.5.2对于H型钢的对接接头,应先焊接翼板(对称焊接,或每边焊一道交替进行),完成后才进行腹板的焊接。
6.5.2对于长焊缝,采用分段退焊法或多人对称焊接法同时运用。
6.5.3采用较小的热输入,避免工件局部加热集中:
采用跳焊法;焊条不作横向摆动;控制层间温度。
6.5.4用反变形法控制角变形。
6.5.5增加构件刚性,比如:
加临时支撑法以提高其刚性,当焊接未完成前不得拆除临时支撑.
6.5.6预制、分片组装好后,应分别矫正变形后连接成框后,进行整体焊接。
焊接过程中,焊工尽可能均布并对称施焊,并遵循先焊短焊缝,后焊长焊缝的原则。
6.5.7焊接完毕,应及时清理干净焊缝表面的熔渣、飞溅物,进行自检。
6.5.8焊接参数:
见焊接工艺卡。
7、焊口标识
7.1对接焊口标识采用钢印标识和记录标识。
7.2标识范围:
所有二级焊缝(所有与母材等强连接的对接焊缝)都必须在离焊缝20-50mm范围内打上焊工钢印代号,同时用记号笔或油漆框出;其余焊缝(三级焊缝)不做焊口标识。
8、焊缝质量及返修要求
8.1钢结构的焊缝应成型良好,表面不得有裂纹、针状气孔、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷,局部咬边深度不应大于0.5mm,连续咬边长度不得大于100mm,角焊缝高度允许偏差为0~3mm。
8.2焊缝外形几何尺寸
对接焊缝余高和错边允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
备注
二级
三级
1
对接焊缝余高
0-3
0-3.5
焊缝宽度<20mm
0-4
0-5
焊缝宽度≥20mm
2
对接焊缝错边
<0.1T且≤2
<0.15T且≤3
T为板厚
3
角焊缝余高
0-1.5
焊角尺寸≤6
0-3
6<焊角尺寸
4
角焊角尺寸
0-1.5
焊角尺寸≤6
0-3
6<焊角尺寸
8.3焊缝无损检测:
所有与母材等强连接的对接焊缝,质量等级为二级,质量等级符合GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》B级检验的Ⅲ级,其余焊缝为三级。
8.4焊缝返修采用与正式施焊相同的焊接工艺,并由合格的焊工担任。
8.5返修部位应按原焊缝规定方法进行复检,合格级别与原焊缝要求相同。
8.6焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次,超过2次的返修应制定返修措施,并应经技术负责人批准后方可进行。
9、质量保证措施
9.1质量保证管理措施
9.1.1认真贯彻执行总公司和独山子石化分公司制定的有关质量管理制度和规定,坚持质量第一,正确处理质量与进度,质量与效益的关系。
9.1.2认真做好“三检一评”工作(即:
自检、互检、专检,评定质量等级)。
9.1.3加强质量信息反馈,及时作出改进和提高质量决定,实现质量的全过程控制。
9.1.4积极推行焊接一次合格率的奖励办法。
9.2质量保证技术措施
9.2.1认真做好施工前的技术准备,搞好图纸自审、会审工作,熟悉图纸。
9.2.2编制切实可行的施工方案、技术措施。
9.2.3根据独山子地区特点施工中注意防风、防雨、防寒等工作。
9.2.4施工质量方面要求高标准,做到安装一步到位,不留尾巴。
9.2.5按有关要求做好如下焊接资料的整理及归档工作,其内容包括:
9.2.5.1焊接材料质量证明书。
9.2.5.2焊工合格证登记表。
9.2.5.3无损检测部位图、无损检测报告。
9.2.5.4焊接工作记录
10、安全保证措施
10.1安全指标:
无人身伤亡,无重大伤人事故,无重大火灾。
10.2安全保证管理措施
10.2.1建立以项目经理为第一责任人的施工现场安全管理机构,充分发挥安全保证体系的作用,确保在施工生产中正常运转。
10.2.2严格执行国家和本部门制定的以及甲方相关的安全标准和安全操作规程,坚持按标准和规程进行检查,监督和宣传教育。
10.2.3加强安全信息反馈,定期进行安全检查,及时发现事故苗头,将事故隐患消灭在萌芽状态。
10.3安全保证技术措施
10.3.1高空作业人员要配带安全带,必要时设置安全网,尽量避免上下垂直作业,必要时要有隔离设施,无隔离设施时,不许在工作层下方操作或逗留。
10.3.2吊装作业现场要设置警戒危险区,严禁无关人员进入现场,每次大型吊装前要进行吊前的安全大检查,确保无危险隐患存在。
10.3.3搞好安全用电,加热炉内的照明必须使用安全灯,所有电器设备、电动工具都要有可靠的接地装置。
电源、配电箱、开关等必须实行安全用电规范化。
各种施工绳索具严禁与电线、焊把线交叉接触。
10.3.4厂区内严禁吸烟,禁止带火种进入厂区,严禁在装置区内乱串、乱动、乱开正在投用的设备、阀门、开关及与施工无关的设施。
10.3.5施工现场周围设置灭火器,并加强重点防火部位的安全防火措施。
10.3.6电焊回路线应接在施工的焊件上,把线绝缘完好,不得穿过与施工无关的管架或其他设备。
10.3.7施焊作业下部及周围应将易燃物彻底清除,防止火花飞溅引起火灾。
10.3.8射线探伤应设置警戒区域,并有明显标志,防止无关人员误入区域。
11、现场文明施工
11.1做好施工准备及“三通一平”工作。
11.2依据施工程序做好施工进度安排。
11.3管理好现场材料,严禁乱堆乱放。
11.4做好炉体安装保护,及时拆除影响施工的临时设施。
11.5做好设备运转记录及施工原始记录。
11.6下班后清理施工现场,边角余料及时回收或归堆。
11.7不打疲劳战,不适于危险岗位人员必须换岗;做好射线防护、防寒保暖、饮食卫生等一系列安全生产工作。
11.8抓好文明施工,加强施工现场管理,保持良好的精神风貌。
12、主要施工机具及施工手段用料
12.1施工机具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
CO2焊机
NBC-400
台
30
2
电焊机(手弧焊)
ZX5-400
台
65
3
电焊机(手弧焊)
ZX7-400
台
65
4
烘干箱
YZH1-60
台
6
5
保温箱
YCH-60
台
4
9
超声波探伤仪
CTS-22
台
1
10
磁粉探伤仪
CXX-1
台
1
11
测厚仪
TT-100
台
1
12
焊把线
米
13000
13
焊接检验尺
30型
把
20
14
焊条保温筒
TBR-5型
台
130
15
角向磨光机
Φ100
台
130
12.2施工手段用料:
名称
型号规格
单位
数量
备注
帆布
m2
980
当风篷
角钢
25×25×3
m
1400
当风篷
槽钢
[16
m
800
刚性固定
钢管
Φ48×3.5
m
36000
脚手架
钢跳板
300×3000
块
900
脚手架
附图1施工程序见
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