中国海洋石油总公司
惠州炼油项目1200万吨/年常减压蒸馏装置钢结构施工方案
SNEC&ZPEC联合体中海油惠州炼油项目部
目录
一、工程概况 (2)
二、编制依据 (3)
三、施工准备 (3)
四、整体方案及工艺程序 (4)
五、材料验收 (7)
六、基础验收 (10)
七、施工工艺技术要求 (11)
八、施工质量管理 (19)
九、HSE管理 (21)
十、施工机具及手段用料 (23)
十一、附录一：施工进度计划表
十二、附录二：JHA分析
一、工程概况
1、工程概述
中海油惠州炼油项目1200万吨/年常减压蒸馏装置工程为新建工程，厂址位于广东省惠州市南部大亚湾技术经济开发区工业东部的大亚湾石化区内，由中国石化集团宁波工程有限公司/镇海石化工程有限责任公司“惠州炼油项目联合体”总承包，洛阳炼化工程监理公司为本工程的监理单位。
2、编制说明
2.1、为明确施工工序，合理有效地组织施工，保证本工程安全、优质、高效的完成，针对现场钢结构预制安装特点编写本技术方案，本方案是在调研了现有的设计图纸、装置现场、预制场场地及相关的运输道路，综合考虑装置其它区域的施工安排，并结合本公司实际情况编制而成的。钢结构吊装详见吊装施工方案，钢结构防腐、防火层施工方案另行编制。
2.1、本方案是对常压冷换框架、减压冷换框架、管廊、减压塔钢梯、常压塔钢梯、劳动保护的施工工艺及技术质量要求进行叙述，是根据现有资料编制，今后新增图纸及资料涉及的内容有本方案不能涵盖时，方案再作进一步完善。
3、主要工作量
4、工程特点
4.1、钢结构结构尺寸较大，高度较高、工作量大,对施工技术要求高,而现
场施工场地狭小，给施工带来相当大的难度。
4.2、现场施工过程中各专业交叉作业多，高空作业量大，因此给现场的安全管理增加了很大的难度。
4.3、常压塔钢梯在常压塔和闪蒸塔之间,并且其高度较高,吊装难度大.
4.4、钢结构施工区域多、施工材料规格品种多，影响施工组织的因素较多，施工协调较困难。
二、编制依据
1、镇海石化工程有限责任公司的设计图纸
2、《普通碳素钢》GB700-1988
2、《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507-2005
3、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
4、《建筑钢结构焊接技术规程》JBJ81-2002
5、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923
6、《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
6、《石油化工钢结构防火保护技术措施》SH 3137-2003
7、《劳动保护预制安装通用工艺规程》T/CS 12 0003-2005
三、施工准备
1、技术准备
1.1、图纸汇审：技术、质检、供应等各部门联审，审查图纸中尺寸、材料的准确性、完整性，结构的合理性及工艺可行性，做好审图纪要。
1.2、设计交底：由业主（监理单位）或总承包单位组织，由设计单位对总图设计、专业设计和总目标布置构思、采用专业技术、设计的技术指标、工程特点、采用规范标准、施工技术要求等进行交底，并对图纸会审提出的问题进行答疑，明确问题解决方案
1.3、编制制造工艺方案、工序流转确认卡、WPS。
1.4、技术交底：根据工艺文件和图纸要求进行交底，内容包括原则方案、制造工艺程序、焊接质量要求、关键质量控制点、质量目标及具体技术措施、安全注意事项等。
2、开工准备
2.1、施工预制场地规划布设 2.2、施工机具准备并进场
2.3、施工所用胎具、卡具、检验样板等制作 2.4、施工用措施用料进厂
四、整体方案及工艺程序
1、施工进度计划见附录一
2、施工劳动力布置
3、施工组织结构
4、施工总体部署
4.1、常压框架、减压框架、常压钢梯及劳动保护将在预制场进行预制，然后倒运至现场进行安装，部分高度较高立柱将在现场进行拼接。减压塔钢梯由于高度较高，所以将在现场预制。
4.2、胎具设置：根据实际情况布置，具体要求见下文（施工技术要求）。
4.3、本次钢结构施工必须设置一个半成品的堆放场地，以便把半成品（包括所有的连接板及连接角钢等连接件）按照施工图纸分开堆放，及时把现场具备安装条件的半成品运输到现场进行安装。
4.4、在钢结构安装的同时，必须与设备安装协调好。
4.5、施工过程中应与业主、监理和设计等相关单位进行全面的、精诚的合作与配合，迅速有效的解决施工中存在的各种问题
4.6、本工程施工过程中要按要求及时作好钢结构安装工程的日报表、周报表、月报表等的上报工作，每日均应认真统计并核报安装工作量
5、预制安装主要施工程序及施工方法
钢结构的工作量大，施工工期紧，为了确保工期目标，必须要保证施工材料的计划性和连续性，以加大预制深度、采用多点施工、扩大施工作业面，保证工序畅通。
所有钢结构单柱、单梁、斜撑、筋板等构件全部进行一次性下料预制，下料完成后，按照成片、标高分别分区堆放；所有的连接板、连接角钢等小连接件按照标高及规格分批放置在指定地点，以方便施工。
5.1、常压冷换框架、减压冷换框架、管廊施工技术方法
立柱及横梁全部预制成单根形式，依次进行安装，必须保证每天安装都能
形成一个稳定的空间体系，否则必须进行加固。
5.2、常压钢梯、减压钢梯施工技术方法
常压钢梯、减压钢梯将采用分段安装法，分两段，在地面分段成框预制完成后再进行吊装。具体分段见下图：
6、施工工艺流程
五、材料验收
1、出厂技术文件
1.1、钢材应符有质量证明文件，其化学成分、力学性能应符合现行规定《碳素结构钢》GB700或《低合金结构钢》GB151的规定。
1.2、钢材应具有质量证明书，其品种、规格、性能等均应符合现行国家产品标准和设计规范要求。
1.2、焊接材料应附有质量证明书，其特性数据应符合相关标准的规定。
1.3、钢结构防火涂料的技术性能应有具有资质的检测机构的检测报告，钢结构防火涂料的粘结强度、抗压强度应符合CECS24：90的规定
2、外观检查
2.1、、钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。各钢材厚度负偏差见表一所示：
2.2、钢材几何尺寸允许偏差见下表
2.3、钢结构制作的焊接H 型钢的允许偏差应按下表要求进行检查验收：
2.4、钢材表面或断面上不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹杂和分层。
3、复验批次及质量要求
3.1、对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其结果应符合现行国家和行业产品标准和设计要求。
◎、钢材混批
◎、对大跨度钢结构弦杆或梁用钢板为主要受力构件
◎、设计有复验要求的钢材
◎、对质量有疑义的钢材，包括对质量证明有疑义的钢材、质量证明文件不全的钢材、质量证明书中的项目少于设计要求的钢材；
◎、板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板
3.2、钢结构的制作及安装，如需进行设计变更及材料代用，应事先征得原设计单位同意，并取得证明文件。
4、材料保管
4.1、、验收合格的钢材应按钢号和规格分别存放，并用醒目的标记标明型号、材质，不锈钢与碳钢隔离。
4.2、焊接材料的存放应符合下列要求：
◎、焊接材料库应保持通风干燥，库内温度在5-25℃之间，相对湿度不大于60%
◎、焊接材料应按照牌号和规格分别存放，存放位置与地面和墙面的距离应不小于300mm。
六、基础验收
1、基础验收应用业主（监理单位）或总包单位组织，，由基础施工单位相关人员和我方专业责任工程师和质量检查员参与，共同对基础进行检查验收，其浇灌质量、外形尺寸、基础面标高和各柱脚之间的相关尺寸及地脚螺栓的间距、垂直度和露出长度均应符合设计要求。验收标准如下：
◎、基础上应明显的画出标高基准线，纵横中心线，相应的建筑（构筑）物上应标有坐标轴线。
◎、基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷
◎、基础混凝土强度应达到设计要求，周围土方应回填、夯实、整平，预埋地脚螺栓的螺纹部分应无损坏，螺纹部分应涂少量油脂
◎、基础表面应平整，需灌浆抹面的基础表面要铲好麻面，基础表面不得有油垢及疏松层；放置垫铁处（至周边50mm）应铲平，铲平部位水平度允许偏差为2mm/m。对于设备找平层高度，为方便施工，合理地布置设备垫铁的数量和规格，要求土建在施工过程按照30-40mm来进行
2、经验收基础各部尺寸及位置的偏差数值不得超过下表：
3、基础验收结束后，填写块体式设备基础允许偏差项目复测记录（SH 3503—J204），基础检查验收记录（技002—03）,并办理工序交接卡（技102—22）。
七、施工工艺技术要求
1、垫铁设置
1.1、放置平垫铁的位置必须铲平，每组垫铁块数原则上不超过4块；斜垫铁要成对使用，搭接长度不小于全长的3/4；每组垫铁均应放置平稳，接触良好；待钢结构找正固定并拧紧地脚螺栓后，将垫铁切割整齐，用J422焊条将垫铁组焊接牢固。
1.2、平垫铁应露出底环板外缘10－20mm，垫铁组伸入长度应超过地脚螺栓，且应保证支座受力均衡。
1.3、钢结构柱底板垫铁布置图：以一种情况为例。
斜垫铁250*65*20
平垫铁250*75*20
2、钢结构预制
2.1、放样、号料、切割
◎.钢结构预制时，放样和号料应根据工艺要求，预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割等加工余量，杆件接头应避开孔眼位置，放样的平台要求应平整、稳固、表面不得有焊瘤和杂物。放样的样板是号料依据，放样工作完成后，经过专业质检检查，合格后方可制造样板，制成的样板应经过质检部门确认后方可使用。如果预制量过大，可以制作多个样板，并且使用过程中要不定期检查。放样、号料的允许偏差见下表：
放样的允许偏差
号料的允许偏差
◎.号料前应核对材料规格与材质，并对钢材变形进行矫正，碳素钢结构应加热矫正（也可采用机械矫正），在热矫正时，加热温度不得超过900度，矫正后的钢材表面，不应有明显的凹凸或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不得大于该钢板厚度负偏差值的1/2。矫正后允许偏差见材料验收中2.2。
◎.根据实际放样的尺寸号料,柱、梁应根据材料实际到货情况经过统一排版套料后再下料；切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、油漆等清除干净，气割后及时清除溶渣和飞溅物；
◎.钢板厚度小于16mm的钢构件最好采用剪板机剪制，剪制后个别变形的部件应矫正后方可进入下道工序；钢板厚度大于16㎜的钢构件采用火焰切割进行预制,切割后需及时对切割面的氧化铁等进行处理。切割后允许偏差见下表：
◎.所有螺栓孔应采用机械钻孔，严禁气割成孔。连接接触面和沿焊缝边缘每边30mm-50mm，工艺范围内的铁锈、毛刺、污垢等清理干净，预装螺栓孔将根据安装要求决定是否加工,如果需加工,其精度需符合下表规定：
螺栓孔成孔后，螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表规定：单位为mm
◎、弯曲成形的零件应采用弧形样板检查，当零件弦长小于或等于1500mm 时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm；
2.2、胎具要求，每隔3m设置一横梁，高度设置在0.8-1m，长度应以预制钢结构长度减去2m为准，宽度以预制钢结构宽度加1m为准，制作完成后的胎具上表面水平度应控制在±3mm内。
2.3、梁、立柱预制要求
主要承重的梁、柱应尽量采用整料，但由于单根型钢长度仅为12000mm，而钢结构的最长立柱理论长度长达34500mm，因此不可避免拼接。
拼接要符合下列要求：
◎、梁、立柱拼接必须在胎具上进行拼接
◎、立柱和横梁拼接接头都采用翼板45°斜接，坡口为Y型.型式如图：
立柱、横梁拼接缝接口示意图
◎、梁柱对接时，拼接接头应错开节点区500mm以上，相临两根立柱拼接接头必须错开1000mm以上。柱接头宜位于框架梁上方1.3米附近,梁接头位置可设在距梁端1米附近,框架梁和设备梁不可拼接。
◎、组对时要注意翼缘板应与水平面垂直，考虑到钢结构焊接时的收缩，立柱拼焊前的下料长度应比理论尺寸大3～４mm。
◎、焊接时，应按照先焊接翼板，后焊接腹板的顺序进行。焊接翼板时，两名焊工在两侧翼板同步施焊，分段焊接，以防止H型钢的轴向变形，焊接完成后，仔细检查立柱的轴向变形情况，核对几何尺寸无误后，方可进行腹板的焊接，如有必要可采取刚性加固来防止变形。
◎、立柱预制时应将牛腿及其它不影响横梁安装的筋板一起预制（柱顶盖板暂不与立柱相连），在预制柱脚底板时，柱底角板按照图纸尺寸以及现场螺栓位置下料、制孔，然后焊接在柱子上。焊接时注意焊接顺序、焊接速度，采用小电流、多层多道焊，不可集中施焊以控制焊接变形。
◎、立柱拼接后允许偏差见下表：
◎、焊接连接件的组装允许偏差如下表所示：
3、钢结构安装
3.1、钢结构安装一般原则
◎、无论是采用单根立柱安装还是采用成片吊装的方法进行安装,在立柱柱脚底板钻孔之前,施工班组必须到施工现场对基础螺栓位置进行全面、准确的复核，做好记录，以此进行钻孔、预制。注意号线时，应该让柱底板的中心线和基础上中心线重合。
◎、对底层有设备，或影响设备吊装的框架，待设备就位以后安装框架
◎、尽量做到安装一层平台安装一层设备，如果设备到货确实影响到结构安装，部分设备可采用吊车和导链配合的方法吊装就位，影响设备安装的平台栏杆可不安装，或临时点焊。
◎、如果框架上的设备受到框架梁的影响，不能采用吊车和导链配合的方法吊装就位，则该梁可以不安装或者临时点焊，在设备就位后安装，◎、框架上的空冷设备要在框架整体施工完成后进行安装。
3.2、钢结构安装
◎、安装前应对构件的外形尺寸、螺栓孔位置及直径连接件位置焊缝、摩擦面进行处理，防腐涂层等项目进行详细检查，对构件的变形、缺陷，一定要
在地面上进行矫正修理，合格后方可安装。
◎、立柱吊装前，在基础上放置好垫铁（具体要求详见垫铁设置），找好上表面标高，在两个互相垂直的方向上放置经纬仪，以方便立柱的久违和找正，立柱吊装时，吊车占位尽量合理，尽可能把作业半径内的立柱就位后将钢结构的柱、梁、支撑等主要构件安装就位，然后立即进行校正固定，使安装完的钢构件能够尽快形成稳定的空间体系。
◎、当天安装完成的钢结构应形成稳定的空间体系。
◎、地脚螺栓上螺母拧紧后，外漏螺纹不得少于两个螺距。
3.3、钢结构垂直度的控制
◎、分段安装的钢结构的立柱是相互制约的，因此每段立柱的安装必须用经纬仪找正合格后做永久性固定，待下段安装时，先校正上一段，以保证上、下、左、右关联的立柱在同一垂直面上。
◎、单根立柱的安装应遵循下列程序：安装立柱时初较，安装横梁时观测，连接、紧固时复核，对标准进行竖向投点、排尺、放线，必要时，在安装焊接过程中用反变形的方式，控制垂直偏差。
◎、安装横梁时，先将横梁放置在节点板上，调整位置，用经纬仪调好水平度后点焊，先焊接节点板和立柱的连接焊缝，然后再焊接节点板和横梁的焊缝。单层钢结构、多层钢结构的安装整体垂直度、平面度允许偏差如下表：
3.4、钢结构标高偏差的控制
◎、对于钢结构水平标高误差控制的一般原则是：采用端部切口处理法，即每一段立柱安装前，统一从立柱下部切口往上1m处做出找正标记，安装时，用玻璃管水平仪统一找正，使找正标记处于同一水平面，钢结构安装允许偏差如下表：L为梁长度，H为柱高度
◎、吊车梁安装的允许偏差见下表：
◎、根据安装情况填写钢结构安装记录（SH3503-J211）、吊车梁安装记录（SH3503-J212）。
4、钢平台、梯子、劳动保护安装
4.1、钢平台、钢梯及劳动保护外型尺寸及安装允许偏差如下：
4.2、钢格板安装要求
钢格板施工图纸将另行设计，将根据加工厂商排版图要求进行施工。
5、焊接与检验
5.1、焊接条件
◎、所有钢结构焊接的焊工必须有持合格证的焊工担任，焊接所用焊材必须有相应的产品质量保证书。
◎、焊接工作在预制、组装尺寸检查合格后进行。
◎、施焊前需清除坡口表面及周围的油污、铁锈等赃物，焊条必须按照规定进行烘烤。
◎、焊接环境出现下列情况之一时，必须采取有效的防护措施，否则禁止施焊。
※、手工焊时，风速大于10m/s
※、气体保护焊时，风速大于2m/s
※、相对湿度大于90%
※、雨、雪环境
5.2、焊接工艺
◎、焊接方法及焊材选用按照WPS执行
◎、焊接前必须对可能产生变形的部位进行钢性固定
◎、对焊缝要求多层多道焊接，规定至少焊接二遍成型，且控制焊接电流，所有焊缝原则上要求在拼装胎具上组对成型后进行，且先焊接仰缝，后焊平缝◎、焊接钢构件时，应本着先焊短缝，后焊长缝，先焊立缝，后焊平缝的的原则进行；集中的焊缝和多层焊要跳开焊接，大焊缝应采用分段对称焊，先焊加强结构钢性焊缝，后焊变形大的焊缝。
◎、如焊缝出现裂纹，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。
◎、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，当超过两次时，应按返修工艺进行
5.3、焊接检验
◎、焊缝表面质量需符合下列要求：
※、焊缝成型良好，焊缝表面不准有裂纹，针状气孔，夹渣和弧坑等缺陷，焊缝表面清理后不得留有熔渣与飞溅物。
※、焊缝咬边深度不超过0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两边咬边累计总长度不得超过该焊缝长度的10%。
◎、构件对接焊缝、端板与梁、梁翼缘和腹板的全熔透坡口焊，以及柱脚处的连接焊缝应符合二级焊缝等级的质量标准，需20%焊缝进行UT（超声波）检测，检测结果应符合《承压设备无损检测》JB/T4730的规定，III级合格。其余