3万立方气柜方案.docx
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3万立方气柜方案
1.
工程概况
广州钢铁企业集团公司转炉炼钢厂环保改造
3万m3干式煤气柜
工程为煤气回收系统的主要配套项目之一。
其包括
3万m3干式煤气
柜钢结构、封闭机构、柜体管道阀门及配管制安（含柜体设备安装）
工程。
煤气柜为布帘封干式气柜，储气压力不大于
5Kpa，其技术经
济指标如下表：
1公称容积
30000m3
柜体直径
34377mm
柜体高度
41500mm
柜体总高
46263mm
高径比
1.346
柜壁板厚度
-4.5mm,-6mm（底部）
柜底板厚度
-4.5mm
柜项板厚度
-4.0mm
活塞底板厚
-4.5mm
总耗钢量
616197Kg（未计入工艺）
干式煤气柜制作安装总工期：
2004年3月1日开工，共150日历天数。
2.
主要编制依据
2.1施工图（图号：
燃1248、燃1249、燃1250、建283）。
2.2钢结构工程施工质量验收规范（GB50205—2001）。
2.3《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997。
2.4《现场设备、工业管道焊接工种施工及验收规范》GB50236－98。
2.5《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231－98。
3.施工部置
3.1质量目标
分部工程：
合格率100%，优良率80%。
分项工程：
合格率100%，优良率80%。
3.2质量控制点
柜体垂直度，柜体椭圆度，立柱的垂直度，柜体的几何尺寸，焊缝
的质量，气柜的气密性试验。
3.3柜体组装方法的确定
气柜的直径大,高度高,高度与直径比是1.346，为了减少高空作业，因此选择用液压顶升拱顶罐倒装法来组装气柜。
4.施工网络图
进度表.xls
5.主要的施工方法
5.1材料采购
5.1.1所采购的板材、型材必须有出厂合格证书，且符合设计及规范要求。
其中柜身立柱、活塞骨架、活塞底板、柜顶骨架及顶板，采用碳素结构
钢技术条件（GB700－88）中所规定的Q235－B钢。
其它的零部件可以
采用（GB700－88）所规定的Q235－A钢，但应附加冷弯合格及碳含量
≤0.22。
5.1.2所选择的材料供货商必须报业主、监理公司确认，以检验合格后方可使用。
5.1.3联接螺栓材料为Q235－B,等级为C级。
5.2焊接及焊条
5.2.1本气柜为全焊接结构，焊接工作必须由具有合格证书的焊工操作。
5.2.2手工焊采用E43焊条焊接，其性能应满足（GB5117－85）的规定，自动或半自动焊采用H08A焊丝，其性能应满足（GB1300－77）中的规
定。
本工程罐体全部焊缝采用CO2气体保护焊，以保证焊接质量。
5.2.3活塞骨架、柜顶骨架及中心环、柜身立柱的剖口对接焊缝应按
（GB50205）中二级质量检验，其余部位及其它结构的角焊缝按三级，外观检验二级。
5.2.4底板、活塞底板、T挡板底板▽16.900以下侧板焊缝要求平整光滑，确保不漏气，柜底板所有焊缝用真空法检测（抽空负压大于工作压力）
活塞底板，T挡板底板、侧板用煤油检测。
5.2.5气柜罐体每层纵向焊缝错开距离应大于600㎜，焊缝对口错边量不
大于1㎜。
5.2.6罐体全部焊缝不允许有夹渣、气孔、裂纹、不焊透等现象。
5.3半成品构件的预制
5.3.1气柜预制的准备及一般要求
（1）预制平台
为了保证槽体预制的质量，在预制前首先要制作好下料平台和预制
平台。
下料平台面积约200平方米，组对平台面积约150平方米。
所有钢材的直线切割要在平台上进行，以确保下料的质量。
（2）样板
槽体在预制、组装及检验过程中所使用的样板应符合:
①弧形样板的弦长不小于1.5米。
②直线样板的长度不小于1米。
（3）边缘加工
柜体壁钢板、柜体底板切割加工使用半自动切割机加工,柜顶及其它型的边缘切割可采用手工氧—乙炔焰进行。
钢材边缘加工面应平滑，不得有夹渣、分层裂纹及熔渣等缺陷。
坡口加工后产生的氧化皮应磨掉。
（4）预制部件的堆放
所有预制构件在保管、运输及现场堆放时，应采取有效的防变形措
施。
5.3.2壁板预制尺寸允许偏差（单位：
毫米）
测量部位
板长AB（CD）≥10米板长AB（CD）
≤10米
宽度AC、BD、EF
±1.5
±1
长度AB、CD
±2
±1.5
对角线AD-BC
≤3
≤2
直线度AC、BD
≤1
≤1
直线度AB、CD
≤2
≤2
AEB
CFD
壁板示意图
5.3.3环形件加工尺寸偏差
加强包边角钢等环型构件加工成型后，用弧型样板检查间隙不应大
于4毫米，放在平台上检查其挠度不得超过工件长度的2‰，且不得大于
10毫米。
5.3.4构架制作的偏差要求:
序号
项
目
允许偏差
1
钢板
长度
±2mm
挠曲矢高
1.5mm
长度
±2mm
型钢
2
不直度
1‰L
钢管弯曲型钢、钢
3mm
管与样板间隙
长度±5mm
3梯子
踏步间距
±3mm
4
长宽
+5mm
平台
3mm
局部凸凹度
一节柱高度H
±3.0mm
5
柱身弯曲矢高fH/1500,且不应大于5.0mm
钢柱
一节柱的柱身
H/250，且不应大于5.0mm
扭曲
6.柜体安装
6.1基础验收
备注
L为型
钢长度
柜体的基础在施工前应按施工图和有关规范进行检查验收，并校对
基础施工单位提供的基础检查记录。
6.2柜体部件的安装
根据设备的结构、现场的条件及机具情况采用倒装法进行安装。
基本做法为底板安装→柜盖安装（外圈盖板暂不安装）→设置倒装立柱→第一层（注:
顺序从柜顶往下排）柜壁安装→第二、三二十八层柜壁
安装（第二十八层预留一张壁板暂不安装）→T档板架台构件组装→T档板组装→活塞组装→第二十八层预留的壁板安装→外圈盖板安装→立柱安装→其余部件安装。
6.3底板的铺设与焊接
首先在基础上放纵横十字轴线，并画出槽底板的圆周线,然后按图纸设计铺设底板，底板铺设之前必须要按图纸要求进行底板的防腐处理，
底板找平找正后,复检柜底直径尺寸是否符合设计要求,然后焊接中幅板，其焊接的原则为先焊横缝后焊纵缝，接着焊接边缘板的对接焊缝。
边缘板与中幅板间的搭接缝待下圈板与边缘板之间的环状角缝焊完后再焊接。
焊接用CO2气体保护焊，以把焊接产生的应力消除掉为原则，从
中部往底板边缘逐步焊接，从而把焊接应力往边缘上赶，直到应力消除，底板焊接完后，起拱弧度不能大于10㎜，或则必须进行校平。
6.4柜盖顶的组装与焊接
先在底板上预制好柜顶胎具，胎具制作采用计算法做胎，在计算时应考虑底板的上拱度、第一层壁板的高度及橘瓣下料的几何尺寸。
然后
立第一层壁板，安装好包边角钢（包边角钢与柜壁暂不焊接），此时可进行顶板组装。
组装过程中焊工始终配合铆工点焊顶板的搭接缝，焊接前
焊工应检验所点的焊缝是否符合要求，检查合格后，即可根据柜顶焊缝数配备焊工，使之均布在整柜顶上，采用分段退焊法由中心往外施焊。
柜顶板施焊完毕之后，焊工可进行包边角钢与柜顶板，包边角钢与柜壁板搭接焊缝的焊接，焊工均布四周采用分段退焊法向同一方向施焊。
6.5液压顶升拱顶罐倒装法的吊装
6.5.1液压顶升拱顶罐倒装法的工作原理
在罐内均布设立16台液压顶升机，罐壁设胀圈，用托架将罐体、胀
圈与液压千斤顶连在一起，在罐底上放置一台液压泵站，用高压胶管通
过液压接头元件，把各部液压顶升机连接起来，将泵站打出的高压油传
送到各个顶升机，使液压顶升机Ⅰ、Ⅱ级活塞杆升起，将拱顶气柜顶升
到工作高度。
一节罐壁组装完后，再由液压泵站回油，使液压顶升机降
到原位。
如此反复数次，直到气柜组装完。
该倒装法直得注意的是，当
罐体高度达到30米以上时，垂直度大于30㎜，顶升机不能顶升，或顶
升机不能同步操作时,严禁对罐体顶升。
6.5.2液压顶升拱顶罐倒装法的组成
液压顶升拱顶罐倒装法，其工装机具由液压顶升索具系统、液压顶
升机油路系统、仪表操作台系统组成。
其中倒装机具液压顶升索具系统
主要由液压千斤顶、中心柱、液压顶升机外罩、固定外罩的角钢斜撑、
连接中心柱和液压顶升机外罩的带加紧丝的拉杆、胀圈和胀圈与液压顶
升机连接的顶升托架组成；液压顶升机油路系统由液压泵站、液压，指
示灯开关和限位开关组成。
6.5.3液压千斤顶的技术要求:
（1）液压千斤顶有效工作行程或有效起升高度:
2300㎜，液压千斤顶活塞直径不小于200㎜。
（2）在油管或液压站出故障的情况时，所顶的重物不得在重力的作用下下滑。
（3）在最大高度及最大超升重量时，千斤顶不失稳。
（4）液压顶活塞顶端采用内螺纹承台方式，便于更换联接形式，顶底部为法兰式，液压千斤顶工作方式为垂直或水平状态。
（5）液压千斤顶的顶升速度为60㎜/min,液压站的操作方式为电动操控，16台液压千斤顶可以同时集中控制升降，也可以逐台进行控制调整，
在最大负荷时，也可带负荷调节升降高度。
（6）16台液压千斤顶在顶升或下降过程中保持升降速度应一致，在
2300㎜范围内，误差不大于10㎜。
6.5.4液压千斤顶受力验算
倒装时必须顶升的部件包括:
顶盖及全部柜壁板。
最大的重量为213+23++34=270吨，每次提升的高度h=板高+500
则hmax=1.5+0.5=2m
提升荷载Qmax
根据公式Q=k1k2（Q1+q）
式中:
Q1---最大提升重量
270吨
q---
索具重量取
0.8
吨
k1---
动载荷系数取
1.1
k2---
不均衡系数取
1.1
则Qmax=k1k2（Q1+q）=1.1×1.1（270+0.8）=328吨
因此可采用16台30吨液压千斤顶，每个液压千斤顶承受的最大压力Nmax：
Nmax=Qmax/16=20.5吨＜30吨,
故选16台30吨液压千斤顶满足吊装要求,液压千斤顶在槽底均匀
分布。
为防止液压千斤顶在负重时倾斜，在每个液压千斤顶后侧增设两
根斜拉撑并把每个液压千斤顶与其它液压千斤顶在直径方向相连以增强
稳定性，选用角钢∠63*63*5。
每个液压千斤顶需顶升外罩各一套，选用
［28＃槽钢。
6.5.5液压顶升机外罩的设置
液压顶升机外罩起固定液压顶升机罐体和保证活塞杆顶升时稳定的
作用。
主要构造有2根3.5米槽钢［28，4块两瓣的弧形板，1块顶盖板
等组成，其中2块弧形板套在液压顶升机罐体上，另2块弧形板分别套在Ⅰ、Ⅱ级活塞杆上，控制两级活塞杆工作时不倾斜，保证液压顶升机
工作时的垂直度。
6.5.6中心柱的设置
中心柱的构造由φ273×10钢管斜撑角钢、角钢圈和钢板组成，设置中心柱主要是平衡液压顶升机外罩所受的外倾覆力矩和组对拱顶罐盖时
作为罐盖板组对的支撑胎具，保证起吊的安全和稳定。
6.5.7胀圈与顶升托架的设置
因气柜柜体的重量大，直径也大，所以要保证提升时壁板不变形必
须采用胀圈的形式，其主要目的是提高罐壁的刚度。
胀圈采用两根［16#
槽钢滚制，并拼成箱形来焊接，每段长度为6米，共分为十六段，组装时以十六台螺旋16吨千斤顶调整其直径的大小以达到与槽壁紧密结合。
胀圈要先紧固在罐壁上，以后再将吊装托架组装在胀圈上，使胀圈、
罐壁、托架、液压千斤顶连接在一起形成吊装机具（如图一）。
本工程中共有16个30吨的液压千斤顶，所以共设有16个顶升托架，顶升托架采用δ=20的钢板制作并加筋。
1、胀圈（槽钢［16＃］2、顶升托架3、顶升机
顶升托架示意图（图一）
6.5.8液压顶升机外罩斜支撑的设置
液压顶升机外罩斜支撑主要是固定和稳定外罩，斜支撑用角钢∠
63*63*5，用电焊条将一端焊在顶升机外罩上，另一端焊在气柜罐底板上。
6.5.9带加紧丝拉杆的设置
用带加紧丝拉杆将中心柱与液压顶升机外罩连在一起，调整拉紧每
个液压顶升机外罩，使它们保持一定的垂直度，当液压顶升机带负荷工
作时，能保证动力系统的平衡。
加紧丝拉杆采用φ16的圆钢和M20的螺旋扣。
6.5.10设置顶升装置所需材料汇总
材料名称规格单位数量
钢板δ=10㎏1500
钢板
δ=16
㎏
1500
钢板
δ=20
㎏
2500
槽钢
［28
㎏
4000
槽钢
［16
㎏
4000
角钢
∠63×6
㎏
1500
钢管
φ273×10
㎏
800
圆钢
φ16
㎏
500
螺旋扣
M20
套
64
6.6壁板的组装和焊接
6.6.1柜壁板是主体结构施工的关键性部位。
首先按设计尺寸加上由于壁
板在焊接过程中的收缩量在柜底板上划线并打冲眼，每块板的内壁位置以此为基准。
考虑到焊机把线长度以及施工操作，因此，要求将柜底的划线引至槽钢上，在槽钢点焊内、外限位挡块。
利用吊车将预制好的壁板轻轻地吊至顶定部位。
边吊装壁板边点焊
壁板立搭接缝，点焊要求点焊牢固，保证在起吊过程中点焊焊肉不被拉
开。
当围完一层壁板之后，留下活口不焊，在其上、下口采用反正扣螺
栓将两边锁住。
用已组装调试好的液压千斤顶将柜体缓慢顶升至组装高
度，停止顶升,施工操作人员从洞口进入柜内，在每道纵缝距上下设置一
块弧形板（弧形板弦长1.8m，δ=10mm），纵缝中部以Φ57×4管子支撑
在柜底。
柜壁组装经有关人员检查符合后，焊工即可在柜壁外侧进行纵缝施
焊（活口暂不焊接），外侧焊缝留下盖面层不焊，进入柜内施焊内侧焊缝，施焊完毕之后再将柜外盖面层焊接完。
焊工焊接时必须执行有关焊接规范，采用分段退焊法施焊。
柜壁环缝组对时利用活口处上下反正扣螺栓张拉两侧壁板，使新围
一层壁板贴紧上一层圈板，间隙不大于1mm，当搭接量、搭接间隙、垂
直度及圆弧度达到要求后，可以进行活口焊接和点焊搭接缝。
焊工先在
柜内进行仰角花焊，外侧焊工则均布向同一方向进行分段退焊，直至施
焊结束。
每圈壁板组对完成后立缝点焊间距在200mm左右,立缝焊前要用3块弦长约800mm的内弧板加固，以防焊接变形。
壁板安装的质量要求:
①包边角钢的对接焊缝和顶圈壁板的立缝相互错开200mm以上,角钢高出壁板的局部偏差为±4mm。
②内壁板上任意点水平直径的允许偏差为±19mm,每圈壁板检测两处,并做好记录。
③相邻两壁板接头高低差不大于2mm,在整个圆周上,任意两点间高低差不大于6mm。
④周长偏差不大于组装圆周长度的±0.2‰,每圈检测上下两处。
⑤安装完毕后的筒体壁板铅垂度偏差每节范围内不应超过其高度的3‰.累计偏差不大于30mm。
⑥筒体总高度偏差不超过其总高度的±1‰,累计不超过30mm。
⑦筒体的直线度应按1.5‰进行控制。
6.6.2柜体附件安装的要求:
开孔或补强圈外缘应离开焊缝100mm以上,安装接管应保证和筒体轴线平行和垂直，法兰面应平整，螺栓孔的分布应
跨中无变形。
6.7T档板架台构件及T档板的安装
T档板架台构件及T档板的方法是把预制好的零部件从底层壁板预留的一块壁板的位置运到柜体内，然后利用柜顶盖板外圈预留孔设的吊
点来组装T档板架台构件及T档板。
6.8活塞安装
6.8.1把活塞部件从底层壁板的预留口运到柜体内，然后首先组装活塞底板（活塞底板的铺设、焊接与柜体的底板方法一致），最后利用柜顶盖预
留孔设的吊点组装其余部件。
6.8.2平衡锤的轮子在轨道上运行应无卡阻现象。
6.8.3活塞在调整钢绳长度后，各根钢绳张紧程度基本相同，在运行时倾
斜量不大于±30㎜。
6.9立柱安装
立柱分两节在地面组装，然后用90吨汽车吊分两节吊装立柱，立柱
的垂直度安装允许偏差不大于35mm，用经纬仪检查。
6.10环形走道、斜梯的安装
环形走道和斜梯根据不同的高度选择相应的汽车吊来进行吊装，安装
顺序为先安装环形走道，再安装斜梯，斜梯的安装顺序为从下往上安装。
7.密封机构的安装
7.1密封橡胶布帘及其余部件在柜壁下层板预留口不封密之前从预留口运
至柜体内。
密封橡胶布帘安装之前在柜体内的所有施工作必须完成，密
封橡胶布帘采用在柜壁气孔设吊具来进行吊装。
7.2密封橡胶布帘必须采用专用夹具整体吊起，个吊点的受力应均匀，就位后再用螺栓固定。
7.3密封橡胶布帘与角钢或槽钢连接处必须涂以专用粘接剂，粘接剂涂刷应严格按照其使用说明进行。
7.4表面需镀锌的零部件，镀锌后表面应平整光滑，不允许有毛刺。
8.柜体管道、阀门及柜体设备安装
柜体管道主要包括DN300放散管、φ57×3.5蒸汽管和φ108×4的
氮气管，放散管的安装采用倒装法，蒸汽管和氮气管的安装均在管道支
加架上进行组装焊接。
焊接质量要符合《现场设备、工业管道焊接工程
施工及验收规范》（GB50236－98）的要求。
阀门主要有煤气放散阀和电
动式煤气密封蝶阀，它们的安装均用吊车吊装就位安装。
柜体设备重量轻，直接用人力就位找正。
9．气柜涂装
9.1由于气柜的工作环境比较恶劣，储气的气体有腐蚀性，且日后维修困
难，因此要对基层处理的质量、涂料的品种、涂料的厚度要严格控制。
涂装工作要由合格的专业队伍施工，有严格的质量管理和验收制度。
9.2所有构件表面应采用喷砂除锈，等级为Sa2.5，按国家标准（GB8923
－88）执行；除锈完毕后用高压空气吹净，4小时内涂刷第一道底漆加以保护。
9.3涂料的涂装分以下几部分：
9.3.1气柜底板下表面在工地涂煤焦油沥青漆一道30um。
9.3.2气柜底板上表面、T挡板架台刷环氧煤沥青厚浆型防锈漆四道，总
厚度≥250um。
▽16.900以下侧板内表面、活塞底板下表面刷环氧煤沥
青厚浆型防锈漆三道，厚度≥150um。
9.3.3气柜外表面及外部构件刷H06－2环氧富锌底漆二道40um，H53－
6环氧云铁防锈漆一道60um，J52－61氯环化聚乙烯面漆二道
80um，
总厚度≥180um，其余部位采用同样涂料，总厚度≥150um。
9.4所有构件在刷过第一遍面漆以后3天以上方可投入安装。
安装时损坏
的底漆、面漆应在安装后进行修补，待所有构件安装完后，才刷最厚后一遍面漆。
9.5涂料的总厚度必须保证，不以遍数作为依据，每遍涂层厚度及总厚度必须用便携式磁性涂层测厚仪来测量。
10.质量保证措施
10.1在工程开工前,认真做好施工准备工作,根据设计单位提供的施工图纸,搞好图纸会审工作，并对参加施工的人员进行技术交底。
10.2有关技术负责人要明确各自岗位责任，组织制定保证质量的措施，明确各项质量标准,充分调动参加施工和管理人员的质量意识，杜绝质量事故的发生。
10.3焊接在此项工作中占有相当的比重,所以焊工必须持证上岗，焊工三个月没有进行焊接作业的，也不能进行焊接。
10.4搞好班组自检、互检和交接检的基础上，根据验收规范和质量标准，从施工准备到竣工验收的各个环节上进行严格检查和监督。
10.5不合格的材料、半成品不准进入下一道工序。
10.6计量器具必须检定合格才能投入使用，在使用中要按检定周期检定。
10.7柜底板所有焊缝用真空法检测，侧板所有焊缝用煤油渗漏试验进行
检测，对不符合要求的焊缝要进行补焊，对于该层焊缝不符合要求，不
能进行顶升进入下一层安装。
11.安全保证措施
11.1凡进入施工现场的施工人员，必须遵守现场施工纪律，戴好安全帽,
在施工过程中，牢固树立安全意识。
11.2施工人员要服从命令,各守其职,各工种协同工作,不得擅离岗位。
11.3组对安装时，高空作业多，各种脚手架应牢固可靠。
11.4高空作业必须佩带安全带。
11.5起重作业由专人指挥，起重臂下不得停留；抱杆安装完毕先进行试
吊，合格后方能投入使用。
11.6现场的用电设备应有可靠的接地保护，夜间作业应有足够的照明；各种机具、设备、材料、构件等要按施工平面图堆放，保证现场整洁文明。
11.7当顶升机组有一台不能动作时，严禁进行顶升操作。
12.保证进度的措施
12.1施工人员必须熟读图纸、了解内容。
12.2施工进度计划应根据现场的实际情况及时调整，使之具有较好的操
作性。
12.3施工中发现的问题及时汇同有关人员解决，当天的问题当天落实，不留过夜。
12.4采用新工艺、新方法。
13文明施工措施
13.1按照施工总平面图的设置进行施工，严禁侵占场地道路，现场杂物
及包装板等要及时清除，施工机具摆放做到井然有序。
13.2严格遵守业主厂规，不准随意破坏设施及绿化。
13.3按业主指定的地点堆放材料，避免影响业主的正常生产，如有必要，与业主联系。
13.4施工完毕，及时恢复损坏的场所以及清理现场的垃圾。
13.5安全文明施工，做到“工完、料尽、场地清”
14.保修服务
工程交工验收后，为了保证设备的正常运行，我们配备维修人员，
负责设备的维修工作，在规定的保修期限内，如果出现安装质量问题，
我们无条件进行设备维修，做到随叫随到。
超出保修期，我公司承建的
工程出现问题，或由于非我公司的责任，工程出现质量问题，只要业主
需要，我公司同样全力予以保修。
15.主要施工机具需用表
序号
机具名称
规格
数量
1
半自动切割机
2台
2
卷板机
20*2000
1台
3
交流焊机
4台
4
2气体保护焊机
16台
CO
5
角向磨光机
Φ125
10台
6
碳弧气刨
2套
7
手拉葫芦
10吨
16台
8
手拉葫芦
2吨
5台
9
手拉葫芦
1吨
5台
10
汽车吊
8吨
1台
11
汽车吊
16吨
1台
12
汽车吊
90吨
1台
13
载重汽车
5吨
1台
14
螺旋千斤顶
16吨
16台
15
螺旋千斤顶
10吨
4台
16
液压千斤顶
30吨
16台
17
真空泵
1台
18
烘干箱
1台
19
保
升级会员 