上海焦化有限公司4万吨/年苯酐工程
设备组对焊接施工方案
中国化学工程第六建设公司
二○○三年三月
目 录
1 编制说明 2 编制依据 3 设备概况
4 设备组对前的准备工作 5 组对与焊接 6 安全技术措施 7 劳动力配置 8 机具、材料计划 9 检验、测量器具配备表
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1 编制说明
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目中有部分设备系分段到货，需现场组装焊接。这些设备直径大，且组对位置均为空中组对，为保证施工进度和质量，特编制本方案。 2 编制依据
2.1 上海焦化有限公司4万吨/苯酐项目招标文件
2.2 中国华陆工程公司设计的《上海焦化公司苯酐工程设备布置图》（初步设计） 2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2.4 我公司以往施工经验 3 设备概况
3.1 需组焊设备的各种设计参数如下表所示
现场组焊设备一览表 表3-1
序号 1 2 设备位号 R101 T101 设备名称 氧化反应器 尾气洗涤塔： 塔体 烟筒 3 E108A/B/C/D 切换冷凝器 规格尺寸(mm) φ5700×3700 φ4300×1700 φ1800/2200×4300 φ8600×3280×5650 材质 15Mo3 C.S C.S 重量t 220 14.36 4×52t 分上下两段 分段情况 主体分三段 分两段 SS316L 51. 备注 含七台附件 3.2 对于氧化反应器的组焊工作，详见《氧化反应器组组装方案》。本方案重点介绍T101和E108A/B/C/D的现场组焊工作，根据现场的实际情况及吊装机具的能力，以上设备均采用分段正装，立式组对的方法。 4 设备组对前的准备工作 4.1 清理现场
施工现场应清除一切有碍工作的障碍物，保持整洁。 4.2 基础准备
4.2.1 T101基础：塔体基础业经验收，清理、放线、铲麻面和放垫铁等工作。在塔体吊装就位前，基础混凝土强度必须达到设计强度的80%以上。
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4.2.2 E108A/B/C/D基础
4.2.2.1 其钢架基础业经验收，各项偏差应符合下表要求
E108A/B/C/D钢架偏差表 表4-1
序号 1 2 3 检测项目 中心线位置（纵横向） 垂直度 支腿支承面标高偏差 允许偏差（mm） ±5 ＜4 单个：±5 相互间：±3 备注 4.2.2.2 考虑到切换冷凝器本身的组对特点和钢架状况，应对钢架加设临时支撑（[12），如图4-1所示，连接方式采用焊接。 单位: 4.3 其它组对用电和手段用料等已准备齐全，并能满足施工需要。 5 组对和焊接 图4-1 钢架基础临时斜拉示意图125.1 设备复验：设备到货后，应对设备进行复验，检查其规格尺寸，应符合表5-1的要求。若有不合格处，则应及时报告业主和监理单位，并进行调整、处理。
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设备尺寸复验要求 表5-1
序号 1 2 3 4 检测项目 错边量b 外圆周长 棱角度E 筒体不直度 允许偏差(mm) ≤10%S，且≯3 ±11 10%S+2，且≯5 ≤35 用弦长等于400mm的样板检查 备 注 5.2 坡口检查：坡口尺寸及型式应符合设备制造图和设计图纸的规定，且坡口表面不得有任何裂纹、夹渣、分层等缺陷。常用坡口示意如图5-1所示：
5.3 搭设组对平台
5.3.1 T101：在塔体和烟筒的对口处预先搭设钢脚手架平台，此平台应为内外两侧均有，如图5-2所示。
5.3.2 E108A/B/C/D：考虑到设备系长方体组对焊缝，因此应事先搭设沿四台设备周边布置满堂脚手架，铺设组对平台以供组对焊接使用。如图5-3所示。 5.4 组对 5.4.1 T101：
5.4.1.1 定位板、连接板的焊接
按图5-5所示在塔体内侧0°、90°、180°、270°四个位置上焊好组对定位板，在塔体和烟筒外侧对称焊好八块连接板，如图5-5所示，定位板、连接板焊接同正式焊。
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单位:图5-1 坡口尺寸图 连接板塔壳不锈钢定位板 5.4.1.2 下段塔体安装
塔基础检查验收合格后，铲出基础麻面，采用卧浆法卧置平垫铁，并找正找平。将下段塔体吊装至基础上，找好方位，利用经纬仪在两垂直面内测量塔体倾斜度。倾斜度可利用斜垫铁调整使其小于10mm。塔段找正合格后，拧紧地脚螺栓，复检塔下段倾斜度。合格后即可进行塔体空中组对。如图5-6。
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螺栓塔体图5-5 定位、连接示意图 经纬仪经纬仪 5.4.1.3 上段塔体安装
利用150t吊车将上段塔体吊放至下段塔体上，调整好方位。移动吊臂调整塔体铅垂不直度，使塔体总体铅垂度小于30mm。见图5-7。
图5-7
图5-7 上段塔体找正示意图
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经纬仪经纬仪图5-6 下段塔体找正示意图 5.4.1.4 塔体总体不直度、错边量、间隙要求等技术指标达到后可进行点焊工作，点焊由4名焊工按图5-8所示顺序同时对称进行。点焊长度50-80mm。 点焊完后，检查塔体组对尺寸偏差是否超差，合格后进行正式焊接。 底层焊道焊完后，吊车方可松钩。
图5-8 T101点焊位置示意图 5.4.1.5 T101组对示意如图5-9所示。错边量的调整可利用图5-10所示的卡具进行调整，使其小于2.6mm。 筋板 =3mm对接环焊缝角焊缝 1800mm加强板 2=10mm H=80mm
T101图5-9 组对示意图 7
5.4.2 E108A/B/C/D
5.4.2.1 定位板的焊接：按图5-11所示在设备外侧的几个位置上焊接好组对定位板，定位板焊接同正式焊。
图5-11 切换冷凝器组对定位板布置示意图
5.4.2.2 下段安装：利用80t吊车将E108A下段吊至钢架基础上，并找正找平，固定，合格后方可组对上段。其余三台设备的下段均以其为准进行找正。 5.4.2.3 上段安装：利用150t吊车将E108A上段吊放至下段上，初步找正、找平。在组对间隙适合处临时对称焊4-8点。
5.4.2.4 利用如图5-10所示的卡具调整对口错边量，使其小于1/4δmm。 5.4.2.5 找正、找平设备的中心线、标高和水平度，各项技术指标符合要求后可
图5-10 组对用卡具示意图单位： 8
进行点焊工作，点焊由4名焊工按图5-12所示顺序同时对称进行。点焊长度50-80mm。
图5-12 E108A、B、C、D点焊位置示意图 5.4.2.6 点焊完后，检查设备组对尺寸偏差是否超差，合格后方可进行正式焊接，底层焊选焊完后，吊车方可松钩。 5.5 焊接
5.5.1 所有参与焊接作业的焊工必须取得正式的上岗操作资格证方可施焊。 5.5.2 焊接方法和焊接材料的选择
T101和E108A/B/C/D焊接方法和焊接材料选择一览表 表5-2
序号 1 设备位号 T101 焊接方法 手工电弧焊 焊接材料 E-0-18-12Mo2-16 φ3.2mm 材质 备 注 00Cr17Ni14Mo2 焊条使用前烘烤 2 E108A/B/C/D 手工氩弧焊打底电焊盖面 Ho8Mn2SiAφ2.5mm E4303 φ3.2mm C.S+C.S 5.5.3 焊缝焊接
5.5.3.1 T101焊缝焊接时宜采用双人对称、分段倒退焊，以减少焊接变形。如图5-13所示。E108A/B/C/D横焊缝焊接宜采用四人对称，逆向倒退焊，如图5-14所示。
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5.5.3.2 T101焊接时正面施焊，反面使用碳弧气刨清根。正面施焊完毕后方可令吊车松钩。
5.5.3.3 为避免风力影响焊接质量，正式施焊时应在操作平台周围围用棚布搭设起防风棚。
5.5.3.3 焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。
5.5.3.4 定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝的正式焊接过程中不致开裂。
5.5.3.5 在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方
图5-14 E108A、B、C、D组对焊接次序图图5-13 T101 组对焊接次序图 10
可施焊。
5.5.3.6 与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
5.5.3.7 严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。 5.5.3.8 焊缝施焊完毕后，应经无损探伤检查，T101还应经酸洗钝化合格后方可焊接加强环和筋板，对于这两处的角焊缝，共焊肉高度K不应小于10mm。 5.5.3.9 T101施焊时，为防止焊接飞溅损伤母材，应在焊口附近50mm范围内涂以石灰粉，并于焊接工作结束后，对焊口及其两侧100mm范围内进行酸洗纯化处理。 5.5.3 焊接检验
5.5.3.1 焊缝外观应过渡均匀，成型美观，无气孔、飞溅、咬肉过深等缺陷存在。 5.5.3.2 环焊缝应按设计文件要求进行无损探伤，执行标准按GB3323-87执行。5.5.3.3 对无损探伤不合格处应坚决进行返修，并对该焊工所焊的同类焊缝进行双倍复验，直到合格。
5.6 组焊工作结束后，检测各项技术指标，应符合表5-3的要求：
设备组对各项技术指标要求 表5-3 序号 1 2 3 4 5 6 项目名称 错边量b 棱角度E 垂直度 直线度 不圆度 管口方位 允许偏差（mm） ≤1.2 2.6 H/1000，且≯30 ≤30 ≤9 ±5℃ 用弦长400mm的样板检查 备 注 5.7 全部工作结束后，按设计文件和图纸要求对设备进行压力试验。 6 安全技术措施
6.1 进入现场必须戴安全帽，高空作业必须佩带安全带。
6.2 组对操作平台四周应加设防护栏杆和安全网，以确保施工作业时的人身安全，风力大于四级时不得进行吊装和组焊作业。 6.3 设备未固定前吊车不得松钩。
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6.4 焊工不得手持把线登高，并应特别注意保护吊装索具。
6.5 现场氧气瓶、乙炔气瓶等必须按规定放置，施焊场所周围易燃物品必须彻底清除。
6.6 认真执行各工种、专业（高空作业、交叉作业、用电、吊装等）安全操作规程。
6.7 严禁从空中抛物下落，若需要均应以绳系人传递。 6.8 施工人员进入塔内作业时，塔外应设专人监护。 7 劳动力配置表 见表7-1
劳动力配置一览表 表7-1 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 工 种 施工队长 技术员 铆 工 焊 工 钳 工 吊车司机 电 工 起重工 力 工 合计 数量（人） 1 1 5 6 2 4 1 5 8 34 备 注
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8 机具、材料计划 见表8-1
机具、材料计划一览表 表8-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 名 称 IHI150t 吊车 叉车 钢丝绳 道木 槽钢 钢板 钢板 经纬仪 水准仪 X光探伤机 角向磨光机 烘干箱 恒温箱 焊条保温筒 电焊机 碳弧气刨 空气压缩机 脚手架管 脚手扣 跳板 工字钢 无缝钢管 TG-800E 25t 5t φ52.0－6×37＋1－170 φ32.5－6×37＋1－170 250×250×2000mm [12 δ=12mm δ=24mm δ=8mm(0Cr18Ni9) S2 J2 3050 φ125 φ100 500℃ 150℃ ZX5-400-2 φ45×3 250×6000×50mm Ⅰ22 φ219×9 规格型号 单位 台 台 台 台 米 米 根 米 平方米 平方米 平方米 台 台 台 台 台 台 台 个 台 套 台 吨 个 块 米 米 数量 1 1 1 1 15 60 40 180 20 4 3 1 1 1 4 2 1 1 2 7 1 1 2 100 100 5 5 制作平衡梁 加固钢架 用于制作鞍座、卡具制作工装 备 注 租用 9 检验、测量器具配备表 见表9-1
检验、测量器具配备一览表 表9-1 工程项目 检测参数名称 中心线 长度 垂直度 焊缝高度
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目 参数允许偏差 ±5mm ±10mm ≤15mm ≥10mm 配备器具名称 钢卷尺 钢盘尺 经纬仪 焊口检测尺 13
器具准确度 1mm 1mm 0.5mm 0.5mm 单位 把 把 台 把 数量 1 1 1 2
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