1、新南京某煤气站钢结构气柜施工组织设计第一卷 工程概况1.1 工程概述南京*煤气储配站位于南京市*门外*大街南端西侧，占地约42700 平方米。该项目的建成主要是为了解决南京市城市管道煤气储气能力不足等问题。因此优质高速地建成该装置，对保证城市东部和西北部用气高峰时的供气压力、改善人民生活条件、满足城市现代化发展的需求具有十分重要的意义。工程主要内容包括一座15 万m3 湿式螺旋气柜及压送机房、消防水池等附属配套设施。本工程15 万m3 低压湿式螺旋贮气柜（简称气柜）的主体结构由一个直径72.5m 的钢水槽和能升降的塔1、塔2、塔3、塔4、塔5（亦称钟罩）组成。气柜升起后的总高度为57.85m，
2、有效容积16.65m3，总耗钢量1600t，它是我国广泛使用的大型煤气贮罐之一。主要设计参数：公称容积 150000m3几何容积 172620m3总耗钢量（设计） 1589238Kg设计压力 124/161/199/238/276（mmH2O）有效容积 166500m3本工程的主要实物量：1.1.1 气柜的主要实物量(1)主要构件安装工程量序号气柜分部结构名称安装工程量（t）备注1水槽底板之中幅板180.68115 块2水槽底板之中边板28.6729 块3水槽壁板238.87203 块4导轨104.61(包括垫板)共192 件5菱形板184.106(厚度3mm) 共192 件6上下水封槽275
3、.5147钢结构324.007包括立柱垫梁顶梁8顶板132.6039水槽平台19.16010水槽斜梯各塔平台、梯子、样杆20.60011人孔、检查孔0.950水槽2 个塔体9 个12导轮座64.160192 套13铸铁配重5.704200 件14溢流管1.8153 个15闸门0.2461 个16其它10.217附件、垫板螺栓等17合计1591.910 (2)焊接工程量（工地焊接量）： 43200m(3)刷油面积： 5400m2(4)结构吊装工程量： 1520t(5)半成品运输量（包括措施）： 1750t(6)检验工程量：1)X 光拍片 357张2)超声波探伤 154m33)焊缝真空试漏 502
4、1m（焊缝）4)气密性试验 16730m（焊缝）5)充水量 77170m3（2 次量）6)水封槽充水检漏 120t7)附件及配件：放散孔 DN500 1 个测试孔 DN100 8 个铸铁配重 5.704t导轨 192 根闸门 DN300 1 个防雷设施 1套1.1.2 附属分项工程设备、管道、电气仪表主要实物量1)机械设备 8台（其中萝茨风机6 台）2)工艺管理 990m（4537206）3)给排水管道 1500m4)电气设备 10Kv变压器2 台，高低压配电柜26台，配电箱6 个，电缆3900m1.2 工程特点(1)气柜外形结构庞大，各项几何尺寸难以控制，并且水槽与塔体间彼此互相独立，而又互
5、相联系，因果关系密切，因此无论是构件制作还是现场安装，其几何尺寸均应准确。(2)气柜工作介质有毒、易燃气体。这就要求安装时各塔焊缝有足够强度和严密性。(3)气柜露天运行，且介质腐蚀力强。因此防腐刷油施工质量要求高，且工程量大。(4)气柜水槽和各塔施工安装均有大量的高空作业，操作面狭小，施工难度大。(5)施工工期短，焊接工程量大。(6)工艺管道大于等于DN400 管道采用钢板卷管卷制组对焊接工程比较大。1.3 施工技术关键(1)水槽底板、壁板的组装和焊接。要求采用特定的制作、安装工艺，用钢板组成一个直径72.5m 的敞口圆形槽。其关键在于有效地控制各层壁板的不圆度、圆弧度和垂直度。(2)塔体骨架
6、的几何形状要求十分严格，其关键在于测量定位要准确，并严格控制各塔上下水封的不圆度和同心度，以及导轨的平行度误差、径向突出度误差在设计规定的范围内。(3)大跨度的拱梁吊装难度大，吊装方案的选定、机械的选择、安装措施等应全面综合考虑，不许任何疏忽大意。(4)导轨的预制安装要求十分严格，气柜顶包边角钢须劈八字，制作工艺也比较复杂。(5)气柜的防腐刷油质量，直接关系到气柜使用寿命。刷油面积大（5400m2）操作间隙狭小。(6)工艺管道卷管制作量大，周长、椭圆度、偏差要求高。1.4 工期质量目标1.4.1 根据技术标函要求，以及本公司承建同类工程的施工经验，将采用新技术、新工艺，精心组织施工，安装工期为
7、230 天，即安装开工日期为97 年11 月1 日，竣工日期为98 年6 月15 日。1.4.2 质量目标分部、分项工程一次交验合格，单位工程一次交验合格率100%，单位工程一次交验优良率达100%，创省部优质工程。1.5 单位工程划分本安装工程分为一个单位工程，下属容器分部工程、机械设备安装分部工程、管道安装分部工程、电气装置安装分部工程、自动化仪表安装分部工程。详见分部分项工程一览表（附录二）。分项工程按国家现行质评标准划分。第二卷 施工组织机构设置2.1 施工组织机构设置南京市*煤气储配站安装工程实施项目法施工，成立*局安装公司*煤气储配站工程项目经理部，配备一套有丰富施工经验、管理水平
8、高、并熟悉化工装置和煤气柜施工的项目管理班子和作业队伍。拟派曾任南京东陶有限公司、金桐磺化装置工程、南京油脂化工厂工程等项目经理的邹映标同志担任该工程的项目经理；由曾任南京油制气厂调峰工程、金桐石化烷基苯工程、抚顺洗涤剂化学厂等工程项目副经理的宋长贵同志担任该工程施工经理；由曾任南京油脂化工厂工程、济南合成纤维厂工程、济南轻工化学总厂工程（5 万m3 气柜安装）等项目技术负责人的南京公司副总工程师*同志担任该项目的项目总工程师。下设工程技术科、质量安全监督科、供应科、动力科、经营财务科、办公室共五科 一室。先派曾参加过南京油制气厂调峰工程、金桐烷基苯装置、扬子乙烯、阜宁化工厂等化工装置施工的人
9、员组成十个施工作业队，充分发挥专业施工能力和突击施工能力，结合本工程实际情况，按项目法实行全面管理，并根据现场情况进行施工组织机构的设置。详见附录一。2.2 施工力量布置根据南京市*煤气储配站工程的特点及工作量，我们计划安排9个施工队（共248 人），具体分工如下：(1)铆焊一队、二队：气柜本体预制队，主要施工有大拼板底板预制6m6m、水槽壁板（16mnR）卷板、各塔立柱的预制打孔、棱形板的预制上下挂圈煨制、包边角钢制作、拱架的预制、拱板的下割预制等等。(2)铆焊三队、四队：气柜本体安装队，主要施工有，底板的安装、水槽壁板安装、水槽壁柱的安装、水槽平台安装、塔一塔二塔三塔四塔五安装、拱架顶板安
10、装以及气体的升降试验，包括轨道胎具的制作，轨道的预制和安装。(3)管道一队、二队：分别承担厂区各种地下管道的安装、压送机房设备的配管、阀门井的配管以及气体本体配管。6308 的管道全部采用钢板卷制，要在管道开工前提前预制及运输。(4)电仪队：承担变电所设备安装及厂区的动力照明施工任务。(5)土方队：专门负责地下管道的挖土、回填土、各种阀的砌筑以及场地平整。(6)防腐队：负责气柜本体的防腐，以及管道的防腐工程。2.3 劳动力需用量计划劳动力需用量计划详见附录三。第三卷 施工进度及主要控制点设置3.1 总体安排及主要控制点设置为确保整个工程施工程序，我公司以15 万m3 气柜制安为主线，其它附属设
11、施为辅线，保证在230 天内完成全部安装施工任务。为保证工期，在具备施工条件的情况下，九个施工队全面施工。同时提高施工现场机械化作业程度，提高施工生产效率。另外，加强现场的统一调度和管理，理顺土建和安装专业的关系，使工序间搭接紧密、协调动作。根据本工程特点，设置3 个控制点：第一个控制点：98 年1 月25 日完成水槽底板、壁板制作安装。第二个控制点：98 年5 月20 日完成气柜主体制安。第三个控制点：98 年6 月15 日前完成装置试车、竣工验收。3.2 施工进度计划根据该工程的工期目标，我们采用微机网络计划编制技术，编制该工程的施工网络计划。施工网络计划见附录四（略）。第四卷 主要施工方
12、法及技术要求4.1 气柜制作和安装4.1.1 气柜的主要设计参数和气柜主要钢结构设计型式和数量4.1.1.1 气柜的主要设计参数见下表序号气柜分部结构名称设计参数直径(外) D 外(mm)高度H mm)气柜升起时各塔高度(mm)拱高及拱顶半径(mm)1水槽底板727002水槽壁板7250095003塔1714008500180704塔2703008500266205塔3692008500351706塔4681008500437207塔5670001413057850H=5580R=1033504.1.1.2 水槽和塔体壁板、水槽底板及5 塔顶板厚度气柜水槽壁板自下而上厚度为：20、20、16、
13、12、10、8、6mm。水槽底板之中幅板为6mm，边板为10mm。5 塔上带板为12mm，下水封带板为10mm，其余各塔上下水封带板均为8mm。塔5 顶板之中心板厚为6mm，中幅板为4mm，边板为12mm。塔1 至塔5 菱形板均为3mm。水槽壁板材质为16mm，其它材质均为Q235A。4.1.1.3 气柜主要钢结构设计型式和数量见下表序气柜分部主要钢结构设计型号及数量号结构名称水槽和各塔立柱垫梁导轨菱形板斜梯及盘梯顶架1气柜水槽56 根90 根T1塔5L=4150I 32a组合件主梁组合件2塔体184 根56 根56 块T232 根L=9200L=132803666组合件组合件38kg/m10
14、8193I18a L=321503塔体272 根48 根48 块T3L=9200 组合件L=13210 24kg/m4262 108193组合件次梁32 根4塔体364 根32 根32 块T4L=9200L=132106454组合件组合件24kg/m108193L32a 10 I=163615塔体464 根L=9200 组合件32 根L=13210 24kg/m32 块6454 108193T5 组合件6塔体564 根24 根24 块L=9200L=132108431I20a24kg/m1081934.1.2 气柜安装施工程序基础交接，复测验收水槽底板划线安装、调整、焊接、真空试漏水槽侧壁板放
15、线定位水醴壁板安装、调整、焊接水槽侧壁板安放定位线水槽壁板无损探伤检查、返修水槽内导柱安装、调整、焊接水槽侧外部走台安装垫梁安装、调整、焊接各塔下水封基准线投放、定位一塔下部槽钢圈安装、调整、焊接一塔上水封安装、调整、焊接一塔导轨安装、调整、焊接一塔壁板安装、调整、焊接二塔下水封安装、调整、焊接二塔立柱安装、调整、焊接二塔上封安装、调整、焊接二塔导轨安装、调整、焊接二塔壁板安装、调整、焊接三塔E四塔E五塔下封安装、调整、焊接五塔立柱安装、调整、焊接五塔上固定圈安装、调整、焊接五塔导轨安装、调整、焊接五塔壁板安装、调整、焊接钟罩顶梁中心支架安装、调整、焊接钟罩顶梁安装、调整、焊接钟罩顶板安装、调
16、整、焊接各层走台安装、调整、焊接导轮安装、调整、焊接外部钢梯安装配重块安装水封室工艺管道及设备安装、调整等气密试验（调整配重块）升降试验注：（1）、 各塔壁板焊缝随安装进度，同步进行煤油渗透试验。（2）、各塔下水封施工完毕后，立即进行注水渗透试验。4.1.3 主要施工方法（采用50t 履带式吊车由外向内逐层正装法安装）4.1.3.1 基础验收按照土建设计图纸的技术要求和土建施工技术记录，对基础的平整度和水平标高用水准仪进行测量复验。不合格处，应由土建施工单位处理并达到要求后方可铺设水槽底板，并要求土建施工单位提供基础沉降观测点（16 个）。整个钢筋混凝土圈梁水平标高测量，拟测量内外两圈，外圈标
17、尺放置半径R = R 基外- 150mm，内圈标尺放置半径R = R 基内 + 150mm，两圈测点间隔均为1m 并互相交错（及时标志水槽壁的测量点）。基础外形尺寸允许偏差规定如下：（1） 基础中心线与设计要求的位置允许偏差为20mm。（2） 环形茂盛的内径允许偏差为50mm，宽度允许偏差应在50mm 以内。（3） 环形基础标高允许偏差为10mm，表面在抹灰找平之后，其水平允许偏差不大于5mm。水平偏差应用水平仪检查，其测点应在水槽壁的位置上，测点间距为2m。（4） 环形基础内应呈圆锥状向中心突起。4.1.3.2 水槽制作安装4.1.3.2.1 底板的预制铺设和焊接基础验收合格后，可进行底板的
18、铺设工作。气柜底板中幅板的连接形式为对接，边板之间为对接，边板与中幅板之间为搭接。4.1.3.2.1.1 底板预制底板的边缘为弓形板，中幅板为6m 6m 的大拼板。底板边缘板及中幅板下料按设计院审核通过的排版图，在预制平台上施工。下料前应对板材的质量和几何尺寸进行检查。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。钢板板边不直度 2mm，板宽偏差为1mm，板长对角线 2mm。焊接组对前要认真清除板边脏物、氧化铁瘤，用砂纸打磨去铁锈。钢板下料及开坡口后锤击以清除切割残余应力。焊接组对时，将4 张6 1.5 6000 的钢板组对成6 600 6000 板，
19、留1mm 间隙，控制两板错边量在1mm 以内，点焊固定。焊接时每条焊缝均采用两名焊工分段退焊法施焊，同时采用小电流细焊条等焊接工艺参数，以控制大拼板变形。大拼板以手工焊完一面后翻转，翻转时用两只卡兰卡住板边，以两根钢丝绳通过吊梁起吊翻转（图1）后继续焊接另一面。焊接完毕后，用大锤沿焊缝敲击一遍，以消除焊接应力。预制大块拼板采用煤油渗漏检查，合格后再对其几何尺寸检查，允许偏差如表1。表1 预制板的尺寸偏差测量部位板宽板长对角线之差对接接头允许偏差11.52搭接接头允许偏差21.53除安装焊缝两侧留50mm 外，大块拼板按设计要求涂刷防腐漆。4.1.3.2.1.2 底板的划线、铺设根据排版图在中心
20、定位板上划出纵横向中心线，就位时使该中心线与基础中心线重合，然后连接两端铺设中心条板。沿中心条板两侧铺设中二条板、中三条板、中四条板.。如图2 所示。底板的铺设直径应比设计直径大2，铺设完毕后，须进行检查测量。根据排版图从基准线开始依次向两侧铺设边环板。所有焊接衬板在大块底板吊装就位前按设计尺寸定位焊在底板边，并在焊缝处补刷油漆，随大块底板一起吊装就位。4.1.3.2.1.3 大块底板的吊装就位吊装底板要设计如图3 所示的专用吊架，吊装时通过基础外环道上的起重机利用吊架来实施。中幅板全部就位后，根据焊接工艺要求调整对口间隙和对接错边量，并用卡具进行固定。卡具间距约为500mm，在底板与焊接衬板
21、间间隙大于1mm 处，可适当增加夹具。全部底板组装完毕后，要进行平整度检查，局部凹凸不平处用图4所示方法予以校平。 4.1.3.2.1.4 底板焊接底板的焊接采用手工电弧焊。施焊时先焊中心条板短缝，然后焊中二条板、中三条板、中四条板短缝，最后焊接各条之间长缝。中幅板焊对将边环板与中幅板连接处的夹具（角钢楔子）松开，暂不焊接。中幅板的长缝两端距边环内缘亦留出500mm 左右暂不焊接，待边环板找正定位焊后，再进行焊接。施焊时每条短缝均由两名焊工同时从中间向两侧以分段退焊法施工，长缝由十二名焊工焊，并应采取相同的工艺参数。第二、第三遍的施焊方法与条一遍相同，但焊缝接头处应错开。边环板下中幅板焊接时，
22、必须安排24 名焊工等距离分段跳焊法和相同的焊接参数作业。4.1.3.2.2 水槽壁板预制和安装4.1.3.2.2.1 定位、划线底板安装结束后，壁板安装前，应进行定位和划线工作。（1） 圆心定位。气柜的水槽壁和塔1、塔2、塔3、塔4、塔5 壁板是半径不同的同心圆。它们的圆周尺寸和安装位置准确与否，将对气柜升降有很大影响，其圆心是否同心关键在于中心点固定。实际上底板中心点在划线时很难控制得好，为此我们采用在中心点焊接中心底座板方法来保证圆心定位。固定时先将中心标记底座凹形板直接焊接在底板中心处，再在上面安装一个可以拆卸的中心杆，并有凸形底座顶板压紧固定。测量时，将盘尺一端套入中心杆上，以此来保
23、证中心点的相对固定。中心定位板安装形式如图 5 （2） 划线1） 划线内容：、通过圆心相互垂直的十字基准线；、水槽底板外沿尺寸线；、水槽壁板的圆周位置线；、水槽壁板外侧立柱的等分位置线；、垫梁安装位置线；、塔1塔5 下水封安装位置线。2） 划线半径R。划线半径R 应考虑基础坡度和焊接收缩。即：式中：R-实际划线半径 （mm）r-设计图纸所标之半径 （mm）h-坡度造成的中心高度 （mm）C-收缩余量，取设计图纸所标半径的24.1.3.2.2.2 水槽壁板预制根据现场供应板材规范绘制板图，要注意底板边板焊缝，立柱边缘与壁板纵缝的错开距离应大于200mm。根据排板图切割。切边前在距切割线200mm
24、 处划出检查线并作为自动切割机的轨道放置线，切割机运行的轨道边缘必须与检查线重合。切边完毕后调整切割机割头的角度，切割坡口。坡口切割完毕后，应锤击钢板边缘以消除切割残余应力。放线切割后的误差必须符合GB50205-95钢结构工程施工及验收规范钢结构制作部分的放样号料切割的规定。钢板切割坡口后，再进行滚圆，用弧形样板检验弧度合格后，用吊机吊至施工平面图上指定地点的临时胎具上，以防变形。详见弧形壁板运输胎架。4.1.3.2.2.3 水槽壁板安装水槽壁板安装采用正装法施工。水槽壁板按图纸设计共七层圈板，自下而上壁板厚度分别为20mm、18mm、16mm、12mm、10mm、8mm、6mm，其施工方法
25、为：调整底板边环板水槽壁板安装处垫梁的水平度，并划出水槽下圈壁板内侧安装位置线；设置内侧卡具（并用弧形卡具固定纵缝处114 个）；组对点焊下圈壁板，纵缝点焊固定，留两个收缩活口，环缝暂不点焊；焊接纵缝（与组装同时进行），最后焊接活口纵缝；设置第二圈壁板组装卡具（在下圈壁板上部焊下卡具纵缝，然后焊接第一圈壁板与底板T 角缝，内外各114 个）；以同样的方法组装焊接第二圈壁板；再以两样的方法焊接第三、四、五、六、七圈壁板（包括水槽平台架）。当第一圈壁板组装经激光测距仪测量符合要求、焊接完成收缩活口后，在气柜水槽内侧设置内靠山，其中9 米高靠山56 组，底脚靠山11个。9 米高靠山采用18#工字钢，
26、底脚靠山采用1084 的钢管，底脚靠山不能直接焊在气柜底板上，只能在气柜底板上焊接250250mm ,=8mm 加强板，靠山底部焊在加强板上。因水槽壁板厚度每圈不同，在吊装每圈壁板时，为控制水槽椭圆度，在靠山外侧加不同壁厚的钢板并点焊到靠山外侧。水槽壁板每圈组对结束后都要用激光测距仪进行测量，并用同一把50mm 钢盘尺对水槽外侧周长进行测量，以保证水槽的椭圆度和水平度，在水槽壁板安装过程中，同时进行焊缝无损探伤，水槽壁板16Mn 与底板Q235-A 焊接采用E4315 电焊条焊接。水槽壁板16mm 与水槽壁板焊接采用E5015 电焊条焊接，焊条必须烘干，焊条烘干温度350，恒温150。水槽壁板
27、焊缝“X”射线探伤比例如下表：板厚（mm）纵缝（%）环缝（%）T 型缝（%）合格标准8-1210515JB4730-94 要求级合格1220530水槽壁板组焊结束后，及时拆除56 组内靠山以及卡具，补焊被靠山卡具覆盖处焊缝，补焊的焊缝质量要求和水槽壁板质量要求一样。壁板安装时，吊装前的壁板需作好坡口，校正圆度，吊装时需用临时加强的掌架防止变形。每一圈壁板吊装从相对两点开始，各从开始点向两侧进行吊装，最后汇合两块板必须留有足够的余量。如图6 所示。壁板垂直度的测量，纠正正式作应在吊装过程中反复进行。考虑到焊后收缩，一般上口稍许外倾。如图7 所示。-图6 a壁板吊装示意图 图7 壁板安装过程中的垂
28、直度 壁板每层上口水平不允许有阶突变，如相差不大可局部修差，相差较多时应将高出部分全部修去。为保证水槽侧壁高度，最上带壁板高度应预先留有余量，经高度测量，打过水平后将余量割去。4.1.3.2.2.4 水槽立柱和平台的安装水槽立柱的安装：待最上一圈壁板组装、焊接完毕后，用垂直线将56 根水槽立柱在底板上的等分点返到罐壁上部，借助于吊车将立柱吊到组装位置，利用活动平台进行组装和焊接。水槽平台的安装：根据正装法的施工需要，先将水槽平台预制好，当水槽最上一圈壁板在地面预制、焊接成型后，将水槽平台支架焊在水槽最上圈的安装位置。水槽组装焊接后，检查调整水槽壁上口的直径偏差、局部凹凸度及上口水平度，确认符合
29、要求，再将平台铺设安装在平台支架上。4.1.3.2.2.5 充水试验和基础沉降观察水槽施工完毕后立即进行充水试验，同时进行基础沉降观察。（1） 沉降观测点的分布：充水试验情况下，每天早、晚各对基础上的24 个观测点测量一次，以掌握气柜基础的沉降情况。（2） 注水速度和检测要求应符合表2（3） 如果沉降超过规定值，则应立即减速缓上水速度，甚至停止上水，直到沉降量达到稳定后再恢复上水。注水加压步骤每次注水高度（m）每次充水时间（h）每次静止停放时间（h）允许沉降量（mm）11.168165-1021.168165-1031.168165-1041.168165-1050.588165-1060.588165-1070.588165-108
