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钢烟囱吊装施工方案

发布日期:2019-06-06    人气:614    栏目:新闻资讯

施工目的:

本施工方案为烟囱钢内筒吊装施工方案。为保障烟囱钢内筒安装可以安全、优质、高效的运行,保障施工机械、设备的正常使用,保障人身健康与财产安全,做到防患于未然,特制定本方案。

 工作施工特点

1)、技术上高难度、质量上高标准、安全上高风险的“三高工程”。

2)、钢平台、钢内筒主导工序施工工艺的独特性和复杂性。

3)、主要工序必须依次流水,不许平行或错位。具有不可变更的刚性施工关键线路。

4)、主导工序施工作业面只能自上而下垂直递进展开,单位时间内的可实施作业面始终局限在狭小封闭空间。

5)、烟囱采用爆炸焊钛钢复合钢板的钢内筒,工程量大,施工难度相对加大,工期非常紧张。

作业程序、方法

施工工序总体安排

施工准备→卷板预制→拼装焊接→钢内筒吊装。

钢内筒卷板工艺

1 总则

卷板包括为获得给定形状的部件对板材所施加的所有热力-机械操作(加热循环、变形和成形后的任何热处理)。卷板工艺应不会使部件材料的性能降低到低于所要求的最小值。因此,必要时应在成形之后进行热处理恢复材料的性能以符合要求。

2适用范围

2.1板材采用冷卷、温卷、热卷应根据卷板机能力及钢板特性确定。

2.2.当有A类焊接接头,且有冷裂纹倾向的钢种,必须经热处理后才能冷卷或冷校。

2.3下列情况下应采用热卷或热校。

a.设备能力限制不能温卷、温校时;

b.板材拼接;

c) 新钢种及工艺上有特殊要求的材料按专门工艺卷制。

2.4下列情况可采用温卷温校(回火温度以下)或冷卷温校

a.冷卷能力不够时

b.筒体板料厚度裕量有限

c.长大板料

d.Cr-Mo钢中厚板

e.对筒体压坑有严格要求时。温卷、温校应考虑卷板能力,板料供货状态及其使用要求,其加热规范遵照热处理工艺。

3操作人员要求

3.1 操作工必须经过专门的理论和实际培训,要求对所操作机器的性能、特点及其使用条件有比较详尽的掌握。

3.2.操作工必须学会设备的简单维护与维修,并定期对设备进行有必要的检修,使其处于完好状态,使用前检查调试无误后方可使用。

3.3.在操作设备前必须认真熟悉产品的工艺要求,按照工艺所提供的工艺参数执行卷板工艺。

4 卷板操作要求

4.1.卷板和校圆前操作工应检查来料实际尺寸,分清材质,检查板面、板厚,焊缝情况,并要熟悉卷板机运行情况。对氧化皮较多有凸出异物和不利于卷板情况时应禁止卷板(校圆)反应技术部门处理。

4.2.卷板时注意毛坯放正定位,防止错边及大小口,卷有色金属和复合板料时,须垫软金属及保护板,防止划伤及压坑。

4.3.卷板和校圆前必须清除毛坯上的铁屑杂物,冷卷过程中必须及时扫去剥落下来的氧化皮,以防止压坑及损坏设备,热卷热校筒体必须经过喷砂或喷丸处理清除氧化皮。

4.4.用天然气加热炉加热时应尽量保持中性火焰。

4.5.板料热卷合口后取下筒体时,应立即将合口处接缝焊牢,防止筒体冷却收缩使合口张开。

4.6.筒体加热卷校时,其加热规范按热处理工艺说明书,高温校圆要在650℃以上完成,随后卸压继续让筒体在卷板机上慢速转动,直到筒体冷却到一定温度,方可取下筒体,以防止筒体变形。

4.7.热校筒体时,同一炉零件,应根据校圆先后,适当调整辊子压力及操作方法,防止筒体校圆时圆周被碾长。

4.8不锈钢和复合钢板制容器筒节的卷制,一般要求必须在专用的辊床上进行,若在其它卷扳机上卷制时,要认真检查辊床表面不得有凹凸和尖角毛刺等异物存在,必要时打磨光滑,或加衬筒卷制。

4.9.带焊缝板件的成形

a)禁止焊接的铁素体钢在150℃以下进行成形操作,然而,无论其为热成形或冷成形的焊接或非焊接的部件,在成形后都允许进行轻微的冷态整形。

b)焊接后再卷板成形的工作,成型前应将焊接接头磨平。

4.10.筒节和锥形段的成形

   a)板材件进行滚卷成形时,应将前缘部分用卷曲或压制法预弯。在最终弯曲之前应将两端平的未成形边缘削除去,以避免在纵焊区产生非弧形的平板区。然而,当其为大直径的薄壁筒节时,如果留下的平板区符合下述形状准则,则此要求为非强制性的。

b)在成形操作过程中,尤其是在钢板与卷辊或模具之间使用垫板时,应采取预防措施以避免工件产生伤痕。例如在热弯过程中,制造商应采取一切必要的预防措施清除钢板表面脱落的氧化皮,以防止工件表面上产生压痕。

c)用压力机进行压制或弯曲时,压力机压模在每一种压程上都应使压模覆盖钢板整个宽度。

4.11.热卷板材料的加热温度按照热处理工艺说明书,如由于操作不便,需将加热温度降低时,允许在该材料的回火温度下卷板、校圆。

4.12.筒体校圆完成后由检查员按下述公差要求检查。

5形位允差

5.1.圆度

在垂直于壳体中心线的任何横截面上,最大与最小内径之差(mm)应小于下列两式中的较小值:

(D+1250 )/ 200 或 D / 100式中D 为所取截面名义内径(mm)。壳体直径可在内表面或外表面测量。在外表面测量时,应按所取截面的壁厚进行修正。当截面上有开孔时,最大与最小内径之间的允许差值可以增大开孔内径的2%。

5.2.圆筒体的形位偏差

壁厚小于10mm 承受内压的容器(用长度等于圆筒壳体中心线处20°开角所对应弦长的圆筒壳体设计形状的扇形样板进行测量)其与理论形状的偏差应不超过最小钢板厚度的5%再加3mm。当该偏差的长度不超过在两个圆周焊缝之间测量的圆筒体长度的1/4,并且最长不超过1m 时,此偏差可以增大25%。

5.3.最大直线度偏差件产品技术条件。

5.4.应在容器竖立或卧置队时进行测量以验证上述5.1和5.3中规定的值。当容器卧置时,为了补偿偏差,在第1 次测量之后将筒体翻转90°重复测量,并取两次测量的平均值。  

6.3钢内筒拼装焊接 

 1.因为钛钢复合板外侧为Q235B的碳钢,内部为1.2mm厚的钛板,因此在拼装焊接时外部采用二氧化碳保护焊,内部采用氩弧焊。

2二氧化碳保护焊施工工艺

1 起弧

(1)保持干伸长不变。

(2)倒退引弧法,在焊道前端10—20mm处引弧。

(3)接头处磨薄,防止接头未熔和。

2 收弧

(1)保持干伸长不变。

(2)在熔池边缘处收弧。

起弧与收弧工艺,虽然说CO2的起弧与收弧工艺简单,但若达到一定的质量要求,掌握规范的操作工艺是很必要的。

起弧工艺:起弧之前在焊丝端头与母材之间保持一定距离的情况下,按下焊枪开关。在起弧时,保持干伸长度稳定。起弧处由于工件温度较低,又无法象手工焊那样拉长电弧预热,所以应采用倒退引弧法,使焊道充分熔和。

收弧工艺:CO2焊收弧时,应保持干伸长度不变,并把燃烧点拉到熔池边缘处停弧,焊机自完成回烧、消球、延时气保护的收弧过程。

3 操作方法

(1)左焊法(右→左):余高小,宽度大,飞溅小,便于观察焊缝,焊接过程稳定,气保效果好(有色金属必须用左焊法),但溶深较浅。

(2)右焊法(左→右):余高大,宽度小,飞溅大,便于观察熔池,熔深深。

(3)运枪方法:锯齿形摆抢。

(4)平角焊不摆或小幅摆动。

(5)立角向上焊,采用三角形运枪。

(6)焊枪过渡:熔池两边停留,在熔池前1/3处过渡。

(7)枪角度:垂直于焊道,沿运枪方向成80—90°角。

(8)试板:间隙2.0—2.5mm,起弧点略小于收弧点。无钝边,反变形1°。

(9)予防缺陷:

防夹角不熔—烧透夹角。 防层间不熔—注意枪角度。                           

 焊接参数

1 电流、电压

U2=14+0.05I2

     焊接电流应根据母材厚度、接头形式以及焊丝直径等,正确选择焊接电流。短路过渡时,在保证焊透的前提下,尽量选择小电流,因为当电流太大时,易造成溶池翻滚,不仅飞溅大,成型也非常差。

   焊接电压必须与电流形成良好的配合。焊接电压过高或过低都会造成飞溅,焊接电压应伴随焊接电流增大而提高,应伴随焊接电流减小而降低,最佳焊接电压一般在1-2V之间,所以

焊接电压应细心调试。

电流过大:弧长短、飞溅大,有顶手感觉,余高过大,两边熔合不好。

电压过高:弧长长、飞溅稍大,电流不稳,余高过小,焊逢宽,引弧易烧导电嘴。

2 干伸长度 

    焊丝伸出导电咀的长度为干伸长度,一般经验公式为10倍的焊丝直径I=10d。规范大时,略大。规范小时,略小。

   干伸过长:焊丝伸出长度太长时,焊丝的电阻热越大,焊丝熔化速度加快,易造成焊丝成段熔断,飞溅大,熔深浅,电弧燃烧不稳。同时气保护效果不好。

   干伸过短:易烧导电嘴。同时,导电嘴发热易夹丝。飞溅物易堵塞喷嘴。熔深深。

 电流    200A以下 200~350A  350~500A

干伸长度  10~15mm   15~20mm   20~25mm

3 气体流量    L=(10—12)d   L/min

过大:产生紊流,造成空气侵入,产生气孔。

过小:气保护不好。

风速≤2m/s 时不受影响。

风速≥2m/s 时应采取措施。    

①加大气体流量。 ② 采取挡风措施。

注意:当发生漏气时,会使焊缝出现气孔,必须处理漏气点,不能用加大流量的方法补充。

4 电弧力

当不同板厚、不同位置、不同规范,不同焊丝,选择不同的电弧力。

过大:电弧硬、飞溅大。

过小:电弧软、飞溅小。

5 压紧力过紧:焊丝变形,送丝不稳。过松:焊丝打滑,送丝慢。

6 电源极性

直流反极性:熔深大,飞溅小,焊缝成型好电弧稳定,且焊缝含氢量低。 直流正极性:在相同条件下,焊丝熔化速度快。是反极性的1.6倍,熔深浅,余高大,飞溅很大。在堆焊、铸铁补焊、高速焊时采用。

7 焊接速度

   焊接速度对焊缝内部与外观的质量都有重要影响,当电流电压一定时:

   焊速过快:熔深、熔宽、余高减小,成凸型或驼峰焊道,焊趾部咬肉。焊速过快时,会使气体保护作用受到破坏,易产生气孔。同时焊逢的冷却速度也会相应加快,因而降低了焊逢金属的塑性和韧性。并会使焊逢中间出现一条棱,造成成型不良。 

   焊速过慢:熔池变大,焊道变宽,焊趾部满溢。焊速慢易排出熔池中的气体。因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。

   选择焊接参数应按以下条件:焊缝外型美观,没有烧穿、咬边、气孔、裂纹等缺陷。熔深控制在合适的范围内。焊接过程稳定,飞溅小。焊接时听到沙...沙的声音。同时应具备最高的生产率。

   CO2焊的焊接规范主要包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度和气体流量。这些参数对焊丝的加热和熔化及焊缝成型都有很大影响。 

2. 氩弧焊施工工艺

1.焊前准备措施

(1)焊前仔细清理焊口,基板坡口表面及坡口内外每侧10~15mm范围的油、漆、锈、水渍等污物必须清理干净,并打磨至露出金属光泽。

(2)基板对接坡口应内壁齐平,错口值不应超过壁厚的10%且不大于1mm。

(3)焊材发放要正确,记录要齐全规范。

(4)焊接组装的待焊工件应垫至牢固,以防止在焊接过程中产生变形或附加应力

(5)焊条使用前必须烘干,焊接过程中焊条必须存放在小型保温筒内随用随取,保温筒温度保持在80-110℃之间。

(6)焊接过程中每道焊缝焊接完后必须进行清理和自检,合格后方可进行下道焊缝的焊接。

(7)在坡口的加工时必须保证坡口角度为60°。

(8)多层焊时严格控制焊层的厚度小于或等于4mm。

(9)焊接时宜采用偏小焊接电流或大电流快速度焊接。

(10)焊接时为减少焊接应力,在第二层焊接完后,可采用锤击焊缝以减少焊接应力。但在第一层焊接完后严禁锤击。

(11)焊接过程中焊缝表面严禁出现裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。

(12)焊工在焊前进行的工艺评定过程中焊接的试件必须作无损检测、拉伸试验、弯曲试验、硬度试验和端口检查。

(13)现场监督员必须坚持原则,树立质量第一的思想,严把质量关。

(14)不锈钢焊接时,采用小的热输入(小电流快速焊接),多层焊时,必须等待前一层的焊缝冷却后在焊接次一层的焊缝(焊缝可采用浇水冷却),严格控制层间温度,试焊过程中焊条不允许摆动,采用窄焊缝的操作技能,在焊接过程中的结束和中途断弧,收弧要慢且填满弧坑,防止弧坑裂纹的产生,确保焊接质量。

(15)焊接钛板时,保护的氩气的纯度≥99.99%,焊接过程中当氩气瓶的压力降至1MPA时应停止使用。 焊缝有较严重焊接缺陷时,应将其彻底铲除后再采用手工加丝钨极氩弧焊方法进行补焊。不得用重复熔化方法来清除焊接缺陷。补焊次数一般不得超过2次。一般的焊接缺陷可用钨极氩弧焊机进行再熔化来修整缺陷。

(16)一根焊丝在焊接时,如遇中间停焊,应将受热焊丝的端部剪除10-20mm(因焊丝端部已在400℃以上暴露在大气中)氧化金属,再重新焊接。

2.焊接工艺措施

2.1、环境要求:设计要求,钢板焊接应在温度高于0℃的环境中进行。并应采取措施减少焊接风力,现场风速应符合:手工电弧焊接不大于8m/s的要求。

2.2、焊接现场具有防潮、防雨、防雪设施。

2.3、不同焊材应分类存放,焊条使用前应按照说明书要求烘干,重复烘干次数不得超过两次,焊工焊条领用后放入保温桶内随用随取

2.4、焊缝外观质量要求:

2.4.1、焊缝表面不允许存在气孔、夹渣、裂纹、未焊透和深度大于0.4mm咬边等缺陷,焊缝与母材应光滑过渡,防止缺陷处应力集中而产生冷裂纹。

2.4.2、咬边深度不得大于0.4mm,深度小于0.4mm的单个咬边必须打磨光滑,咬边深度大于0.5mm或连续咬边长度大于10mm必须进行补焊。补焊后得焊缝必须进行打磨与母材光滑过渡。

2.4.3、焊接过程中,每焊接一层后必须将药皮清理干净后进行自检,对出现的焊接缺陷必须进行补焊,补焊合格后清理干净方可进行下一层的焊接。

2.4.4、钛板焊接时,焊接工艺的关键因素是氩气的保护,评定焊接工艺的最简单的方法是:一般银白色保护最好, 几乎不存在有害气体的污染。深黄色,金黄色焊缝对力学性能影响不大,紫蓝色、深蓝色,表示已经被有害气体污染。如果表面呈灰黑色、灰色,表示保护不好,已经被严重污染,这样的焊缝不能使用。

2.4.5、钢内筒焊接方法:

根据工程特点,卷板在构件场地进行,分块运至施工现场,组拼无误后进行纵横连接,受现场场地限制,连接采用手工电弧焊及气体保护自动焊接。环型焊缝必须在该焊缝上下侧的纵焊缝全部完成后进行。焊接环焊缝时有2名焊工,焊接时保持位置对称、间距相同,各焊工要求步调一致,方向一致,定位焊接时焊接材料、焊接工艺、焊工应与正式施焊相同,定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣等现象,否则清除重焊。各层焊缝的接头应相互错开。现场焊缝应连续施焊,不得中途停焊。基材(Q235B)焊接时,需在背面加衬垫,防止飞溅物碰到钛层。每道工序焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝的外观质量。

2.5、焊接质量要求及检验

2.5.1、钢内筒制作、安装,验收对以下各阶段应分别进行检查:零部件的加工制作,构件的拼装和焊接、焊缝的检验、构件涂底漆前的准备、构件涂面漆前的准备、涂漆后漆膜完好后方可结构整体保温安装;

2.5.3、零件在加工前应对原材料进行检查,对进口钢材尚应取得商检检验证明。对材料表面的缺陷处理应在调整前进行,边缘表面部应损伤和裂缝,用砂轮清理痕迹应顺边缘方向进行;

2.5.4、零部件边缘进行机械自动切割、刨边加工等工艺后,其表面的不平度不能超过0.2mm,连接边缘的垂直度不能超过0.1mm,不符合上述要求均可用磨平缓的方法加以修整;单节组装后不得留过夜再施焊纵缝,组装点焊时严防咬肉。焊缝应在有维护、不受雨和雪、大风侵袭的环境里进行;

2.5.5、缝的开头和收尾应用小引弧板引出焊体外,焊毕用氧气切割引弧板;

2.5.6、钢板焊接时应在温度高于0度的环境中进行;

2.6.7、在卷板成型前必须将焊缝打平,卷板成型后的焊缝可不受此限制;

2.6.8、焊缝质量检查,按《钢结构施工及验收规范》进行,按二级质量要求进行检验,对接焊接质量采用超声波方法检验。

2.6.9、对接焊缝允许偏差:焊缝余高允许偏差1.5+1.0mm;焊缝凹面值不大于0.5mm,焊缝错边不超过1.0mm,组装成型过程中不得用锤猛力敲打。内筒的周长允许变差10mm,椭圆度应满足错边不超过1mm要求,且不大于10mm。

2.6.10、不论安装还是制作的焊缝都必须做好施工记录。

2.6.11、支座环上螺栓孔的允许偏差:孔与孔之间尺寸不得超过1.5mm,孔径不超过1.0mm,同心度不超过20mm。支座与筒体间隙最大不超过1.5mm。

2.6.12、焊缝的检验及返修:

2.6.12.1、焊缝检验,按《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001进行,按二级焊缝质量要求进行检验,用超声波探伤进行内部缺陷的检验,钛贴条的角焊缝的无损检测采用着色和氨渗透方法,超声比例为20%,着色比例为100%。焊缝成型良好,焊缝过渡圆滑,焊波均匀,焊缝宽度匀直。焊工对所焊焊缝及时清理药皮后100%自检,专职质检员做25%抽查,并认真做好记录。

2.6.12.2、检验前,探伤人员应了解受验工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况.  焊缝检验前,应划好检验区段,标记出检验区段编号;

2.6.12.3、检验频率f一般在2-5MHz范围内选择,选用2-2.5MHz公称频率检验.特殊情况下,可选用低于2MHz或高于2.5MHz的检验频率,但必须保证系统灵敏度的要求.  耦合剂选用适当的液体或糊状物作为耦合剂,耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性,不应对材料和人体有作用,同时应便于检验后清理,典型的耦合剂为水、机油、甘油和浆糊,耦合剂中可加入适量的"润湿剂"或活性剂以便,在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂.

2.6.12.4、按照要求钢内筒检测为Ⅰ级检验,探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂技.探伤表面应平整光滑,便于探头的自由扫查,其表面粗糙度不应超过6.3μm,必要时应进行打磨:检测时采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面20%进行探测;检验时,可沿边缘使探头与焊缝中心线成10°-20°作斜平行的扫查,为确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号,可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式;环缝检验时,对比试块的曲率半径为探伤面曲率半径0.9-1.5倍的对比试块均可采用;纵缝检验时,对比试块的曲率半径与探伤面曲率半径之差应小于10%.

2.6.12.5、检验结果的等级分类:
 2.6.12.5.1、最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷,根据缺陷指示长度按规定予以评级。
2.6.12.5. 2、最大反射波幅不超过评定线的缺陷,均应为Ⅰ级。
 2.6.12.5.3、最大反射波幅超过评定线的缺陷,检验者判定为裂纹等危害性缺陷时,无论其波幅和尺寸如何,均评定为Ⅳ级。
 2.6.12.5.4、反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷,均评为Ⅰ级。
2.6.12.5. 5、反射波幅位于Ⅲ区的缺陷,无论其指示长度如何,均评定为Ⅳ级。
 2.6.12.5.6、不合格的缺陷,应予返修,返修区域修后,返修部位及补焊受影响的区域,应按原探伤条件进行复验。 
  2.6.12.5.7、无损探伤检验不合格时,应在缺陷两端的延伸部位增加检测长度,增加的检验长度应为该焊缝总长的10%且不小于250mm,若不合格,检测焊缝应为100%。

2.6.17质量记录的填写内容及书写要求:质量验收及作业过程中的施工记录由项目部专业质检员整理,要求资料真实,字迹清楚,检验记录主要内容:工件名称、编号、焊缝编号、坡口形式、焊缝种类、母材材质、规格、表面情况、探伤方法、检验规程、验收标准、所使用的仪器、探头、耦合剂、试块、扫描比例、探伤灵敏度.所发现的超标缺陷及评定记录,检验人员及检验日期等。

6.4钢内筒液压顶升施工工艺  

烟囱钢内筒的计算重量约为620吨.设计标高为2支长烟囱:169米、1支短烟囱:149米,平均每个烟囱为80节钢板,总计提升为79次,采用液压倒装法施工。本次提升采用的设备是3台SQD-150-120型松卡式千斤顶。

6.4.3 液压提升施工工艺

    液压提升动力来自中央控制台,其中包括电机、油泵、油箱、换向阀、安全阀、压力表、按钮盘、配油器、截止阀等。高压油经软管送至双作用油泵,通过换向阀实现油缸的往复动作。活塞杆是空心的,中间穿一提升杆。在油缸的上、下各有一个自位单向卡头,在油缸往复运动时,可自动完成提升杆的步进式工作。提升杆拉动滑板,滑板支架的轨道移动。在滑板上装有两块托板,用托板提动胀圈,使筒体提升,实现倒装工艺要求,滑板与支承架轨道间采用无润滑衬板。

6.4.4 液压提升装置制作

6.4.4.1 提升平台的制作与作用

因为钢内筒为悬挂式钢烟囱所以提升平台设计高层平台,提升支架应均匀布置在钢内筒外壁,尽量靠近壁板,以减少支架的弯距。提升架是由四根75*7高300的宽600角钢笼固定在168米平台,钢绞线由上至下反挂在液压提升装置上。


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