中国化学工程第三建设有限公司 马 钢 比 欧 西 空 分 项 目 一号空分装置冷箱安装工程
施工方案(措施)
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中化三建马钢比欧西空分项目经理部 2005年 12 月 23 日
№ 目 录 1、工程概述 2、编制依据 3、施工程序
4、施工方法及技术要求 5、施工进度计划 6、工程质量控制措施 7、安全技术措施 8、施工平面布置图 9、劳动力需用计划 10、施工机具、计量器具及施工手段用料计划 11、季节性施工技术措施
12、 职业安全卫生与环境管理、文明环境措施 13、冷箱钢结构安装工程危害辩识、评价控制措施表 附：一号空分装置冷箱结构安装平面布置示意图 一号空分装置冷箱结构安装进度计划 1、工程概述 1.1工程概况 本工程为马钢比欧西空分项目，装置规模为4万m3/h。 业 主：马鞍山马钢比欧西气体有限责任公司 设计单位：北京中寰工程管理有限公司 监理单位：马钢设计研究院有限责任公司 项目管理公司：北京美盛沃利工程技术有限公司 施工单位：中国化学工程第三建设公司 空分冷箱设备是该装置的关键设备之一，根据提供的设计图纸和资料，冷箱由NA-BOX和EA-BOX 两部分组成，材质大部分为碳钢。设计参数如下： （1）NA-BOX，尺寸为9.11mx10.79m，高度为57.6m(局部为51.2m), 箱体由四面冷箱板、两块顶板和底部支撑桁架组成。冷箱板每3米一层，共19层，采用螺栓及焊接两种连接形式。在底部支撑桁架的顶部(15.2m标高)，设有一层带低温防护的平台用于安装氩塔。在冷箱内部，沿高度设有三道水平桁架拉接东西向箱体两侧墙板。 （2）EA-BOX：EA冷箱钢结构外壳由侧墙、顶板、吊架和两个屋面桁架组成。冷箱直接座在基础上。EA冷箱的尺寸为7.2mx10.9m，高度约为15m。 为了指导现场施工，特编制此施工方案（脚手架搭设方案、防腐刷漆方案见相应方案）。 1.2工程特点 1.2.1冷箱结构高大，空中组对施工难度大，垂直度要求高。 1.2.2冷箱分片组装，吊车站位时间长。 1.2.3冷箱为四周封闭的钢结构框架，箱内塔、容器，管道密集布置，部分设备悬置在冷箱壁上，箱内施工作业狭窄，高空作业多。 1.2.4 冷箱的安装应与冷箱内设备的安装交叉进行，施工中应做好工序安排，加强协调，并注意安全防护和施工成果保护，确保冷箱和设备的施工安全和质量。 2、编制依据 2.1冷箱施工图 1376-1A02-CS-C1- 2.2《钢结构工程施工及验收规范》 GB50205-2001 2.3《化工工程建设起重施工规范》 HGJ201-83 2.4《大型设备吊装工程施工工艺标准》 SHJ515-90 2.5《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-2001 2.6《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》 JGJ82-91 2.7 吊车性能表 3、施工程序 为了缩短工期充分发挥劳动力的有效性，合理利用大型吊车，此两个冷箱应按照施工程序进行组对安装。 3.1主冷箱NA-BOX施工程序
3.2副冷箱EA-BOX施工程序 施工准备
主冷箱①-②/A-C轴间冷箱板安装第1层，搭设内脚
手架 ，进行找正 半成品验收
基础验收
大吊车进场 安装北侧冷箱板第10层至第13层 主冷箱①-③/A-C轴间3.2米以下整体找正 脚手架搭设，主冷箱①-②/A-C轴间冷箱板第2层~第5层安装并初找正 主冷箱②-③/A-C轴间桁架5.6米～15.2米安装，②-③/A-C间横梁、斜梁安装，并找正 主冷箱②-③/A-C轴间桁架15.2米横梁安装，T4110、T4111设备支架安装。整体找正后灌浆。 吊装T3211 吊装T3212
主冷箱②-③/A-C轴间桁架5.6米以下安装， ②-③/A-C间横梁、斜梁安装，并找正
T3211支架安装
主冷箱第6层至第13层冷箱板安装，其中北侧装到第10层开始预留
吊装T4111 吊装T4110
安装冷箱板第14层至第19层 安装51.2米冷箱顶板 安装57.6米冷箱顶板 安装15.2米冷箱底板
大吊车退场
材料验收 基础验收 安装冷箱板第一层南侧 安装冷箱板第一层东、西、北侧
依次安装冷箱板第二层至第四层 安装11.2米冷箱板顶板 安装冷箱屋面桁架 4、施工方法及技术要求 4.1施工方法 4.1.1主冷箱（NA-BOX）施工方法 主冷箱内部设备主要包括主塔、氩塔等，冷箱组装与设备安装应同步进行，冷箱最高平面为57.6米，因此施工难度大。 4.1.2总体施工方法为高空分片组装法，焊接采用手工电弧焊，安装质量必须符合施工图纸及有关规范规定。 4.2施工前准备 4.2.1 施工前应仔细认真熟悉图纸，并对施工班组进行工程技术交底。 4.2.2 施工前，所有参加施焊的焊工必须持证上岗。 4.2.3 施工方案已批准。 4.3冷箱基础验收 4.3.1 冷箱钢结构安装前，必须按土建基础设计文件及空分系统施工规范对基础表面尺寸进行检查，合格后方可安装，并及时办理中间交接验收记录。 4.3.2 基础验收时，应认真检查下列各项应符合要求： 4.3.2.1基础周围回填夯实完毕。 4.3.2.2基础混凝土强度达到设计要求。 4.3.2.3基础支承面、地脚螺栓的验收技术要求如下表：
项 目 允许偏差（mm） 基础支承面 标 高 ±3 水 平 度 L/1000 （注： L—基础长度）
预埋地脚螺栓 螺栓中心偏移 5 螺栓外露长度 +20 螺 纹 长 度 +20
4.4材料验收 材料验收是保证工程质量的第一关，因此对进入现场的施工材料，应严格按照要求进行检查，不合格品退库或拒收，具体要求如下： 4.4.1 进场的所有材料、冷箱板及高强螺栓等应具有符合要求的质量证明书。 4.4.2 本工程中有少部分不锈钢板，碳钢与不锈钢要分类堆放。 4.4.3每块冷箱板的轮廓尺寸必须严格保证，允许误差不超过±3mm。冷箱板的平整度允许误差不超过±2mm/m，且±5mm/3m。 4.5冷箱结构存放技术要求 钢结构存放场地应平整坚实、无积水。钢构件应按层数、安装顺序分区存放，存放地面应垫枕木，应有足够的支承面，并应防止支点下沉。相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直直线上，并应防止钢构件被压坏变形。 4.6冷箱桁架组装要求 4.6.1冷箱桁架结构组装前应根据设计图纸进行，程序为先组对柱，然后组对横梁，最后组装斜支撑。 4.6.2组装前构件应检查合格，连接接触面的铁锈、毛刺、污垢等杂物清理干净。 4.6.3连接时，高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔，穿入方向宜一致并便于操作。高强螺栓安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧。 4.6.4结构分片组装尺寸的允许偏差应符合下表的规定：
测量项目 测量部位 允许偏差（mm） 两柱中心轴线 宽度AC、BD ±3
相邻梁与梁之间距离 AE、EG、GI、IK、CF、 FH、HJ、JL、LD ±3
对角线之差 AF-CE AD-CB ≯5 ≯8 整片框架水平度 ±3
4.7组装及安装技术要求 考虑设备集中到货和冷箱到货顺序，先安装主冷箱①-②/A-C轴间的第1层冷箱板，进行初找正，严格控制其垂直度；接着吊装主冷箱②-③/A-C轴间5.6米以下桁架，安装
A B C D E L K J I F H G 并找正后，将3.2米以下部分作为一个整体进行找正。然后，安装主冷箱①-②/A-C轴间冷箱板第2层~第5层，每层进行初找正，严格控制每层垂直度；主冷箱②-③/A-C轴间5.6米～15.2米桁架、15.2米层横梁及设备支座安装，与①-②/A-C轴连接成整体后整体找正，合格后进行灌浆；15.2米以上冷箱板依次安装至30.2米，北侧暂停安装，将东、南、西三面安装到39.2米暂停，依次将设备T3211、T4111、T4110、T3212等吊装入冷箱，安装北侧冷箱板至39.2米，再将冷箱板39.2米以上部分依次安装至57.6 米。 4.7.1结构组装前应对成片的结构和钢构件再次进行检查。如发现变形缺陷超过允许偏差时，应进行处理。 4.7.2组装时固定方式，第一和第二面各用四根缆风绳固定初找正。钢框架找正采用仪器测量，垫铁调整。先每片初找正再每层精找正，每一层钢结构都要进行经纬仪测量，严格控制其垂直度，下层合格后再安装上层。 4.7.3冷箱结构安装技术要求：主要中心轴线位置允许偏差：±3mm，框架垂直度允许偏差：±20mm，框架水平度允许偏差：±10mm；冷箱板的平整度允许误差不超过±2mm/m，且±5mm/3m。 4.7.4因钢结构安装与设备同时进行，在进行结构焊接时，为防止焊接飞溅迸到设备上，施工中对设备应采取保护措施。 4.8 冷箱平台、栏杆、爬梯安装 冷箱的平台、栏杆、爬梯应随冷箱结构安装同时进行，冷箱板安装时，应将平台牛腿等一起连接上，以减少平台安装的高空作业量。 4.9 高强度螺栓安装技术要求 4.9.1 冷箱板的连接采用10.9级大六角头高强度螺栓。 4.9.2 进库的高强螺栓应随机抽取部分螺栓进行螺栓预拉力值扭矩系数复验，每批复验8套，8套扭矩系数的平均值应在0.11～0.15范围内，其标准偏差值应小于等于0.01。 4.9.3大六角头高强度螺栓扭矩可按下式计算：T=K×P×d 其中：T——施工扭矩（N.m）； d——高强度螺栓螺杆直径（mm）。 K——高强度螺栓连接副扭矩系数的平均值，由试验得； P——高强度螺栓施工预拉力（KN），如下表； 大六角头高强度螺栓施工预拉力（KN）表 螺栓 性能等级 螺栓公称直径（mm） M12 M16 M20 （M22） M24 （M27） M30 10.9 60 110 170 210 250 320 390