(杭氧)鞍钢4、5、6冷箱钢结构制作方案.doc

鞍山钢铁集团公司冷箱钢结构制 作 方 案编 制审 核批 准 中国三冶结构制作安装工程公司 金属结构制造公司2006年1月6日1、工程概况1.1 工程名称：鞍钢-冷箱1.2工程地址：鞍钢西工地1.3建设单位： 杭氧液空有限责任公司1.4 设计单位：中华人民共和国机械工业第二设计研究院(液空(杭州)有限责任公司)1.5 监理单位：1.6 施工单位： 中国第三冶金建设公司结构制造安装工程公司1.7 工程简介本冷箱专为鞍钢转化设计，冷箱包括：两个冷箱（主冷箱、板式冷箱）及附属小冷箱（过桥、膨胀机及泵冷箱，所有的平台梯子）。本冷箱采用轻钢框架结构，四周及顶面为=4mmm的面板封闭。主冷箱长为9.3m(轴),宽为6.7m(BA跨),高为65m。板式冷箱长为11.3m()宽为7.6m(DC跨),高为11.1m。主冷箱四周框架柱截面为H型，采用分段制做，现场高强螺栓连接，框架柱下部三段为焊接H型，截面为H300x300x20x30（每段长约12.46米）上部三段为轧制H型，截面为H300x300x10x15。板式冷箱四周框架柱均为焊接H型，截面为H250x250x18x22。过桥框架为角钢，四周为=4mm钢板封闭。整个工程总重量约为 吨。1.8 编制依据1.8.1 中华人民共和国机械工业第二设计研究院、液空（杭州）有限公司设计图纸.1.8.2 钢结构工程施工及验收规范GB5020520011.8.3 钢结构工程质量检验评定标准GB50221951.8.4 建筑钢结构焊接规程JGJ81911.8.5 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923882、材料要求2.1 钢材冷箱四周下部框架柱（焊接H型）采用Q345B钢；上部框架柱及轧制H型柱、平台梁、柱间撑采用Q235B钢、栏杆、梯子采用Q235A钢。2.2 焊接材料2.2.1 手工焊接Q235钢时，焊条选用E4301E4313，CO2气体保护焊采用H08Mn2Si焊丝。手工焊接Q345B钢时，焊条选用E5015或E5016，CO2气体保护焊采用H08Mn2Si焊丝。焊条性能应符合GB/T51171995的规定。2.2.2 用埋弧自动焊机焊接Q235钢时选用H08A焊丝；焊接Q345钢时选用H08MnA焊丝；配以HJ431焊剂。焊丝性能应符合GB/149571994的规定。2.2.3 Q235钢与Q345钢之间的焊缝按焊接Q235钢时选用焊接材料。2.2.4 高强螺栓连接副按照国标GB-5783选用，等级为8.8级，表面镀锌,螺母按照国标GB-6170选用，等级为8，表面镀锌。磨擦面采用喷砂除锈,其磨擦系数Q235钢应达到0.45；Q345钢应达到0.55。2.3 连接材料现场构件:柱与柱，柱与梁，柱与支撑连接均采用高强螺栓连接，规格为M24，具体要求见上条。3、制作方案构件采用车间制作。3.1 工艺流程审图喷砂放样号料（编程）切割接料钻孔零件检查组装焊接矫正二次装配焊接矫正预拼装成品钻孔构件检查刷油成品总检查运往安装现场3.2 技术质量要求3.2.1 柱子的焊接H型钢翼缘板、腹板的拼接焊缝不可设在同一截面上，应互相错开200毫米以上，拼接焊缝应达到二级焊缝的质量标准。每段柱子两端铣平后与连接板相焊。柱子其它尺寸允许偏差见下表： 柱子尺寸允许偏差项目允许偏差(mm)检查方法及器具长度1用尺检查柱身扭曲3在平台上用尺检查柱身截面高1用千分尺检查孔距0.5用尺检查3.2.2 由于框架柱与框架梁、框架梁与框架梁、支撑与框架柱和梁间均采用高强螺栓及精制螺栓连接，磨擦面采用喷砂除锈，其磨擦系数Q235钢应达到0.45；Q345钢应达到0.55。连接板采用平面数控钻床钻孔，H型采用三维数控钻床钻孔。所有孔距控制误差见表一二。3.2.3 A、B级螺栓孔径的允许偏差（mm） 表一序 号螺栓公称直径、螺栓孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差110180.00-0.18+0.180.00218300.00-0.21+0.210.00330500.00-0.25+0.250.00螺栓孔孔距允许偏差(mm) 表二螺栓孔孔距范围500501120012030003000同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0注:1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;3.在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所规定的螺栓孔;4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组.3.2.3 主冷箱及板式冷箱构件制做完成后,要求在工厂进行分片、分段预拼装。3.2.4 所有钢材均须喷砂除锈，除锈等级应达到Sa2.5级，喷砂后应立即喷一遍车间保护底漆以防制作过程中钢材发生锈蚀。喷砂时应由专人负责材质的标记移植，以防材质混乱造成质量事故。3.3 图纸审核技术人员、划线人员在接到图纸后应认真审核，发现问题时应及时与设计人员取得联系，得到设计人员的答复后方可施工（重大问题还需得到监理的同意后方可施工）。3.4 放样、号料3.4.1 钢材进厂后材料负责人应认真复合钢材的材质、规格是否符合设计要求（材质单与钢材相符）。3.4.2 放样、号料用的盘尺必须经过计量单位的检测并具备有效的检定合格证书（装配时最好用与之号料相同的盘尺）。3.4.3 支撑一般采用11比例放实样做样板、样杆进行号料。3.4.4 框架柱的翼缘板、腹板宜采用整板接料然后再切成柱子的翼缘板与腹板。框架柱的翼缘板、腹板采用数控切割，因框架柱的截面较小，切割时应采用对称切割，使其受热均匀一致，减小变形。连接板亦应采用数控切割，为了保证制孔的精度，将切割后的连接板上铣床，将相邻的两边铣平，保证其夹角为90。并做好标记，作为制孔的基准线。 3.4.5 由于框架柱制做精度高，划线工号料时应考虑切割、焊接的收缩余量（4050mm），待H型焊接完成，探伤合格、矫直平整后进行二次号料。3.4.6 框架柱和梁的翼缘板、腹板工厂接口不应在同一截面上，相互错开200mm以上，焊缝要求等强，达到二级焊缝质量标准。3.4.7 号料时应考虑切割、焊接的收缩余量。3.4.8 需开坡口的零件要在材料上标出坡口形式及角度，号料后要在零件上打上冲眼。所有接料焊缝、H型的四条主缝都要配置引弧板，引出板。引弧板、引出板必需与所焊构件同材质同坡口。3.5 切割3.5.1 机械剪切作业的环境温度要满足规范的要求，剪切Q235钢时环境温度应不低于-20，剪切Q345钢时环境温度应不低于-15。3.5.2 切割前检查切割线两侧50毫米范围内不得有油污、铁锈、污物等。检查切割线是否清晰，如不清楚应按划线工打的冲眼重新打切割线。3.5.3 气切时采用半自动燃气切割机进行切割，切割时应控制切割面的垂直度和平整度。切割时应经常检查板面的尺寸以免切割尺寸超差。控制气割允许偏差如下表：气割允许偏差（mm）项目允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t，且不应大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注：t为切割面厚度3.5.4 切割框架柱和梁的翼缘板、腹板时应采用对称切割，以免钢板受热不均产生弯曲变形。切割完的零部件气焊工应随时进行检查，发现不合格的应用电焊机补焊后磨平。3.6 制孔3.6.1 角钢撑两端的孔采用模具钻孔。框架柱和梁端头板上的孔及支撑与框架梁连接板上的孔采用平面数控钻床钻孔，框架柱和梁本身的孔采用三维数控钻床钻孔（成品钻孔）。为了保证框架柱的安装精度，其封头板应采用套钻。3.6.2 钻孔时应严格控制孔心位置、孔径大小，超差的孔必须按规定补焊磨平后重钻，钻孔铆工应将钻完孔的零件毛刺打磨干净。3.6.3 框架柱、框架梁相连的孔为成品号孔、钻孔。框架梁与撑连接的孔为零件钻孔。3.7 装配3.7.1 装配铆工要认真检查零件的规格、尺寸、孔径，发现不合格品不允许装配。3.7.2 装配框架柱和框架梁H型钢。3.7.2.1 装配框架柱和梁H型钢时，应按图纸尺寸做H型装配支架，应用砂轮打磨焊缝两侧3050毫米范围内的油漆、浮锈，然后在翼缘板上打上上表面定位线，以此线为准进行装配H型钢。3.7.2.2 装配框架柱和梁的H型钢时，应由有证焊工进行施焊，按设计要求选用焊条，点固焊脚高hf=6mm，长度L=40mm，间距300-400mm。装配H型钢每隔1.5-2米设一对临时支撑。3.7.3 所有接料焊缝、H型钢主焊缝用的引弧板、临时支撑焊接后应用割枪割掉（不允许用大锤打掉以免损伤母材）然后用砂轮磨平。3.7.4 焊接H型钢焊后如发现变形可采用火焰或翼缘矫直机进行矫正。然后上端头铣，铣平后按照图纸要求将两端开坡口（为了补偿焊接的收缩，长度方向上留出34的收缩余量），然后再在胎具上进行封头板的装配。3.7.5 框架柱和梁的装配应在胎具上进行（如图一所示）。胎具的一端为固定端，另一端为可调端（利用丝杠调节）。固定端为一块与框架柱封头板等宽的带孔板（以其上边为基准与封头板套钻而成，长度方向上大于封头板）和一块加筋板构成的T字型。另一端为2块固定板与一个丝杠构成，丝杠端亦应焊好一块与封头板大小相同的板（其上的孔与封头板套钻而成）。做胎具时，必须保证固定端与可调端两块带孔板的孔心在同一水平线上，并且保证两块板的平行度。然后按柱子的长度固定胎具两端的固定板。然后在同一基准线上设置调整垫板（根据柱子的高度均布），使其上表面保证在同一水平面上，并且保证距孔心的距离为柱子截面高度的一半。然后把车好的销钉插入立板的孔上，销钉伸出长度约为15，将封头板挂在销钉上，将修好后的柱子放在调整垫板上，通过另一端的可调的丝杠使其两端与封头板顶紧，点焊牢固。再以封头板底面为基准依次装配各层标高的连接板、卡头等。装配梁与柱的连接板时，也应当在胎具上进行。其方法与装配柱子封头板相类似。只不过其两端都要做成可调的。装配梁与支撑的连接板时，再确定好胎具后，还要在地板上焊上带凸缘的销子，其定位要与连接板上的螺栓孔相对应，如图二所示。4、焊接4.1 焊接时应根据设计要求选取焊接材料，并应按规范要求进行烘干。烘干E4303型焊条时烘干温度为150，烘干温时间为12小时；烘干E5015、E5016型焊条时烘干温度为350400，烘干温时间为12小时；焊剂烘干时烘干温度为250，烘干时间为1小时。每天应按焊接工作量烘干焊条、焊剂，随用随取，用保温桶盛装焊条，焊条不得重复烘干。4.2 点焊焊工应具备相应的资格（有焊工合格证），施焊时应按焊接工艺评定的工艺参数进行焊接。4.3 焊接框架柱和梁翼缘板、腹板拼接焊缝时应加引弧板，其材质、规格、坡口形式与所焊零件相同。焊接H型钢允许偏差应符合附表一 。4.4 焊接前应清除焊缝两侧50毫米范围内的铁锈、氧化皮、油污等。4.5 焊接框架柱和梁H型钢时，应在船形支架上进行。4.6 H型钢焊接后电焊工应进行自检，焊缝焊脚高度、焊肉高应符合设计要求，焊缝应光滑平顺无夹渣、气孔、未熔合、咬边等焊接缺陷。Q345钢的拼接焊缝应在焊接24小时后进行探伤。不合格的按返修工艺进行返修，合格后交给铆工进行矫直。4.7 焊接框架柱和梁的加劲板时可采用手工焊接和CO2气体保护焊进行焊接（可减少构件的焊接变形），焊接应采用合理的焊接顺序，先中间后两边，以减少焊接变形。为保证焊后成形外观质量应以平焊焊接形式为主。 4.8 焊后电焊工应对构件进行自检，不合格处应及时进行修补、打磨。4.9 构件出厂前和预拼装时应请监理到现场检查、确认签证后交成品。5、箱体预拼装主冷箱和板式冷箱尺寸虽然很大，但要求制作偏差很小，精度要求很高，因此在制造厂要进行预拼装。5.1 箱体的预拼装应在专门设置的预拼装平台上进行。操平的预拼装平台上表面上高低偏差不得大于2mm，应垫实，并应在每组装下一段前检测其水平度，调整至合乎要求后方可进行预拼装工作。5.2 箱体的预装以箱体每面为一单元,以柱子自然分段为一片,每次预装两片,合格后拆开作为成品,上面的一片不拆留为下组装片的底片。5.3 在操平的预拼装平台上，根据冷箱几何尺寸划上轴线（-、A-D），用油漆或钢印清晰的做好标记。将框架柱和梁、柱间支撑吊运到预装平台上，框架柱四周用角钢支撑，防止松动时脱钩倾倒，调整轴线上柱子位置达到图纸要求，再组装上柱间框架梁、柱间撑。其后各段柱的预装方法相同。6、除锈、涂漆6.