烟囱钢内筒气压顶升施工工艺标准

1、Q/YEJ 河南省第二建设集团有限公司企业标准 Q/YEJ.YT-×-2013烟囱钢内筒气压顶升施工工艺标准2013-01-15发布 2013-03-01实施河南省第二建设集团有限公司 发布 目 次前 言I1 范围12 施工准备13 操作工艺14 质量标准85 成品保护86 职业健康安全、环境保护技术措施87 质量记录9前 言本标准依据烟囱工程施工及验收规范（GB50078-2008）、电力建设施工质量验收及评定规程 第1部分：土建工程（DL/T5210.1）、钢制压力容器（GB150）、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46）、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33）、钢结构工程施

2、工质量验收规范（GB 50205）、钢结构高强度螺栓连接技术规程（JGJ82）编写。本标准参照GB/T 1.1-2009标准的结构和编写起草。本标准由工程管理部提出并归口。本标准主要起草人：孙 磊 徐利平 樊慧斌本标准审核人：吴明权 岳明生 姚进川本标准批准人：陈建中本标准于2013年1月15日发布。烟囱钢内筒气压顶升施工工艺标准1 1范围适用于自立式和悬挂自立混合式且不变径的钢内筒施工。2 施工准备2.1 人员准备焊工、机械工、电工、普工等。特殊工种需持证上岗。2.2 技术准备2.2.1由项目工程师会同其他专业工程师进行图纸审查，先行确认图纸的准确性，根据所到货钢板的尺寸绘制筒体钢板的排版图

3、，确定各节的高度和顶升重量及气顶所需压强，列出表格，根据所需最高压强按压力容器设计标准GB150-98进行计算，确定上封头的厚度、形式和固定的位置。2.2.2编制施工方案和有关技术文件，这些文件需经监理和业主有关部门的审核、批准。2.2.3组织有关人员进行焊接工艺评定，主要是确定焊材的型号、规格和焊接方法、工艺。2.2.4参加焊接的焊工须持有相应的焊工合格证。2.2.5根据土建烟囱±0.00标高的轴线用经纬仪向上投至烟囱顶部，在烟囱筒首划出烟囱的东西和南北两轴线的标识。2.3 材料准备2.3.1以钢内筒施工图纸依据设计出顶升设备活塞和密封圈的具体尺寸。2.3.2所需顶升设备辅助材料根

4、据实际顶升设备设计计算。2.3.3烟囱钢内筒施工所需材料要提前进场。2.3.4施工中所需的石英砂、焊条、焊丝、氧气乙炔等施工用材按需提前进场。2.4 主要机具空气压缩机、储气罐、卷扬机、滑轮、汽车吊、三辊卷板机、直流逆变电焊机、硅整直流电焊机、磁力电钻、火焰切割机、焊条烘干箱、焊条保温筒、倒链、磨光机、电动葫芦、钢丝绳等其他辅助机具。2.5 作业条件2.5.1编制合理的材料进场计划检修平台、爬梯及施工措施用料、钢筒体材料等可分批进场。所有材料需提前10天进场并持有产品合格证、出厂检验报告及进场复验报告。2.5.2基础验收验收混凝土烟囱的垂直度、偏心度、椭圆度应符合设计要求。同时要测量底座基础的

5、标高、地脚螺栓孔的深度、垂直度和位置应符合设计规范要求。2.5.3钢平台验收主要对钢平台的标高、内半径及焊接质量等进行自检，自检合格后申报监理单位对其验收。2.5.4顶升系统经检测，运转正常，并有专人指挥操作，确保上下协调统一。2.5.5烟囱内所有杂物清理干净，保持现场整洁有序。3 操作工艺3.1工艺流程施工方案编制施工准备(料具、人员、场地)机具人员场地制作、下料机具安置下料制作除锈刷漆 倒运材料基础验收钢梯平台、钢内筒吊装机具措施安置措施机构拆除场地清理、垃圾清运验 收筒外部焊制加强肋筒外补漆安全防护设置常规安装钢内筒上段（10m）焊缝检验气顶安装钢内筒下段钢梯平台吊装 图3.1 工艺流程

6、图3.2施工要点3.2.1措施性装置的设计、制作、安装和拆除3.2.1.1止晃导向装置的安装由于内筒在初始顶升过程中重心较低，容易导致偏移和歪斜。为了防止这一现象的发生，40米以下，在筒体气顶风帽顶部与第一层平台之间，均匀布置四个滑道钢丝绳索。在钢内筒的筒首同样均匀布置4个U型环，使滑道钢丝绳穿过U型环。滑道钢丝绳索一端与40m平台支撑通过绳卡进行连接，另一端与3t手拉葫芦连接，而手拉葫芦则与地脚螺栓侧板上的焊接吊环连接，最后通过手拉葫芦拉筋滑道钢丝绳索，形成滑道，使钢内筒沿滑道钢丝绳索进行顶升。止晃导向轮设置为四个，互成90度均匀分布，方向和止晃点的位置重合。导向装置主要由导轮和导轮架组成。

7、导轮由300橡胶轮胎做成，位置略大于钢内筒外径（约5mm）既要保证导向装置的准确性，还不能造成导轮和内筒外壁产生过大的摩擦阻力，影响内筒的顶升。导轮径向位置通过丝杆调节。3.2.1.2活塞的设计本工程顶升内筒的活塞为静止的，主要由以下几部分组成：活塞头、活塞杆、密封装置和支撑机构。3.2.1.2.1活塞头活塞头外径略小于内筒内径，高度约1.6米，主要为钢圆筒式结构，经设计计算其强度能够满足施工要求。3.2.1.2.2密封装置密封装置是保证气顶成功的关键设备。由专业厂商直接提供，有关技术指标要求可与钢内筒图纸要求一致。3.2.1.2.3活塞杆及其支承结构活塞杆实质就是支承活塞头，活塞杆坐落在地面

8、零米地坪上。经验算其强度满足承载要求。根据实际要求，活塞杆采用钢圆筒式活塞杆，周围应有足够空间可以进行钢内筒的组对工作。3.2.1.3气顶风帽设计封头安装在内筒上部，为内筒顶升过程中的主要受力面。为保证封头受力均匀，减少变形，减少封头加固材料，将封头做成圆台状，并在锥头内部加焊800 mm密封板，锥头外部焊接吊环，用于卷扬机导向及牵引提升。封头与钢内筒上下节对接处通过焊接连接。3.2.1.4压缩空气系统气源装置由空压机、储气罐、空气管线及控制阀门组成。空压机一用一备共二台，工作压力0.8MPa，流量10m3min，储气罐为10m3，保证为顶升提供稳定可靠的气源。供气管路观察压力表均为双套。3.

9、2.1.5通风排烟系统在钢内筒与气顶底座之间焊接过程中产生大量的烟气，为了防止焊接人员发生锰中毒。在钢内筒与气顶底座之间布置两条通风管道，每条通风管道的一头与轴流风机相连，另一头通进钢内筒与气顶底座之间，通过风机将密闭空间内产生的焊接烟气排出去，使新鲜空气补充进来。3.2.1.6气顶装置安装及拆除3.2.1.6.1气顶装置安装1）活塞杆封底板做法：在封底板下方，1m厚砂砾石垫层，上铺300厚C20混凝土，混凝土上方干铺50厚细砂，铺封底板，封底板半径大于活塞杆半径50100mm，并与钢内筒底座有效连接。2）采用支撑横梁及16t吊车安装活塞头、密封圈及气顶风帽。3）安装内、外操作平台及环向轨道。

10、3.2.1.6.2气顶装置拆除钢内筒顶升完成后，沿焊缝割除烟道口临时封板并在洞上沿安装单轨吊，将活塞体沿焊缝割开，散件用单轨吊吊运出烟道口。钢内筒筒首气顶风帽拆除：由操作工利用爬梯爬至筒首，将其割开用地面卷扬机及筒顶的横梁的吊勾吊放到钢内筒底部，再由单轨吊输送至烟道口外。3.2.2. 地脚螺栓及底板安装3.2.2.1地脚螺栓安装清理好螺栓孔后，将加工好的地脚螺栓临时固定，复测标高、垂直度均合格后采用高强度无收缩浆料进行灌浆。3.2.2.2钢内筒底板安装地脚螺栓首次灌浆后，将制作好的法兰底座进行临时安装并正确定位，支模进行二次灌浆。待浆体强度达到设计要求后，将法兰底座按图纸要求与地脚螺栓紧固，并

11、转入钢内筒的组对焊接。3.2.3.钢内筒的制作3.2.3.1制作程序施工准备钢板下料打坡口压头、卷制除锈刷漆3.2.3.2钢板下料及打坡口下料时，依据材料到货情况将筒体分成片制作。下料及打坡口：对于耐酸板及不锈钢板采用半自动火焰气割机进行下料；钢板四周边沿用半自动火焰气割机按焊接要求开单边焊缝坡口，坡口的度数按施工图纸中执行，并用角磨机打磨光滑。型钢加固圈及管材用火焰割炬手工切割下料，并将切割断面用磨光机打磨光滑。下料时钢板两侧应至少留有5mm余量,保证焊接后不会变形。下料时应调整割咀位置及方向,使割咀中心线与材料表面垂直,切割后割口与钢板表面垂直度应不大于10%(为板厚)，断口不得有裂纹和大

12、于1mm缺棱,下料后的钢板条对角线偏差应小于2mm,否则不能使用,切割时应调整好氧气、乙炔气的压力，避免因压力过小而割不透或压力过大造成割缝过大，使板条宽度形成负偏差。调整好并试切割后再进行整板下料。3.2.3.3 卷制钢板长度根据每一圈展开长度确定,按每圈四分之一下料卷板，圆筒的卷制方法分为预弯头、对接和板面的卷曲三过程。预弯头可采用手工预弯头方法，在卷板机上用大锤预弯头，上轴锟要适当压紧，以防弹动，锤击顺序由外逐段向内，以防有直头，也同样遵循宁过勿欠的原则，打出一小段后用外卡样板检验之，最后打至稍过的弧度为宜（如图4.2.3.3-1）。 图4.2.3.3-1 吊车配合 钢管 图4.2.3.

13、3-2 吊车配合卷板 开始卷制时，后端用钢管配合。卷制时，前端用吊车配合（图4.2.3.3-2），由于成型弧还不够大，故吊钩在筒体内侧，随着轴锟的继续旋转、吊车的继续上升和右移曲面部分逐渐增大（曲面较直面刚性大，曲率大比曲率小的刚性大）此时对刚性大的板可以撤去吊车配合，若刚性小仍需吊车配合一段，随着曲率的逐渐形成，视曲面的刚性状态，可不用吊车配合。卷制一圈后，由于刚性的增加，基本不须吊车配合，之后就应用卡样板检查曲率，如图4.2.3.3-3。为了能卡出接近实际曲率，必须再不受任何载荷的自由部位，左侧在板的坠力作用下，此时的曲率大于实际曲率，而右侧较短，基本处于自由状态，能反映真正的曲率。样板正

14、确位置 图4.2.3.3-3钢板曲率检查在卷制时,由于受各种因素的影响，造成弧度过大或欠弧的现象，其处理方法见图4.2.3.3-4，图a为弧过的矫正方法，图b为弧欠的矫正方法，力锤在中间，衬锤在两侧，便可收到矫正的效果。由于矫正弧过比矫正弧欠容易得多，因此在卷制时应采用宁过勿欠的卷制方法进行施工。 衬锤 衬锤 力锤 力锤 衬锤 衬锤图a 图b图4.2.3.3-4钢板弧度矫正 加固圈角钢的卷制，采用三辊卷板机进行卷制。卷制前先将每两根角肢对点焊成一组，组合成槽钢的模型，再将拼对好的槽钢形的角钢竖肢朝上放进卷板机上下滚筒之间进行卷制。卷制完毕将其取出后用火焰割锯将点焊的焊缝切开，并将切割处缺陷进行

15、补焊、打磨修复。3.2.3.4分片验收对卷制成型的每一单片,根据板的厚度不同,进行检验预组装,保证现场组装的精确度。3.2.4钢内筒安装3.2.4.1钢内筒气顶顶升安装1）把后续节的弧形筒片运入，以三片为一节，将它们合围在初始底段的外圈，把相邻筒片间的四条纵缝中的三条施焊完毕，留下最后一条纵缝，在此间距的两侧适当位置上分别焊上两对钢制索具眼板，并用两只3t的手拉葫芦把相邻的两板收紧。2）开动空压机，使储气罐内充气并达到该罐所许可达到的气压。3）检查筒体的周围，清除可能影响其顶升的障碍物。4）打开通向筒体的进气阀，在严密的监视与控制下，使顶端段徐徐上升。5）当顶端段顶升到高度已超过合围在外圈的后

16、续筒片上约50mm100mm时，关上进气阀，稳定顶端段的位置。6）把两只手拉葫芦同步收紧，使后续筒节的最后一长纵缝靠拢，并组对焊固，拆除手拉葫芦，割去索具眼板，打磨光滑。7）打开排气阀，使顶端段缓缓下降，使它与后续节相靠拢，最后组焊二者的对接环缝。8）内侧清根焊接，打磨焊接缝。9）根据设计要求对焊缝进行检验。10）不断重复19项的施工步骤，筒段不断接长，当后续筒节逐节组焊上升到设计筒体高度时，气顶结束。3.2.4.2钢内筒焊接1）筒体钢板焊缝拼对要求：为了保证筒体钢板环向、竖向焊缝都能熔透焊，筒体的对口（环焊缝、立焊缝）间隙必须控制在23mm，板边对口错边量不得大于1mm，钢板坡口钝边尺寸控制

17、在12mm。2）焊条选用：根据图纸设计要求选择合适的、满足要求的焊条型号。3.2.5组焊要求钢内筒钢板厚一般为816mm，组装后采用手工焊焊制而成。焊接质量要求高，焊接工作量大，施工人员必须认真施工，尤其是焊接人员应认真负责，保质保量完成施工任务。3.2.5.1焊工资格焊工必须进行培训并考试合格后方可上岗，在上岗前应进行一定的模拟训练。焊工必须具有相应的劳动部门颁发的焊工合格证方可进行施焊。3.2.5.2焊缝分类和施焊程序1)焊缝分类：纵缝和环缝；2)主体纵、环向焊缝的焊接程序规定1）先焊纵缝，后焊环缝；先焊外缝，后焊内缝；纵（环）缝焊接外面第一层采取分段或对称焊以分散应力。2）纵（环）缝焊接

18、均采用正面焊接，背面清根的焊接方法，如果中途停止焊接则一条焊缝至少焊接二层以上 。 3）焊接时换焊条要快，接头部位在下次焊接前都应打磨，保证接头部位熔合良好且有利于气孔排出。4）纵向焊缝的焊肉应焊到环向焊缝的中心，在环缝焊接前铲除磨光。5）多段焊接的环缝，各层接头应错开，并将接头打磨成缓坡状后施焊。6）严格禁止在坡口外面的母材上引弧。7）禁止使用无绝缘的焊钳。8）引弧采用回焊法，在焊接前方约15mm引弧，然后拉回到焊接处焊接。3.2.5.3工艺规范1气象管理及防护在下雨、相对湿度90%、风速8m/s的情况下，如没有防护措施，停止焊接：2点固焊及工卡具焊接：当对口依靠工卡具调整好后，均须进行点固

19、焊，点固焊长80mm 左右，间隔350mm500mm，焊肉高6mm左右，焊接工艺与正式焊接相同。 3工卡具焊接：组装所用的定位块、吊耳等焊接部位的焊接工艺同正式焊接，并应从严要求。焊接时严禁在壳板上引弧，起弧和收弧均应在焊缝坡口内侧并采取回焊法，填满弧坑，排除气孔。3.2.5.4焊缝清根和打磨3.2.5.4.1焊缝清根焊缝清根可采用角向磨光机及碳弧气刨清根。气刨时弧长为12 mm,太长容易发主夹碳现象，弧长大于3mm则电弧不稳。调整合适的风压，风压太小，不能有效地将铁水吹出来，风压太大，则电弧不稳，且容易断弧。炭弧气刨的深度及宽度视钢板的厚度及坡口角度而定。清根时一般使用8mm的碳精棒刨23次

20、即可成型，其深度不宜超板厚的1/2。气刨宽度要适中，宽度太窄时，底层焊接时运条不方便，容易产生夹渣和未焊透缺陷。成型刨槽两侧的飞溅应清除干净，并用磨光机打磨成光滑过渡形状，露出金属光泽方允许焊接。3.2.5.4.2气刨工艺参数气刨工艺参数见表4.2.5.4.2。表4.2.5.4.2气刨工艺参数表工艺参数单位参数值备注电流A280330 风压MPa0.350.4弧长mm12电极直径mm83.2.5.4.3焊缝表面打磨内外焊缝成型后，经过检查合格后，可以进行焊缝表面打磨工作，去掉表面渣、飞溅；修整咬边，减小应力集中。打磨后焊缝表面与母材相接处形成光滑过渡，这样可有效地避免、延迟裂纹的产生。打磨宽度

21、：焊缝中心两侧各60mm,熔合线处深度小于0.5mm。若表面气孔、夹渣、熔合不良等缺陷存在，应继续修磨至消除表面缺陷，局部打磨深度在0.5mm以内者允许磨至0.5mm,但其周围要磨成圆滑过渡形状。如果深度超过1mm，则应打磨成适合于焊接的形状，以便进行补焊。定位块、吊耳等的切割应优先采用碳弧气刨切割，其次选用氧一乙炔焰切割。以上焊接件切割后，应用角向磨光机磨光，使其与母材平滑过渡。3.2.5.5焊材管理焊条在现场的正确和合理使用，对保证焊接质量也是一个重要环节，现场管理和使用主要是存放要防潮，焊前要预热。焊材管理应做好以下几点：1）焊接材料必须保存在焊材库内，焊材库必须干燥通风、相对空气湿度低

22、于60%。2）入库焊条须检查焊条制造厂的质量证明书，焊条包装物不得有破损现象，方可批准入库保管。3）焊条保管人员要懂业务会管理，发放焊条时，应做到先入库先发放，如贮存中发现焊条出现质量问题应及时报告有关部门妥善处理解决。4）焊条的发放必须建立发放和回收制度，并做好记录，严格控制。5）焊条使用前必须严格按该特种焊条供应厂家的要求烘干、保温。6）烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内或从高温中突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而产生药皮脱皮现象。3.2.5.6减少焊接角变形的方法焊接角变形的产生会形成较大的内应力，利用工卡具防止焊接角变形。工卡具对壳板的精确组装起很大的作用，能足够地保证间隙、错口、

23、角变形等都在要求范围之内。当焊缝点固焊完后，打紧全部楔子用以防止焊缝产生过大的角变形，反面清根前将其拆除。反面清根的适宜深度及宽度，有利于减少角变形。正面焊接时，封底焊不宜太厚，一般在4mm以下，因为这层焊肉缺陷很多，必须要清除掉。从第二层以后一定要确保焊接质量，避免产生气孔和夹渣。控制线能量在要求范围之内，可减少角变形。焊接线能量越大，则母材及焊缝温度越高，金属冷缩的应力越大，势必造成角度增大，所以必须注意控制线能量，这是减少角变形不可缺少的措施之一。此外，为了防止角变形。尚应采取如下措施：1）保证正面焊接质量，反面清根深度适中。2）环缝用卡具防止角变形。3.2.5.7焊缝质量检验对接焊缝表

24、面质量必须符合国家规范GB50205钢结构工程施工质量验收规范的规定，同时焊缝宽度应比坡口每边增宽12mm。对接焊缝内部质量采用超声波探伤，探伤应在焊缝焊完后4小时后进行，探伤比例按有关规定执行。超声波探伤应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345的规定。3.2.5.8焊缝返修焊缝返修或其它部位的返修参照压力容器安全技术监察规定要求执行，返修必须编制返修工艺，焊工按返修工艺进行返修，应有可靠的工艺措施，并经技术总负责人批准后方可返修补焊。补修方法可以采用焊接方法，但必须保证尺寸公差，采用补焊时，应将超标缺陷打磨干净，并经渗透探伤检查，确信无缺陷时，再另行补焊。焊缝内

25、部超标缺陷返修后，应进行外观检查，合格后再进行超声波探伤，选用方法应与返修前发现缺陷的方法相同。4 质量标准4.1烟囱钢内筒钢板表面不得有焊疤，根据气顶要求，钢内筒均须按弧形瓣片（三个瓣片为一筒节，高2000mm）进行编号，相邻瓣片应为同一节,便于查找。 4.2 油漆应充分干燥，焊缝附近50mm不得刷漆。4.3钢内筒制作焊接、零部件加工、钢内筒组装、分段安装、整体安装质量标准及检验方法应符合电力建设施工质量验收及评定规程 第1部分：土建工程（DL/T5210.1）表5.11.1、5.11.5、6.15.21、6.15.22、6.15.23的规定。5 成品保护措施5. 1 对内筒喷砂除锈的钢板必

26、须当天喷完当天进行基层防腐，不得隔夜施工。5. 2 对于导向轮位置采取有效措施防止钢内筒外防腐层遭到破坏。5. 3 顶升装置气囊及密封圈要定期进行检查防护。5. 4 钢内筒外表面不得随意进行焊接临时挂点。5. 5 对于外筒壁对口时的焊疤要及时打磨并进行防腐处理。6 职业健康安全、环境保护技术措施6.1安全措施6.1.1 施工人员必须体检合格，且持证上岗。6.1.2进入施工现场要正确佩戴安全帽，扣好帽带；严禁穿拖鞋、高跟鞋、半高跟鞋、赤脚或赤膊进入施工现场。6.1.3二米以上的高处，悬空作业无安全防护措施的，必须系好安全带，扣好保险钩，严禁穿硬底带钉易滑的鞋、靴登高作业。6.1.4电焊工、架子工

27、等，特殊工种必须持证上岗。6.1.5施工人员严禁酒后作业、严禁吸烟，非施工人员严禁进入施工现场，并设警告标志。施工区周围应挂警告标志，并由专人值班，严禁无关人员入内。6.1.6参与施工的人员必须参加安全技术交底并签证，未参加交底的人员不得参与施工。6.1.7施工现场应保持整洁，垃圾、废料应及时清除，消灭“五头”，即：木头、铁头、烟头、焊条头、电缆头；做到“工完、料尽、场地清“，坚持文明施工。6.1.8立体交叉作业时，层间搭设严密牢固的隔离层，要注意高空落物伤人。6.1.9各种施工机具按照操作规程进行操作。6.1.10施工配电箱开关闸刀的外壳应完整无损，露天的应带有防雨罩，并且应设警告牌。所用的电器机械应装有漏电保护器。6.1.11夜间施工必须有足够的照明，并应有专职电工值班。6.1.12专人对作业场所进行监控，将有害