50000立方干式气柜施工组织设计

50000m3干式煤气柜工程施工组织设计
徐州市工业设备安装有限责任公司
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目录
一、编制说明
（一）项目概述（二）编制依据
二、工程概况
（一）工程简介（二）工程项目分工
三、工程特点
四、施工部署
（一）总体目标（二）施工准备（三）施工组织
五、施工现场平面布置
六、施工方案
（一）施工程序（二）基础与半成品构件复检（三）施工工艺（四）施工注意事项
（五）工艺焊接（六）气柜本体防腐刷漆
七、劳动力安排
八、施工机具设备计划
九、工程的各项保证措施
十、性能调整与试运行
(一) 概述 (二) 气密性试验
(三) 储气柜试运行 (四)气体置换
一、编制说明
（一）项目概述：
本工程项目5万m3 立式煤气柜由湖北省黄石市大冶特殊钢有限公司投资建设，中国市政工程华北设计研究院设计，气柜形式为橡胶膜密封干式储气柜，该气柜属于高炉的配套工程，储存介质为高炉煤气。

（二）编制依据：
1)《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91
2)《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
3)《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-96
4)《电气装置爆炸和火灾危险环境安装工程施工及验收规
范》GB50257-96
5)《钢结构工程施工质量检验标准》GB50205—2001
6)《橡胶膜密封干式储气柜安装精度标准》院标M292—2003
7)《橡胶膜密封储气柜气密性试验方法》院标M562-2003
8)《橡胶膜密封储气柜调试说明》院标M563-2003
二、工程概况：
（一）工程简介
大冶公司5万m3橡胶膜密封干式储气柜，设计指标：公称容积50000m3，有效容积50500m3柜体直径46585mm，柜体高度38100mm，总
高度45230mm，活塞行程27.7m，立柱数量24根，2段橡胶膜，气体压力为8-10KPa，总耗钢量1150t橡胶膜总面积为4052m2。

工程内容包括气柜本体钢结构制作、安装、调试；柜体避雷及照明系统；自控仪表安装调试。

（二）工程项目分工（见下表）
三、工程特点
本工程直径为46.5米，总体高度45米，钢结构1150吨，需用大型的吊装机具。

安全防护措施尤为重要。

立柱节数多，带板层数多焊接量相当大，大量的钢结构制作，控制焊接变形保证施工精度，是重要的施工程序，必须采取相应的技术措施。

燃气使用环境给防腐提出了更高的施工要求。

施工难度大，技术要求高是本工程的主要特点。

南方梅雨天气较多，制作场地大，需要合理的协调制作、防腐与安装的关系。

确保工程顺利完成。

四、施工部署
（一）总体目标：
1．工期：绝对工期150 天
2．质量：达到优良工程等级
（二）施工准备：
１．组织准备
我们将在中标通知书规定的时间内，及时与业主签订承包合同，同时迅速组建项目经理部。

在一周时间内组织人员进场作施工准备，搭设施工临时设施，调集施工机具进场，根据计划安排施工人员逐步到
位，并根据本工程的特点和具体情况制订和建立各项管理、工作制度。

同时作好工程技术人员、施工人员的组织调配工作，为工程施工做好充分的准备。

２．技术准备
（１）组织有关技术人员，及时和业主的有关人员进行图纸的完善设计，搞好各专业施工图纸的会审。

认真听取设计人员的技术交底领会设计意图，进一步理顺各专业的施工程序，有条不紊地组织施工。

（２）主要技术人员和管理人员在开工前要认真研究熟悉标书、施工图、合同文件以及国家有关规范标准等有关技术资料，进一步完善施工组织设计和施工方案，切实做好施工布置。

（３）开工前要详细了解工程项目所在地区的气象自然条件情况，建设场地和地质情况，以便有针对性地做好施工平面布置，确保
施工顺利进行。

（４）开工前，技术人员应对施工队和施工班组做好全面的书面技术交底，指挥部质量经理要组织有关人员，按照IS09002标准要求，作好本项目的质量策划，并编制好项目质量保证计划。

同时，技术人员要针对工程的具体情况，编制好具体的施工方案/作业指导书。

并根据工期要求和施工布署，做好详尽的材料供应计划，施工机具计划和劳动力需用量计划，制订好各专业工种之间的组织配合施工措施。

（５）做好施工中所用的有关施工及验收规范、验评标准等技术资料的准备工作，对所搜集的有关技术资料，必须带入现场，以便指导施工。

5万 m3橡胶膜密封干式储气柜单位分部分项表
３．物资准备
（１）工程开工前，项目部材料部门应全面了解和熟悉标书和承包合同等有关文件，按照质量保证计划，施工组织设计的工作计划，施工
机械设备计划，材料、设备供应计划的要求，做好材料、设备的订货采购、催交和进场工作，以确保施工顺利进行。

（２）对于所购置的各种材料、设备，严格按照国家有关材料检验和验收标准进行验收，材质、规格型号、质量和数量必须符合规范要求，坚决杜绝不合格材料、设备进入现场，以确保工程质量。

（三）施工组织
1．组织机构的设置
该工程将列为本公司本年度重点工程，成立项目部，结合本工程的工期、质量要求和工程特点，以及我单位施工过的同类工程的施工经验。

选派具有丰富的施工经验、综合素质高、事业心强的同志任项目经理，选派业务能力好的工程技术人员及管理干部，组成强有力的项目领导班子。

项目组织机构见附页。

2．作业层拟定配备：金属结构加工、制作、安装专业队伍；防腐刷漆专业队伍；电气、仪表专业人员。

3．合理组织施工，合理化分施工区域和施工段，施工前期以气柜本体钢结构预制为主，中期预制安装同步进行，后期突击安装及防腐。

4．加强施工管理和施工协调，对时间、空间、生产要素进行配合控制，做到人员、机械、工作面三不闲置，必要时采取抢工措施，保证工期目标的实现。

五、施工现场平面布置（见附页）
六、施工方案 （一） 施工程序
本工程采用正装法进行组装5万m 3
橡胶膜密封干式气柜；具体施工程序如下图所示： 施工工艺流程图
第20--25带壁板安装点焊
第20-24带壁板焊接
（二）基础与半成品构件复验
1、基础复验
利用经纬仪对基础的中心十字线和各基柱中心进行检测和确定；用水准仪和塔尺进行基础高度、坡度以及表面平整度的检测；用钢盘尺
和配备拉力计对基础的半径、折边长度进行检测。

具体的检测部位及要求如下：
1）基础图纸，确定基准点。

a)确定中心标志点，即预埋Ф35圆钢的位置。

b)检查放好的线。

c)基础螺栓孔的养护及检查施工中遗漏工程项目；
d)检查施工中的有关的记录工作。

2）基础检测
a)用经纬仪对基础的中心十字线和各基柱中心进行检测和确
定：在柜中心设置经纬仪，基柱1＃、10＃（角度为0°、180°）的中心标志极上先标注出来；每组180°范围内的基柱中心用经
纬仪确定；
b)用水准仪和塔尺进行基础高度、坡度以及表面平整度的检测；
c)用钢盘尺和配备拉力计对基础半径、折边长度进行检测；
d)斜梯基础的栓高、中心线位置的尺寸；
e)排污坑的中心位置及深度，用水准仪及钢尺测量；
f)混凝土的养护状态及凝固程度；
g)基础沉降点的观察。

2、主要半成品预制构件验收
干式气柜罐体是由25层侧壁板与立柱组焊而成，它既是干式气柜内的活塞系统升降接合处的密封面，又是升降的滑轨面。

因此，侧壁板和立柱的制作与安装质量将对气柜的运行效果起着重要影响。

为此在安
装前，应把握住侧壁板与立柱的检查验收关。

（１）．侧壁板检验
对侧壁板的长度和对角线允许偏差为±0.5mm；宽度偏差为±0.3 mm；预装孔孔距允许偏差≤0.3mm；板面的平面度，在300×300（mm2）的面积内≤0.5mm。

且在运输、堆放和吊装的过程中，应配有专用的胎具和吊装设施。

（２）．立柱检验
对立柱的长度允许偏差为±1 mm；宽度偏差为0.5 mm；预装孔孔距偏差≤0.3 mm；立柱上任意两个预装孔孔距累计误差≤0.5 mm；立柱滑轨面的平面直度≤2 mm（立柱全长）；立柱两侧的楔角偏差应控制在±0.10；滑轨宽度尺寸应控制在0～-0.5 mm偏差值之内。

对于立柱的运输、堆放以及吊装也应有配套的胎具和吊装设施。

（三）施工工艺
1、底板与基柱的安装
(1)．第一节基柱安装
１）先将第一节柱与柱脚在地面平台上进行组装焊接，并在滑道表面标注出中心线。

２）将立柱组件吊入柱脚锚栓的套管上，然后分别调整各立柱的准确位置和垂直度，确认无误后拧紧地脚螺栓。

３）分别从底板十字中心线的位置开始，进行对称安装第一层侧板，并将侧板与立柱的连接螺栓把紧固定。

随后再次进行基
柱和其它有关尺寸的复测，确认合格后进行基柱的二次灌
浆。

４）上述工作完成后，即可进行气柜底板的铺设工作。

应先铺设柱轴线处的边板，然后再安装其它边板。

（2）．底板铺焊
当底板下表面的防腐刷油工作完成后，即可进行底板中幅板的铺设。

在底板的中心板处开一个圆孔洞，以此将基础中心标记露出。

此时边部底板暂不铺设。

气柜底板的焊接顺序与立式圆筒形储罐的施焊工艺相同，具体如下：
1)将底板在基础上全面进行排列（下料实应考虑到焊接收缩，
增加 1.5%的余量），并将防锈用厚浆型环氧煤沥青漆涂在表面
上，在中心部位的底板上开一个Ф80的中心孔，露出中心标记；
2)将涂过2层沥青漆的底板涂层朝下，从柜中心开始铺设，然
后用张拉定点后再临时焊接几点。

3)铺设完后，将柜底中辐板按十字中心线划分成A、B、C、D
四个区域，然后按焊接工艺要求进行施焊，焊缝用肉眼检查后
再进行抽真空检查。

4)将中心底板所划分四个区域按焊接工艺要求拼焊成整体，即把
十字中心缝焊起来，此时边缘板暂不施焊
５）当底板全部焊接完成后，应对焊缝进行真空试验。

2、活塞与柜顶安装
（１）．活塞底板铺焊
活塞底板的铺设，应从中心向四周进行铺设，经调整无误后再进行
板之间的点固焊和施焊工作。

其安装、焊接方法与柜底板相同。

（２）．中心支架安装
先将中心胎架进行整体组装，然后吊入柜底中心位置找正固定，并将柜顶钢结构中心的环梁吊在中心胎架上。

要用线坠找好气柜环梁的同心位置，并用千斤顶调整好环梁的水平度和标高。

在确定环梁的高度时，应预先考虑到柜顶及桁架的起拱量，其环梁的高度在此设计值上增高60～100mm为宜。

（３）．活塞桁架安装
活塞桁架可在地面平台上先进行分榀组装，然后将各榀桁架先按相互垂直的十字方向对称吊装，随后吊装其余各榀桁架，以及各榀桁架之间的连接件，利用仪器检查桁架径向和切向的轴线位置，进行标高调整。

复测无误后拧紧安装螺栓，最后进行各连接点的焊接。

（４）．柜顶安装
柜顶结构安装前，应将柜顶气楼中的设备吊装就位，同时还应将活塞系统、密封系统的结构件全部吊入柜体内。

否则待柜顶板全部封焊后，上述结构件就很难再吊入柜体内。

１）气柜顶架安装
气柜顶架可先在地面平台上组装成若干榀柜顶桁架，然后采用吊车先安装相互垂直的四榀或八榀桁架，随后进行其它榀桁架的对称吊装。

柜顶桁架的外端是临时安装在第一段立柱的上端。

因而，在柜顶桁架的员装前，应将各段立柱采取支、拉固定措施，确保立柱垂直度。

２）气柜顶板安装
气柜顶板的铺设，应从柜顶外围向中心进行组装。

为使气柜组装期间透光度好，时只铺设外围板，柜顶其它顶板的安装及各部位的开孔，柜顶设备的安装可留待柜体组焊完成后施工。

3、壁板的安装
1）壁板的制作
（1）在地面上按设计要求弧度制作壁板胎架；
（2）加强角钢钻孔、煨弯预制；
（3）在胎架上铺上钢板，在钢板上定位角钢位置，并用压板固定钢板四周，尽量减小焊接变形；
（4）除第一带、第25带壁板单独制作，其余相临的两带壁板在地面直接组对，以减小在高空作业的焊接量；
2）壁板的安装
（1）一带壁板安装，按顺时针方向从1号柱开始安装点焊；
（2）第2、3带壁板安装，按逆时针方向从1号立柱开始安
装点焊；
（3）焊接壁板时，先焊壁板和立柱间的立缝，后焊环缝，壁
板与底板的T型接头当壁板安装焊接完后再焊接；
（4）依次安装点焊上一带壁板后再焊接下一带壁板，28 m以
下的壁板为承压部位，焊接要求高，一定要抓好焊接质量，控
制焊接变形；
（5）壁板安装、焊接、防腐大量工作是属于高空作业，我们
可以利用该气柜的结构特性，制作辅助平台：在气柜内可先安
装T—围栏最上层环行走道，平均分布12个手拉葫芦，上部
挂在顶拱梁的径向梁上，走道平台可随顶拱梁一起上升，同时
自身又可通过手拉葫芦上下调整，焊工可在走道上焊壁板内侧
焊缝；在气柜外侧，可事先制作第3层环形平台，在顶拱梁焊
24根槽钢，在槽钢上焊2根角钢与平台连成一体，该平台可
作壁板的安装平台。

4、立柱的安装
1）将立柱与基柱连接，用M24的螺栓连接固定；
2）立柱的吊装办法；采用塔吊将立柱水平抬起。

3）利用水平仪、经纬仪和线坠测量立柱的垂直度及水平标高，
测量立柱的倾斜及错边量；
4）焊接两边侧板；
5）在安装最后一节立柱时，上端加焊1.5米长I22工字钢，在
顶端加焊连接板，以便最后环形走道和顶拱梁的就位。

5、斜梯环形走道安装
在安装壁板同时，安装斜梯及环形走道，这对以后的上下施工
提供方便。

6、活塞安装
在顶拱梁升起和柜底板焊接完后活塞开始组对，组装按以下顺序
进行：
砼坝外壳
活塞底板施工排水管活塞底板加劲筋活塞平衡吊点支座活塞外围支撑支座
下部平台活塞围栏支撑围栏水平支撑围栏斜拉撑活塞上部平台单轨吊车梁
7、T---围栏架台安装
T---围栏架台安装顺序：
支架水平骨架水平支撑斜撑
8、T---围栏构件安装
T---围栏构件安装顺序如下：
密封连接板 T—围栏支架水平支撑斜拉支撑走道平台密封连接件梯子栏杆上下挡轮
9、顶板安装
顶板为全搭接焊，从外向内组焊。

10、调平装置安装
11、自动放散装置安装
12、煤气进出口
13、排污装置
14、雷达物位计
15、密封装置安装
（1）外圈波形板安装
（2）内圈波形板安装
（3）橡胶膜安装
在柜体内和柜顶、壁板各部分安装完毕后，柜内防腐结束后，开始安装橡胶膜，橡胶膜分内圈和外圈两部分，均为圆筒型，规格外膜高度11800 mm，内膜高度5900mm，厚度为3.8 _0.2+0.5mm，接触空气和煤气侧胶料均为丁晴橡胶和PVC。

1）把橡胶膜运入柜体内。

2）开箱，先打开顶板后去掉四面侧板，注意不要损伤橡胶膜。

3）拉开胶膜，分出胶膜上下，孔中心距边缘距离长的一端为上部，拉开胶膜，膜上标明柱号与柜立柱相对应。

4）制作专用的吊装夹具；
5）第一步把倒链挂在T—围栏第二道走道平台的角钢上，拉起胶膜，第二步换倒链至高处，用小倒链先拉住吊具。

从柜
顶人孔吊起大倒链，再用大倒链拉住吊具，吊起时注意24
处平衡。

6）安装。

在密封连接件的角钢和槽钢上粘上密封胶，，再按图纸要求上紧螺栓。

7）再安装全部完成后，从上部进行目测检查，确认密封膜上没有皱折为合格。

（四）施工注意事项
１．材料代用必须慎重，尤其不能个别部位代用（必要时全部代
用），否则会对柜体浮升施工和将来运行带来很大麻烦。

２．立柱的垂直度偏差按设计要求严格控制。

３．严格控制活塞桁架和柜顶桁架的组装焊接质量。

４．柜体结构安装质量必须统一时间进行检测，一般应在日出之前、日落之后进行，特别是立柱检测时必须注意这一点。

考虑到侧板的焊接收缩，每节立柱柱顶必须向外倾斜其高度的1/2500。

各种计量器具不得在施工过程中随意更换。

５．各种预制构件运输时必须置于专用胎具上，尽量避免二次搬运。

６．立柱、侧板组装前需严格检查，特别是孔距要100％检验，达到设计要求。

７．油漆的质量、涂漆条件、漆膜厚度和色调均应严格控制。

８．由于气柜整体高达45米，施工中各项安全措施必须严格遵守。

气柜罐顶组装完毕后与立柱连接。

连接方法，在顶外围焊接特制构件。

同时制作气柜＋38.00m外平台，外平台与柜顶连接形成内外整体，能沿主柱上下移动，形成内外操作整体结构平台。

同时在内部顶外沿四周悬挂自制钢梯，进行壁板组对和焊接。

吊装方式如下：
1）在24个立柱对应的顶拱梁外圈环梁处焊接24个吊耳。

示意图如下：
吊耳
外环梁
2）在吊耳下焊接立柱挡板
1)在立柱上连接板上安装抱卡，以挂5t手拉葫芦。

抱卡
示意图如下：
4）起吊方法：在基板安装完毕之后，把抱卡紧固安装在立
柱上，24个5t手拉葫芦挂在抱卡上，葫芦下部挂钩挂在
吊耳上，然后24个葫芦，提升到100mm挺下来调整一次。

在顶拱梁中心挂吊线坠，以校正其中心对应柜底中心，在
顶升到第一带壁板上时停止提升，安装第一带壁板，有。

依次提升顶拱梁，安装第二带壁板，依次进行安装。

（五）气柜外壁板焊接
钢制储罐壁板焊接可采用手工电弧焊。

1、手工电弧焊
（1）焊接电源
碱性焊条焊接采用直流焊机，极性为直流反接；酸性焊条焊接宜采
用交流焊机。

（2）坡口形式及接头形式
罐壁纵向焊缝的坡口形式及接头形式按图纸要求间距4mm施工
罐壁环向焊缝不需坡口，内面满焊，外面200*200间断焊接。

具体按图纸要求施工。

(3) 焊接施工
1). 参加罐壁焊接的焊工应采用相同的焊接方法和焊接工艺规范、减小罐壁的椭圆度；
2) 监控焊接线能量，防止焊缝过热，可通过监控焊机上的电流、电压表及测量焊接速度来实现；
3) 壁板环缝间隙过大、立缝活口切割不整齐及间隙大小不均时，宜用手工焊堆焊、补焊，焊后打磨，修补整齐后施焊。

4）顶板的焊接
拱顶板与包边角钢的焊接，外侧采用连续焊，焊脚高度不应大于板厚的3/4，且不得大于4 mm，内侧不得焊接；焊接时焊工应对称均匀分布，并应沿同一方向分段退焊；
顶板焊缝焊后，可对焊缝进行适当锤击，有效地降低焊接应力；
尽量采用小规模焊接，控制焊接能量。

（六）、气柜防腐施工
气柜防腐质量的好坏直接影响到气柜的使用寿命和防腐大修的周期及成本，同时影响到气柜的整体外观质量。

因此，在防腐施工过程中必须提高和保证气柜各部位的防腐质量，既要保证外表质量，更要控制
内在质量。

1. 为满足上述要求，所有钢结构件的除锈均采用喷砂除锈方法，达到GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的Sa2级标准。

所有油漆品种应由设计方或甲方选定，所用油漆应有国家的检测部门的检测合格报告。

1.1 除锈方法主要是喷沙除锈，在施工现场安装前修补焊缝,涂漆时可采用手工和电动工具方法除锈。

1.2 除锈前的钢材及构件表面应清除掉毛刺、焊渣、飞溅物、灰尘、疏松的氧化铁皮和其它杂物等。

1.3 喷砂处理合格的金属构件必须在当日涂装完毕,以防返锈。

对因其它原因未能及时涂刷底漆，返锈的构件要重新进行喷砂处理。

1.4 安装过程中对构件的连接处，要用钢铲、钢刷及电动工具将焊渣、油污及其它杂物清净，达到Sa2级标准。

1.5 涂装施工前，对处理（除锈）好的构件进行登记编号，保护好组装标记，以免错乱。

1.6 施工前应对涂料的名称、型号、颜色进行检查，确认与设计要求相符。

产品出厂日期是否满足储存有效期，与规定不符或超过储存期者不允许使用。

1.7 涂装过程中的吊运、码放，要严防撞击，跌落等不规范行为以防变形。

1.8 漆膜厚度应用漆膜测厚仪检测，必须达到设计要求。

1.9 柜底板下面的涂漆工作必须在气柜顶升前完成。

柜底板上面
和活塞板下面，则应在活塞支撑起来以后涂装中、面漆。

2. 防腐工程技术要求
2.1 柜体防腐技术要求
（1）气柜的工作环境比较恶劣，储存的气体有腐蚀性，并且日后维修困难，因此要对基层处理的质量，涂料的品种、涂料的厚
度三个主要因素予以高度重视。

（2）涂装工作必须由施工经验丰富的专业人员进行此项工作，有严格的质量管理和检验制度。

（3）所有构件表面应采用喷砂除锈，等级为Sa2（GB8923-88）除锈完毕后用高压空气吹净4小时内涂刷第一道底漆加以保护。

（4）涂刷分以下几部分：
a. 柜体外表面部件，用环氧防锈底漆涂刷两遍，厚度60µm，用环氧云铁中间漆涂刷一道，厚度为40µm，然后用环氧防腐面漆二道，厚度为60µm，刷漆总厚度应符合设计要求。

b. 柜底板上、下表面，用厚浆型环氧煤沥青漆涂刷两道，厚度为100µm。

c. 其它部位，用环氧防锈底漆涂刷两道，厚度为60µm。

再用环氧防腐面漆涂刷二道，厚度为60µm。

d. 涂料的总厚度必须保证设计要求，不以遍数作为依据，每道涂层厚度及总厚度必须用便携式磁性涂层测厚仪来检测。

七、劳动力安排
劳动力使用计划
八、施工机具设备计划
主要施工机具需要计划
九、工程的各项保证措施
1、质量保证措施
（1）柜体构件焊接必须由考试合格的焊工持证上岗操作，施焊时，严格遵守《焊接工艺要领书》规定的焊接工艺程序和规范，
未经技术负责人允许，任何人不得违反。

（2）焊接材料使用前要按标准和工艺要求处理，及时填写记录，焊条的发放要有记录。

（3）各种计量检测工具，所用仪器范围必须经国家规定的计量监定部门检验合格后才能使用，统一使用保管，不得随意更换。

（4）认真做好施工记录，隐蔽工程要详细记录，为工程竣工验收提供资料和数据。

（5）密封橡胶膜必须搬运柜内开箱，开箱方法根据合同与生产厂家提供的技术条件进行，由供方、甲方和施工单位共同检查
验收，开箱前必须将柜内清扫干净，活塞上表面用砂轮磨光，
开箱后对橡胶膜的孔距、孔位、数量进行复检测量，确认合
格后才能安装。

（6）气柜构件立柱、侧板、防风桁架必须采用胎架运输，避免变形。

（7）制造厂构件出厂要有钢材质量证明书，产品质量合格证，并
详细编号以便于安装。

（8）将质量控制目标分解落实到班组和工种，将质量情况作为考核分配的重要依据。

（9）严格控制各关键点，重点控制定位、轴线、位移、角度、标高、平整度、垂直度。

（10）施工中做好质量检验评定，保证工程质量达到优良工程。

（11）工程交工前必须先组织内部验收，由质量保证体系部门进行初步验收，并整理工程验收所需的各种资料，并移交质检部
门验收合格后交工存档。

（12）质量保证程序图（见附图）
（13）安全保证体系图（见附图）
项目质量保证体系图。