石油化工裝置鋼結構安裝工程的質量控制方法

毛騰達(萬華化學集團股份有限公司，山東 煙臺 264000)

0 引言

在我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，隨著建筑物數(shù)量的增加，建筑材料的需求量也隨之增長，鋼結構的重量輕、材料強度高等特點，成為了主要施工應用技術。對于石油化工裝置而言，鋼結構框架與整體工程的安全方面和進度等問題有關，加上鋼結構安裝工程零件數(shù)量多，各部分節(jié)點的連接復雜，施工工藝存在一定的難度。為了保證建筑結構整體質量，建筑方需要實施工藝控制，以保證工程質量和進度不受影響。

1 鋼結構概述

隨著科學技術的不斷發(fā)展，建筑材料應用采用了新型的結構，其中鋼結構因其優(yōu)點，得到了廣泛應用，尤其是在石油化工設備領域，鋼材的抗震性、抗擊性能夠滿足施工的需求，成為最基本的建筑結構[1]。鋼結構安裝對于整個項目有著舉足輕重的影響，建筑單位必須控制鋼結構的安裝過程及其質量，加強管控，從而確保整體工程的安全和進度符合要求[2]。

2 鋼結構框架施工特點

開展實際施工過程中，需要結合實際的項目的需求確定鋼結構的安裝方式，其中框架施工的核心是塔器等相關設備鋼結構的安裝，設計人員應該根據(jù)現(xiàn)場施工情況做出調(diào)整，框架設備的安裝是施工的重點。鋼結構施工非常復雜，牽涉到許多部件的合并，因此在開展施工之前，設計人員應制定好施工計劃和工作流程，確保安裝過程有序進行，同時應與土建施工的進度相協(xié)調(diào)。鋼結構的施工在設計工作中變更量也是很大的，需要根據(jù)工況，結合當?shù)匾?，對鋼結構的安裝方式和計劃進行合理調(diào)整。為了提高工作效率，建筑單位應在施工現(xiàn)場設置鋼結構的組裝范圍，形成專業(yè)的流水線，不僅有效縮短施工時間，還可以規(guī)范作業(yè)，避免長時間的高空作業(yè)。

在施工的過程中，設計師需要依據(jù)工藝管道和設備的安裝特點，及時調(diào)整鋼結構，做好結構構件的組裝、吊裝等環(huán)節(jié)的指導工作，盡可能在地面上完成作業(yè)，提高施工安全性。另外在安裝的時候，施工現(xiàn)場還會受到框架質量、安裝高度要求的制約，某些公路可能會有最大可進入的吊車噸位等限制，需施工之前做好全面的調(diào)查分析，制定好解決方案，確保順利完成。

3 安裝工藝原理

鋼結構一般由專門的大廠商進行生產(chǎn)制作，鋼本身具有一定的彈性，可以滿足一般工程力學的需求，在韌性以及塑性方面表現(xiàn)優(yōu)秀，而且可以承受一定程度上的結構形變。因此，在石油化工裝置中得到了廣泛應用[3]。對于鋼結構的安裝總體而言可以分為以下步驟：

第一步，整體鋼梁鍛造。該部分由廠商完成，鋼梁運送到現(xiàn)場后再進行安裝固定，整個過程都需要借由吊裝設備完成。

第二步，對于石油化工裝置而言，尤其是規(guī)模比較大的項目，結構框架的規(guī)模較大，數(shù)量配件種類多，此時的材料可能來自不同的廠家，所以需要在施工現(xiàn)場對零部件進行匯總，進行現(xiàn)場焊接。

第三步，對鋼結構進行安裝，應遵循先安裝塔吊再安裝結構框架的原則，結合實際情況，定性充分考慮。如果施工當天的風力較大，施工單位應做好防風措施，可以采取專門架設攔風繩來增強其穩(wěn)定性；如果碰到多橫梁的情況，應該及時調(diào)整施工順序，采用自下向上的次序來進行安裝[4]。對于某些需要加進行特殊處理的結構，或構件的結構尺寸過大，應該先進行順序組裝后再進行安裝。

4 鋼結構框架的安裝技術研究

4.1 做好基礎驗收工作

在進行鋼結構安裝工作之前，首先要做好基礎驗收工作，需要對驗收標準進行規(guī)定。嚴格按照規(guī)定項目內(nèi)容標準開展驗收工作，驗收人員具備專業(yè)性，確保整個驗收工作結果可靠。對于建筑物的定位軸線，應再次測量確定，尤其是一些地腳螺栓的位置需要與圖紙吻合，經(jīng)過檢驗合格之后才能夠進行驗收交接，并且需要做好鋼結構的污銹去除工作才能進行后續(xù)的安裝工作。在進行涂裝前，需要保證鋼材的表面光滑，不存有焊疤、灰塵、毛刺等，可以采用噴砂進行除銹處理，同時也要保證表面不殘有焊渣、焊疤和水滴。

在進行基礎驗收時，應該制定好驗收順序，明確驗收單位，保證施工建設。涉及監(jiān)理部門及土木單位等均應到場，需要對驗收結果進行記錄并簽名，對結果負責。檢驗內(nèi)容應涵蓋所有項目內(nèi)容，比如在進行安裝墊鐵時，應該將其設置在地腳螺栓兩側，控制好墊板數(shù)量，不超過4 塊。為了保證其穩(wěn)定性，通常會在地腳螺栓兩側添設兩個組的墊板，墊板的厚度不超過6cm，且不得少于3cm，要保證其與柱底的接觸面緊密相連，而且需要對其進行二次灌漿。

鋼結構安裝需要嚴格控制安裝順序，因此對應的部件存放也要按照秩序進行標記擺放，做好分類存儲工作。對已經(jīng)安裝完畢的鋼結構，應該立刻進行校正檢查，及時發(fā)現(xiàn)漏洞，進行糾正，然后再固定。為了防止鋼結構發(fā)現(xiàn)變形，在進行安裝校正時還應該根據(jù)外部條件進行調(diào)整，比如當時的溫度、環(huán)境酸堿度以及風力等，綜合調(diào)整安裝方案，使其形成穩(wěn)定的空間體系。

4.2 高強螺栓連接副安裝

對鋼結構框架進行安裝時，必須要選擇對應構建的接點連接方法，目前常見的方法主要是兩種：一種是采用級別為10.9 的扭剪型方式，另外一種則是采用大六角頭型的高強度螺旋。需注意，在高強度的情況下，必須確保螺栓連接面的防滑移系數(shù)不小于0.45。且要保證連接的摩擦面光滑平整，不能出現(xiàn)油污，也不能進行底漆的噴涂作業(yè)。進行高強度螺栓鋼結構安裝時，必須保證摩擦面干燥。并且按照出廠的順序對螺栓進行緊固軸力工作，對該項工作做好檢測，保證緊固軸力效果滿足施工要求。

4.3 大六角頭型高強度螺栓

采用該種高強度螺栓進行安裝時，除了保證摩擦面光滑平整干燥外，還必須將其擰緊。首先是要做好初步擰緊工作，處理好對應扭矩，通常扭矩值為擰緊值的一半，如果碰到超大型螺栓，還需做好復次擰緊工作，最后再做最終擰緊。

4.4 鋼結構的二次灌漿

在鋼結構進行安裝施工時，為了加強對鋼結構的保護，施工人員通常會采用二次灌漿的技術來防止結構本身被環(huán)境腐蝕。二次灌漿還可以固定結構，起到輔助作用，尤其是對于已經(jīng)安裝完成后的鋼結構框架。應做好二次灌漿工作，尤其是呈現(xiàn)出空間剛度單元的部分，應當馬上采用含有細石的混凝土進行灌漿，針對柱底面與基礎頂面的縫隙進行作業(yè)。

鋼柱柱腳的連接可以為剛接和鉸接兩種，進行灌漿時，要根據(jù)連接方式來確定管腳的澆筑深度，對于采用剛接的連接方式，應該將澆筑深度控制在100mm，對于采用鉸接的連接方式，應該將澆筑深度控制在50mm。在正式進行澆筑之前，要對灌漿的位置進行清理，保證外表干凈整潔，做好外模板的敷設工作，灌膠工作需要一次澆注完成，不可以進行多次澆筑，對于澆筑完后的表面也必須進行特殊處理。

4.5 鋼結構框架的防火、防腐施工

實際開展鋼框架的安裝和施工過程中，要做好安全防護工作，尤其是防火工作。搭建鋼架結構時，要對防火的范圍進行科學界定，鋼結構的防火施工要嚴格遵守相關的標準規(guī)范，現(xiàn)場要配備符合國家要求的消防設施，相關的構件進行表面處理，噴涂厚型防火涂料。

在涂防火材料之前，首先要確保鋼材表面除銹徹底，滿足國家規(guī)定，防火材料也需要符合國家標準，基層不應該存在油污、泥沙以及灰塵等，而且進行涂料時也需要做好涂料工作，不要出現(xiàn)誤涂、漏涂等現(xiàn)象，保證涂層不出現(xiàn)脫層、空鼓等現(xiàn)象?？刂坪猛繉拥暮笪?，符合耐火極限的有關要求，使得涂層表面裂紋寬度適宜，對于涂完后的部分應該做好臨時防護措施，防止碰撞造成損壞。除此之外，合理選擇適宜天氣，尤其是碰上自然災害天氣，需要暫停施工，需做好排水工作。施工單位還應當嚴格遵守設備構件的出廠說明，確保防火施工的合理性，一般而言，進行防火施工時是對構建的底部進行噴漿，但是對于鋼梁等支撐部分的防火處理就必須采用厚型的防火涂料，確保防火效果。

除了對鋼材進行防火材料的涂層之外，還應該進行防腐涂料涂裝，首先需要保證涂層厚度符合設計要求，控制好涂料次數(shù)。在進行涂層時，需要確保涂層的干漆膜厚度在允許偏差范圍內(nèi)，涂層表面均勻，不出現(xiàn)漏涂的情況，并且應該保證涂層不出現(xiàn)脫皮、返銹、流墜、針眼等現(xiàn)象。進行涂裝時，還應該控制好周圍的環(huán)境，防止涂裝后的鋼構件與酸類液體接觸，相對濕度不應過大，溫度不宜過高，需要對涂裝后的構件進行標記，做好記錄。對于需要裸露或者是處于腐蝕介質環(huán)境時，工作人員應該做好涂層附著力測試，確定涂層附著力達到標準，涂層完整，方可進行安裝。碰上雨天或構件上有結露時，應該立刻停止安裝作業(yè)。涂裝完成后，應卡在規(guī)定時間內(nèi)嚴防雨淋；如果氣溫過高，也應當停止對鋼構件的涂層作業(yè)，可有效避免鋼材表面由于涂刷油漆而產(chǎn)生的氣泡，造成自身附著力降低，此時需要提前對構件隱蔽的部位進行除銹處理。

4.6 鋼結構的質量控制

為了保證石油化工裝置鋼結構安裝工程的安全可靠，施工單位應該嚴格控制施工質量。針對具體的施工項目成立施工監(jiān)督小組，健全相關施工監(jiān)督體系[6]，明確施工過程的質量要求，從而保證鋼結構框架安裝過程有效監(jiān)管，確保施工步驟都符合有關標準規(guī)定，不存在后續(xù)的安全隱患，避免人身安全威脅。施工單位還應該制定有關工序交接規(guī)定，做好自檢與互檢工作，加強對施工設備儀器的選用及維護工作，從而保證在鋼結構框架安裝施工中每個環(huán)節(jié)都得到質量控制。

5 結語

總而言之，對于石油化工而言，鋼結構框架的穩(wěn)定對石油化工的運輸生產(chǎn)有著至關重要的影響，因此必須做好安全質量控制，保證框架可靠。建筑單位應健全相關施工監(jiān)督體系，做好項目施工的基礎驗收工作，根據(jù)現(xiàn)場施工條件及時調(diào)整施工計劃，選用高強螺栓連接副安裝時確保連接面光滑整潔干燥，對鋼結構進行二次灌漿，做好安全防火施工工作，提高安裝效率，保證施工質量。