工程施工质量和安全控制

本文简述了中海石油华鹤煤化工项目主要特点及工程所在地条件,针对高寒条件下,项目组深入调研,优化施工方案,在施工管理上采取了大量行之有效的措施,使得工程施工得以顺利进行,确保项目总体进度可控。

工程施工质量和安全控制

1项目区域气候特点

中海石油华鹤煤化工项目(以下简称项目)位于黑龙江鹤岗市。项目地处中高纬度,属寒温带大陆性季风气候,一年四季气候差异较大。冬季寒冷干燥、夏季炎热多雨、春季多风、秋季降温速度较快。年平均气温3.2℃,最高气温37.7℃,最低气温-34.5℃,气候环境恶劣。且2012年遭遇50年一遇暴雪,积雪深度达50厘米,2013年入汛后降雨强度较大,遭遇百年一遇洪水灾情。每年11月份到次年3月份为冬休期,年有效施工时间短。

2工程项目概况

项目建设规模年产30万吨合成氨、52万吨大颗粒尿素,项目总投资34.5亿元,项目自2012年6月开工建设,2014年10月机械竣工验收。主要工程量:混凝土15万m3,设备1233台套,管道143600米,电缆115万米。项目不仅工期紧、工程量大,且期间遭遇极端恶劣天气,施工难度大。

3项目施工质量及控制措施

3.1混凝土施工质量控制

根据《建筑工程冬期施工规范》JGJ104-2010规定:当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,应按冬季施工方法进行施工。高寒地区在冬季施工由于温度低,使得混凝土施工产生较为常见内外部缺陷及裂缝问题,主要有麻面、蜂窝、漏筋、孔洞、空鼓和石窝、缝隙及夹层等,在温度低措施不到位的情况下,混凝土强度难以达到并出现裂缝。为此在项目施工期间,采取如下措施保证施工质量。保温:为保证混凝土浇筑温度,搅拌站搭设保温大棚,搅拌用水采用锅炉加热,砂石料采用室内保温方法,混凝土运输车和泵送管道用防寒毡包裹保温。

3.2钢结构焊接质量控制

煤储运栈桥钢结构施工在11~12月份,气温达到了-25℃。对如此低的环境温度,保证焊接、热处理工艺,防止冷裂纹产生和焊接变形是关键[2]。钢结构栈桥主要材质为Q345B。针对此种材料分析主要冷裂纹有三种形式:层状撕裂、氢裂纹和热应变脆化。对于层状撕裂采取预热和降氢措施,氢裂纹采取超低轻型焊条J507RH,热应变脆化在焊接过程中使用合理线能量,控制加热和冷却速度并保持一定的层间温度来控制[3]。在焊接前搭设防风保温棚,焊接过程中各层焊道采用锤击消除焊接应力。变形控制:主柱对接焊缝焊接时先焊接两侧腹板焊缝,两侧同时对称施焊,采用分段跳焊法控制焊接变形。主梁连接焊缝采取全对称焊接方式,同时并排两根单梁的四端同时进行焊接。

3.3管道焊接施工质量控制

华鹤煤化工项目管道共计143600米,针对环境温度低的恶劣情况,为每个焊机配备保温防风棚两个,焊接人员在施工时处于一个相对封闭的小环境中施工,不受外界风雪天气影响。另外每个保温棚内配置碘钨灯,即解决了冬季早晚光线照度弱,保温棚内焊接及焊道清根处理能见度低的缺点,同时也解决了因低温焊接环境对工人造成手法变形,有效提高管道焊接质量和施工效率。合理安排管道焊接施工工序。管道焊接前,对焊口和焊条进行焊前预热,预热温度根据管道材质中碳含量和合金元素含量、管道厚度、焊接接头型式、焊材氢含量及焊接环境温度确定,对于15CrMo和12CrMoV预热温度150~200℃,取上限200℃。

3.4管道试压措施

高寒地区管道试压是施工关键之一,水压试验适宜在环境温度高于5℃,否则必须采取严格的防冻措施,并及时排水确保管道安全。项目在施工过程中,在保证工程质量的前提下,适当追赶进度,在冬季进行管道试压,由于环境温度低于0℃,主要采取如下措施,一是在公用工程锅炉已经运行,部分封闭厂房已供暖的情况下,将试压泵置于厂房内部,确保试压泵稳定运行;二是使用锅炉换热的热水,避免试压过程中结冰;三是使用大功率高压泵对管道进行试压,缩短升压时间;四是选择天气较好且中午时段进行;五是试压后及时排水,并用压缩空气清除残水,确保管道内无明水。通过上述措施,既保证了管道施工质量,也提高了工程进度,取得了良好效果。

4项目安全控制措施

化工项目施工交叉多,施工安全控制尤为重要,尤其是气温低对施工安全影响巨大,与一般安全事故相比,冬季施工中的安全施工具有严重性、复杂性、多发性的特点,因此对于冬季施工的安全管理通过特殊的技术、措施手段,确保施工安全控制。冬季安全措施:①加强安全教育,严格执行中海油“五想五不干”安全理念;②入冬前对各类机械设备、运输设备进行一次全面检查及保养,加注防冻液,固定防滑链;③严格登高作业,两个人为一组,并穿戴好劳动保护用具,每次作业不超过两小时;④冬期坑槽施工,在方案中应根据土质情况和工程特点制定边坡防护措施:施工中和化冻后要检查边坡稳定,出现裂缝、土质疏松或护坡桩变形等情况要及时采取措施;⑤加强季节性劳动保护工作。冬期要做好防滑、防冻、防煤气中毒工作。

5项目实施结果

混凝土经过回弹检查,按标准选择10个区域,每个区域16个点,回弹平均强度C30结构平均35.8MPa,符合质量要求。管道焊缝经过无损检测,焊接一次合格率达到98%以上,达到项目制定的质量目标要求。项目共计111个单位工程,项目机械竣工验收全部合格,并获得2016年度全国化学工业建设优质工程奖。

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