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静设备培训讲义
静设备的安装
一静设备安装工程执行的主要规范和标准主要有:
1
压力容器安全技术监察规程(99)
技监局锅发[1999]154号
2
锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则
国质检锅[2002]109号
3
锅炉压力容器无损探伤检测人员资格考试规则安全监察暂行条例
劳部发(93)441号
4
钢制压力容器
GB150-1998
5
压力容器无损检测
GB4730-94
6
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GB50236-1998
7
压力容器焊接工艺规程
GB/T4709-2000
8
中、低压化工设备施工及验收规范
HGJ209-83
9
高压化工设备施工及验收规范
HGJ208-83
10
化工塔类设备施工及验收规范
HGJ211-85
11
石油化工换热器设备施工及验收规范
SH3532-95
12
制冷、空气分离设备安装工程施工及验收规范
GB50274-98
二施工程序
静设备安装施工程序主要有:
施工准备、基础验收、设备验收、吊装就位、找正找平、灌浆、水压试验、内件安装、内部清扫、检查认可、封闭。
1容器、反应器类设备的施工一般程序图
2塔类设备一般的施工程序图
3分段到货设备一般施工程序图(空中组对为例)
4换热类设备的施工一般程序图
三施工技术及质量控制
1施工准备
1.1技术准备
1)应认真进行图纸会审;掌握安全程序和安装重点。
2)详细向施工班组进行技术交底;
3)向当地压力容器监督部门报审完毕。
1.2施工现场准备
1)检查施工用水、电准备情况。
2)检查施工设备、手段用料的准备情况,施工机具应性能可靠,计量器具应在周检期内。
对有现场组对的设备,准备好制作组对用的工卡具,主要是枕木、马仔、方楔、加减丝、千斤顶、专用板手以及是否需要热处理设备等。
3)施工现场应按施工平面图要求平整场地,施工机具应按规定位置摆放;
4)现场的消防器材、安全设施应符合要求,并经安全检查部门验收通过。
2基础验收
1)安装施工前,设备基础必须交接验收。
基础的施工单位应提供质量合格证明书,测量记录及其它施工技术资料;基础上应清晰地标出标高基准线、中心线,需做沉降观测的设备,设备基础应有沉降观测水准点。
基础验收检查应符合如下规定:
a)基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
b)基础混凝土强度应达到设计要求,周围土方应回填并夯实、整平。
c)结合设备平面布置图和设备本体图,对基础的标高及中心线,地脚螺栓和预埋件的数量、方位进行复查,以及早暴露施工衔接方面的问题。
2)基础外形尺寸、标高、表面平整度及纵横轴线间距等应符合设计和规范要求,其检查的内容有:
螺栓高度、两螺栓间距、螺栓中心对基础轴线距离、螺栓垂直度、相邻基础轴线间距、基础轴线总间距、基础对角线差、基础顶面标高(不包括二次灌浆层)
3设备到货验收
1)对到货设备组织有关人员进行验收,检查是否有出厂合格证、设备说明书、质量证明书等文件,压力容器产品安全质量监督检验证书;其它必要的技术文件。
2)对设备外观进行检查,是否有伤痕、锈蚀和变形;设备的主要几何尺寸、加工质量和管口方位是否符合图纸要求;设备密封面是否光洁无划痕;对重要设备配合建设单位到制造厂进行监造,确保质量及施工进度。
3)检查、清点设备内件到货情况,是否存在变形,尺寸是否符合图纸要求。
4)内件的验收应符合下列规定:
a)交付安装的内件必须符合设计要求,并附有出厂合格证明书及安装说明书等技术文件。
b)内件开箱应在有关人员参加下,对照装箱单及图样,按下列项目检查与清点,并填写“内件验收清点记录”。
·箱号、箱数及包装情况;
·内件名称、规格、型号及材质;
·内件的尺寸及数量;
·内件表面损伤、变形及锈蚀状况。
c)法兰、接管和螺栓等应有材质钢印标记;
d)零部件表面不得有裂纹,分层现象;
e)法兰的密封面不得有刻痕和影响密封的损伤。
5)对分段到货设备除按上述要求检查外,还应注意的问题在后面的“四、分段到货设备的组焊”再作交流。
4设备安装
4.1基础处理、垫铁放置
基础表面在设备安装前必须进行修整,清除油垢及疏松层,放置垫铁处要铲平,铲平部位水平度允许偏差为≤2mm/m,且与垫铁接触良好,需灌浆的基础表面应凿成麻面,预留地脚螺栓孔内的杂物要清除干净。
4.2设备找正、找平时基准点的选择:
a)设备底标高以基础顶面为基准。
b)设备中心线的位置应以基础的中心线为基准。
c)设备方位以基础上距设备最近的中心划线为基准。
d)立式设备垂直度以设备两端上的0°、90°、180°、270°划线为基准。
e)卧式设备的水平度以设备中心线为基础。
其补充测点宜选择:
设备主法兰口、水平或垂直轮廓面及其他加工面、基准面。
4.3设备找正、找平操作时注意点:
a)应在同一平面内互成直角两个及两个以上方向进行。
b)设备高度大于20m的设备,测量垂直度不应在一侧受阳光照射或风速大于4级的条件下进行。
c)设备找平,应用垫铁进行调整,不得用紧固或放松地脚螺栓及局部加压方法进行。
d)有坡度要求的卧式设备,按图纸要求进行,无坡度要求的卧式设备,水平度偏差要偏向设备的排泄方向。
4.4设备调整后的主要安装尺寸允许偏差需测量的有:
a)中心线位置允许偏差
b)标高允许偏差
c)水平度(卧式)允许偏差
d)垂直度
e)方位偏差
4.5高温、低温设备位置偏差宜偏向补偿温度变化引起的伸缩方向。
4.6设备安装要求:
地脚螺栓垂直度≤5L/1000(L为螺栓长度),螺栓埋入部分不得有油污,露出部分应涂保护油脂,露出部分长度宜为螺母上紧后外露2~3扣,高度大于20m的立式设备地脚螺栓应加锁紧螺母,地脚螺栓应均匀对称紧固。
4.7工作温度下产生热胀、冷缩的卧式设备,滑动面应清理干净,并涂润滑剂。
其滑动侧的地脚螺栓要先紧固,当设备安装和管线连接完成后,再松动螺母留下0.5-1mm的间隙,而后将锁紧螺母再次紧固以保持这一间隙。
4.8设备找平,找正时采用垫铁应符合下列要求:
a)垫铁间距不超过500mm。
b)垫铁应垫在有加强筋的设备底座下。
c)垫铁应成对使用斜面相向,搭接长度不小于垫铁全长的2/3,下层垫铁应是平垫铁。
d)每组垫铁不宜超过4块。
e)找正后平垫铁外露长度宜为10~20mm(斜垫铁20~30mm),垫铁伸入底座深度应超过地脚螺栓位置,且保证设备底座受力均衡。
f)设备找正、找平结束后,用0.5磅手锤检查垫铁组应无松动现象,设备垂直度经监理工程师检查确认合格后,用电焊在垫铁组的两侧进行层间点焊固定,设备完全找正后,垫铁应将各层断续焊牢,垫铁露出设备支座底板缘10-20mm,垫铁组伸入长度要超过地脚螺栓孔;安装在金属结构上的垫铁应与金属结构焊牢。
垫铁与设备底座之间不得焊接。
检查确认合格后进行灌浆。
4.9地脚螺栓孔灌浆
地脚螺栓孔灌浆和二次灌浆必须一次灌完,不得分次浇灌;采用二次灌浆固定地脚螺栓的设备,经初步找正后及时灌浆,当灌浆凝土强度达75%以上时,方可最终找平、找正,紧固螺栓经检验合格后方可二次灌浆抹面。
基础表面抹面应平整美观,略有向外的坡度。
4.10压力试验
整体到货的设备如果在制造厂已作过压力试验,在运输过程中没有损伤和破坏,试验记录齐全,保存时间不长,可以不单独作压力试验,可同管线一起作气密性试验。
否则一般按下列程序进行压力试验。
其要求如下:
1)压力试验以清洁水进行试验;对不锈钢设备,水的氯离子含量应小于25mg/L。
2)压力试验前,对设备质量证明文件和组焊资料作全面检查,检验试压前工序完备情况及工序质量情况。
3)进行压力试验时,各部位的紧固螺栓必须装配齐全。
试验时装设两块压力表。
压力表装设在设备的最高点便于观察处,试验压力以装设在设备最高处的压力表读数为准。
压力表须经校验,压力表精度不低于1.5级;量程为最大被测压力的1.5~2倍。
4)试验压力按照设计指定压力为准;水压试验的水温不得低于5℃。
5)设备充满水,待设备壁温与试验水温大致相同后,缓慢升至到规定试验压力,稳压30分钟,然后将压力降到设计压力至少保持30分钟。
无损坏、无宏观变形、无泄漏为合格。
试验过程中,如发现有异常响声,压力下降,油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时,立即停止试验,放压处理,并查明原因。
6)压力试验完成后,应及时排水、清理,并填写《压力试验记录》。
7)压力试验过程中,在充水前、充水时、充水后、放水时,对需做基础沉降观测的设备,应详细记录基础下沉和回升情况,并填写“设备沉降观测记录”。
4.11内件安装
容器和反应器类设备内构件的安装型式相对简单且数量少,按照图纸要求进行即可。
这里着重说一说塔器内件安装,塔器内件安装相对比较容易出质量问题:
(主要有板式塔和填料塔)
A板式塔
1内件安装按下列顺序进行:
对浮阀塔,如果来货为塔盘、浮阀已安装好,安装时,按塔盘标注的层次,分层存放,依次安装,如果是散装来货,一定要严格按说明书要求把浮阀安装在塔盘上,然后按层次把每层塔盘安装在塔内。
2塔盘安装前应核对塔盘规格型号、数量,一般采用立装法进行(即塔器吊装后进行)。
可先在平台上放样、预组装一层塔盘,调整并检查塔盘是否符合施工图要求,并以此作为技术交底和示范。
3塔内件安装时,应注意:
·塔内件安装前,质量监察部门对其质量进行验收,按要求等级分类;
·进入塔内进行内件安装时,作业人员数按塔内径不宜超过1人/m要求控制,且应穿干净防滑鞋,人体不应踏在塔板上。
必须逐层安装逐层检查、记录,且固定牢靠后方可进行下层安装。
用U型水管水平仪对塔盘支持圈水平度进行复测,支持圈与塔壁焊接后,其上表面在300mm弦长上的局部水平度偏差不得超过1mm,整个支持圈上表面水平度允许偏差符合规范要求;
降液板的安装复测主要有:
降液板底端与受液盘上表面的垂直距离允许偏差、降液板与受液盘立边的水平距离允许偏差;降液板至塔内壁通过设备中心垂直距离允许偏差;塔盘面水平度允许偏差
浮阀安装后,应检查浮阀腿在塔板孔内的持连情况(活动是否灵活、是否卡死),浮阀腿煨弯长度及角度应符合设计要求。
4溢流槽开口应在同一水平面上,根据设计,液体分布装置安装后是否应作喷淋试验,试同一水平面内喷淋均匀无堵塞孔。
捕雾丝网应平铺,每层间皱纹方向应错开一个角度,每块之间及与容器壁之间均应压紧。
B填料塔
填料的充填工作除按设计技术文件要求执行外,应符合以下规定:
·充填前应对设备内进行清理吹扫干净;
·填料支承装置的安装应平稳、牢固,孔道不得有堵塞,填料应干净,不含泥沙及污物。
·充填应均匀、轻放,高度应符合要求;不得对填料层加过大压力。
4.12设备清理、封闭
设备安装完毕后应进行设备内的清扫工作,清理设备内部的泥沙、边角料等杂物,清理完毕由施工单位、监理、业主联合检查,确认合格后,方可封闭,封闭后用0.5磅手锤检查螺栓的松紧情况,并及时填写《塔盘安装检查记录》、《填料塔充填检查记录》、《设备清理检查封闭记录》,并签字认可。
四分段到货设备的组焊
1工具和机具准备
前面已提到,主要有马仔、方楔、加减丝、千斤顶、空压机、焊机和热处理设备等。
2分段到货的设备验收及处理
1)分段到货的设备筒体应有明显的标记,并应对制造质量进行抽查。
2)对于拉运至现场的各段筒体,在安装前应检查各部位尺寸。
检查内容包括筒体周长、圆度、长度、内件尺寸、坡口尺寸及外观质量。
检查设备的主要开口方位与参数是否符合图纸要求,设备筒体的周长,设备制造商一般都注意,不会出现问题,但筒体直径往往由于装卸、运输保护和道路状况差等原因可能会出现局部超标现象,同时也可能有运输造成的变形等。
对于圆度超标的筒体在分段面处用千斤顶和钢管进行撑圆。
3)坡口进行打磨。
分段筒体的坡口表面应符合下列要求:
a)表面应平滑;b)溶渣、氧化皮应清除干净;c)坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。
4)各段在组对前检查和调整好对口处的椭圆度及周长后,如有必要可采用“米”字形临时加固,保证吊装和组对过程中的椭圆度不发生变化,以确保组对的顺利进行;同时,应按设备出厂前的划线定位核对设备制造图后,在各段筒体的内外壁上划出相隔90°的四条纵向组装线,与筒体基准线一起作为整体组装及安装内件的依据。
5)上下段梯平台安装及临时平台的搭设
在不影响吊装的情况下,安装上下段梯平台,如果下段梯平台在组对环缝处不能满足组对要求时,还应搭设临时平台。
临时平台周围焊接栏杆并挂好防护网。
6)分段筒体的空中组对
a)将下段吊装就位后,按要求测量找正,特别测量好下段的上口水平度,使之不能超标,以保证组对间隙和垂直度。
然后,打紧所有垫铁,拧紧地脚螺栓。
b)环缝组对一般采用方楔和马仔配合,由一点均匀向两边打紧。
c)在两分段面处加垫几块符合组对间隙要求的厚度的扁铁,对组对间隙的进行调整,组对点固后除掉。
d)整条环缝打紧后需进行检查测量,然后进行点固焊。
点固焊长度应在50~80mm,且间隔在300mm左右。
e)整个组对过程用2台经纬仪在互成90度角进行配合测量,垂直度使用加减丝进行调整。
f)焊后对筒体椭圆度、不直度、角变形进行复测。
其偏差应控制在规范要求内。
五换热类设备的安装
1换热器安装之前,对换热器铭牌、管口方位进行全面检查;若换热器出厂之前已充氮进行保护的,在配管之前,不能打开法兰盲板。
2若对换热器派人进行住厂监造,强度试压资料齐全,使用正式垫片,设备到货后完好,出厂不满6个月,经业主批准,可不再进行现场抽芯试压。
否则应按业主批准的方案及SH3532—95《石油化工换热设备施工及验收规范》要求进行换热器试压。
3换热器设备基础如果是钢筋混凝土时,则一端固定,另一端应安装滑板,基础处理、垫铁放置按前面4.1进行;如果是钢基底盘时,不需要另加滑板,设备直接坐在钢基底盘上,且确保支座上没有杂物,有足够的接触面,除非图纸另有要求,滑板上表面应涂满MoS2润滑油。
4固定端基础地脚螺栓两侧放置垫铁组,垫铁的高度要保证换热器的安装标高,垫铁组层数要符合规范的要求,将冷换设备就位后,得用垫铁组调整设备的标高、水平,使其达到技术文件的要求。
5设备就位要用U型水平管及时找正,(用U型有时要比水平尺来得准确)拧紧地脚螺栓螺帽,滑动端为双螺栓上紧,其纵向和横向水平度应满足相应规范要求。
6找平,找正完毕后,对地脚螺栓的预留孔进行灌浆。
一次灌浆达到设计强度的75%时,复测水平达到要求后紧固地脚螺栓。
7点焊固定端垫铁组,经业主、监理检查合格后进行灌浆抹面。
8配管后、试运前,要全面检查换热器连接螺栓松紧程度,一般要求试运前应拧紧全部连接螺栓,松开滑动端地脚螺栓1-3mm,然后拧紧锁紧螺帽,以便换热器自由伸缩。
9换热器的抽芯和压力试验
有些设计文件要求对浮头式、U形管式等可抽管束的换热器,安装前应抽芯检查、清扫。
A换热器的抽芯
1)换热器主要组合件有前端管箱、壳体和后端结构,根据换热器的类型对管箱外头盖和小浮头进行拆除。
2)把倒链或者用卷扬机一端固定,一端连到管板上的有眼螺栓上(如果管板上没装有眼的螺栓丝孔,可以将钢杆或钢丝引入管子并固定到承重板上)。
3)准备好换热器的抽芯专用胎具,抽出管束置于专用的支承结构上,严禁损坏密封面和折流板。
4)壳程和管程清扫:
用压缩空气对壳程吹扫,清除铁锈、灰尘及其杂物;用压缩空气吹扫管束的每一根管,清除每一管内的铁锈、灰尘及其它杂物,每根管必须是畅通无阻的。
B换热器试压(以浮头式为例)
1)管束试压:
将管束回装,管箱及胎具上紧小浮头,接好试压泵,对管程充水,进行打压,检查管子及管板有无渗漏。
2)管程试压:
管束回装至壳体,将管箱小浮头回装,用正式垫将试压泵连至管程打压,检查管箱及小浮头密封面有无渗漏情况;若有渗漏现象,在壳程内充气压,堵住管子一头,在另一头涂抹肥皂水检查是否起泡以确定管束渗漏的管子。
3)壳程试压:
将外头盖回装,对壳程进行打压,检查壳体和两密封面情况。
4)所有换热器打压的压力值无特殊要求时,均按照设计压力的1.25倍,缓慢升压至水压试验值30分钟后,再缓慢降至设计压力停压30分钟后进行全面检查,无渗漏,无异常变形,无压降为合格;如有渗漏等发生,降压后处理再重复打压至合格为止。
5)压力试验必须采用两个量程相同,经过检验并在有效期内的压力表,表盘直径不小于100mm,量程为试验压力的2倍。
六设备检修应注意的几个问题
1停车后,用蒸汽吹扫或水冲洗,清除设备内的残留介质;并需进行氮气置换。
2需进入作业的设备,应用盲板盲死与设备相连工艺管线及水、蒸汽、压缩空气、氮气等公用系统,使之全部隔离,并在盲板处挂上警示牌。
3打开所有人孔,并在顶部人孔处安装排风扇。
4办理“进入有限空间作业证”,并得到有关部门的审批。
5在设备改造动火前,应打动火报告,制定防火安全技术措施,并经过业主审批。
6施工现场一定要准备好足够的灭火器材,在动火时一定要有专人负责监护,一遇情况立即停止作业。
7在塔内工作时,宜轮班作业,每班作业时间不宜过长,在上部,人孔处的指挥人员要时刻注意观察容器内工作人员的站位情况,工作情况,以防安全事故发生,进入塔、容器前,要用检测仪器对设备内的气体进行检测。
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