平顶山尼龙66盐空分冷箱.docx
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平顶山尼龙66盐空分冷箱
№
中国化学工程第三建设公司
:
空分冷箱(T112)安装工程
施工方案(措施)
(建设单位签章)批准
工程:
审定
安质:
审核张士利
编制李军
中化总公司第三建设公司二0一工程处
1996年6月17日
目录
1概述
1.1工程概况
1.2编制依据
2施工准备
2.1施工技术准备
2.2施工现场准备
2.3施工材料准备
3施工工艺程序和施工方法
3.1总体施工工艺程序
3.2精馏塔组焊工艺程序
3.3施工方法
4施工技术措施和技术要求
4.1精馏塔的吊装
4.2精馏塔的组对
4.3精馏塔的焊接
5施工质量保证措施
6施工安全保证措施
7劳动力组合
8施工计划
9机具材料计划
10工序质量控制点
11施工平面图
1.概述
1.1工程概况
平顶山尼龙66盐空分装置冷箱安装是空分装置施工的难点,特别是精馏塔的组焊可谓难点之最,冷箱安装难点有三个方面,一是精馏塔及管道等材质为铝镁合金(LF2),铝镁合金化学活性强,表面易形成氧化膜,焊接时极易产生夹渣、气孔,焊接不易掌握;二是设备同结构的施工存在大量的交叉,若不制定合理的作业程序,将给施工带来被动;三是冷箱所有设备、管道、结构均为成品或半成品供货,如何保证施工中所有材料不混乱、不损坏、不丢失将是施工管理难点。
以上所述难点应引起施工人员的重视。
冷箱为全封闭箱板式结构,重约90吨,共有52块箱板(不含现场制作的冷箱顶板)拼接成,箱板之间先用螺栓连接后焊接封闭,其基础标高+0.700,顶标高为+29.55,冷箱外部有钢结构平台7层,重约20吨,冷箱内部有设备14台,材质均为LF2(二号防锈铝),不包括膨胀机冷箱。
粗氩塔、精氩塔吊挂于主冷箱顶部,精馏塔等四台设备安装于+7.00基础上,其它设备依托箱壁支承。
精馏塔由上塔、主冷器、下塔组合而成,分二段到货,上塔组合φ1820*137950*10重3954Kg,下段为主冷器,下塔组合φ1820/φ2320/φ1840*12000,重8991Kg。
精馏塔分为四段到货,φ410/φ308/φ253重274Kg。
1.2编制依据
1.2.1空分设备安装技术说明书
1.2.2空分冷箱设备图
1.2.3铝及铝合金焊接技术规范
1.2.4化工工程建设起重施工规范
2施工准备
2.1施工技术准备
2.1.1认真编制冷箱安装方案,方案审批结束后,向施工人员作详细技术交底。
2.1.2认真熟悉图纸,编制合理作业程序。
2.1.3做好铝镁合金工艺评定及焊工培训工作,编制焊接工艺规程。
2.1.4编制安全技术操作规程,并向施工人员交底。
2.2施工现场准备。
2.2.1做好土建中间交接,复测冷箱基础的标高、轴线、水平度等是否满足图纸要求,并做好复测记录。
2.2.2按施工平面图规划场地,平整场地,对吊车进出道站位点视地质情况,铺垫碎石等。
2.2.3规划出空分冷箱材料堆放二级库,便于材料的管理。
2.2.4现场铺设施工临时平台,便于冷箱箱板检验调平,拼装工作,平台尺寸8*8m。
2.3施工材料准备。
2.3.1做好冷箱设备,结构等检验,对冷箱箱板应认真检测其几何尺寸、水平度等误差,并进行校正。
2.3.2根据手段用料计划,做好冷箱手段用料的筹备。
2.3.3按照方案设计制作冷箱箱板精馏塔等吊装专用工具。
2.3.4施工所需要的机具应到位,满足施工需要,采取定置挂牌管理。
3施工工艺程序和施工方法。
3.3施工方法
3.3.1冷箱底座施工
a.冷箱底座的制作安装属土建工程,底座安装找平结束,采用混凝土浇灌。
b.为保证冷箱安装垂直度,底座的水平度的测量采用水准仪测量,控制底座水平度误差不大于2mm/m,局部凹凸度不大于2mm。
c.底座找正结束后,点焊找正垫铁,并做好隐蔽记录,经检查合格后灌浆。
3.3.213米以下箱板安装。
a.所有箱板安装前应检查平整度,对角线误差,对超出规范要求的箱板现场调整。
b.箱板地面二块拼组在一起,采用螺栓连接。
视其情况进行焊接。
c.外部平台的牛腿在地面焊在箱板上,可减少高空作业,减少脚手架的搭设。
d.13米以下箱板安装好后,应及时进行基础平面二次灌浆的施工。
e.箱板每二块为一组,吊装就位后,用临时支撑和缆风绳固定,待找正找平后,焊接箱板之间的焊逢,外部满焊,内部间断焊。
最底层箱板同底座焊接结束后,另外包一圈角钢焊接。
f..13米以下箱板的吊装采用T—20汽车吊即可。
3.3.3E1,E2主换热器安装。
a.E1,E2两台换热器联体构成主换热器,单台重5吨,其设备支架依托冷箱壁焊接而成。
b.主换热器分体采用T—50汽车吊安装。
3.3.4精馏塔下段安装
a.精馏塔下段通过支架安装于冷箱基础上,支架同基础之间无地脚螺栓固定,此种设计将增加精馏塔找正难度,初步设想在精馏塔下段上部对称设置四套索具,调整下段垂直度,同时起到对下段稳固作用。
b.按4050.30000分馏塔配管图4034JC基础条件图预先在地基上画出各设备的中心线,并用红颜色绘出支架迹印(稍比支架大些)以便校正支架位置,还可以用蓝颜色标出设备部分主要管线角度坐标,便于设备就位时参考。
c.支架就位后,用斜垫铁(厚度1.2.5mm)调整标高,并调整方位。
d.在地面完成精馏塔下段封头节割工作,采用电锯节割,并修磨坡口。
e.采用T—50汽车吊将下段吊装就位,挂设四套索具对下段进行找正,四套索具挂好以后,吊车方能松钩。
f.下段找正结束后,在设备分段处搭设脚手架,铺设操作平台。
3.3.513米以上箱板安装
箱板采用F—50汽车吊吊装,其它方法同前。
3.3.6精氩塔、粗氩塔安装
a.精氩塔分四段到货,地面组焊,整体吊装就位。
粗氩塔、精氩塔的吊装借助精馏塔上段吊装的T—90汽车吊。
b.精氩塔、粗氩塔的安装借助主冷箱顶板吊挂,因此不能一次安装到位,可借助冷箱壁板临时吊挂,在精馏塔组焊,冷箱顶板安装结束后,安装设备吊架将精氩塔、粗氩塔安装就位。
c.精氩塔、粗氩塔的找正可借助顶部吊杆调整,找正结束后安装定位拉杆。
3.3.7精馏塔安装
a.上段塔体封头割除,修磨坡口,沿双点画线切割修磨。
b.为便于上塔的找正,在冷箱顶部临时放置一根I25工字钢,待上塔吊到冷箱内后,用二个3t倒链将上塔吊挂在工字钢梁上。
c.以下塔为基准对上塔坡口划线精磨,同时通过顶部倒链找正上下塔垂直度。
d.上、下塔找正结束后,用铝合金板制作的卡具定隙片固定坡口(详细制作尺寸见后),上、下塔体点焊结束后,再退出卡具定隙片。
e.精馏塔的焊接打底采用双面同步氩弧焊,填充采用单面氩弧焊。
f.精馏塔组焊结束后,拆掉顶部悬挂索具,安装拉杆。
3.3.8冷箱顶板为现场制作,因缺图不做叙述。
3.3.9冷箱内设备气密性试验。
a.冷箱内单体设备在安装前逐台做气密性试验(上塔除外),试验压力和保压时间按其设备图纸技术要求之规定进行。
b.试气密性试验用的空气应清洁、干燥、无油,在此采用瓶装氮气,检查泄漏使用无脂肥皂水。
4.施工技术措施和技术要求
精馏塔是冷箱安装的重点、难点,着重对其的安装过程详细叙述。
4.1精馏塔的吊装
4.1.1精馏塔下塔采用T—50汽车吊吊装,上塔选用T—90汽车吊接副杆吊装,详细参数不再叙述二台吊车均位于冷箱的南侧,偏东站位,吊车站位处应将回填土夯实,并铺垫毛石、碎石,增加承载能力。
4.1.2精馏塔吊装前,分别制作上下塔吊装用的支撑梁,支撑梁选用φ108*4.5无缝钢管制作,其长度满足吊耳中心间距。
4.1.3吊装用的钢丝绳应用胶皮或破布缠绕,以保证铝镁合金设备。
4.1.4精馏塔上、下段吊装前摆放在冷箱同空分厂房的夹道间,同时二台设备(P—V134,P—D131)暂不安装,以便精馏塔摆放。
4.1.5精馏塔上、下段采用T—20汽车吊溜尾,吊车站于冷箱的北面。
4.2精馏塔的组对
4.2.1精馏塔垂直度要求相当高,采用二方面控制:
一是多次测量,保证组对垂直度在允差范围之内,见精馏塔组焊工艺程序;二是控制焊接变形量,在上塔顶部挂设对称四套索具强制焊接变形。
4.2.2公差要求:
高度偏差值±1mm
垂直度偏差值上塔 ±≤2mm
下塔≤1.5mm
x,y坐标偏差允值±3mm
错边量偏差允值2mm
4.2.3坡口形式的选择
组对坡口采用单面V行坡口,为了保证焊接时能选用较大的焊接电流,最大限度地使气孔逸出,应选择较大坡口角度和钝边。
4.2.4组对卡具定隙片的设计
铝镁合金精馏塔不允许直接在塔体上点焊找正,必须设计专用卡具满足组对要求,同时具备固定间隙作用。
件二件三
4.2.5精馏塔找正偏差的测量
a水平度的测量
分别在上、下段的上部同一圆周基准线上作12等分采用绕性导管水平仪测量水平。
b.垂直度的测量采用常用的挂线锤方法。
4.3精馏塔的焊接
4.3.1焊接工艺规程另编
4.3.2双面同步氩弧焊
双面同步氩弧焊适用于打底焊接,该工艺采用交流钨极氩弧焊机,由两名焊工在焊缝的同一部位的正反面,沿同一方向用相同的焊接速度焊接,正面焊工填加焊丝,反面不填加,优点是熔池两面始终处于氩气保护之中。
4.3.3焊丝、焊件的处理
焊丝、焊件坡口及其附近表面的油污和氧化膜是焊接缺陷产生的主要原因,清除顺序及方法如下:
a.用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污,坡口两侧的清除范围不小于50mm。
b.清除油污后,焊丝采用机械法和化学法,坡口机械法清除表面氧化膜。
坡口清除:
坡口及其附近表面用不含CL离子的钢丝刷清除露出光泽,钢丝刷应定期脱脂。
焊丝清除:
先用不含CL离子的钢线球擦亮,再用约70℃,5%-10%的NaOH溶液浸泡30-60秒,用约15%HNO3(常温)浸泡2分钟左右后用温水洗净,干燥。
4.3.4精馏塔的点焊
点焊采用双面同步氩弧焊,焊接工艺同正式焊接工艺相同,点焊长度40mm,间距300mm,点焊结束后,再测量塔的垂直度水平度。
4.3.5焊接检验
为确保焊接质量,减少返工,精馏塔进行二次X光拍片,即双面同步氩弧焊结束后进行一次X光拍片,整个焊完再进行一次X光拍片。
精馏塔、精氩塔均为现场组焊,焊缝应进行100%X光拍片,Ⅱ级合格,执行标准HG222—92。
5.施工质量保证措施
5.1施工方案编审结束后,应组织参加施工人员作全面技术交底,做到人人领会操作工艺,懂得质量要求。
5.2施工过程中,严格执行A、B、C三级管理,做到每一个环节的质量有人抓有人管。
5.3冷箱底座的找平必须经水准仪检查,同时冷箱内部基础平面二次灌浆层应待冷箱安装后施工,以确保冷箱的结构安装质量。
5.4冷箱箱板开孔前应认真核对结构图和工艺图,杜绝开错孔现象的发生。
箱板的开孔应在冷箱安装完后进行。
5.5针对铝镁合金焊接操作难度大,正式施焊前认真做好焊工培训,培训材料可借助设备割下的临时封头、封板。
5.6铝镁合金焊接场所应保持清洁,并应有防风防雨措施,相对湿度一般不大于60%。
6.施工安全保证措施
6.1施工过程中,时刻树立安全第一的思想,坚持每周安全例会,坚持每天的安全快会。
6.2每项工作进行过程中,要有专业安全技术人员检查,检查是否符合安全规定。
6.3每项工作进行前,要进行安全技术交底,并做好安全技术交底记录。
6.4进入现场要戴安全帽,登高作业要系安全带、安全网,并固定在上方,同时登高作业要办理登高作业许可证,并进行体格检查。
6.5脚手架的搭设要符合安全规程JG-80—91规定,下塔对口处要铺设木板,作为组焊操作平台。
6.6进入精馏塔内部操作人员要穿无油、无尘工作服、工作鞋,操作人员不得在塔内乱写乱画。
6.7冷箱内,特别是塔内使用24伏安全电压,并在塔的顶部装设引风机,保持空气畅通。
6.8交叉作业区域内,不得随意抛掷材料及其它物品,以防伤人。
6.9吊装区域内要设置警戒线,闲杂人员不得入内。
6.10精馏塔等铝制设备的吊装,应在天气晴朗的条件下进行,同时考虑铝镁合金热膨胀系数大,尽可能在早晨吊装。
6.11设备在不安装的情况下,应将敞口的设备管口封住,防止灰尘、油污落入。
6.12施工现场要配备灭火机等消防器材。
7劳动力组合
管理人员3人
铆工8人
气焊2人
电焊8人
起重4人
钳工4人
电工2人
司机2人
民工10人
机具材料计划
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
16
槽钢
[10
米
50
租借
17
角钢
L50*5
米
50
18
钢板
δ=16
M2
60
施工平台用
19
枕木
220*160*2600
根
50
20
毛竹
根
500
21
行灯变压器
24v
只
1
22
手把灯
24v
只
10
23
跳板
块
40
24
测量工具
套
3
各种规格
25
氮气
瓶
400
26
压力表
1.60MPa
只
4
27
压力表
2.5MPa
只
4
28
压力表
4.0MPa
只
4
序号
检查项目
等级
序号
检查项目
等级
一
分段塔组对
四
塔类安装
1
设备材料接收
C
1
设备及附件接受
C
2
焊接及焊工资格认定
B
2
基础复查
C
3
组对检查
CR
3
方位确认
CC
4
焊缝外观
B
4
找正
CR
5
无损检测
AR
5
灌浆前检查
A/AR
6
气密试验
A
6
塔盘安装
AR
7
附件安装
C
二
钢结构安装
8
封闭前检查
A
1
基础复查
C
2
材料接收检查
C
3
安装
CR
4
灌浆前检查
A
5
平台扶梯、栏杆检查
C
6
焊缝检查
B
三
容器、换热器安装
1
设备及附件接受检查
C
2
基础复查
C
3
找正
C
4
灌浆前检查
A
5
内件安装
A
6
气密性试验
AR
附:
工序质量控制点
9机具材料计划
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
汽车吊
T—90
台
1
租借
2
汽车吊
T—50
台
1
3
汽车吊
T—20
台
1
4
汽车
5t
台
1
5
电焊机
12kw
台
6
6
铝管切割机
台
1
7
砂轮机
φ100
台
6
8
倒链
1—3t
把
8
9
氩弧焊机
台
6
10
花蓝螺栓
M16
米
20
11
钢丝绳
φ24
米
50
12
钢丝绳
φ19.5
米
100
13
钢丝绳
φ17.5
米
100
14
工字钢
I25
米
10
15
槽钢
[20
米
60
空分冷箱安装工程施工方案总结
二0一工程处张士利
1.工程概况
1.1建设单位:
平顶山尼龙66盐厂
1.2工程名称:
平顶山尼龙66盐空分装置安装工程。
1.3计划与实际开工竣工日期
计划开工竣工日期:
96年6月20日-96年10月5日
实际开工竣工日期:
97年6月15日-97年9月8日
由于建设单位工程资金不到位,造成开工推迟。
1.4实物工程量
冷箱箱板钢结构130吨,由于52块箱板组焊构成。
冷箱外部钢结构平台7层,重20吨,冷箱内有设备14台,材质均为LF2(二号防锈铝),主要设备有精馏塔、精氩塔、粗氩塔、主换热器等设备,其中精馏塔由上塔、主冷器、下塔组合而成,分二段供货,上塔为上段φ1820*13795*10,重3954kg,下段为主冷器、下塔组合φ1820/φ2320*12000,重8991kg。
2.冷箱安装的主要特点、难点
2.1铝镁合金的焊接
由于铝镁合金化学活性强,表面极易形成氧化膜,焊接时极易产生气孔,焊接极难掌握。
铝镁合金的焊接对焊接工艺的要求相当严格,对焊前准备、焊接过程、焊接检验每一个环节都应按要求严格控制。
2.2精馏塔垂直度的控制
精馏塔上下段带临时封头供货,安装前采用电锯切割临时封头,并加工坡口,为保证对口间隙及塔体垂直度,切割前的塔体划线相当重要。
铝镁合金焊接变形很大,精馏塔施焊过程中,塔体垂直度不易控制,其垂直度要求上塔小于2mm,下塔小于1.5mm。
在保证焊接质量的前提下,如何保证塔体垂直度是施工过程的关键。
2.3精馏塔的吊装
精馏塔安装于冷箱内,冷箱顶标高29.55m,上塔长13.8m,上塔要翻越冷箱顶吊入冷箱内,吊装时最大高度达到43.35m,此参数限定了需要采用T-90汽车吊接副杆吊装。
2.4箱板结构同内部设备安装之间的交叉
冷箱为全封闭板式结构,由于箱板顶标高达到29.55m,安装于内部的设备又比较长,同时粗氩塔、精氩塔吊挂于冷箱顶部,因此设备安装同箱板安装存在大量交叉施工,对施工工序的指定要求科学合理,以达到提高工效、降低成本的目的。
3施工方法简述
3.1施工方法
3.1.1冷箱箱板安装
箱板在地面分二块组焊成一组,分组吊装就位,用缆风绳临时固定,待找正找平后,焊接箱板之间的焊缝。
箱板的安装分13米以下和13米以上二部分安装,13米以下箱板采用T-20汽车吊,13米以上箱板采用T-50汽车吊。
3.1.2精氩塔、粗氩塔安装
精氩塔、粗氩塔的安装借助冷箱顶板吊挂,因此不能一次安装到位,吊装借用精馏塔上塔吊装用吊车,临时吊挂在冷箱壁板上,在冷箱封顶后,将精氩塔、粗氩塔安装就位。
3.1.3精馏塔的安装
冷箱箱板安装到13米标高位置,安装精馏塔下段,下段采用T—50汽车吊吊装,下段吊装前将临时封头割除,并修磨好坡口。
下段安装找正结束后,安装13米以上箱板,但顶层箱板安装三面,留一面待精馏塔上段吊装就位后安装。
精馏塔上段采用T—50汽车吊,吊装前在下段上口临时垫枕木,将上段置于下段口上,并在箱板三面挂三根稳定索具,在冷箱箱板封顶后,将精馏塔上段吊挂于冷箱顶板,拆除下口枕木,进行精馏塔的组对找正。
精馏塔的焊接打底采用双面同步氩弧焊,填充采用氩弧焊。
双面同步氩弧焊是新工艺,该工艺采用交流钨极氩弧焊机,由两名焊工在焊缝的同一部位的正反面,沿同一方向相同的焊接速度焊接,正面焊工填加焊丝,反面不填加,优点是熔池两面始终处于氩气保护之中,避免了气孔的产生。
精馏塔采用专用卡具定隙片组对,专用卡具定隙片可以调整塔体椭圆度,控制塔体对口错边量超差,选定对口间隙,同时满足了精馏塔不允许直接在塔体上点焊找正的要求。
卡具定隙片设计图详见方案。
3.2施工工艺流程
3.2.1总体施工工艺流程
3.2.2精馏塔组焊工艺流程
4.质量、安全进度保证措施的实施效果
4.1通过制定合理的施工工艺流程,使施工有序地进行,提高了工效,加快了工程进度。
4.2双面同步氩弧焊新工艺的应用,减少了焊接缺陷的产生,保证了焊接质量。
4.3专用卡具定隙片的设计应用,方便了精馏塔的组对,确保了精馏塔组对质量。
4.4冷箱箱板开孔在箱板结构图与工艺图核对后进行,杜绝了开错孔现象发生。
4.5A、B、C三级管理的贯彻执行,使冷箱安装质量始终处于受控状态。
4.6精馏塔通过四次垂直度水平检查确认,控制了塔体垂直度水平度的偏差。
5.成本控制
5.1采用双面同步氩弧焊新工艺,提高了焊接质量,减少了因返工造成的成本增加。
5.2四人二组对称施焊,改为二人一组交叉施焊,二人一组交叉施焊工艺程序,控制了塔体焊接变形,保证了焊接质量。
二人一组交叉焊接工艺仅需投入二台氩弧焊机,解决了我处氩弧焊机不足的矛盾,减少了购置二台氩弧焊机的费用,降低了工程成本的投入。
5.3通过改进原方案吊装方法,将精馏塔上塔采用T-90汽车吊,改进采用T-50汽车吊。
原方案制定先吊13米以上箱板,后吊精馏塔上塔;改进后方案在吊13米以上箱板时,将顶层箱板留一吊装口,在精馏塔上塔吊装就位后封口。
通过改进节省了T-90汽车吊台班5个。
5.4实际使用机索具表
序号
名称
规格型号
台班
台班费(元)
1
汽车吊
50t
4
18000
2
汽车吊
20t
12
24000
3
汽车
5t
4
1600
4
电焊机
12kw
40
1400
5
氩弧焊机
10
360
6
铝管切割机
4
100
7
钢丝绳等索具
500
5.5实际使用措施用料
序号
名称
规格
单位
数量
单价(元)
合价(元)
1
枕木
220*160*2600
根
30
60
1800
2
毛竹
根
100
8
800
3
跳板
块
20
30
600
4
氮气
瓶
80
85
6800
5.6实际投入的劳动力
序号
工种
人数
工日数
备注
1
管理人员
3
240
2
铆工
3
240
3
钳工
2
160
4
电焊工
2
160
5
气焊工
1
80
6
电工
4
80
7
状工
4
320
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