华星焦炭塔施工方案Word文档格式.docx

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钢制塔式容器»

SH/T3527-1999

压力容器用碳素钢和低合金钢锻件»

JB4726-2000

钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验»

JB4744-2000

钢制压力容器焊接工艺评定»

JB4708-2000

压力容器焊接规程»

JB4709-2000

一般螺纹差不多尺寸»

GB/T196-2003

一般螺纹公差»

GB/T197-2003

钢铁及合金化学分析方法»

GB/T223-1997

金属拉伸试验方法»

GB/T228-2002

金属夏比缺口冲击试验方法»

GB/T229-1994

金属材料弯曲试验»

G3077-1999

不锈钢热轧钢板和钢带»

GB/T4237-2007

金属材料高温拉伸试验»

GB/T4338-1995

低合金钢焊条»

GB/T5118-1995

金属平均晶粒度测定法»

GB/T6394-2002

涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级»

GB/T8923-1998

钢中非金属夹杂物显微评定方法»

GB/T10561-1989

镍及镍合金焊条»

GB/T13814-92

紧固件螺栓螺钉螺柱和螺母通用技术条件»

GB/T16938-1997

等长双头螺柱»

JB/T4707-2000

钢制压力容器焊接规程»

JB/T4709-2000

JB/4710-2005

压力容器涂敷与运输包装»

JB/4711-2003

炼油化工施工安全技术规程»

SH3505-1999

1.3组织关系

　建设单位：

山东华星石油化工集团

　设计单位：

中石化洛阳石油化工工程公司

　施工单位：

天津冠杰石化工程

1.4焦碳塔要紧设计参数：

焦碳塔要紧设计参数表

设计压力（MPa）

0.35MPa

最高工作压力（MPa）

0.17MPa

设计温度（℃）

505℃

介质

油气、水、焦炭

容器类别

一类

腐蚀裕度（mm）

0/5mm

焊缝系数

1.0

Ａ、Ｂ类焊缝

详见图纸

容积m3

2297m3

外形尺寸（mm）

¢

9400*41273*〔26+3〕/32/34/36/38/40/42/46

材质

SA-387Gr11CL1+06Cr13/SA-387Gr11CL1

金属总重kg

327373kg/台

热处理

设备整体热处理

试验压力（MPa）

0.74MPa〔立〕

1.5编制原那么

⑴在总结项目治理体会的基础上，建立适合工程需要的项目治理模式，完善项目治理体制，强化治理职能。

科学统筹、优化配置、精心施工，认真履行合同责任，制造良好信誉，服务好山东滨化。

⑵按照公司«

质量手册»

和程序文件的规定，建立健全的质量治理制度和质量保证体系，正确处理质量与进度、质量与效益的关系，加强过程操纵，保证产品质量，确保工程质量一次交检合格率100%，创精品工程。

⑶制定技术先进、切实可靠的施工技术方案和措施，保证关键工序的施工质量，质量指标达到优质工程标准。

⑷在施工过程中加强同设计部门和监理部门的合作关系，积极配合、妥善处理现场问题，保证焦炭塔的施工顺利进行。

2施工方法和工艺流程

2.1施工方法

　　我公司承制的两台焦炭塔打算在厂内分片预制，现场组对安装就位。

针对焦炭塔的规格并充分考虑运输和现场施工情形，确定采取如下的施工方法：

　　⑴厂内预制

①球封头采纳模压制法制成，各片运往现场。

②筒体、锥体采纳在厂内下料、加工坡口、打头、滚弧后运到现场。

③各个接管及出焦口制作成整件，运往现场。

　　⑵现场组装

在现场预制场地上采纳50吨汽车吊将每台塔组对成9大段:

其中筒体7段,大锥体和裙座成一段,封头单独一段。

用板车将各段按顺序依次运送到指定的焦碳塔基础邻近的大吊点，采纳120吨或200吨汽车吊将两塔分别组对成两大段（小锥体不组对,具体见附图）。

待甲方焦碳塔基础交付安装单位、吊装场地夯实平坦后具备大吊条件时，进450吨履带吊进行大吊吊装。

高空组对、焊接一道环缝。

吊装就位后用倒链将小锥体及出焦口组对完成。

焦碳塔安装全部采纳正装法。

2.2工艺流程

焦炭塔施工工艺流程图

3施工预备

⑴第一对焦炭塔的图纸进行会审，了解设计意图，各专业责任工程师提出自己的意见，有疑问的地点及时与华星公司和洛阳石化工程公司进行联系，并作好会审记录。

⑵编制焦炭塔施工方案及分项施工方案，确定施工方法、步骤及施工技术要求和施工质量标准，并应保证施工方法措施切实可行，便于操作，确保施工质量。

⑶依照焦炭塔的材质和材料规格提早进行焊接工艺评定及焊接人员培训，依照焊接工艺评定制定焊接工艺，培训所需焊接人员并进行资格考试，并作好存档。

⑷焦炭塔的图纸会审完，依照施工图纸及实际施工过程用料损耗，编制施工材料预算，并提出相应的材料采购技术条件，采购部门据此进行采购。

⑸依照焦炭塔的施工方法，作好施工机具、工装、卡具等的预备，所需的施工机具的修理，以及施工人员的调配工作。

⑹对参加施工的人员进行详细的技术交底，使每个参加施工的人员均了解焦炭塔的施工方法、施工工艺、技术要求及质量标准。

4现场组对和安装

4.1筒体纵缝组对

在钢平台上画基准圆并做好标记,在基准圆周圈组焊筋板,筋板上开槽,然后再按排版图顺序用25吨吊车将各片放入凹槽内,用弧板定位加固。

4.2封头锥体组装

⑴在钢平台上划出组装基准圆点定位板，将瓣片按顺序组对，组对错边量要符合图纸要求

⑵封头下口平面度≤3mm。

不圆度允差：

下口≤20mm。

外周长允差：

下口≤15mm〔考虑焊接收缩量〕，高度允差≤5mm。

⑶锥体瓣片组对后尺寸还应符合以下要求:

组对后,用弦长不小于1/6Di,且不小于300mm的内样板或外样板沿对接接头检查,其间隙不大于5mm。

大口≤20mm；

大口≤20mm。

大小口不平度不大于3mm。

上、下口同心度不大于5mm，高度允差6mm。

4.3环缝组对

　依照现场场地情形，结合焦碳塔基础的交付情形及装置整体进度要求将焦碳塔在地面低空组对成两大段〔小锥体除外〕具体分段见分段图，然后在指定吊装位置用450吨履带将各大吊装段吊装组对。

4.4组对质量要求

　⑴筒体复合板A、B类焊接接头对口错边量不得大于复层厚度的50%，且不大于1.5mm.Cr-Mo钢对口错边量不大于3mm。

　⑵筒体椭圆度允差不大于20mm，筒体直线度偏差不超过15mm。

　⑶在焊接接头环向形成的棱角E，用弦长不小于1/6Di的内样板或外样板检查，其不大于〔δ/10+2〕mm，且不大于5mm。

　⑷在焊接接头轴向形成的棱角E，用长度不小于300mm直尺检查，其不大于〔δ/10+2〕mm，且不大于5mm。

　⑸组对完成后，测量筒体直线度的允差应不大于筒体长度的1‰，且不大于20mm；

整体长度允差±

20mm。

4.5设备整体安装

⑴两焦碳塔在地面各组对成筒体7段，封头1段，锥体和裙座1段后按顺序运往指定的基础邻近的位置，由200吨吊车各组对成2大段〔小锥体除外〕。

具体组对质量要求见4.4。

具备进大吊车条件时由450吨履带进行基础上的高空组对。

⑵高空组对前基础验收、处理完成，垫铁摆放并初找完成。

每条螺栓两侧各摆放一组垫铁，每组垫铁两斜一平。

⑶在第一段吊装就位后找平找正并把紧螺栓后再进行第二段的吊装。

⑷设备整体组对、焊接完成后，水压试验前应进行整体检查其安装偏差应符合如下要求：

　　①设备安装方位〔沿底座环圆周测量〕承诺偏差≤15mm；

　　②中心线位置允差：

±

10mm；

　　③垂直度允差≤30mm；

④整体高度允差±

30mm

　⑸设备找正及找平应符合以下规定：

　　①塔的找正及找平应按基础上的安装基准线〔中心标记、水平标记〕对应塔上的基准测点进行调整和测量，调整和测量的基准确定如下：

　　a裙座的底面标高应以基础上的标高基准线为基准；

　　b塔的中心线位置应以基础上的中心划线为基准；

　　c塔的方位应以基础上距离最近的中心划线为基准；

　　d塔的铅垂度应塔上下封头切线部位的中心划线为基准；

　　②找正与找平应在同一平面内相互垂直的两个或两个以上的方向进行；

　　③由于塔超过20m，为幸免气象条件阻碍，其垂直度的调整和测量应幸免在一侧受阳光直射及风力大于4级的条件下进行。

　　④塔体找平常，依照要求用垫铁调整精度，不应用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法进行调整。

　⑹吊装上段时的环缝组对：

　先吊装上段就位，调整其方位使之与下段中心线在同一直线上，调整上段操纵塔的整体垂直度≤15mm，同时复测上下口基准圆的间距，其偏差应不大于3mm。

调整环缝的组对错边量，其承诺偏差≤4mm，各部位尺寸满足要求后点焊

4.6设备基础验收

⑴设备基础施工单位提供基础质量合格证明书，测量记录及其他施工技术资料，基础应有明显的标高基准线、纵横中心线。

　⑵基础各部位尺寸及位置偏差数值不得超过下表中的有关规定：

项次

偏差名称

承诺偏差值（mm）

1

基础坐标位置（纵,横轴线）

20

2

基础各不同平面的标高

+0

-20

3

基础上平面外形尺寸

凸台上平面外形尺寸

凹穴尺寸

-20~0

0~+20

4

基础上平面不水平度：

每米/全长

5/10

5

竖向偏差：

5/20

6

预埋地脚螺栓顶标高

中心距（在根部和顶部测量）

+20－0

　⑶基础混凝土强度应达到设计强度，周围土方应回填，夯实整平，基础表面不得有疏松层、露筋、气孔、裂纹、蜂窝、空泛等缺陷，地脚螺栓的螺纹部分应无损坏和生锈。

　⑷设备基础表面放置垫铁处应铲平，铲平部位水平度允差为2mm/m，其他灌浆部位铲出麻面。

5焊接

5.1焊前预备

⑴施焊往常，先按JB4708-2000«

进行焊接工艺评定，确定焦炭塔的焊接方法、焊材、焊接工艺参数、焊工位置等。

具体见附表：

焊接工艺卡。

评定试验所用的试板母材、焊接材料、热处理状态均应和产品制造时的一致。

⑵焦炭塔所采纳的焊接工艺规程〔包括焊材牌号〕和焊接工艺评定记录应先由设计院确认后，方可用于产品的正式焊接。

⑶施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范畴内〔以离坡口边缘的距离计〕的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。

复合钢板在焊接复层前，应使用不锈钢丝刷来清扫焊渣等杂物，并用磁粉检查基层表面，不得有微裂纹等缺陷存在。

组焊时复层坡口及其母材两侧表面80mm范畴内应涂白垩粉，以防止飞溅物落在表面上。

⑷焊接时应依照焊接工艺评定及结果编制焊接工艺卡，并严格按焊接工艺卡进行施焊。

⑸焦炭塔的焊接材料的存放库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。

焊条应严格按照烘干温度进行烘干，烘干完后应放在恒温箱内保温。

使用时应严格按照焊条发放规定进行发放和领用。

5.2焊材治理

　⑴施工前所有入库焊材必须具有合格的质量证明书，在焊接之前应对每一炉号的焊条〔R307BL、INCONEL182〕进行化学成分分析，其结果应符合表2规定。

表2〔%〕

C

Mn

Si

S

P

Cr

Mo

Fe

Ni

R307BL

≤0.17

≤0.90

≤0.80

≤0.01

1.00~1.50

0.40~0.65

/

ENiCrFe-3

≤0.1

5.~9.5

≤1.0

13.0~17.0

≤10.0

≥59

　⑵施工现场需设焊材储备库，便于焊材的存放和烘干。

焊材储备库的建立及治理必须按公司«

压力容器质量保证手册»

进行。

焊条烘干参数

焊条牌号

高温

存放温度（℃）

温度（℃）

恒温时刻（h）

350~400

100-120

ENiCrFe3

350

　⑶焊材保管员必须做好焊材的入库记录，严格按照焊材说明书进行烘烤，并做好发放、回收记录。

　⑷焊工须持焊条保温筒领取焊条，一次领用焊材不超过3kg，焊条在保温筒中存放时刻不得超过4h，焊接完后，及时将剩余焊条送回库房，进行重新烘焙，现场使用的焊条筒必须完好，焊条应随用随取，焊条筒盖应随取随关，电焊工手中的焊条不得超过3根。

　⑸焊条重新烘焙次数不得超过2次，超过两次烘焙的焊条不得用于受压原件的焊接，并应作好标识，以便区别。

5.3焊接一样规定

⑴焦炭塔的焊接工作应由经考试合格并持有相应类别的〝锅炉压力容器焊工合格证书〞的人员担任。

⑵焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物。

⑶当施焊环境显现以下任一情形，且无有效防护措施时，禁止施焊:

　　　　1）手工焊时风速大于10m/s；

2）气体爱护焊时风速大于2m/s；

3）相对湿度大于90%；

4〕雨、雪环境。

⑷复合钢板焊接时，应先焊基层后焊复层。

⑸387Gr11CL1钢板基层及复层在焊接过程中，所有焊缝的焊缝坡口及两侧150mm范畴内焊前应预热，预热温度应操纵在160℃-250℃之间详见焊接工艺卡。

在焊接过程中要严格操纵预热温度，每条焊缝要连续焊完。

母材应始终坚持不低于预热温度，且不高于承诺的最高层间温度250℃。

在焊接过程中，如必须间断焊接工作时，应坚持焊缝坡口及两侧150mm范畴内处于预热温度下，直至焊接工作重新开始，否那么在暂停工作时应赶忙进行消氢处理。

⑹复合钢板复层的焊接，应在基层焊接完毕，对基层焊缝表面磨平、清扫洁净,并经磁粉检测合格后方能进行复层的堆焊焊接。

焊接时应注意：

①焊接装配应以复层为基准，防止错边量过大，阻碍复层焊接质量。

②严防基层焊条焊在复层面上。

③焊接过程中落在复层面上的飞溅物，要清理洁净。

④焊接过渡层时，为减少焊缝的稀释，在保证焊透的条件下尽可能采纳小规范。

⑺在焊接接头环向形成的棱角E，不得大于〔δ/10+2〕mm；

在焊接接头轴向形成的棱角E不得大于〔δ/10+2〕mm。

⑻D类接头的焊脚，在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度，并应保证全焊透。

焊接完毕，焊角均应打磨圆滑，并进行磁粉检测。

⑼当焊缝需要返修时，应按返修卡进行。

同一部位的焊缝返修次数不得超过两次。

返修应在热处理前进行。

⑽所有与387Cr11CL1钢基体相连接的零件（接管、支持板等）均应在焊后热处理前进行焊接。

⑾壳体的所有对接焊缝在焊接完后，应对焊缝的加强高度即余高全部打磨至与母材齐平，即加强高度为零。

⑿角接接头应有圆滑的过渡至母材的几何形状，圆弧半径应符合设计文件的规定。

⒀A、B类焊缝的对口错边量应符合4.4中

（1）条的规定.错边表面应圆滑过渡,并在宽度范畴内修整后斜度至少应为3:

1。

⒁所有387Gr11CL1钢板基层及复层的焊接完成后应赶忙进行焊后消氢作业，详见附表焊接工艺卡。

5.4封头焊接

⑴封头现场焊接均采纳手工电弧焊，按纵缝焊接工艺卡进行向上立焊，先焊外侧后焊内侧，施焊前，需进行焊前预热，采纳电加热片加热，将电加热片至于施焊部位的另一侧，电加热片用铁丝及挂钩固定牢固，预热范畴为焊道中心两侧各150mm范畴内,加热过程中，用测温仪随时测温，当预热温度≥160℃时进行施焊，施焊过程中保持层间温度160℃～250℃，焊接完成后，用电加热片后热，电加热片用铁丝及挂钩固定牢固,预热范畴为焊道中心两侧各150mm范畴内,后热温度：

350℃～400℃/2h。

用测温仪随时进行测温。

⑵复合板封头基层焊接完成后，再进行过渡层、复层堆焊

5.5筒体焊接

⑴筒体纵缝〔包括14Cr1MoR+410S钢基层〕和裙座筒体上段纵缝采纳焊条电弧焊立焊，筒体环缝及裙座筒体环缝焊接采纳焊条电弧焊，焊接前，需进行焊前预热：

采纳电加热片加热，将电加热片至于施焊部位的另一侧，电加热片用铁丝及挂钩固定牢固，预热范畴为焊道中心两侧各100mm范畴内,加热过程中，用测温仪随时测温，当预热温度为≥160℃进行施焊，施焊过程中保持层间温度160℃～250℃，焊接完成后，用电加热片后热，电加热片用铁丝及挂钩固定牢固,预热范畴为焊道中心两侧各150mm范畴内,后热温度：

⑵裙座筒体与底座环组焊：

将底座环、筋板、盖板与裙座筒体组焊，垫板点焊，焊条J427，Φ4，焊接电流：

120～180A，焊接电压：

24～27V，焊速：

8～15cm/min。

⑶角焊缝应排焊，焊缝成形应美观。

⑷复合板筒体基层焊接完成且经无损检测合格后，再进行过渡层、复层堆焊。

5.6焊缝内部缺陷返修要求

⑴返修前应确定好缺陷位置，用气刨将超标缺陷清除掉，缺陷清除后Cr-Mo钢须经PT或MT检测合格后方可补焊。

⑵焊接返修应由持证焊工担任，补焊所选用的焊接工艺及焊材同于主体焊缝，包括预热和焊后热处理，补焊后的无损检测与原焊缝一致。

⑶同一部位的焊缝返修次数最多不得超过二次，假设超过二次，应取得甲方的书面批准，返修部位应在产品质量证明书中加以注明。

⑷复合板进行UT检验后所发觉的结合状态的超标缺陷，可采纳砂轮机打磨掉超标缺陷，经UT、PT检验后确认无未结合和裂纹等缺陷存在后，再进行焊接修复，复合板打磨要求如以下图所示

⑸复层侧修复坡口示意图

⑹复合钢板返修后，补焊部位应与复层平齐，补焊面四周100mm范畴内应进行UT及PT检测，其结果应分别符合有关规定。

⑺表面缺陷返修要求：

经检测不合格的焊缝表面缺陷，采纳砂轮磨掉，所剩厚度不得小于设计最小厚度，打磨部位应与周围金属平缓过渡，打磨后需经PT或MT检测合格。

6热处理

6.1焦碳塔的焊前预热及消氢处理

焊前在焊接侧进行预热，预热温度160℃~250℃，预热时将加热器铺设在焊道上进行加热，测温在焊接测进行。

待焊接终止后将温度提高到350℃~400℃赶忙进行消氢处理，消氢处理时在加热侧的背面进行保温。

加热器规格选用860×

260，温度补偿选用铜—康铜补偿导线，每三片加热器设1个热电偶，每道纵缝设1~2个热电偶，每道环缝设6~8个热电偶，通过电脑温控仪自动操纵温度。

6.2焊后整体热处理

焦碳塔采纳燃烧加热方式进行焊后整体热处理。

具体见焦碳塔整体热处理施工方案。

6.3局部热处理

现场如需要进行局部焊后热处理时，采纳履带式电加热器缠绕，加热器覆盖在焊缝及其两侧，焊缝每侧加热带宽度不得小于容器该部位厚度的两倍，采纳双面保温，保温棉选用硅酸铝针刺纤维毡。

加热区以外部位应采取爱护措施，以防止有害的温度梯度。

7无损检测和检验

7.1无损检测

⑴所有焊缝表面不承诺存在咬肉、裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷。

焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须打磨和清除洁净。

⑵无损检测应由持有相应方法的〝锅炉压力容器无损检测人员资格证书〞的人员担任。

⑶所有Cr-Mo钢基层及复层对接接头〔包括开孔接管、裙座上Cr-Mo钢部分及裙座上Cr-Mo钢与碳素钢部分〕，经形状尺寸及外观检查合格后，在最终焊后热处理之前应进行100%射线检测，按JB4730-94«

压力容器无损检测»

规定中的Ⅱ级为合格。

裙座上碳素钢与碳素钢相互之间的焊接接头应按总长的20%进行射线检测，并按JB4730-94«

规定中的Ⅲ级为合格。

⑷照相应采纳细粒度，高反差的胶片，建议用J1型；

射线透照质量等级用B级或AB级。

⑸所有Cr-Mo钢基层和复层对接接头〔包括裙座上Cr-Mo钢部分和所有开口接管〕在射线检测合格后，均应再进行100%超声检测，并按JB4730«

检测Ι级合格。

无法进行超声检测的需进行磁粉检测。

以上对接接头在焊后整体热处理后再抽查20%进行超声检测复查，如发觉超标缺陷，应将该部位的整条焊缝全部检测，合格级别为Ι级合格。

⑹所有Cr-Mo钢的焊缝坡口〔包括背面清根完毕后〕、待堆焊面和焊缝表面〔包括角焊〕均应按JB4730«

进行100%磁粉检测，检测结果，其缺陷显示累计长度≤Ι级为合格。

无法进行磁粉检测的需进行渗透检测。

Cr-Mo钢部分所有临时性装配件〔包括吊耳〕都应去除，去除后的表面应打磨光滑并进行磁粉检测。

⑺在焦炭塔的制造过程中，应尽量不在复层上焊接临时支耳或连接板，如需在复层上焊接临时连接板应选用与复层相同的材料，临时连接板去除之后，在离边缘100mm范畴内进行渗透检测。

当裙座内部某些Cr-Mo钢焊接接头不能进行磁粉检测时，能够用渗透检测代替。

⑻接管与筒体焊接完毕后，其角焊缝应打磨圆滑，并进行100%UT+100%PT+100%MT检测。

⑼焊后热处理后，所有焊接接头内外表面〔包括角接接头内外表面和堆焊表面〕应按JB/T4730-2005进行渗透检测。

⑽387Cr11CL1材质具有延迟裂纹的产生倾向，射线及超声检测要求在焊后24h后进行。

⑾经检测的焊接接头，如有不承诺的缺陷，应在缺陷清除洁净后进行补焊，并对该部分采纳原检测方法重新检查，直至合格。

⑿水压试验合格后，应抽查Cr-Mo钢部分的对接接头〔包括裙座上的Cr-Mo钢和复合板部分〕总长的20%进行超声检测，并抽查Cr-Mo钢部分的对接接头〔包括裙座上的Cr-Mo钢和复合板部分〕总长的20%和全部接管与筒体或封头间的焊接接头的外表面进行磁粉或渗透检测。

如发觉超标应对其内表面进行20%的磁粉或渗透检测。

7.2检验

⑴焦炭塔在下料过程中，应严格按要求进行检查，并操纵在承诺的偏差范畴内。

⑵焦炭塔在组装过程中，其组装尺寸应严格按要求进行检查，并操纵在承诺的偏差范畴内。

⑶塔体的所有对接焊缝在焊接完后，应全部打磨至与母材齐平，角焊缝打磨圆滑过渡。

⑷硬度检测〔HT〕：

在最终热处理后，应进行硬度测量，其Cr-Mo钢焊接接头硬度值不得大于225HB。

检测数量如下：

①每条环向接头〔包括筒体与封头的接头〕，每条