液氨储罐设计注意事项.docx
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液氨储罐设计注意事项.docx
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液氨储罐设计注意事项
液氨储罐设计注意事项
(1材料选择。
实践证明,材料强度越高,发生应力腐蚀的可能性越大。
但不发生应力腐蚀的最低强度限与杂质含量及特性、应力大小、操作速度等因素有关。
为了防止应力腐蚀,在综合考虑操作压力、残余应力以及安全性和经济性的情况下,应尽可能选用强度较低的钢材。
(2采用合理的结构和焊接工艺。
结构上应避免焊缝过多、过于集中、焊缝不对称、焊缝交叉和焊接顺序不合理等造成的应力集中。
制造时应避免强力组焊,防止咬边、错边等缺陷,保证与介质接触的表面尽量光滑。
制造完成后,应进行退火热处理以去除焊后残余热应力。
正确的焊后热处理可以大大降低制造过程中的残余应力,并可以降低焊接热影响区的峰值硬度。
(3对投入使用前的新储罐,应彻底清除里面的空气;在充装、排料及检修等过程中,采取一定的措施避免带进任何空气。
对大型储罐应连续冷凝氨蒸气,而不凝气体大部分是空气,应将其排出。
对较小的设备用抽气或蒸腾除去储罐里面的空气。
总之,消除储罐里面的空气污染,可以有效地防止应力腐蚀。
(4新投用的储罐,应按规定进行内外部检验并进行周期性的定期检验。
对液、气相界面、引收弧处及T型接头等易腐蚀部位应重点检验;对液面以下所有焊缝应进行100%磁粉或超声波探伤,若条件允许,应对所有焊缝进行100%磁粉探伤。
对检验出的裂纹应进行评估。
因应力腐蚀界限断裂韧度JISCC大约只有材料常规断裂韧度D0105的1ö5,所以应根据断裂力学判据对裂纹进行安全等级评估,并给出处理意见及下次检验时间。
对于不超过1ö4壁厚和深度小于4mm的浅裂纹,可以采用打磨的方法进行机械消除,但要严格控制打磨工艺;对于较深的裂纹,先进行打磨处理后再进行补焊。
补焊前应先预热加温以防止焊接硬化,焊接时宜采用低氢焊条,焊后进行探伤复查,并进行去应力处理。
(5定期检测液氨浓度和含水率,发现水分低于临界浓度应及时补充水分,使含水率始终保持在012%~1%的范围。
另外,还可加入其它抑制剂,如加入100Lgög的冷冻机油或5Lgög的菜籽油或10~50Lgög的硅油作为应力腐蚀抑制剂,都可有效地抑制液氨引起的应力腐蚀。
液氨报警器特点:
采用进口气体传感器,具有检测精度高、性能稳定、质量可靠、抗中毒、抗干扰能力强等特
点,可长期检侧易燃、易爆的气体,对现场实施检测和控制,当被检测氨气浓度超过报警设定值时,仪器发出声光报警、报警同时启动外控消防设备或其它安全防护设备,从而阻止或降低现场危险程度的延续,达到自动排除险情的目的,隔爆式结构设计.方便与各种DCS、PLC以及其他系统连接,高防护等级,防尘、防水抗腐蚀性能强,能工作于酸性碱性环境。
4-20mA/RS485多种信号接口形式。
液氨报警器适用场所:
适用于工厂1、2区危险场所,广泛应用于燃气、石油、化工、煤炭、电力、制药、冶金、焦化等行业。
空气中的O2、CO2、N2都会促进液氨对罐壁材料的腐蚀
不论是在气相或液相中,氨、O2和N2与碳钢或低合金钢组成了应力腐蚀环境,产生应力腐蚀(SCC。
其腐蚀机理为:
阴极反应:
O2+2NH4+4e——OH-+2NH3
阳极反应:
2Fe——2Fe2++4e-
整个反应为:
O2+2NH4+2Fe——2Fe2++2OH-+2NH3
有CO2共存时,则生成碳酸铵:
2NH3+CO2——NH4CO2NH2
NH4CO2NH2——NH4+NH2CO2
反应中产生碳基甲酸氨(NH4CO2NH2对碳钢有强烈的腐蚀作用,
液氨
•执行标准:
GB536-1988,本标准适用于氢、氮气再高温高压下直接催化合成制得的液体无水氨。
•分子式:
NH3
•分子量:
17.03
•性质:
液氨是压缩性液化有毒气体,在一定压力下为无色液体,具有高压、易燃、易爆的特性。
•用途:
可用于制造硝酸及无机、有机化工产品、化学肥料的原料。
•注意事项:
1运输方式:
可用钢瓶、汽车、火车槽车运输。
运输企业必须具有《中华人民共和国道路运输经营许可证》危货运输资质,汽车、火车运输必须配备有资格的押运员。
2存储方式:
贮藏必须置于阴凉的地方并尽量配备水淋装置。
5000M3液氨储罐施工方案
内蒙古天野[wiki]化工[/wiki]5000立方米液氨储罐施工方案
1工程概况
内蒙古天野化工30万吨/年合成氨厂新建一台5000立方米液氨储罐,是为了满足液氨的储存、装运、缓冲及平衡作用而设置的;该罐为直经为φ20900mm的低温液氨储罐。
由于新罐没有设计图纸,参照原来5000立方米液氨储罐图纸,其规格技术参数见下表:
物料名称液氨全容积7400m3
操作温度-36℃主体材料16MnDR
设计温度-40℃试验压力0.0125MPa+充水
操作压力300-700mmH2O柱气密试验820mmH2O柱
设计压力+1000/-150mmH2O柱
2编制依据
2.1《[wiki]石油[/wiki]化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》SH3046–92;
2.2《钢制低温[wiki]压力容器[/wiki]技术规定》HGJ19–89;
2.3《圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》HGJ210–83;
2.4《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90;
2.5《石油化工[wiki]设备[/wiki]安装工程质量检验评定标准》SH3514-2001;
2.6《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000;
2.7《石油化工施工安全技术规程》H3505-99;
2.8《压力容器无损检测》JB4730-94;
2.9《补强圈》JB/T4736-2002;
2.10类似工程的施工技术资料。
3施工准备工作
3.1技术准备
3.2施工人员准备
序号工种数量持证上岗要求备注
1铆工15上岗前进行培训从事高处作业的人员必须经过体检。
患有心脏病、高血压、癫痫病及其他不适合高处作业的人员不得从事高处作业。
2电焊工15必须具有相应的资格证书
3起重工6必须具有相应的资格证书
4气割工
5上岗前进行培训
5无损检测工2必须具有相应的资格证书
6防腐工10上岗前进行培训
7保冷工10上岗前进行培训
标应符合现行的国家或行业标准,并应满足图样的要求,特别重视低温钢的冲击试验。
钢板厚度允许偏差(mm
钢板厚度允许偏差
4-0.3
4.5-
5.5-0.5
6-7-0.6
8-25-0.8
3.4机具准备
吊车、电焊机、卷板机、刨边机、坡口加工机、切割机、烘干箱、X光探伤机、超声波探伤仪、磁粉探伤仪器、油压机、试压泵、液压提升装置、真空泵、聚氨酯发泡设备等。
气焊工具、磨光机、千斤顶、大锤等。
链式手拉葫芦、索具、卸扣和轧头、钢钎撬棍、起重机、卷杨机等。
激光水准仪、经纬仪、钢卷尺、水平仪、直角尺等,且在计量鉴定周期内。
3.5现场准备
3.6基础的验收
4施工工艺
4.1液压顶升倒装法施工工艺如下:
储罐构件加工制作→罐底板底面防腐→罐底板铺设焊接→第一层壁板安装焊接
→包边角钢安装→罐顶胎具制作安装→罐顶安装焊接、就位→罐顶栏杆安装
→罐顶及第一圈壁板提升→第二层壁板组对焊接→胀圈安装→液压提升设备安装就位
→液压提升第二层壁板→依次安装提升各层壁板→焊缝检验→配件安装
→罐体总体试验→基础沉降观测→罐体防腐保温→交工验收
5预制加工
5.1划线下料
2mm;机械切割手工切割1mm
5.2底板的预制
6~7mm,内侧为8~12mm。
测量部位允许偏差(mm
长度AB、CD±2
宽度AC、BD、EF±2
对角线之差AD―BC≤3
5.3壁板预制
合图纸要求。
不得小于2000mm。
测量部位环缝对接(mm
板长AB(CD≥10m板长AB(CD<10m
宽度AC、BD、EF±1.5±1
长度AB、CD±2±1.5
对角线之差︱AD-BC︱≤3≤2
直线度AC、BD≤1≤1
AB、CD≤2≤2
5.4包边角钢的预制
且不得大于10mm;并用样板检查弧度,其间隙应不大于4mm。
5.5固定顶顶板预制
a.顶板任意相邻焊缝的间距,不得小于200mm;
b.单块顶板本身的拼接采用对接焊缝。
5.6预制件的检验
6储罐组装
6.1底板的组装
基础验收复测→按排版图放线→铺设边板→铺设中幅板→搭接头处理
6.2储罐壁板的组装
对预制的壁板进行复验→对接搭接接头净化→吊板、组对找正加紧→
点焊焊接→围下一圈板
Gmax=F(G1+G2
F—摩擦系数,一般取F=1.2
G1—储罐的最大提升重量约130吨
G2—施工附加载荷10吨
n=Gmax/P
a.5000m3储罐提升装置数量计算:
n=Gmax/P=F(G1+G2/P
=1.2*(130+10/16
=10.5(个
通过计算得知最少需10.5个提升机,我们采用北京中建建筑科学技术研究院研制的SQD-160-100sf型提升装置,数量取12个。
(提升机平面布置图附后
a.铺设底板并组焊。
b.组装最上一带壁板及包边角钢。
c.安装槽顶板及顶部平台栏杆。
d.安装胀圈。
e.安装液压提升装置,装配液压系统管道。
f.液压系统启动供油,并予紧提升钩头。
g.围下一带板,并焊接外侧立缝。
h.供油提升100mm左右,停升检查。
i.供油提升,并随时调平。
j.提升到位,调整对接间隙及错边量,点焊及组焊环焊缝。
k.落下提升钩头和胀圈,并安装在下一带板上。
l.重复g~k直至下一带板与上一带板焊接完毕。
m.焊接底板与最下一带板角缝。
液压提升装置是由立柱、提升钩头、提升杆。
液压千斤顶、液压油管及控制柜等组成(见下图立柱沿罐壁内侧等距离分布,立柱和支撑杆应点焊固定在底板上。
A.提升前的检查
a.严格检查立柱、钩头、提升杆是否完好,提升杆的直径偏差和椭圆度均不超过0.5mm,杆的不直度不超过2mm。
b.液压控制柜要全面检查电源,电缆及接地是否可靠,液压操作阀要动作灵活,进、回油接管正确。
c.液压系统必须进行吹除干净,打开针形阀进行充油排气,最后进行1.5倍工作压力的试压,千斤顶动作3~5次,系统不得有漏油现象。
B.提升操作要点
a.首先使上、下卡块处于工作状态,启动油泵,调节油压到标定油压,按下提升按钮,千斤顶向上运动,到钩头钩紧胀圈时,停下来检查各钩头应出力均匀。
继续提升到千斤顶完成一个行程后,按下回油按钮,千斤顶退回,如此反复,至一带板提升完毕。
b.在提升中应多次检查,不得任意提高油压,千斤顶进出油的行程必须到位,确保千斤顶提升高度的同步性,槽体提升高度允许偏差小于等于30mm。
c.罐体提升高度接近下带板高度时,应严格控制提升速度和同步性,提升高度达到要求,千斤顶最后一个行程不得回油,待环缝点焊完毕,方可回油。
d.松卡放下提升杆和提升钩头,放下胀圈,准备下带板的提升。
6.3储罐固定顶组装
6.4附件安装
7储罐焊接
7.1焊接坡口
7.2焊条的烘烤及检验
7.3焊接程序和方法
焊工从槽内外沿同一方向进行分段焊接。
初层的焊道,应采用分段退焊或跳焊法。
后再施焊。
7.4焊接工艺评定
a.焊接工艺的评定,采用对接焊缝试件及T形角焊缝试件。
对接焊缝的试件包括底圈罐壁板的立焊及横焊位置,T形接头角焊缝的试件,由底圈壁板与罐底边缘板组成的角焊缝试件切取。
T形接头角焊缝试件的制备和检验,符合本规范的规定。
b.对接焊缝的试件,作拉伸和横向弯曲实验。
8焊缝返修
8.1对焊缝局部存在的缺陷,检查人员应在焊缝上明确标出缺陷位置,说明缺陷类别,判断出深度和长度,采用气刨和砂轮打磨,打磨至金属光泽。
再做PT检测,确认无缺陷后,按正常焊接工艺方法进行补焊。
8.2二次以上返修,应报技术总负责人批准,并做好返修记录。
9储罐的检查验收
9.1焊缝外观检查
对接焊缝的余高(mm
厚度(δ罐壁焊缝的余高罐底焊缝的余高
纵向环向
δ≤12
12<δ≤25≤2.0
≤3.0≤2.5
≤3.5≤2.0
≤3.0
9.2焊缝无损探伤
9.3罐底的焊缝,进行下列检查:
度为12mm的罐底边缘板,每个焊工施焊的焊缝,按上述方法渗透或磁性探伤;
9.4开孔的补强板焊完后,由信号孔通入100~200KPa压缩空气,检查焊缝严密性,无渗漏为合格。
9.5罐壁的焊缝进行下列检查:
10mm<δ<25mm时,从每条纵向焊缝中取300mm进行射线探伤检查;
9.6罐壁与罐底T形接头的罐内角焊缝进行下列检测:
9.7在屈服点大于390Mpa的低合金钢板上的接管角焊缝和补强板角焊缝,在焊完后或消除应力热处理后及充水试验后进行渗透探伤或磁粉探伤;
9.8开孔的补强板焊完后,由信号孔通入100~200Kpa压缩空气,检查焊缝严密性,无渗漏为合格,补强板的制作按JB/T4736-2002标准制作;
9.9焊缝无损探伤的方法和合格标准,射线探伤按JB4730-94《压力容器无损检测》的规定
进行,并应Ⅲ级标准为合格。
但对屈服强度大于390Kpa的钢或厚度δ≥25mm的普通碳素钢或δ≥16mm的低合金钢的焊缝,合格标准为Ⅱ级;超声波按《锅炉和钢制压力容器对焊缝超声波探伤》(JB1152-81的规定进行,以Ⅱ级标准为合格;磁粉探伤按有关的常压钢制焊接油罐磁粉探伤技术标准的规定执行;渗透探伤标准按有关常压钢制焊接油罐渗透探伤技术标准的规定执行。
9.10罐体几何形状和尺寸检查
9.11储罐的充水试验
9.12基础沉降观测
10储罐的保冷
10.1保冷材料的选择
根据以往施工经验,罐内吊平顶上的保冷材料选用硬质聚氨脂泡沫塑料。
壳体与罐底保冷材料均选用泡沫玻璃。
保冷材料的性能见下表:
名称
密度
kg/m3
抗压强度
MPa
导热系数
W/m℃
膨胀系数
1/℃
使用温度℃
吸水率
g/cm3
聚氨脂
硬脂泡沫
30~50
≥0.2
0.02
~0.03
70×10-6
-90
~120
<3/100
泡沫玻璃
140~180
0.5~
0.65
0.05
~0.065
≤9×10-6
-196
~300
<0.2%
10.2底部保冷
10.3罐体保冷
10.4吊平顶保冷
10.5施工环境要求
下雨天不得施工,防止雨水淋湿已施工好的保冷层。
在每次施工前,应将施工好的保冷层表面的露水、潮湿面处理干净方可进行下一道工序施工。
11质量体系及保证措施
11.1建立以项目经理负责的质量保证体系。
认真贯彻执行集团公司ISO9001质量管理体系的《管理手册》和《质量体系程序文件》以及相关的作业指导书、国家规程、规范、质量记录等文件,作为质量保证体系进行的文件,以质量记录作为对工程质量进行控制和见证。
11.2.根据工程特点,编制施工组织设计或施工方案。
11.3.选择精干的施工队伍,认真做好岗前培训和技术交底工作。
11.4在施工中突出关键工序、部位的质量管理,确保工程质量优良。
11.5做好并保存好有关施工质量原始记录,分类清楚、资料完整。
11.6严把原材料、半成品、成品关,所有施工材料必须有合格证明书,严禁不合格和无合格证明材料进入现场。
11.7实行质量层层负责制,每一环节都设置专人把好质量关。
11.8施工班组做好自检、互检工作。
11.9认真做好施工记录,并与施工同步。
11.10根据工程项目施工工序(部位或检查项目的重要程度,将工程质量控制等级分为A、AR,B、BR,C、CR三级。
11.11质量保证措施
11.12采购质量保证措施
11.13质量检查控制程序
◇A级质量控制点是影响工程质量的最重要项目,须停点待检。
项目部将提前24小时书面通知监理机构,由监理机构于当天会同业主代表进行检查。
如检查合格,各参检单位当场会签有关技术文件或质量记录,工程转入下道工序。
检查不合格,项目部将立即组织返修整改。
返修合格后须重新停点待检,检查程序如上重复,直至检查合格。
◇B级质量控制点,项目部要提前24小时书面通知监理机构,由监理机构在通知所述的时间
内会同业主代表进行现场检查,如发现有不符合规范要求的做法,则当面指正,项目部应立即整改,直至检查合格为止。
◇C级是一般检查项目,由项目部质检部专检人员检查确认和监理机构现场不定期巡视检查相结合,如发现有不符合规范、规程的做法,则以书面或口头形式通知施工队限期整改。
◇各施工队在完成每一道工序之后,首先应班组自检合格,并填写好自检记录,技术人员备好有关质量记录文件,然后,通知质安部质检员进行共检。
共检合格后,属于监理机构或业主代表参加检查的控制点,应由质量监督科质检员提前24小时通知。
◇监理机构和业主代表有权对任何等级的质量控制点进行检查。
◇本文件确定的质量控制点仅作为投标使用。
签订合同后,将在熟悉合同约定的工程项目的工艺流程、技术要求后对该质量控制点表进行进一步的修改、补充、完善,且作为质量计划的重要部分提交业主审批。
由于隐蔽工程在施工中一旦完成隐蔽,很难再对其检查,因此,对于每一项隐蔽工程,各施工队必须严格按以下程序执行:
施工队各班组首先应自检,自检合格,并填写好自检记录,技术人员备好有关质量记录文件后,通知质安部质检员进行专检。
专检合格后,由质安部质检员提前24小时通知监理机构和业主代表进行现场检查确认,经检查合格后方可隐蔽。
经质安部、业主和监理机构任何一方检验不合格的,由施工队进行整改,并经重新检查确认合格后,方可进入下道工序施工。
工序检查应严格坚持上道工序不合格不得进行下一道工序施工的原则。
上道工序完成以后,中化二建各施工队首先应自检,自检合格后,并填写好自检记录,技术人员备好有关质量记录文件后,通知质安部质检员进行专检。
专检合格后,由质检员提前24小时向监理机构提交书面的―中间验收申请单‖。
监理机构在接到―中间验收申请单‖24小时以内,会同业主代表检查各施工队的自检情况,检查合格后,会签中间检验合格证书,同时准许进行下一道工序施工,否则由施工队进行整改,并经重新检查合格后,方可进入下道工序施工。
关键工序主要包括:
焊接、无损检测、热处理、钢筋绑扎等,具体的控制程序执行集团公司
《程序文件》规定的。
12安全保证措施
12.1严格执行公司OHSAAS18001(GB/28001-2001职业健康管理体系的程序文件和管理规定。
12.2进入施工现场的所有人员必须牢记―安全第一,预防为主‖的方针,杜绝麻痹大意思想。
12.3进入施工现场必须戴安全帽,高空作业系挂安全带,并办理登高作业许可证,立体交叉作业必须有隔离措施。
12.4现场施工人员标志。
色。
12.5施工现场保卫措施
12.6各种施工机具必须设专人管理,经常检查,保持完好。
12.7文明施工,做好现场的电气管理,防止触电事故发生。
12.8吊装时,卡具应卡牢,吊装重物时施工人员严禁在重物下方停留和通过。
12.9施工现场动火时,要严格遵守厂里用火和防火管理规定。
12.10现场应有专职安全员检查安全工作,随时纠正违章作业,施工人员必须服从指
挥。
12.12罐内作业必须要有足够的照明,照明应使用12V以下的安全电压。
作业、施工用电,必须安装漏电保护器,灯具必须是符合要求的灯具。
12.13罐内作业应设置必要的通风设施和通信联络设备,以保证罐内空气流通和联络畅通。
作业时应设专人监护。
12.14所有参加施工的人员还应严格遵守《石油化工施工安全技术规程》中各项规定。
13环境管理措施
13.1严格按公司ISO14001标准环境管理体系运行。
13.2认真贯彻公司的环境管理方针:
遵守法规,文明施工,珍惜资源,保护环境。
13.3办公场所有有机垃圾、无机垃圾应分类堆放;对一些安装前需清洗的零部件其清洗后废液不能随便排放应和甲方商定按规定排放;现场的废油筒应定期回收,集中存放,统一处理。
做好施工现场环境管理。
13.4对施工中产生的建筑垃圾应运到甲方指定的垃圾场,不得随便乱倒。
13.5施工中的废油漆桶、废油漆等不乱扔乱倒,集中处理。
13.6工程中废弃的塑料布、橡胶皮、棉纱等不得随处堆放,焚烧,应统一回收运往甲方指定的场地填埋。
14附表:
主要施工机具计划
施工机具计划
序号机具名称规格型号单位数量备注
1电焊机Z×1-500台15
2电焊机Z×6-400台5
3自控远红外电焊条烘干箱ZYH-60台2
45T手拉葫芦HSZ台10
510T手拉葫芦HSZ台15
6磁力电钻JLC-JL-23台4
7电钻J12-NDZ-6A台2
8气焊工具套10
9电焊条保温桶TRB个25
10半自动切割机CG1-30台3
11数控卷板机Z200×20台2
12液压顶升设备SQD-160-100sf台2
13吊车25T台1
50T台1
14151617181920刨边机等离子切割机磨光机聚氨酯发泡机真空泵潜水泵千斤顶台台台套台台个12202225
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