南京烷基苯厂9万吨改造工程 施工设计方案.docx
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南京烷基苯厂9万吨改造工程施工设计方案
烷基苯厂9万吨/年改造工程
施工设计
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<盖章受控)
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第一版发布日期:
第一章工程简况
第一节:
工程简述
金陵石化烷基苯厂加氢--分子筛脱蜡技术改造工程,由中国石化北京设计院设计,位于南京原烷基苯厂内,主要包括9.0万吨每年加氢装置分子筛脱蜡装置技术改造、5.0万吨每年分子筛脱蜡实验装置和新增F-503加热炉制作安装及热油系统、余热回收系统的安装工程。
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第二节:
主要工程量
1、仪表专业
各种仪表约:
875块
PLCDCS机柜2台
各种电缆:
27740M
各种管材:
12140M
各种阀门及管配件约5000个
桥架:
218M
保温箱:
26个
接线盒:
15个
各种钢材约:
90吨
2、电气主要工程量汇总表
序号
工程名称
单位
工程量
1
电力变压器
台
2
2
高压开关柜
台
19
3
低压开关柜
台
22
4
电缆桥架
M
2470
5
操作柱
个
65
6
钢管
M
4855
7
电缆
M
25340
8
灯具
套
214
3、设备
塔更换5台,改造3台
换热器新增22台,移位8台,改造3台
空冷器新增7台,移位2台
容器改造5台,移位1台,新增3台
泵新增63台,移位7台
风机新增4台
压缩机新增1台
其它小型设备新增18台
4、炉子系统:
非标制作:
约650吨,烟囱制作160吨
炉管:
φ219×10216根弯头254个
φ168.2×7.11832根弯头34个
非金属衬里总重约:
210吨
5、工艺管线
序号
名称
单位
数量
备注
1
碳钢无缝钢管20#
M
18221
2
钢板卷管Q235-AF
M
42
3
不锈钢无缝钢管
M
361
Ocr18Ni9Ti
4
石化裂化无缝钢管20#
M
751
5
镀锌无缝钢管
M
92
6
不锈钢阀门
只
20
7
碳钢阀门
只
1727
8
不锈钢法兰
片
60
9
碳钢法兰
片
2028
其中16Mn:
228片
10
支吊架
吨
22
11
镀锌铁皮
m2
9895
保温
12
硅酸铝/岩棉管壳
m3
150
保温
13
岩棉管壳
m3
280
保温
14
水泥珍珠岩管壳
m3
8
保温
6、钢结构制作:
220吨
第三节:
工程特点
(1)工艺介质复杂,且大多为易燃易爆介质,工艺管道焊缝质量要求高。
(2)管线材质多,管件、阀门型号、规格复杂,有石化裂化无缝管、一般碳钢管、钢板卷管、不锈钢管。
故施工中绝对不能把材质、壁厚、型号、规格混用或乱用。
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(3)高空作业多,立体交叉严重。
要注意交叉作业施工。
(4)工期要求紧,任务重。
(5)回转阀部分施工难度大,且管线为不锈钢管,焊缝需进行酸洗、钝化。
(6)在老烷基苯装置区施工,属一类动火区,动火安全要求高,需开动火票,经测爆合格,且有监火人在场方可动火。
(7)现场场地狭小,设备吊装难度大。
(8)各专业交叉施工多,须协调组织、统一安排,以防止混乱发生。
(9)因本工程本身为改造工程,施工程序不符合安全工程施工基本程序,施工难度大。
第四节:
施工技术关系
(1)F501加热炉的制作安装,旧炉区的交叉改造施工。
(2)大型设备吊装,如烟囱、C201塔采用双桅杆抬吊施工。
(3)压缩机组安装试车。
(4)变压器安装
(5)主控室安装
(6)特种材质焊接
(7)大型钢结构的焊接变形
第五节:
工期质量目标
(1)工期目标
根据该工程的工程内容,施工程序和施工难度,结合以往的施工经验,投入先进的施工机具和具有丰富经验的技术力量,确定该工程工期为418天,其中约70%的工程量集中在日,有效工期55天。
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(2)质量目标:
工程一次合格率达100%,优良率100%,争创局优工程。
第二章主要施工方法及技术要求
第一节:
安装工程施工总程序
施工准备→新区大型设备吊装→F503炉子制安→新区设备及管线、电气、仪表等施工→旧区预制→旧区现场施工→联动试车→竣工验收。
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在施工过程中尽量争取按照安装工程施工基本程序进行施工,即先地下后地上,先大型、重型后小型、轻型,先高后低,先繁后简,先关键设备,后辅助设备,先重点部位后次要部位。
各专业间施工程序为:
先设备、钢结构,然后工艺管道、电气、仪表、绝热保温等。
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第二节:
设备安装工程
一、静设备的安装
<一)、塔安装
1、施工主要程序
施工准备→旧设备分段拆除→基础施工验收→新设备第一段吊装→组对准备→第二段吊装组对→组对检查→焊接→拍片→水压实验中间交接→内件安装及附件安装→竣工验收4B7a9QFw9h
1、主要施工方法及技术要求
1施工准备
塔外搭设满堂脚手架,施工机具等运输进场。
②旧设备分段拆除
为方便旧设备拆除吊装下地后的运输,拟将设备分段,分段情况如下:
位号上段中段下段
C2038m8t8m×8.5t9.6m×8.5t
C10110m×10t10m×11t12.28m×11t
C1028m×5t9.69m×6t
C1039m×10t10m×11t10.43m×11t
旧设备内塔盘等均不拆除,连塔一起吊装下地,上段设备拆除后,将脚手架拆到中段下以方便设置吊耳及挂吊绳。
中段及下段需重新焊接吊耳,吊耳采用板式规格180×190×20。
C203、C101、C102设备的拆除考虑用同一台吊车,选最重的C101塔数据为基本数据来选择吊车,考虑回转半径16M,选用160吨汽车吊,杆长40M时最大额定起重量为18.1吨。
运输用20吨平板拖车及50吨吊车装卸车。
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C104塔吊考虑回转半径16M,选用160吨吊车杆长40M时最大额定起重量为18.1吨,运输用20吨平板拖车及50吨吊车装卸车。
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③基础施工及验收
土建单位应提供基础竣工资料
基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
基础各部尺寸及位置的偏差数不得超过下列数据:
基础坐标位置<纵、横轴线)±20mm
基础各不同平面的标高+0-20mm
基础上平面外形尺寸±20mm
凸台上平面外形尺寸-20mm0
凹穴尺寸+20mm0
基础上平面的不水平度5/m,≤10mm
竖向偏差5/m≤20mm
预埋地脚螺栓顶端标高+200
基础混凝土强度应达到设计要求,周围土方应回填、夯实、整平、地脚螺栓的螺纹部分应无损坏和不生锈。
设备安装前应铲好麻面,基础表面不得有油垢或疏松层,放置垫铁处<至周边50mm)应铲平,铲平部位水平度允许偏差为2mm/m。
Kp5zH46zRk
新设备第一段运输进场,进场后检查设备内壁的基准圆周线是否与设备轴线相垂直,以保证内件安装的准确性。
④设备安装
新设备分段数据如下:
位号上段下段
C10120m×20t20m×20t
C1028m×2.5t19m×7.2t
C10413.3m×13.5t20m×20t
C20310m×7t17.315m×15t
新设备吊装C101、C102、C203选用同一台吊车,考虑回转半径16M,用C101塔数据运用吊,先用200t吊车<配重为60t情况下)杆长43.4M时最大额定起重量32吨,选用70吨吊车溜尾。
C104塔吊装选用160吨吊车,<配重为量重量)回转半径16M,杆长40M时最大额定起重量为21吨,选用70吨吊车溜尾。
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新设备第一段吊装完毕后,塔设脚手架,由生产厂家进行塔组对准备工作,同时第二段设备运输进场。
在所有准备工作完成以后进行第二段设备的吊装组对,焊接,水压实验等工序由生产厂家进行施工,水压实验合格后交付我单位进行办理中间交接手续。
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⑤中间交接
在生产厂家对塔整体外观、几何尺寸、水压实验均合格后交付我单位中间验收,主要复核塔体垂真度不允许超过H/1000<≤30),标高±5,中心线D>2000,±10,D≤2000,±5。
检查合格后进行内件安装。
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内件安装:
内件安装顺序:
支承点测量,降液板安装,横梁安装,受液盘安装,溢流堰安装,气液分布元件安装,通道板拆装,清理杂物,检查人员最终检查,通道板安装,人孔封闭。
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安装塔盘时一层塔盘元件承载人数:
C1013人C1043人
C1022人C2032人
塔内件到货后应根据交货清单验收、清点、检查,对易损易失零部件要存放在库房保管。
内件安装前,应清除表面油污、焊渣、铁锈、泥沙、毛刺等杂物,每层塔盘安装前应进行预组装,预组装时在塔外按组装图把塔盘零部件组装一层,调整并检查塔盘是否符合图样要求。
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进入塔内施工人员要穿干净的胶底鞋,肯不得将体重放在塔板上,应站在梁上面或木板上,人孔及人孔盖的密封面及塔底管口应采取保护措施,避免砸坏或堵塞,搬运和安装塔盘零部件时,要轻拿轻放,防止碰撞弄脏,避免变形损坏。
施工人员除携带该层坚固件和必须工具外,严禁携带多余的部件,每层塔盘安装完毕后,必须进行检查,不得将工具等遗忘在塔内。
内件安装时,应严格按图样规定施工,以确保传质、传热时气液分布均匀。
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所有塔盘安装尺寸应符合规范及图纸要求,检查记录需填入塔盘安装检查记录表格。
<二)其它静设备安装方法
E101A、B、C、D、E、F重约13吨,回转半径24M,选用160吨吊车,杆长49M时,吊重14.6吨。
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其它设备如空冷器E114、E119A/B、E214A/B等重约9吨,回转半径约24M,选用160吨吊车杆长49M时,吊重14.6t。
设备大型吊车选用一览表:
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位号
设备重量
回转半径
吊车吨位
E101、B、C、D、E、F
13t
24m
160t
E109
3.2t
12m
30t
E108A、B
2.2t
12m
30t
E125A、B
4.4t
12m
30t
E124
5t
12m
30t
E120A、B
4.1t
12m
30t
E117
16.38t
10m
80t
E110
2.3t
14m
30t
E103A、B
4.2t
12m
30t
E201A、B
14.1t
14m
80t
E204
10.1t
14m
80t
E211A、B、C、D、E
8t
14m
80t
E205
4.7t
12m
30t
E228
11.2t
14m
80t
E240
6.8t
12m
50t
E226
5.7t
12m
50t
E543
5t
10m
50t
E102B、C
10.3t
24m
160t
E113B
6.5t
24m
160t
E114
4.6t
21m
160t
E119B
7.9t
24m
160t
E214A、B
8.7t
24m
160t
E216
10t
24m
160t
E217
10t
24m
160t
E203、E209A、B、E241、E126A、B、E130、E121A等设备换位置拟选用50t。
<三)吊耳设计
吊耳设计选用C101塔重量20t为计算依据,共作孔板式吊耳32个,其中新塔需用16个,旧塔用12个,<吊耳图附后)。
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计算依据:
塔采用双吊耳,各吊耳工作载荷Q=10×1.2<1.2为动载系数)
=12吨
吊耳焊缝的拉应力:
δ=1200000/2×10(180+2-2×10>=33.34<0.9fw=180N/mm2
吊耳危险断面a--a的剪应力:
τ=1200000/2×20×902-<60/2)2=35.2<0.9δ=153N/mm2
二、动设备安装
(一)简况
本工程各种类型的泵有60台,压缩机1台,风机4台。
(二)施工程序
开箱检验→基础验收→设备就位→找正找平→二次灌浆→设备清洗→配套配线→单机试车
(三)主要施工方法及技术要求
1、动设备的开箱检验须在有关人员参加下,按照装箱清单核对机器及零件的名称、规格、型号、数量,检查随箱技术资料及专用工具是否齐全,对设备及零部件进行外观检查。
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2、基础验收时,除了对基础的混凝土强度,外观质量者检查外,还应根据图纸核对预留地脚螺栓或预留孔的位置,基础各部分尺寸。
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3、设备就位后,用垫铁进行调整时,每块之间一定要接触,在拧紧地脚螺栓后,每组垫铁的压紧度必须一致,不允许有松动现象,用小锤轻敲垫铁检查其松紧度。
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4、预留地脚螺栓孔的基础,在地脚螺栓孔灌浆前设备要进行初平,待螺栓孔混凝土强度达到要求后,方可进行设备的精平。
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5、设备水平度应符合设备技术文件规定或相应施工规范的要求,找正、找平的检测工具一般用框式水平仪,检测位置分别是:
泵一般在法兰面上或其他水平加工基准面;压缩面在机身滑道面或其他基准面上测量。
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6、联轴器的同思度测量用百分表,两轴的不同轴度应符合设备技术文件的规定。
7、泵在试运转前进行拆洗工作,必要的情况下更换密封,清洗工作腔。
8、压缩机的零部件安装前必须进行清洗。
安装次序是先安装机身,其次安装主轴承、气缸、十字头和连杆,再安装活塞组件,填料函及刮油器、气阀,最后安装润滑系统和附属设备。
在安装的各个阶段,所控制的参数允差必须在技术文件的规定范围内。
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9、气缸及其他需进行严密性和强度实验,原部分应在技术文件规定的压力下进行实验。
10、动设备的试车前必须具备以下条件:
a、设备清洗、装配完、管道试压一次冲洗完。
b、电机经过试运转,转向正确,电气设备和仪表应调整正确,盘车灵活无阻滞现象。
c、各紧固件的连接部位无松动现象。
d、润滑油脂的质量、数量、规格符合技术文件的规定。
e、附属系统的管道剖洗干净,保持畅通。
f、制动、保护装置灵敏可靠。
g、成立试车小组。
11、泵的试运转
a、试运转前,泵的进口阀门全开,出口阀门,离心泵全闭,其余泵全开。
b、泵在设备负荷下连续运转不应少于2小时。
c、试运转过程中轴承温度不应高于70℃,振动值应符合技术文件的规定。
d、填料的温升正确,在无特殊要求时,普通软填料宜有少量的泄漏<每分钟不超过0~20滴),机械密封的泄漏量不宜大于每分钟3滴。
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12、压缩机的试车包括无负荷试车和负荷试车,无负荷试运8小时,负荷试运转48小时,负荷试运转前要进行吹扫工作,试运转时,压缩机要逐渐升压,检查的工程有:
润滑油的温度,吸排气的速度和压力、轴承的温度、电气的电源、电压、温升、振动等,这些都必须符合技术文件的规定。
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三、加热炉区工程
(一)炉子主体技术参数:
炉子规格13514×14976×29000,金属总重约639.539t,非金属总重约153.202t,其中:
辐射炉管φ219×10×12000,88根,出油管φ219×10×2000,8根,材质均为20#钢,定位管φ60×6×150,48根,材质Cr5mo,对流盘管φ219×10,128根,材质20#钢。
燃烧器采用Ⅶ--D2.5燃烧器,共18台。
炉衬主体采用喷涂纤维。
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主要工程量汇总表
序号
工程名称
单位
工程量
1
炉底钢结构
t
12.392
2
主框架钢结构
t
67.044
3
边框架钢结构
t
67.582
4
侧墙钢结构
t
75.272
5
辐射顶钢结构
t
18.771
6
对流顶钢结构
t
11.251
7
对流室边框架
t
4.599
8
对流室弯头箱
t
4.372
9
烟囱
t
15.897
10
梯子平台
t
54.795
11
幅射盘管
t
66.055
12
对流盘管
t
137.032
13
炉管吊钩拉钩
t
7.139
14
砖结构及衬里
t
153.121
15
吹灰器及吹灰管
t
1.441
16
燃烧器
t
4.248
17
表面钢板
t
76.166
18
对流管板
t
11.862
1、施工程序及技术要求
<1)、施工主要程序:
施工准备→预制→辐射室钢结构安装→衬里→炉管安装→对流段钢结构安装→对流段衬里→对流炉管安装→烟囱及附件安装→电、仪安装→炉管系统试压→主柱防火层→烘炉。
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<2)、主要施工方法及技术要求
技术资料的准备:
所有参加加热炉施工的人员,必须熟悉图纸,技术资料及规范要求,施工前应进行技术交底,并作好图纸汇审。
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施工现场应达到三通一平,吊车进场路线应夯实,停放吊车位置应按要求处理好。
基础应组织验收,基础的各项尺寸应符合规范要求。
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材料半成品验收:
班组对材料及半成品应认真验收,所有材料及半成品必须持有材质证明书或产品质量证明书。
对材料几何尺寸、质量应按图纸要求认真核对。
经验收后的材料及半成品,应有明显标记,以防材质混乱,对筑炉材料应按类别、规格、批号、炉号分开堆放,严禁受潮或雨淋,高铝水泥严禁和其它品种水泥堆放。
GXRw1kFW5s
工机具准备:
按施工机具一览表要求,准备好主要工机具。
搭设预制安装平台。
18×8m,6×5m平台各一座。
及13×5m一座,分别用于炉体钢结构及炉管预制,用工字钢20#及16#搭设高1m,长29m,宽6m的平台架子两座。
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垫铁的摆放要求:
摆放垫铁前应对基础铲麻面。
垫铁规格斜垫铁145×75×12,平垫铁145×75×10,摆放原则为放在地脚螺栓两旁及筋板下。
每一组垫铁组就应放置整齐平稳,接触良好,垫铁应露出设备底座底面外缘,平垫铁应露出10--30mm,斜垫铁应露出10--50mm。
垫铁找平采用水平仪。
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B、钢结构预制:
所有钢结构的预制,应在预制平台上进行,预制场地选在南京公司预制场,主边柜架到现场平台上预制成片后吊装。
重梁柱应选用整料,如需拼接须取得设计单位的同意,材料在放样和号料时,应适当留出焊接收缩余量和剪切余量。
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辐射室:
侧墙钢结构的预制及技术要求:
侧墙分边侧墙及中间侧墙<图B8553-5/I-炉-2/25及B8553-5/I-炉-2/27)。
边侧墙:
共2片,每片由27根横梁组成,横梁规格为型钢及H300×250×10×14组成,每跨柱中心距分别为①-②4857、②-③3800、③-④4857。
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中间侧墙:
共2片,每片由27根横梁、10根短梁、2根立柱组成,横梁规格为型钢H450×400×12×25、I320×130×9.5、H300×250×10×14组成,立柱为H450×400×12×5型钢,长7976,横梁每跨柱中心距分另为①-②4857、②-③3800、③-④4857,短梁长897。
中间侧墙及边侧墙分8分,预制成整体后,分片吊装就位。
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主框架及边框架钢结构的预制及技术要求:
主框架共两片,每片由4根立柱及14根长短不一的横梁组成。
边框架共两片,每片由4根立柱及16根长短不一的横梁组成。
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柱底板共16块,按图纸要求下料,划出地脚栓孔及柱中心线,并用冲标记钻孔,且将各柱底做了编号,柱底板长度和宽度偏差不大于3mm。
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主柱规格H450×400×12×25×28501,根据图B8553-5/I-炉-2-21及B8553-5/I-炉-2/23要求下料,下料尺寸长度偏差不应大于2mm,弯曲值应小于20mm。
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主框架上的中间管板,中间管架的安装螺栓孔,应以主柱底板下表面为基础,按标高要求钻孔,其相邻螺栓孔间偏差应小于1mm,标高累积偏差应小于3mm。
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横梁弯曲度小于长度的1/1000,但不应大于8mm。
框架预制偏差值如下图,其中L1的偏差应小于1/1000,但不应大于15mm,L2的偏差应小于1/1000,但不应大于12mm。
ViLRaIt6sk
所有螺栓孔均应为钻孔或冲孔,并清除周边毛刺。
用螺栓相连接的构件,其螺栓孔应配钻,保证配合准确。
如果螺栓开孔和立柱相碰,将螺帽卸掉并直接焊接到相应位置,如果开孔和加强肋相碰,直接在加强肋处开孔。
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对流段:
对流室框架的高度偏差应小于4mm,宽度偏差应小于3mm,垂直度偏差应小于高度的1/1000,但不应大于5mm。
顶梁与烟囱的安装螺栓孔,其两相邻螺栓孔间偏差应小于20mm,任意两螺栓孔累积偏差应小于4mm。
naK8ccr8VI
烟囱:
烟囱的高度偏差应小于20mm,直径偏差应小于5mm,椭圆度偏差应小于内径的5/1000,但不应大于10mm,弯曲度偏差应小于长度的1/1000,但不应大于15mm。
所有螺栓孔远离须钻孔,两法兰纹螺的螺栓孔须配站,烟囱共分7段预制。
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焊接:
钢结构的焊接,应按合理的焊接工艺、焊接程序和焊接方法进行,各焊工应有合格证。
焊接前应清除焊口内侧及周围的油污、铁锈等脏物。
焊接工作应在构件预制、安装尺寸检查合格后进行。
断续焊缝的长度偏差为+10-0mm,角焊缝的高度偏差应为+2-0mm。
焊缝成型良好,焊缝长度和高度符合设计要求,焊缝不允许未熔合,表面及热影响区不应有裂纹。
局部收边深度:
当板厚小于或等于10mm时,应小于0.5mm,当板厚大于10mm时,应小于1mm。
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C、炉管预制
炉管材质20#钢。
炉管焊接采用“E4315”<结437)焊条,根部焊道采用φ1.6焊丝打底,其余各层均采用φ3.2焊条填充和盖面。
异种钢焊接采用“E1-23-13-15”<奥307)焊条。
所有炉管的全部焊缝采用X射线探伤,检查质量按《钢熔化焊对接接头射线照明和质量分级》 盘管水压实验压力为3.7Mpa。 3YIxKpScDM 框架吊装顺序图 辐射盘管分8片预制,预制工作在平台上进行<平台8m×18m)并作焊接胎具。 每片炉管共有12根。 对流炉管在胎具上预制成“U”形<平台13m×5m)。 所有炉管在焊接前均需用焊接工艺评定,正式焊接时,焊接参数严格按照工艺评定中内容执行,炉管外侧开坡口,坡口采用“V”型坡口,焊前清除坡口表面及附近的油、锈、水。 gUHFg9mdSs D、钢结构安装: a、辐射段 中间侧墙及边侧墙分8片预制,每片约重19t。 按安装顺序图<附后)进行钢结构大片的吊装,吊装前两立柱的根部用14#工字钢加强。 考虑吊车回转半径14m,吊臂长度36.9m,选用130吨吊车配重19吨时,额定起重量为21吨。 当1、2吊装就位后,立即用10#工字钢临时加固连接其顶部,其它各片也利用此种方法进行,待8片全部吊装就位后,搭设内外双层满堂脚手架,用50吨吊车辅助
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