260万吨年柴油加氢仪表安装技术方案.docx
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260万吨年柴油加氢仪表安装技术方案
260万吨/年柴油加氢装置仪表施工方案
目录
1、工程概况
1.1概述
1.2工程特点
1.3仪表概况
2、编制依据3
3、施工机具和标准仪表需用计划4
4、施工进度计划及安装用工计划4
5、施工程序和主要施工作业方法5
6、质量控制措施17
7、施工危害分析及预防措施19
附表:
施工进度计划表21
260万吨/年柴油加氢仪表施工方案
1、工程概况
1.1概述
本项目为中国石化股份有限公司齐鲁分公司新建260万吨/年柴油加氢精制装置。
实际进料量为278.67万吨/年,年开工8400h。
本装置属于甲类生产装置,主要火灾危险介质为甲B类可燃液体和甲类可燃气体。
设计中采用中压(8.0MPa)固定床单段一次通过式加氢脱硫工艺,反应部分采用时部分炉前混氢、热高分流程;设硫化氢汽提塔和分馏塔。
齐鲁分公司260万吨/年柴油加氢精制装置整个安装工程不包括防火专业和第三方检测。
装置主要由反应、产品汽提和气体脱硫及胺液再生三个部分组成。
反应部分采用炉前部分混氢方案,产品汽提采用双塔汽提方案,即反应产物先经H2S汽提塔脱出H2S及干气,塔底油再经汽提塔进料加热炉加热后,由产品汽提塔分出石脑油和柴油产品;催化剂的硫化采用湿法硫化方案;催化剂的再生采用器外再生。
本装置的产品是符合欧Ⅲ排放标准的柴油及可作为连续重整原料的石脑油,同时副产少量的气体。
装置施工工期控制目标为2005年8月30日中交,2005年月日投料。
1.2工程特点
(1)该装置布置在老装置区内二制氢的西侧,施工现场非常狭小,给车辆通行、设备材料运输、现场施工带来困难,加上施工环境位于老厂生产环境内,各种易燃、易爆、腐蚀性介质较多,安全作业环境差。
因此,必须在确保生产安全与施工安全的前提下,合理地安排施工工序,制订详细、周密地安全措施,同时要与生产车间密切联系和配合,以确保施工与生产的绝对安全。
(2)该工程还要跨越冬季施工,这些将对工期有较大的影响。
必须加大各专业的预制深度,以减少现场劳动力的投入,减少作业面,将安全隐患降到最低限度。
(3)本装置工程有两大特点:
一是高压设备多、厚壁管道多,二是材料材质种类多,有:
不锈钢管、碳钢管和合金钢(高压蒸汽)等,施工周期长、难度大,施工工序复杂。
(4)为了避免材料材质使用错误,必须严把材料关,建立严格的施工管理规章制度,加强现场材料、施工、检验、验收管理,各种材料(螺栓螺母、阀门、管件)色标明确,将质量隐患消除在萌芽状态。
1.3仪表概况
本装置工艺过程为连续性、生产过程压力高、流体介质易燃易爆,部分介质具有腐蚀、毒性。
因此,对自控仪表防腐、防爆要求严格。
1.3.1本装置采用分散型控制系统(DCS)对各工艺过程(如单回路定值控制、串级控制、分程控制、选择控制)进行集中控制、监测记录和报警。
主要控制点如下:
(1)原料油缓冲罐液位与进料流量串级控制;
(2)反应进料泵出口原料油流量采用定值控制;
(3)反应加热炉每个炉膛的辐射室炉管的出口温度与相应的燃料气流量串级控
制;
(4)加氢反应器共分2个催化剂床层,反应器设置了压差指示,并有总压差指
示;
(5)热高压分离器液位、冷高压离器液位、循环氢脱硫塔液位变送器均为双套,
其中一套用于液位控制,另一套用于指示,并另设一套液位开关实现连锁和报警;
(6)热低压分离器设有液位控制;冷低压分离器设有液位控制、界位控制和压
力控制;
(7)循环氢压缩机入口分液罐压力与新氢压缩机入口分液罐压力选择控制新氢
压缩机三级出口至新氢压缩机入口氢气返回量调节阀,保证反应压力稳定;
(8)循环氢压缩机入口分液罐上设置了紧急泄压阀,在现场及控制室分别设置了手动开关,用于紧急泄压时使用;
(9)原料油缓冲罐、滤后原料油缓冲罐、贫胺液缓冲罐和反应产物注水罐用氮
气密封。
为保证其压力,采用压力分程控制,分别控制密封氮气和放空氮气;
(10)硫化氢汽提塔顶温度与顶回流流量串级控制塔顶温度。
硫化氢汽提塔底液
位与汽提塔进料加热炉4路进料流量采用带偏置调节的串级控制;
(11)胺液再生塔底重沸器的2路出口的平均温度与0.3Mpa蒸汽流量串级控制
塔底重沸器出口温度。
1.3.2本装置为避免装置在开/停车和生产过程中出现重大人身事故、重大设备事故,避免造成重大经济损失,保证操作人员和生产装置的安全,独立设置一套安全联锁保护系统(SIS)。
加氢精制装置工艺介质可燃、易爆。
现场电动仪表以本质安全防爆仪表为主。
在装置区内,压缩机区等易发生氢气或其它可燃气泄漏的场所,设置可燃气体或氢气检测器,易发生有毒气体泄漏的场所设置硫化氢检测器,信号直接送至DCS报警。
主要安全措施如下:
(1)反应进料泵出口流量达到低低时,自动关闭原料油流量调节阀,同时自动关闭反应加热炉主燃料气供给切断阀;
(2)反应产物注水泵出口流量达到低低时,自动关闭泵出口切断阀;
(3)贫胺液升压泵出口流量达到低低时,自动关闭泵出口流量调节阀;
(4)冷高压分离器液位低低时,自动关闭冷高压分离器液位出口调节阀、冷高压分离器界位低低时、自动关闭冷高压分离器界位出口调节阀、循环氢脱硫塔液位低低时,自动关闭循环氢脱硫塔液位出口调节阀;
(5)新氢压缩机入口分液罐液位高高时连锁停新氢压缩机,以防止新氢携带液体损坏压缩机;
(6)循环氢压缩机入口分液罐液位高高及机组本身连锁自动停循环氢压缩机,同时停反应加热炉。
1.3.3装置仪表安装调试工作:
包括控制室内DCS及(SIS)系统的安装调试、仪表电缆桥架的安装、仪表电缆敷设及校接线、仪表电缆保护管的敷设、仪表管路敷设及试压、仪表单体调试及安装、仪表回路试验及仪表联锁系统的试验等。
仪表工程量:
序
号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
仪表安装
台/套
1455
其中
1
DCS系统设备
套
1
2
SIS系统设备
套
1
3
双支热电偶
支
14
150
4
单支热电偶
支
92
5
双支铠装热电偶
支
4
6
单支铠装热电偶
支
30
7
单支铠装表面热电偶
支
10
8
温度变送器热电偶
支
18
序
号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
仪表安装
台/套
1455
其中
9
双金属温度计及其套管
台
21
202
10
不锈钢机芯压力表
块
136
11
安全型压力表
块
31
12
膜盒压力表
块
14
13
智能压力变送器
台
46
165
+18(TT)
=183
14
智能差压变送器
台
81
15
差压液位变送器
台
17
16
浮筒式液位变送器
台
21
17
玻璃板液位计
台
93
18
雷达式液位计
台
3
19
磁浮子液位计
台
15
20
浮筒式液位开关
台
13
21
切断球阀
台
5
22
调节阀
台
76
23
自力式调节阀
台
4
24
电磁阀
台
2
25
节流装置
台
52
26
V型锥流量计
台
1
27
转子流量计
台
1
28
质量流量计
台
4
29
可燃气体及有毒气体检测器
台
31
30
氧化锆氧含量分析器
台
3
31
安全栅
个
398
32
信号隔离器
台
7
33
报警设定器
台
6
34
分体式电流表
台
11
35
仪表保温箱
台
172
一、仪表配管
1
镀锌水煤气管
米
11440
16839
2
无缝钢管
米
4780
3
不锈钢无缝管
米
419
4
紫铜管
米
200
二、电缆、电线、补偿导线
1.1
本安型
米
14600
74350
1.2
非本安型
米
14600
2
米
5000
3
软线
米
550
4
米
39600
序
号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
仪表安装
台/套
1455
其中
三、阀门安装
1
碳钢阀门
个
1626
1967
2
合金钢阀门
个
61
3
气源球阀
个
115
4
三阀组
个
90
5
可调式疏水器
个
75
四、电缆槽(桥架)
1
200×500×2000
100节
米
200
350
2
200×1000×2000
75节
米
150
五、电缆敷设
米
74350
2编制依据
装置仪表施工图、施工技术资料
工业自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
石油化工仪表工程施工技术规程SH3521-1999
工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-1997
石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3051─1997
自动化仪表安装工程质量检验评定标准GBJ131-90
石油化工施工安全技术规程SH3505-1999
3施工机具和标准仪表需用计划见表1、表2
表1:
主要施工工机具
交流焊机
2台
氩弧焊机
1台
电动套丝机
1台
电动型材切割机
1台
台钻
1台
手动水压泵
1台
自动钻孔机
1台
打号机
1台
表2:
标准仪器一览表
仪器名称
规格型号
单位
数量
备注
精密压力表
1
直流精密电阻箱
2*750.01~11111.11Ω
台
1
0.01级
活塞式压力试验器
YU-60.1~6Mpa
台
1
高精密直流稳压电源
WYJ-S30V/2A
台
1
双路
兆欧表
台
1
数字信号发生器
mV/mA
台
1
秒表
个
1
游标卡尺
0~300mm
个
1
便携式气泵
台
1
过滤减压阀
个
2
对讲机
对
2
过程校验仪(配模块)
FLUCK-741
套
2
手压钳
高压中低压
个
各1
电流信号发生器
1028
个
1
热偶/热阻信号发生器
台
1
4施工进度计划安装用工计划
4.1装置仪表安装用工计划
时间
人数
2005年
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
仪表工
20
30
30
30
30
30
20
仪表调试工
4
4
4
2
2
4
4
电焊工
1
1
1
1
1
1
1
氩弧焊工
1
1
1
管理人员
5
5
5
5
5
5
5
4.2施工进度计划见附表1
5施工程序和主要施工作业方法
5.1仪表施工程序见图1
施工准备
仪表设备出库检查
材料出库检查
工艺取源部件及调节阀安装
仪表单体校验
除锈防腐
电缆桥架安装
仪表设备安装
电缆保护管安装
仪表管线(气源、导压管)安装
DCS、SIS系统安装
电缆敷设
管线试压、吹扫
检验与调试
校线、接线
配合工艺系统气密
系统试验
配合工艺试运
图1仪表施工程序图
5.2施工技术要求和主要施工作业方法
5.2.1电缆槽(电缆桥架)的安装
1、施工前仔细与结构及管道图核对,确保电缆槽(桥架)不与工艺管道及设备冲突,电缆槽型号规格应符合设计要求,电缆槽内隔板安装应与施工图相符;
2、电缆槽采用槽钢(或角钢)制作导轨式梯形架支撑,梯架应进行除锈处理,作好防腐;
3、电缆槽的垂直段或拐弯处应预制好固定电缆的支架;电缆槽(桥架)的托臂、悬臂、与工艺结构焊接时,应先对焊接处进行除锈处理并作好防腐;
4、室外电缆槽底板应开孔径为Φ5~Φ8mm漏水孔,开孔时应由里向外进行施工,避免槽内留有毛刺;
5、必须开孔时应采用开孔器或其他机械开孔方式,严禁用气焊切割;
6、电缆槽(桥架)进入控制室处在电缆敷设完毕后,应进行密封处理。
5.2.2电缆保护管的安装
1、仪表电缆保护管应本着避开高温、高压管道及设备、油管线、振动设备、便于安装维护的原则进行施工。
沿工艺设备、管线敷设时应预留保温距离,沿钢结构敷设时应预留防火层的距离;
2、保护管不应有变形、裂缝,其内部应清洁、无毛刺,管口应光滑无锐边;
3、保护管宜采用冷弯曲,且弯曲半径不应小于管外径的6倍,当穿线管埋于地下或混凝土内时,不应小于管子外径的10倍。
穿线管的弯曲部位,不应有凹陷、裂缝和明显的弯扁;
4、在有易燃易爆和火灾危险的场所,以及可能有粉尘、液体、蒸汽、腐蚀性及潮湿性气体进入管内的地方敷设的穿线管其两端管口应密封;
5、所有作支架用的碳钢型材,安装前必须做好防腐处理;
6、室外保护管安装时应采取防雨水措施,在保护管最低处安装排水三通,排水三通必须低于仪表接线位置;保护管引入接线箱或仪表盘(箱)时,需从底侧部进入,电缆敷设完毕后,按设计要求充填密封填料;
7、不同信号线制的电缆不能共用同一根保护管,管内电缆充填系数应小于40%,且管口毛刺应处理干净,保护管宜采用冷弯曲,弯曲半径不应小于管外径的6倍,若管内敷设铠装电缆则保护管弯曲半径不应小于管外径的10倍。
5.2.3电缆敷设
1、电缆到货后须仔细核对电缆型号,电缆敷设前应进行绝缘电阻测试和导通试验;绝缘电阻应大于5MΩ,并填写绝缘电阻测量记录,在桥架安装完毕,工程监理签证并进行质量共检合格后,方可进行主电缆敷设工作;
2、电缆敷设时为防止信号干扰,电源电缆与信号电缆必须应严格按照图纸中的电缆区域分布敷设;
3、电缆不得有中间接头,剥去电缆绝缘层时不得损伤芯线;
4、端子排压接线,必须牢靠、正确,所挂线号符合规定要求。
对于电缆芯线为多股绞织铜线时,必须选用正确压接端子,不得将裸多股绞织铜芯线直接压接入端子排;
5、电缆两端必须安装永久性电缆号标牌。
5.2.4现场仪表箱、盘、柜的安装
1、现场仪表箱、盘、柜的安装位置应该光线充足、环境干燥且便于操作、维护的地方;
2、安装时,垂直度及水平倾斜度偏差不能大于3mm,若其高度大于1.2m时,垂直度允许偏差允许为4mm;
3、禁止将仪表箱、盘、柜的基础直接安装在栅栏平台上,以保证安装牢固;
4、在多尘、潮湿、有腐蚀性气体或爆炸性危险的区域内安装的仪表箱、盘、柜,其密封性和防爆性能应满足使用要求。
5.2.4控制室仪表盘、柜的安装
施工准备:
1、控制室土建施工结束后,内部装饰工程完毕,空调系统安装调试完毕并可投用,电气照明工程已完工后,经有关部门进行安装质量检查验收合格,仪表专业方可进行控制室内仪表箱、盘、柜的施工;
2、核实进控制室仪表桥架的尺寸,对照建筑施工图中预留的孔洞,若有不符应采取措施提前解决。
盘、柜基础槽钢的安装:
必须在控制室活动地板开始安装前完成,操作台基础槽钢安装应考虑与活动地板支撑骨架安装相匹配。
基础安装偏差见表:
附:
基础安装偏差表
项目
允许偏差
mm/m
mm/全长
不直度
<1
<5
水平度
<1
<5
位置误差及不平行度
<5
盘柜安装:
1、仪表盘柜利用螺栓固定在基础上,严禁焊接;
2、仪表盘柜安装误差符合规程要求。
3、仪表盘柜安装的允许偏差见下表
项目
允许偏差(mm)
垂直度
<1.5
水平偏差
相邻两盘顶部
<2
成列盘顶部
<5
盘面偏差
相邻两盘边
<1
成列盘面
<5
盘间接缝
<2
5.2.5电缆敷设
1、电缆到货后须仔细核对电缆型号,电缆敷设前应进行绝缘电阻测试和导通试验;绝缘电阻应大于5MΩ,并填写绝缘电阻测量记录,在桥架安装完毕,并进行质量共检合格后,可进行主电缆敷设工作;
2、电缆敷设时为防止信号干扰,电源电缆与信号电缆必须应严格按照图纸中的电缆区域分布敷设;
3、电缆不宜有中间接头,如有应挂上标志牌,同时在隐蔽记录中标明位置;剥去电缆绝缘层时不得损伤芯线;
4、端子排压接线,必须牢靠、正确,所挂线号符合规定要求。
对于电缆芯线为多股绞织铜线,必须选用正确压接端子,不得将裸多股绞织铜芯线直接压接入端子排;
5、电缆两端必须安装永久性电缆号标牌。
6、电缆接地
1)电缆屏蔽线必须单端接地,宜在控制室内接地,同一线路的屏蔽层应具有可靠的连续性;
2)安全接地、本安接地、工作接地必须按设计要求分开,绝缘电阻应符合规范规定。
7、电缆防火
电缆敷设、校线完毕,核查无误后,应及时进行控制室电缆入口的封闭工作。
对于现场电缆桥架,应针对实际情况采取必要的防火保护措施。
5.2.6现场仪表箱、盘、柜的安装
1、现场仪表箱、盘、柜的安装位置应该光线充足、环境干燥且便于操作、维护的地方;
2、安装时,垂直度及水平倾斜度偏差不能大于3mm,若其高度大于1.2m时,垂直度允许偏差允许为4mm;
3、禁止将仪表箱、盘、柜的基础直接安装在栅栏平台上,以保证安装牢固;
4、在多尘、潮湿、有腐蚀性气体或易燃移爆,危险性大的区域内安装的仪表箱、盘、柜,其密封和防爆性能应满足使用要求。
5.2.7仪表管线及一次部件的安装
1、导压管(冲击管线)安装
1)导压管安装前必须对导压管、管件、阀门的规格、型号、材质进行严格的检查确认,没有合格证或经检查试验不合格的管子、管件、阀门不得使用,并进行外观检查;
2)进行焊接作业的焊工必须持有效的焊工合格证书;
3)导压管的弯制应冷弯,对椭圆度达不到要求的弯管应当作废处理,并重新弯制。
固定时,碳钢支架必须做防腐处理,不锈钢管子与支架间须加隔离板进行隔离,以防渗碳;
4)安装时导压管在满足测量要求的前提下,为避免测量滞后等引起误差,应尽量短(不宜大于15m),导压管应按1:
10—1:
100的坡度敷设,以保证能排除气体或冷凝液,坡度的方向以安装标准图为准;
5)阀门安装前应进行强度和严密性试验。
根据不同的工作介质选用适宜的试验介质;当使用不锈钢阀门液压试验时,介质洁净水中CL-离子的含量应
≤100mg/L。
阀门试压合格后应及时排除内部试压介质,关闭阀门。
2、导压管卡套的安装
1)导压管采用卡套连接的,施工时应防止漏装卡套、反装卡套,同时应做好仪表导压管卡套连接施工记录,安装前首先应检查导压管外表是否光滑,不能有纵向和横向的划纹;
2)切割后的管口必须保持平整;
3)正确安装卡套、按要求紧固卡套。
3、气源管安装
1)仪表气源管安装前外观检查应无裂缝、伤痕和锈蚀等缺陷;供气系统采用的管子、阀门和管件等内部不应有油、水、铁锈等污物;
2)气源管引出口应在主干管上方,气源分配器至用气仪表供风点数以设计要求为准;本装置气源管为不锈钢管,管间连接采用焊接;
3)配管安装完毕后,应用干燥、洁净的压缩空气进行吹扫,吹扫时分段进行且管线必须与仪表设备脱离,吹扫合格后方可投入使用。
4、其他仪表管线的安装
装置仪表管线中的分析取样管、伴热管、气动信号管等。
安装时应严格按照设计图纸、有关规范及相关说明书施工。
5.2.8仪表设备安装
1、总要求
1)仪表安装前按照设计图纸仔细核对设备位号、规格、型号必须符合设计要求;
2)安装于工艺管道上的仪表及测量元件,在管线吹扫时应将其拆下,待吹扫完后再重新安装;
3)仪表安装时不应敲击或剧烈振动,安装后应牢固、平正、附件齐全。
仪表及设备上接线盒的进线口不应朝上,避免油、水等污物的进入。
2、温度仪表安装
1)高压及接触易燃、易爆介质的温度计套管应进行液压强度试验,试验压力为工作压力的1.5倍,停压5分钟应无泄漏;
2)测温元件安装在工艺管道上时应与管道中心线垂直或倾斜450,插入深度位于管道中心,斜插时方向与被测介质逆向;双金属温度计按照精度应作示值校验,热电阻(偶)温度计应作导通和绝缘检查,绝缘电阻不小于5MΩ。
(温度变送器、双金属温度计)
3、压力仪表安装
1)压力仪表不宜装在振动较大的设备和管线上,压力取源部件应装在温度取源部件的上游;
2)法兰式变送器毛细管敷设时应加保护措施,弯曲半径应大于50mm,安装位置的环境温度变化不得过大,否则应采取隔热措施。
(压力表、压力变送器、差压变送器、差压液位变送器)
4、流量仪表安装
1)孔板、喷嘴和文丘里管等节流装置,安装前应进行外观检查及尺寸检查,并作好记录;安装时孔板的锐边或喷嘴的曲面应迎向被测介质的流向;(如下图)
孔板安装方向
喷嘴安装方向
孔板、喷嘴及文丘里管的两侧直管段长度应符合设计要求,孔板和孔板法兰的端面应和管道轴线垂直。
差压变送器的正、负压室应与孔板、喷嘴上的正、负符号相对应,变送器安装应便于操作;
2)金属管转子流量计必须安装在垂直管线上,被测介质的流向应由下向上,上游直管段长度应大于5倍工艺管道内径;
3)质量流量计应安装在水平管道上;介质为气体时,箱体管应处于工艺管道的上方。
介质为液体时,箱体管应处于工艺管道的下方。
(V型锥流量计)
5、物位仪表安装
1)玻璃板、磁浮子液位计应安装在便于观察和检修拆卸的位置,如果和浮筒液面计共用,安装时应使两者的液位指示同时处于便于观察的方向,液面计安装必须垂直,其垂直度允许偏差为5/1000;
2)浮筒液面计的安装高度应使正常液位或分界液位位于浮筒中心,并便于操作和维修,浮筒应垂直安装,其垂直度允许偏差为2/1000。
(导波雷达液位仪表)
6、分析仪表安装
1)分析仪表的安装应严格按照国家规范和相关使用说明书执行,必要时需制定详尽的安装方案;一般不进行单表校验,在安装完毕后,按照说明书的要求,利用厂家提供的标准方案和标准样气进行性能检查和精度检验;
2)气体检测器的安装位置根据所测气体密度而定,被测气体密度大于空气时,检测器应安装在距地面200~500mm的位置,密度小于空气时,检测器应安装在泄漏区域的上方位置,检测器的接线盒外壳要有可靠的接地。
(可燃气体检测器、有毒气体检测器、氧化锆氧含量分析仪)
7、调节阀、执行机构及其辅助设备
调节阀安装应垂直,底座离地面距离应大于200mm,安装方向应与工艺管道及仪表流程图(P&ID)一致;阀体周围要有足够空间以便于安装和维护,调节阀膜头离旁通管外壁距离应大于300mm。
(切断球阀、自力式调节阀)
8、DCS、ESD(SIS)系统的运输及安装
DCS、ESD(SIS)系统的安装工序是:
系统盘柜台安装
条件确认
开箱检验
开箱检验
内部电缆敷设接线
外部设备连接安装
1)DCS、ESD(SIS)属于贵重易损
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