分解车间蒸发车间安装方案剖析.docx
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分解车间蒸发车间安装方案剖析
第六章设备安装施工方案
1、工程概况及工程特点
设备安装施工方案以分解车间核心子项分解分级和蒸发车间核心子项蒸发站编制了系统的方案。
另外还编制了种子过滤主要设备立盘过滤机和成品过滤主要设备平盘过滤机安装方案。
1.1工程概况
1.1.1分解分级
本子项工程主要设备为16台Φ14米分解槽及其内部的平底机械搅拌装置,设备安装量4700吨。
槽中心间距18米,布置为一条直线,东西向布置。
为加快分解速度,提高分解率,在分解槽顶设置管式换热器进行中间降温,在种分槽顶安装2套水力旋流器组,配套有各类料浆泵11台,种分槽顶分别安装有16台减速机、电动机及其起吊装置。
其它为系统内管道、阀门、流槽及输料设备、配套的电气、自控仪表设施。
1.1.2种子过滤
分解原液即铝酸钠溶液经过换热器冷却降温后,加入氢氧化铝晶种在分解槽内连续进行分解,得到的氢氧化铝浆液经过过滤、分离、洗涤,制成成品氢氧化铝;而另一部分要进入种子过滤机,分离母液后返回流程再作种子分解晶种。
这就是种子过滤产品。
种子过滤机能使液固混合料浆在压强差的作用下(真空泵),达到液固分离的目的,达到固液分离。
1.1.3成品过滤
氢氧化铝料浆通过平盘真空过滤机进行脱水、洗涤,进而生产出适合焙烧需要的含水量<10%和氧化钠<0.04%的氢氧化铝料。
滤盘是全机的重要核心部件,它的安装质量将对氢氧化铝连续稳定生产紧密相关,而且它尺寸和体积庞大、分为两个半园盘合拢装配成为整盘,因此对过滤盘的吊装→组装→安装施工,每一步工作都存在难度,是全机安装最重要最关键的施工过程。
1.1.4蒸发站
主体设备由6台降膜蒸发器和1台强制循环蒸发器,三台闪蒸器,6台分离器和1台强制效分离器,8台冷凝水罐,20台种类料泵和水泵组成。
另外还有各类起重设备共4台。
1.2工程特点:
1.2.1分解分级
分解槽是分解分级生产的主要设备,分解槽容积大,每台容积四千多立方米,槽体高大,每台重200多吨,槽最高达336.5米;除身高体重的特点外,槽体密集,间隔距离小,施工场地狭窄。
两大特点给施工造成一定的难度,尤其是吊装设施和场地布置上要合理,以适应种子分解槽安装要求。
其它为系统内管道、阀门、流槽及输料设备。
由于种子分解槽外型体积大,而全部采用焊接结构,在种子分解槽制作、组装过程中容易产生局部、甚至槽体的整体变形,因此,在种子分解槽制、安的全过程当中,必须采取措施控制槽体焊接变形,提高槽体安装质量。
1.2.2种子过滤
液体通过多孔隔板和过滤,而固体颗粒则截留在过滤介质上面。
本工程种子过滤机为立盘式进口设备,共4台,直径5.44米,过滤面积114m2。
大至有10~12个立式滤鼓、转动速度很慢0.5~5转/分钟,过滤机主要由滤鼓、滤槽、传动装置、搅拌装置、分配头和刮刀等组成,每台重约28吨,安装在+18.600米平面。
1.2.3成品过滤
成品过滤主要设备是水平盘式过滤机,过滤面积51平方米,产能88t·AH/h,各类槽15台,各类泵13台。
安装在过滤系统的最高层,其主体位置标高+17.600m。
其它各类槽、泵安装在+0.00m和+14.000m平面。
1.2.5蒸发站
设备数量多布置密集场地狭小,特别是主体设备6台降膜蒸发器、1台强制循环蒸发器和3台闪蒸器等设备尺寸大重量大,安装高度20多米,安装设备56台分布在6个标高层,工艺管道安装种类多,吊装施工难度比较大。
施工交叉作业,安装质量要求高,工期要求紧。
1.3设备安装工程量
标号
标准或图号
名称
规格
数量
重量(t)
备注注
Rp101~16
分解槽
φ14
16
4311.623
Pc101~4
Ps101~4
各种标准
各类泵
各种规格
8
19.740
Ee101
Gbyh20G1
管式热交换器
Dg200
1
20.162
Np101
GBT6-247
冷凝水罐
φ1.5×2m
1
1.040
Ny101~2
水力旋流器组
φ100×40个/台
2
引进
Ts101
GBYH481
污水槽
φ3×3m
1
5.000
Ts102
GBYH480
安全污水槽
φ6×6m
1
17.321
Hm101
MD110-42D
电动葫芦
Q=10t
4
8.400
Hc101
SG3-5
手动单轨小车
Q=5t
4
0.192
Hm101
HS5
HS手拉葫芦
Q=5t
4
2.924
Tg101
GBYH371
溜槽闸门
合计
50
约4700
1.3.1分解分级设备安装工程量
1.3.2精液热交换设备安装工程量
标号
标准或图号
名称
规格
数量
S-1~2
BR1.65-1.0-380-E
板式热交换器
F=793m2
4
S-3
BR1.65-1.0-380-E
板式热交换器
F=190m2
2
S-4
GBYH-765
化学清洗槽
φ6000×6000m
1
S-5
KWP150-500
化学清洗泵
Q=350m3/hH=60m
1
S-6
GBYH435
浓硝酸槽
φ0.508m025m3
1
S-7
HJ100-65-250
浓硝酸卸料泵
Q=50m3/hH=20m
1
S-8
GBYH763
稀硝酸槽
φ3000×3000
1
S-9
HJ125-100-315
稀硝酸清洗泵
Q=100m3/hH=10~30
1
S-10
GBYH481
污水槽
φ3000×3000
1
S-11
100RV-SP1
污水泵
Q=100~130m3/hH=25~23m
1
S-12
GBT6-783
管道过滤器
DN300
3
合计
1.3.3种子过滤设备安装工程量
标号
名称
技术性能规格
数量
总重
备注
S-1
立盘真空过滤机
ø5.44m,三盘,
F=114m2/台
4
113840
驱动装置左装4台,右装2台,立盘速度:
0.5~5.0r/min
S-2
真空泵
吸气量:
6000m3/h真空度:
600mbar(a)
4
18800
S-3
空气压缩机
排气量:
1800Nm3/h排气压力:
0.6bar(g)
4
8400
S-4
真空受液槽
ø2×4.3m
8
28000
A型4台,B型8台
S-5
气液分离器
ø1.8×4.15m
4
9200
Ⅰ型2台Ⅱ型4台
S-6
晶种槽
ø10×11m
2
160000
S-7
晶种泵
Q=580~720m3/h,
H=62~65m
2
3216
DC传动
S-8
溢流槽
ø10×8m
2
120000
S-9
溢流泵
Q=230~331m3/h,
H=50m,n=980r/min
2
3672
机械密封,DC传动
S-10
锥行母液槽
ø12m,V=396m3
2
118200
S-11
底流泵
Q=46m3/h,
H=17m,n=980r/min
2
800
机械密封,DC传动
S-12
母液泵
ø12×8m
2
160000
S-13
母液泵
Q=150~468m3/h,
H=70~65m,
n=1100r/min
3
2169
S-14
母液泵
Q=549~710m3/h,
H=63~65m,
n=980r/min
2
3808
IP54
S-15
化学清洗槽
ø6×6m
1
723
IP54
S-16
化学清洗泵
Q=200~350m3/h,
H=68m,
n=985r/min
2
33104
机械密封,DC传动
S-17
热水槽
ø4×4m
1
4280
S-18
热水泵
Q=70m3/h,
H=32.5m,
n=2940r/min
1
500
DC传动
S-19
卸料小车
轨距:
1.8m
3/4
8000
直卸料小车6台斜卸料小车8台
S-20
空气储罐
ø1m
3
1950
S-21
污水槽
ø3×3m
1
4000
S-22
污水泵
Q=100~130m3/h,
H=25~35m,
n=980r/min
1
S-
改进型DC传动
S-23
电动葫芦
Q=3t,H=9m
1
2250
地面操作
S-24
电动单梁悬挂起重机
Q=5t,Lk=10m,H=30m
1
2120
地面操作
S-25
手动葫芦
H=7m,Q=2t
1
26
S-26
手动单轨小车
Q=2t,H=7m
1
23
1.3.4成品过滤设备安装工程量
标号
名称
技术性能规格
数量
总重(Kg)
备注
S-1
水平盘式过滤机
面积51m2,产能88t.AH/h
1
24000
引进
S-2
氢氧化铝浆液槽
ø8000×8000
1
33727
S-3
平盘喂料泵
Q=80~142m3/hH=32~40m
2
4400
S-4
气液分离器
ø2000×2000
1
2200
S-5
母液真空受液槽
ø1800×1800
1
1800
S-6
弱滤液真空受液槽
ø1500×1500
1
1100
S-7
强滤液真空受液槽
ø1500×1500
1
1100
S-8
弱滤液槽
ø2600×1720
1
2900
S-9
弱滤液泵
Q=40~60m3/hH=33~40m
1
160
S-10
母液澄清槽
ø4000×4000
1
10400
S-11
母液溢流槽
ø2000×7000
1
2500
S-12
母液溢流泵
=36~38m
2
80
S-13
强滤液澄清槽
ø4000×4000
1
10400
S-14
强滤液溢流槽
ø2000×7000
1
2500
S-15
强滤液泵
Q=40~70m3/hH=24~27m
2
80
S-16
洗水槽
ø4000×4000
1
1333
S-17
热水泵
Q=30~60m3/hH=47~53m
1
160
S-18
真空泵
抽气量14000m3/h吸入压力0.4bar
1
11800
S-19
空气压缩机
排气量2000m3/h排气压力0.5bar
1
833
S-20
污水槽
ø3000×3000
1
4400
S-21
立式污水泵
Q=100m3/hH=20m
1
1310
S-22
母液贮槽
ø4000×4000
1
10400
S-23
母液泵
Q=80~200m3/hH=45~48m
1
2500
S-24
强滤液槽
ø4000×4000
1
10400
S-25
强滤液泵
Q=80~140m3/hH=60~61m
1
2500
S-26
碱液槽
ø4000×4000
1
8600
S-27
化学清洗泵
Q=40~65m3/hH=32~33m
1
120
S-28
空气储罐
V=3.7m3P=0.8MPa
1
1210
S-29
电动单梁悬挂机
Sn=10mS=12mGw=2tH=30m
1
1870
1.3.5蒸发站设备安装工程量
标号
标准或
图号
名称
规格
数量
重量
备注
2101~9
Ⅰ~Ⅵ效降膜蒸发器
各种规格
6
引进
2111~6
Ⅰ~Ⅵ效分离器
各种规格
6
引进
2109
强制效蒸发器
φ1.3×12.595m
1
引进
2119
强制效分离器
φ4.25×11.810m
1
引进
2141
冷凝器
φ4×14.975m
1
2121~22
预热器
φ1.5×7.190m
2
引进
2132~34
闪蒸器
φ3.3×11.765m
3
引进
2152~59
冷凝水罐
各种规格
7
2151
热水封槽
φ3.4×2m
1
2169
污水槽
φ3×4m
1
2162
冷凝水密封槽
2×2×2
1
2201~06
Kp8.5miR25
Ⅰ~Ⅵ效循环泵
各种规格
6
引进
2209
Hh150mNiR70
强制循环泵
Q3700m3/hH=51m
1
引进
2212~16
Kp8.5mNiR70
Ⅱ~Ⅵ效出料泵
各种规格
50
引进
2219
K5mNiR25
强制效出料泵
Q=135m3/hH=21m
1
引进
2222
母液泵
Q=600m3/hH=34m
1
引进
2231
强制进料泵
Q=150m3/hH=19m
1
引进
2241
新蒸汽冷凝水泵
Q=70m3/hH=75m
1
2242
二次汽冷凝水泵
Q=200m3/hH=40m
1
2269
污水泵
Q=100m3/hH=30m
1
2271~3
真空泵
Q=2500m3/h
3
2261
稀酸泵
Q=130m3/hH=18m
1
43201
LX5-S-Vr
电动单梁起重机
Q=5T
1
43202
MD15-18
电动葫芦
Q=2T
1
43203
WA11/2
手动单轨小车
Q=1.5T
1
43204
WA11/2
手动单轨小车
Q=1T
1
合计
50
2分解分级设备及工艺安装方案
2.1分解槽安装
2.1.1施工顺序:
根据方案一,安装从Rp108、Rp109槽开始,依次向两侧展开。
根据地方案二,从Rp101槽开始逐台安装。
根据总体方案,确定槽体构件预制、组对吊装施工顺序。
2.1.2构件预制顺序:
槽底板(按排板图)→槽壁板(由下至上)→钢梁及槽盖板→管件预制。
2.1.3安装顺序:
基础交验→底板→壁板(由上至下依次进行)→钢梁及盖板→槽内焊缝补漆→内部管道安装→槽内搅拌装置安装→槽顶设备安装→槽下部泵类设备安装→槽外管道安装→防腐保温。
2.1.4主要施工方法
(1)预制、安装两条线作业,槽底、槽壁分别设计排板图,并按图序进行预制和吊装组焊。
构件预制在现场指定场地加工,吊装组拼焊接在施工现场。
(2)槽体吊装是重点,作为施工的关键过程,作好过程控制是保证安装质量的有效措施。
种分槽预制构件吊装采用“正装法施工”,主要指槽壁板由下至上逐节(层)或分段进行吊装。
2.1.5吊装使用设备与吊装工艺
⑴槽体概况
a槽体分解槽槽体高度共11种,其中Rp101槽最高为36.5米,Rp115最低为30米,槽径相同均为14米;Rp115槽基础顶面高+1.000米,Rp101槽9.450米;Rp115槽顶标高+32.000米,Rp101槽顶标高+36.000米。
b壁板板厚分10~30mm,上层板厚10mm,底层板厚30mm,底板厚16mm;槽顶部大梁由HK800c“H型钢”、32a工字钢、10#槽钢等组成,盖板厚6㎜,合重约37吨。
槽壳总起吊重量200多吨。
(不计底板和槽内构件)16台槽体总重量4359吨。
c槽群16台,呈直线布置,总长近300米,槽距中心距18m(其中Rp116和Rp115中心距27米)。
d材质方面,以16MnR低合金结构钢和Q235-A普通碳结钢编制焊接工艺方案(因图纸未注明材质);槽壁对接焊缝检测要求射线探伤抽查不少于10%,合格标准为Ⅲ级;涂装:
槽壁外表面除锈后涂二遍防锈漆和一遍面漆,底板下表面刷两遍沥青漆。
⑵槽体吊装方案(以Rp101、Rp102槽为例)
方案一:
水浮法正装
①施工用主要设备
1
吊装设备
主吊设备:
6T抱杆,3T卷扬.
(2)辅吊设备:
8~70吨汽车吊、抱杆、手拉葫芦
2
焊
接
设备
(1)外购自动焊设备:
气电自动立焊机(单面焊双面一次成形),1台
埋弧自动横焊机(正装),4台
其他辅助焊接设备:
埋弧自动平焊机、CO2半自动气保焊机、手工交直流弧焊机等;
3
板材弯制设备:
(1)卷板机(30×3000㎜);
(2)自动与半自动火焰切割机;
4
主要工装:
(1)防变形胀圈([20#左右槽钢自制)
(2)5~10t葫芦20台、Ф219×10、Ф133×8无缝钢管120米
②施工程序及施工方法:
施工程序:
底板预制→底板铺设→壁板预制→壁板安装→槽内附件安装→搅拌安装→槽体盛水试漏→试车
施工方法:
采用分片预制、水浮法、抱杆配合分片组装。
本方案在中铝山西分公司扩建80万吨氧化铝16台分解槽安装使用,水浮法装备组装简单,分解槽安装速度快,节省机械费用。
在阳泉煤业(集团)有限责任公司氧化铝建设项目工程分解车间分解分级的分解槽安装中作为首选方案。
如施工现场水源无法满足安装用水需要,我们编制了第二套用龙门吊分5段吊装的方案。
按(附图1)制作四个扇形浮桶,浮桶用6mm钢板制作,浮桶内用型钢支撑进行焊接加固,浮桶做成后所有焊缝必须经煤油渗漏试验检查合格。
当槽底板和最下圈壁板安装焊接完后,往槽内灌水。
水面升到指定位置时,用25吨汽车吊将已制作好的四个浮桶依次吊入槽内按图示位置摆放,并用工字钢将其焊接连接成整体(工字钢与每个浮桶搭接长度不小于一米,焊接型式为双面间断焊100/200),组成浮船。
在浮船上制作一个中心抱杆,中心抱杆可任意旋转,抱杆的起重量为6吨,利用3吨卷扬机、10吨倒链和滑轮组来实现(见附图2)。
在浮船上用[20槽钢制作一道胀圈,胀圈焊接固定(间断焊100/300)在已成型的壁板顶面向下约300mm,胀圈用连接杆与浮船连接,当浮船升上到工作高度后将浮船与胀圈固定,使浮船在工作时保持稳定。
中心抱杆工作时,抱杆尾端需用5吨倒链与槽体拉紧固定。
中心抱杆不工作时,需用棕绳将浮船、中心抱杆与槽体拴结牢固。
用中心抱杆将已卷好的壁板单片吊装至安装位置并用扁担临时固定,扁担原理是:
在上下两块壁板的垂直位置上各焊两个龙门锁具,壁板吊至安装位置后将扁担插入其中,并用刹铁固定,扁担采用12#工字钢制作。
⑶构件预制
预制顺序:
底板→壁板→钢梁→盖板;
a预制主导思想:
明确树立预制为安装服务的主体意识,预制的顺序和进度依安装而定,时刻体现出预制为安装着想的思想;安装用坡口在预制过程中全部加工好、底板下垫板应焊在一侧板上,底板下表面涂装在
铺设前完成,构件检验合格后应全部编号,现场吊运中易产生变形的制作临时加固措施。
b底板预制:
根据施工图和定尺材料绘制底板排板图(见附图3),然后依据排版图对底板按编号分别预制;底板径向焊接工艺余量按1.5-2.0‰留出,板数力求越少为好,对于板的尺寸和接头形式执行图纸规定,可先预制一台组合样品经检查确认后再全面展开。
c壁板预制:
预制顺序依安装顺序而定,首先按施工图和定尺材料绘制整台分解槽壁板展开排版图,确定每带预制片数并编号,壁板制作工艺流程:
板材检验平整→划线下料→加工坡口→板头压弧→机械滚弧→半成品检验→临时加固→按排版图编号→堆放。
由于层板厚度不等下料时按图施工,以槽体中径为基准作下料展开。
壁板坡口加工严格按技术交底进行。
弯曲成型偏差用弦长不小于2000mm的弧度样板检测,其靠紧检测间隙<0.5mm;安装时各层板纵缝相错间距应>500mm,严禁出现十字缝,在预制排版时需给予满足;为保证构件合拢成整园尺寸和形状精度,园柱度和椭园度偏差应<1‰(内控标准),须作样品确认后大批生产。
⑷半成品运输、保存
槽壁板滚弧经检查合格后,应运至安装地点周围存放。
现场运输采用四轮架子车,在架子车上按照槽壁板的弧度制作专用运输支架并与架子车固定牢固,以防运输变形。
在安装地点暂时存放时地面一定要平整,且按照弧度要求固定和支撑以防变形和倾倒。
⑸槽体安装焊接
a底板安装顺序:
基础交验→基础划线→铺设中心板→由中心向两侧铺设各带底板→由内向外依次焊接横缝→焊接各带底板长焊缝。
b技术质量要求:
底板焊后其板面变形凸凹度≯10mm,超差时按规范进行处理。
c底板焊接:
焊接设备采用埋弧自动焊机或二保焊机。
底板焊序:
先短缝后长缝、短缝由中间向两边对称式施焊、长缝由中心向两端分段逆向焊,焊缝一次连续焊接成形。
焊后对底板焊缝进行百分之百真空度检验,真空度300mmHg柱以上。
d壁板安装焊接:
以底板中心点为中心划出壁板位置线及十字中心线,沿壁板内外圆线焊角钢爪子作限位挡块。
用汽车吊将第一圈壁板吊装就位,位置确认后与底板点焊固定,第一圈壁板组对完成后,先焊立缝,焊接时沿圆周方向对称进行。
第一圈壁板立缝焊完后,开始焊壁板与底板连结的角焊接头,由四对焊工从罐内、外沿同一方向焊接初层焊道,采用分段跳焊法,焊完后开始吊装组对第二圈壁板,以槽内壁对齐,组对完成后,先焊立缝后焊环缝,焊环缝时至少两台自动焊机在对称位置同时同方向施焊。
e组对壁板立缝用气电立焊进行焊接,立缝焊完后再组对环缝,并用两台埋弧横焊机在对称位置同时进行焊接。
f按上述方法依次组对各圈壁板。
g每圈壁板必须在一个作业期内组对完成,并和下圈壁板焊接牢固,不得在单圈壁板组对中途停止作业。
h壁板组对完成后,浮船吊入下一槽继续使用。
然后用70T吊车将槽顶梁及顶盖板安装就位,。
⑹施工技术质量内控标准见下表
种分槽制作安装偏差内控表
序号
项目
控制偏差(mm)
检测方法
1
底板不平度
<10
尺量
2
底板焊缝真空度试验
>300mmHg柱
真空表
3
槽体内径偏差
±10
弹簧秤钢尺量
4
槽体椭园度
±10
弹簧秤钢尺量
5
安装同轴度
1‰≯±10
经纬仪、线坠
6
对口错边
2
平尺、塞尺
7
槽壁纵缝间距
>1000
钢尺
8
焊缝加强高
0.5-3
焊缝量规
9
槽体垂直度
1‰≯20
磁力线坠、经纬仪
10
槽体高度偏差
±15
钢尺
11
焊缝等级
Ⅲ
检验标准
⑺制造技术要求:
a槽体制造安装:
①按JB/T4735—1997“钢制焊接常压容器”标准下料、组对、焊接。
②槽体成形后要求任一端面内直径∮14000±10㎜。
(内控标准1‰)
③槽体总高允差±15㎜。
④槽底成形焊接后,不平度<10㎜,槽底焊缝真空试漏。
⑤焊缝检测:
槽壁对接焊接接头焊完后要求进行局部射线无损检测,检测长度不得少于各条焊接接头长度的10%,检测应优先选择T形接头部位。
无损检测按JB4730标准进行,检测结果Ⅲ级合格。
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