大型塔类设备组焊技术方案.docx
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大型塔类设备组焊技术方案
编号：
ZYLJ/东明重催-01-JS
山东东明石化集团股份有限公司
60万吨/年重油催化裂解装置
大型塔类设备现场组焊安装
施工方案
中国石油天然气第六建设公司
东明项目部
二00四年四月
审批栏
项目部审批意见：
编制：
陈广明潘杰国刘红坚
审核：
甘生江
批准：
梁强
建设单位审批意见：
审批人：
（公章）
年月日
目录
1、工程概况
2、塔现场组焊安装施工方法及施工程序
3、组对焊接施工工艺
4、压力试验以及基础沉降观测
5、劳动力安排计划
6、质量保证措施
7、HSE保证措施
8、主要施工机具及手段用料
9、附件
1工程概况
1.1工程简介
山东东明石化集团有限公司投资新建的60万吨/年重油催化裂解装置中的催化分馏塔T2201、吸收塔T2301、解吸塔T2302和稳定塔T2401等四台设备直径大、设备金属重、高度高，整体组焊后运输不便，采用设备制造厂家分段到货、我方现场组焊的方式进行安装。
为节约投资，根据建设单位的安排，塔段运抵现场后选用CKE2500型履带吊车吊装。
四台塔的分段情况以及设计条件见下表1.1-1、1.1-2。
根据设备的实际情况催化分馏塔分五段吊装，空中组对、焊接的方式安装。
四台塔的分段情况一览表表1.1-1
位号
位号、名称型号规格
主体材质
分段位置
重量
t
备注
分馏塔
T2201
φ4200×53400×20
20R
底段
▽+0.000~▽+10.000
26.8
分片散件到货
中下段
▽+10.000~▽+17.660
36.4
中段
▽+17.660~▽+32.255
52.8
中上段
▽+32.255~▽+43.785
37.2
顶段
▽+43.785~▽+54.050
32.3
吸收塔
T2301
φ2200×42710×20
20R
底段
▽+0.000~▽+14.000
22.8
中段
▽+14.000~▽+29.500
28.2
上段
▽+29.500~▽+42.708
24.0
解吸塔
T2302
φ2800×42516×26
20R
底段
▽+0.000~▽+16.000
32.2
中段
▽+16.000~▽+30.000
36.0
上段
▽+30.000~▽+42.766
29.8
稳定塔
T2304
φ2800×49762×22
20R
底段
▽+0.000~▽+30000
54
中段
▽+30000~▽+39000
28.4
上段
▽+39000~▽+49000
26.2
四台塔主要设计条件一览表表1.1-2
名称
位号
结构尺寸
材质
射线探伤比例
合格等级
焊后热处理
容器类别
分馏塔
T2201
φ4200×53400×20
20R
20%
Ⅲ
否
Ⅰ类
吸收塔
T2301
φ2200×42710×20
20R
100%
Ⅱ
需要
Ⅰ类
解吸塔
T2302
φ2800×42516×26
20R
100%
Ⅱ
需要
Ⅱ类
稳定塔
T2304
φ2800×49762×22
20R
100%
Ⅱ
需要
Ⅰ类
1.2编制依据
1.2.1设备图纸及有关技术文件
1.2.2质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术检察规程》
1.2.3GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
1.2.4HGJ211-85《化工塔类设备施工及验收规范》
1.2.5JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》
1.2.6JB4730-94《压力容器无损检测》
1.3工程特点
1.3.1分段到货的塔类设备几何尺寸大，高度高，且施工工期短，现场组焊、安装施工安装技术含量高，需采用大型吊装设备进行作业。
1.3.2塔类设备均布置在装置区东西走向的轴线上，其北侧分别为配电室、新建空压站，仅有一条施工通道供大型吊车行走。
现场施工场地狭窄，须在距离设备就位地点260m的15万吨/年气体分馏装置北面的预留空地处、30万吨/年重交沥青装置西面和装置区西面进行摆放，二次倒运至设备基础处进行空中组对安装。
1.3.3设备吨位重，均需采用大型履带吊车吊装作业，进行空中组对，高空作业以及交叉安装多，对安全的要求高。
1.3.4分馏塔底段（即裙座）及基础环、筋板等为散件到货，现场组装、焊接工作量大。
2塔现场组焊安装施工方法及施工程序
2.1原则施工方法
2.1.1考虑到施工现场的实际条件，分馏塔（T2201）、吸收塔（T2301）、解吸塔（T2302）、稳定塔（T2304）等四台塔安装采用一台250t履带吊车主吊、一台40t汽车吊溜尾进行吊装，空中组对焊接。
分段吊装的塔首先将塔段倒运至基础附近后，先将底段吊装就位并找正、找平，而后依次将中段、上段吊至空中组对，进行环缝焊接。
吊装过程详见《山东东明石化集团股份有限公司60万吨/年重油催化裂解装置大型设备吊装施工方案》。
分片到货的分馏塔裙座、基础环等在地面组焊平台上将散片预先安装点焊成型，检验片体尺寸进行预组装合格后拆除，然后倒运至设备就位地点的北侧正式将片体组焊为单节筒体，筒体在道木堆上进行预安装，核对尺寸后按照分段要求进行筒体环缝焊接组对两段，进行空中组对环缝。
2.1.2分段到货的设备吊装需用250t履带吊和一台40t汽车吊和一台35t汽车吊从分片组装起到分段空中组对完成止全程配合进行。
安装时采用正装法将各段按由底往上的吊装顺序进行吊装。
2.1.3各段筒体到货后需用2吨的钢材进行吊装加固，用角钢L75×782m在设备内部和外部进行打设组对临时平台，并制作钢栏杆，设置安全网待安装完毕再拆除，并进行组对口处的内件组焊。
2.1.4分段到货的设备筒体的直径过大，为了防止筒体在吊装过程中发生变形，每段筒体的两端组对口都要加“米”字支撑和弓形板固定加强，以保证筒体的椭园度，便于对接环缝的组对，为此每段要用1.6吨钢材来进行加固措施。
每段筒节吊装的吊耳全部采用管轴式吊耳，并将吊耳设置在筒体的外壁，100%磁粉探伤。
2.1.5分段到货的设备进场倒运至现场后，现场制作马鞍座将设备垫起，进行梯子平台安装，需要用4吨的钢材进行制作。
设备就位后采用垫铁安装。
2.2分馏塔底段（即裙座）及基础环、筋板等为散件到货，需现场进行组装、焊接，其具体措施为：
（1）用δ20钢板铺设一个8×12m2的预制平台用于裙座的组焊；
（2）单节筒体组装：
按照排板图将同一圈的板片顺序或对称逐块吊至钢平台上的基准圆处进行组对，筒体在平台上组对完后，按规范要求检查，并做好记录（焊前、焊后的上下口周长）。
然后进行加固，经交接方复检合格后，办理工序交接手续，交下一工序进行组焊，筒体采取“米”字型临时加固措施，加固件支撑在圆弧加强板上。
（3）筒节组装：
筒节组装在平台上采用倒装法分别将两单节筒体组对成段，然后手工焊接环缝，焊接完成后再吊上部一节单节筒体。
组对时，先将下面一圈筒节吊至钢平台上，在上口内（或外）侧约每隔1000mm焊一块定位板，再将上面一圈筒节吊放上去，在对口处每隔1000mm放δ=2～3mm的间隙片一块，以保证对口间隙，同时上、下两圈筒节的四条方位母线必须对正，其偏差不得大于5mm。
2.3施工程序
施工技术准备→塔段进场检查验收→二次倒运至设备基础周围→基础检查验收、地脚螺栓尺寸核对→设备梯子、平台安装、附塔管线安装、临时组对平台栏杆安装→垫铁摆放→塔底段吊装就位→找正、找正→塔中段、上段由下往上依次空中组对、环缝焊接→焊接质量检查→二次灌浆→设备试压、基础沉降观测→竣工验收
3组对焊接施工工艺
3.1施工准备
3.1.1组织塔组对焊接安装施工人员熟悉施工图纸及有关规范要求，并对施工班组进行技术交底，使其明确并掌握塔组对焊接安装施工程序及安装质量要求。
3.1.2因施工场地狭窄，须在距离设备就位地点260m的15万吨/年气体分馏装置北面的预留空地处、30万吨/年重交沥青装置西面和装置区西面进行摆放，待设备焊接完成吊耳、内外临时组对平台加工成段后用250吨吊车吊装，以便腾出平台进行下段预制，并另行铺设δ20厚施工平台80m2进行梯子、平台的预制，然后用250吨吊车倒运至设备基础处进行安装。
设备堆放场要用碎石铺设150毫米厚300平方米的场地，并用150根枕木进行垫护。
塔段进场前做好施工现场的“三通一平”，特别是应使设备运输通道畅通，做好现场平面布置，清理出作业面。
3.1.3制作设备环缝组对用三角支架、吊装加固件、工卡具、胎具等。
3.1.4检查施工机具及手段用料和施工用水、电的准备情况，在两处预制、组焊平台处设置4个500A的配电箱，电缆过马路处穿长9m、DN100的无缝钢管做套管8处，套管两边埋设枕木供大型施工车辆通过。
3.1.5现场准备两个集装箱，内用∠63×6120m角钢制作设货架，用以存放设备零部件及配件。
3.1.6准备好必要的检测工具及施工记录表格。
3.2塔段进场摆放及检查、验收
3.2.1由于塔类设备到货时间较晚，而现场现场钢结构基本施工完毕，塔段到货后存放在装置区西南面预留空地处，组焊前将塔段二次倒运至设备基础旁进行摆放好。
3.2.2在有关人员的参与下对到货塔段进行清点、验收。
到货的塔段应符合设计要求并附有完整的出厂技术文件，塔的材料和零部件必须附有项目齐全的材料质量证明书（抄件）、产品质量证明书和质量技术监督部门的质量安全监检证书。
3.2.3对设备的外观进行检查，看是否存在划痕、锈蚀及变形等情况。
3.2.4对照装箱单及设计图样，对设备的外形尺寸、管口方位等进行检查；对设备内件及附件的规格、尺寸及数量进行清点验收并作好记录。
3.2.5塔现场组焊前应对其结构尺寸以及制造质量进行复验。
结构尺寸允许偏差复验要求见下表3.2.5。
对复验不合格者，应提交有关单位，进行处理合格后，方可进行组装。
塔段结构尺寸允许偏差复验要求一览表表3.2.5单位mm
允许偏差项目
催化分馏塔
T2201
吸收塔
T2301
解吸塔
T2302
稳定塔
T2304
筒体同一断面的不圆度e
21
14
11
14
筒体分段处的外圆周长允差
±18
±13
±11
±13
筒体分段处的端面不平度f
2
2
2
2
筒体不直度△L
每3m不大于3㎜，总长≤45㎜
每3m不大于3㎜，总长≤35㎜
每3m不大于3㎜，总长≤35㎜
每3m不大于3㎜，总长≤35㎜
3.3塔组对的准备工作
3.3.1塔组对前应对分段处坡口加工的尺寸和质量进行检查，坡口面上不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，并对坡口进行100%渗透探伤。
3.3.2凡坡口不符合要求者需通过整形修整后，方可进行组装。
不锈钢复合板若采用氧乙炔修理坡口，应用机械的方法除去端面及热影响区缺陷，并注意切割时复层应朝下。
严禁将切割的熔渣落在复层上。
3.3.3塔段吊装前将不影响设备的吊装的梯子、平台安装到塔体上；空中组对的塔在组对口下方约1m处在塔体内用竹排搭设焊接平台，在塔体外搭设组对平台，见附图1。
为保证焊接质量，在组对平台处用编织布搭设防风、防雨棚以及挂置安全网。
3.3.4空中组对的塔段沿下段筒体对口处沿圆周外壁均布8块限位挡板（规格为300×80×16），焊接长度不小于80㎜。
在上下段距对口约150㎜处每隔约1000㎜设置圆孔螺母（自加工，应与
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