55反应器及中温设备耐火材料施工方案.docx
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55反应器及中温设备耐火材料施工方案
耐火保温材料施工方案报验申请表
编号:
工程名称
曲靖云投新奥能源开发有限公司焦炉气制液化天然气项目
致北京华油鑫业工程技术有限公司(监理公司)
我单位已完成了耐火保温材料施工方案工作,现报上报验申请表,请予以审查和验收。
附件:
LNG反应器及中温设备耐火材料施工方案
承包单位(章)
项目经理
日期
审查意见:
项目监理机构
总/专业监理工程师
日期
LNG反应器及中温设备耐火材料施工方案
编制:
审核:
审定:
江苏民生高压容器设备制造有限公司
1、编制依据-------------------------------------------------------------------------3
2、标准规范-------------------------------------------------------------------------5
3、耐火材料技术要求---------------------------------------------------------------6
4、项目施工组织机构---------------------------------------------------------------7
5、施工准备-------------------------------------------------------------------------8
6、工机具准备---------------------------------------------------------------------11
7、施工安全措施-------------------------------------------------------------------12
8、施工质量保证体系---------------------------------------------------------------13
9、冬季、雨季施工技术措施--------------------------------------------------------14
10、施工进度计划------------------------------------------------------------------15
11、反应器衬里施工方案-----------------------------------------------------------16
12、一.二级加氢(预)转化器,氧化锌脱硫槽,中温槽施工方案---------------------22
13、施工质量检验及评定标准--------------------------------------------------------25
14、低硅刚玉浇注料、氧化铝空心球浇注料主要生产工艺及验收标准-------------26
15、轻质浇注料主要生产工艺及验收标准------------------------------------------29
一、编制依据
1、根据新地能源LNG项目招标文件中设计要求。
2、新地能源LNG项目工程设计要求中反应器的实际情况。
3、根据化学工业炉设计。
4、结合本公司以往参与LNG反应器耐火材料应用及施工的实际经验。
二、标准规范
1、GB/T20511-2006--------------《耐火制品分型规则》
2、HG/T20543-2006---------《化学工业炉砌筑技术条件》。
3、GB50309-2007----------《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》。
4、SYJ4004-90----------《管式加热炉工程施工及验收规范》。
三、耐火材料技术要求
1、根据设计要求结合本企业标准;
2、根据LNG反应器特定的工况、工艺条件;其它设备(升温加热炉、预热炉、一级加氢预转化器、一级加氢转化器、二级加氢转化器、中温脱硫槽、氧化锌脱硫槽)根据设计要求;
3、参照本厂《纯氧二段炉用耐火材料》技术说明。
四、施工组织机构
项目经理:
技术负责
质检员
施工队长
安全负责
后勤材料
木工
砌筑工队
架子工
辅助工
项目施工人员配备表
木工
砌筑工
架子工
电焊工
辅助工
共计
1人
9人
1人
1人
2人
14人
五、施工准备
1、组建新地能源曲靖项目LNG反应器及中温设备工程耐材施工组织机构,组织审阅熟悉图纸,制定有关方案,准备施工机械器具,安排人员分工。
2、按设计要求,对进场材料验收。
设计模型结构,制作施工模具(模具应有足够的强度和刚度,支模尺寸准确,接缝严密,不漏浆)。
3、进入现场材料必须整齐堆放,存放在干燥的库房中,需防潮、防混杂、防污染。
4、组织有关领导、负责人、技术人员到现场,察看和安排进场工作,包括水、电、气三通到施工现场和库房。
(水必须为饮用水,符合GB5749-85)
5、耐火材料施工环境
耐材施工现场的环境温度以5-35℃为宜,冬季环境温度低于5℃时,应有适当的加热措施,但蒸汽不能直接和衬里材料接触。
夏季环境温度高于35℃时应有降温措施或将设备遮蔽起来。
雨季施工应有防雨措施。
衬里施工后,若露天放置在场地上,应防止下部衬里被雨水浸泡。
6、用电准备
在施工浇注料的过程中,厂方应保证供电不得中断,以免造成多余的施工缝。
7、施工衬里设备的准备
7-1、首先办理钢结构交接手续,具体测量标高,水平半径误差,预留孔位位置,锚固件分布等必须与图纸相符合。
7-2、在炉内搭设临时脚手架,凡与衬里接触的钢板表面,均用刷子除锈,以除掉浮锈和污物。
7-3、用0.5磅小锤轻轻敲击锚固钉,以检查是否焊接牢固,不合格者必须重焊。
7-4、锚固钉上按设计要求缠上一层可燃胶布,供锚固钉自由膨胀用。
8、每批耐火材料施工前,必须按比例、标准取样测试下列数据,合格后方可施工。
8-1、常温耐压强度:
按国家标准YB/T5201-93对刚玉浇注料进行110℃烘干耐压强度测试,三个试块的耐压强度平均值,不得低于有关表中相应耐火材料耐压值,任何一个试块的耐压强度值,不得低于规定值的90%。
否则,本批产品视为不合格,需重新调正至合格后方可施工。
轻质浇注料按国家标准YB/T5202-93进行。
刚玉砖按国家标准GB/T5072-85进行。
8-2、化学成份:
各耐火材料的化学成份,需按国家标准ISO8656/188取样,采用GB/T6900.6-86标准对设计要求中各化学成份进行分析,必须符合设计要求。
8-3、体积密度:
按国家标准YB/T5200-93,对不定型耐火材料进行110℃烘干体积密度测试,应符合有关的数据。
按国家ISO5017-88标准,对定型致密耐火材料进行体积密度测试,应符合有关的数据。
8-4、导热系数:
按国家标准ISO8894/2-87,对轻质浇注料测试,此项系数值不得大于相应耐火浇注料的数据。
9、各种耐火材料施工前必须做好充分准备,以保证材料随时运至现场,顺利完成施工任务。
10、模具制作必须牢固结实,表面刷上一层专用脱模漆,以防粘料。
并在地面上进行预组装,经检验合格后,方可准备施工。
六、施工工机具准备
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
强制式搅拌机
台
2
自备
2
插入式振动机
台
1
自备
3
照明灯
只
若干
自备
4
多功能木工锯、刨床
台
1
自备
6
切砖机
台
1
自备
7
小台称
台
1
自备
8
其它小工具
套
1
自备
9
磅称
台
1
自备
10
清砂工具
台
1
业主供
11
0.5T卷扬机
台
1
自备
12
脚手架
套
1
业主供
13
电焊机
台
1
自备
七、施工安全措施
1、工程施工设立专门安全员,并与所有施工人员签订安全协议。
2、施工人员进入施工现场,严格遵守厂规厂纪,确保安全施工。
3、施工队长在分配各种施工任务时,必须详细交代清楚安全注意事项,及有针对性的安全措施。
4、进入现场的施工人员,班前不准饮酒。
5、施工人员进入现场必须戴好安全帽和专用服,搅拌机操作工严禁戴手套。
6、施工前,施工人员应检查施工机械,确认正常后方可启用。
7、高度超过2m,视为高空作业,必须佩带合格的安全带,安全带必须栓在施工人员上方牢固的构件上。
8、高空作业,严禁穿硬底或易滑的鞋,所用工具必须用细绳系住。
9、施工现场,不准上下投掷物料、工具等物品。
10、对现场使用的脚手架,工机具要经常检查,发现松动或有裂纹时,及时紧固或更换。
11、夜间施工保证有足够的照明度,手提照明灯用低于36v的低压电源。
12、认真贯彻安全责制,安全员班前班后都检查,及时发现隐患并立即纠正,对违章作业,任何人可责令其停止。
八、施工质量保证体系
组建新地能源曲靖项目耐材施工质量保证机构,严格按照施工规范、工艺规程、施工图纸、施工说明、会审纪要、施工方案等组织施工,克服经验主义,树立创优意识,从上到下,从里到外把该项目有关作业质量首先从标准化、程序化、系统化要求进行,一切以高标准衡量。
由项目经理负责全面质量管理,技术员负责现场质量管理并负责质量检查,施工队长负责现场分工。
具体工作如下:
1、施工队长经常检查督促施工人员,认真按照设计要求施工。
2、材料员对现场材料认真检验,对不符合要求的材料,拒绝出库。
3、技术员认真做好施工过程中的质量检验工作,发现问题及时处理、改正,确保施工质量。
4、施工队长,每天下达各班组施工任务,并定时检查,做好记录,严格按照设计图纸进行施工,不得擅自更改,如有异议,需请示上级领导及设计部门、厂方同意后方可更改。
5、施工人员做好班前准备工作,集中精力,严格按照施工要求,进行施工。
对所用材料轻拿轻放,堆放整齐,防止不必要的损失。
6、质检员每天负责检验各施工部位的质量,施工控制情况。
7、项目经理负责全面质量管理,坚决实行质量否决权,保质保量完成任务。
九、冬季、夏雨季施工技术措施
(一)、冬季施工技术措施
1、原材料不能露天堆放,应堆放在有保暖措施的库房内;
2、冬季温度在5℃至-5℃之间施工时,应采取蒸气管散热加温措
施,加热温度应控制在15℃左右,蒸气不能直接接触浇注料等耐火层面,在设备表面应加盖适当的覆盖物,如有进风口等应加以堵塞,以免强冷空气进入设备内,影响浇注层,使之受冻;
3、在受冻设备施工时,如发现设备施工层面有冰冻应全部铲除,并清理干净表面余水,然后进行浇注砌筑,并做好防寒抗冻措施;
4、施工人员在冬季施工时应穿上防寒劳保用品,做好防寒防滑设施,防止滑倒碰伤。
(二)夏季施工技术措施
1、施工现场所用耐火材料均设置在较高位置,并做好现场防雨、排水工作,确保耐火材料性能;温度超过35度时应进行降温处理。
2、如情况特殊雨天需进行耐火材料施工,应设置防雨蓬,保证耐火衬里不淋雨,确保其质量;
3、雨天施工时,施工人员做好防滑设施,防止滑倒碰伤。
十、施工进度计划
反应器、脱硫槽等设备的衬里耐火材料施工进度表:
2
天
1
天
4
天
1
天
30
天
1
天
2
天
2
天
5
天
15
天
准备工作
清理除锈
搭脚手架
模板安装
衬里施工
拆模
拱顶砖砌筑
清理整修验收
自然养护
烘炉
十一、反应器衬里施工方案
1、所用材料名称、使用部位表
2、模具配制
3、施工
4、养护
5、烘炉
6、施工进度安排
7、质量检查
1、所用材料名称、使用部位表
序号
材料名称
使用部位
数量(吨)
1
低硅刚玉耐火浇注料GL-94
反应器耐火层
2
保温轻质料LKJ-94
反应器隔热层接管等
3
低硅刚玉砖GGZ-99
拱顶
2、模具配制
由于是两层浇注料,耐火层和保温层,并且直径不一样,保温层用手辅工艺施工,刚玉拱砖必须另配模具。
两套浇注模具制作方式如下:
封头内模由单个模板组成。
炉体每圈可做成单个或几个组成,高度650mn左右,按2圈做。
刚玉拱顶砖砌筑模板分多块做。
各模具做好后,应进行予组装,刷脱模剂,合格后才能投入施工。
3、施工
(1)、首先将壳体吊装就位,并检查其垂直度及水平误差;
(2)、再沿壳体轴向中心吊一重垂线,(重垂放于有水的桶内,以防左右摆动)作为立模中心线;
(3)、手工辅设轻质浇注料;
(4)、立模浇注刚玉浇注料,堆放刚玉拱顶砖;
(5)、烘炉;
(6)、质量检查。
3-1、轻质保温浇注料施工
3-1-1、衬里浇注料分二层,一层是轻质保温浇注料,一层是刚玉耐火浇注料,要保证浇注层厚度均匀一致符合设计要求,在轻质保温浇注料施工时就必须认真,保证几何尺寸正确。
因此支完模板后,必须对筒体中心线进行校正,经检查确定无误后,才能对模具进行加固;
3-1-2、准备工作完成后,开始用强制式搅拌机拌料(强制式搅拌机用特种抗耐磨材料制作)。
保温轻质浇注料,以一个搅拌单元为一个基本单位。
每次搅拌量以小于200Kg为宜。
干料搅拌时间不得少于3分钟,待干料搅拌致颜色均匀一致即可。
然后加入2/3的水溶液,(总水量为干料16%左右)搅拌均匀,然后慢慢加入余量,搅拌均匀即可。
在可施工情况下,尽量减少加水量。
加水后搅拌时间不能太长,否则到浇注料初凝后,会影响衬里性能。
浇注料的搅拌、运输、施工必须配合好,应在30分钟内完成,初凝后的浇注料不能再使用;
3-1-3、轻质保温浇注料施工,采用人工手辅施工工艺,使其内部气泡逸出即可。
每层下料高度为150mm左右,自然倒料高度小于1m。
浇注料施工完后,自然养护时间必须大于24h后,才能进行耐火浇注料施工。
3-2、刚玉耐火浇注料施工
3-2-1、架设刚玉耐火浇注料模具,必须校正中心,仔细检查,确定无误后进行加固,加固必须认真、可靠,使加固后的模具,能够承受振动棒的振动侧向力,而不至于变形;
3-2-2、刚玉浇注料一个搅拌单元为一基本单位,拌料时先取出外加剂,加入所需水中,连续搅拌到外加剂全部溶解后,即为外加剂溶液;
3-2-3、每次拌料重量以不超过200Kg为宜;
3-2-4、配料水份为7-9%左右,在可施工的情况下尽量减少水份。
先将2/3的水溶液加入混合均匀的干料中,然后用强制式搅拌,直至干湿一致,再将剩下的溶液,慢慢加入搅拌均匀后,即可成为可施工的浇注料.
3-2-5、浇注的模板应有足够的强度,支模尺寸应符合设计要求,防止施工过程中变形。
模板表面光滑,接缝严密不漏浆,并在上面刷一层防粘油;
3-2-6、浇注料加料厚度,每层以100mm为宜,沿圆圈均匀下料,不准将料倒在一处,再用振动棒驱赶。
用振动棒振捣时,其棒头应插入已振浇注层50mm,使其新旧结合严密;
3-2-7、浇注料施工时,倒料高度控制在1M以内,以免造成浇注料偏析,影响性能;
3-2-8、浇注速度均匀,浇注高度每小时控制在500mm左右
3-2-9、浇注料振动时,振捣时间应严格控制,振动棒周围无气泡逸出时,应立即停止振动,因为刚玉浇注料骨料比重大,粒度小,浇注料又具有流动性,过振会使骨料下沉,粉料上浮,严重分层,影响浇注料性能。
振捣不足又不能排除下料时内部积留的空气,造成空洞,为保证内部空气全部逸出,采取边振捣边轻轻敲击模板。
干料
搅拌均匀
搅拌均匀
搅拌均匀
可施工浇注料
刚浇注料配制流程图
3-3、刚玉拱顶砖施工
刚玉砖到场后,必须进行予组装,合格后才能进行实际砌筑。
首先安装好模具,(模具必须符合设计要求,并且有足够的支撑力)然后开始砌筑刚玉砖(注:
刚玉砖砌筑应在耐火浇注料有足够的耐压强度后进行),砖缝控制在规定范围内,符合化工用炉砌筑工程施工及验收规范HGJ227—84。
4、养护
4-1、刚玉浇注料、保温轻质浇注料施工完毕后,打开所有人孔和接管孔和自然养护,实际时间不能少于5天;
4-2、如空气温度低于5℃,应采取加热措施,但蒸汽不应直接和衬里材料相接触;
5、烘炉
浇注料衬里施工,养护完成以后,经检验合格后,在试车投产前,应由生产单位、施工单位和设计院共同参加烘炉,烘炉的目的是除去耐火材料的吸附水和部分结晶水,以免在操作过程中,浇注料中的水份急剧蒸发,使浇注料产生裂纹、剥落甚至炸裂现象。
因此,烘炉是确保浇注料质量的重要环节,也是最后一道工序,千万不能草率从事,一定要按照烘炉曲线进行。
5-1、烘炉前的准备
5-1-1、按照纯氧转化炉示意图的要求,现场备好烘炉用温度计、调节挡板等烘炉必须品;
5-1-2、所有仪表检查无误,记录用具齐全,厂方准备好点火和灭火用具。
5-2、烘炉
5-2-1、反应器按照烘炉曲线进行烘炉,烘炉温度在450℃以下按热电偶t3温度为准,烘炉温度在450℃以上按热电偶t4温度为准。
切换时,由于此时t4点温度低于t3点,因此应缓缓将t4提升到450℃;
5-2-3、烘炉时作好烘炉记录,并绘制实际烘炉曲线;
5-2-4、干燥后,将水汽孔的法蓝盖全部盖上。
(详细烘炉曲线我方提供)
6、施工进度安排
详见进度列表
7、质量检查
7-1、烘炉前,派专人检查浇注料及内衬里质量,衬里要全部宏观检查,表面不应有起层、剥落等缺陷,用锤击法检查不得有空洞,检查合格后方可进行烘炉;
7-2、根据设计要求,烘炉结束炉温降至大气温度后,派专人进入炉内检查质量,衬里表面不应有起层、剥落等缺陷,并用小锤轻轻敲击,声音清脆为优良。
如养护后出现小于3mm裂纹可不作修补。
7-3、衬里的质量检查除按以上规定外,参照工业炉砌筑工程质量检验评定标准(GB50309-2006)并按(HG20543-2006)化学工业炉砌筑技术条件规定。
十二、反应器、脱硫槽耐材施工方案:
1、所用材料名称、数量、使用部位
2、施工顺序
3、浇注料施工
4、养护
5、烘炉
6、施工进度安排
7、质量检查
1.所用材料名称、数量、使用部位表
序号
名称
数量(吨)
使用设备
1
JQZ700轻质浇注料
氧化锌、中温脱硫槽、加氢及加氢(预)转化器
备注:
需施工设备有一、二段反应器各1台,一级加氢预转化器2台,中温脱硫槽2台,二级加氢转化2台,氧化锌脱硫槽2台。
2、施工顺序
2-1、首先对安装好的设备,进行其水平度,圆整度的检查;
2-2、随后从设备下部逐渐往上施工耐火材料;
2-3、以上几个设备均为单层衬里。
3、轻质浇注料施工
3-1、以上几个设备主要采用人工手辅方法施工。
必须认真对待,用泥抹子作为涂抹捣固工具,一定要捣固密实,边角处要特别注意,以表面泛桨内部密实为准,防止蜂窝麻面现象;
3-2、准备工作完成后,开始用强制式搅拌机拌料,每次搅拌量以小于200㎏为宜。
干料搅拌时间不得少于3分钟,待干料搅拌致颜色均匀一致即可。
然后加入2/3的水溶液,(JQZ700轻质浇注料总水量为干料30-35%左右)搅拌均匀,然后慢慢加入余量,搅拌均匀即可。
在可施工情况下,尽量减少加水量。
加水后搅拌时间不能太长,否则到浇注料初凝后,会影响衬里性能。
轻质浇注料的搅拌、运输、施工必须配合好,初凝后的浇注料不能再使用,每次浇注时间控制在30分钟以内;
3-3、施工使用材料就近堆放,保证施工过程中材料的连续性。
在浇注过程中应取样做两组试块,供测试该设备所用耐火衬里性能;
3-4、以上几个设备在高度方向每隔2M左右留一条宽3㎜,深75㎜的环状膨胀缝。
4、养护
(1)、各轻质浇注料施工完毕后,盖严所用接管口,自然养护3天;
(2)、轻质浇注料施工完毕后,至少停留1天以上才能进行下部作业。
5、烘炉
耐火衬里在施工、养护完成以后。
为除去耐火衬里中的吸附水和部分结晶水,以免在操作过程中,衬里水份急剧蒸发,使耐火衬里产生裂纹、炸裂、剥落等现象,损坏设备。
故一定要按照烘炉曲线认真进行。
5-1、烘炉准备
5-1-1、厂方按照烘炉示意图的要求,现场备好烘炉用温度计、烧嘴及调整装置等烘炉必需品;
5-1-2、所用仪表检查无误,记录用具齐全。
厂方并备好灭火机。
5-2、烘炉
5-2-1、按照铁钼预转化器、铁(镍)钼转化器、氧化锰(锌)脱硫槽、废热锅炉烘炉曲线进行烘炉,烘炉温度按烟气温度T为准;
5-2-2、按照烘炉实际升温情况记录,并绘制实际烘炉曲线。
6、施工进度安排。
详见进度列表
7、质量检查
烘炉前,派专人检查耐火衬里质量。
耐火衬里不能变形和错位,衬里表面不应该有裂纹、起层、剥落等缺陷,用捶击法检查不得有空洞,检查合格后方可烘炉。
烘炉结束后,炉温降至常里温后,再对衬里进行质量检查,应符合HG20543—2006化学工业炉砌筑技术条件中的规定。
十三、施工质量检验及评定标准
检验指标
性质
单位
质量标准
LKJ-94保温轻质砼检验
主要
符合设计文件要求
LKJ-94保温轻质砼试块检验
符合设计文件规定
LKJ-94保温轻质砼测试参数
符合设计文件要求
LKJ-94保温轻质砼浇注
符合设计文件要求
LKJ-94保温轻质砼表面平整度
㎜
<3~7
DX-GQ保温轻质砼表面裂纹
无
DX-GQ保温轻质砼边缘棱角
平整、整齐
LKJ-94保温轻质砼养护
符合设计文件要求
JQZ700保温砼检验
符合设计文件要求
JQZ700轻质砼试块检验
符合设计文件规定
JQZ700轻质砼测试参数
符合设计文件要求
JQZ800轻质砼浇注
符合设计文件要求
JQZ700轻质砼表面平整度
<3~7
JQZ700轻质砼表面裂纹
无
JQZ700轻质砼边缘棱角
平整、整齐
JQZ700轻质砼养护
符合设计文件要求
十四、低硅刚玉浇注料、保温轻质浇注料
主要生产工艺及验收标准
1、原材料标准
1-1、特级低硅致密白刚玉性能(进口板状刚玉)
名称
低硅致密白刚玉
容重g/cm3
3.8
Al2O3%
≥99
SiO