苯乙烯工程施工组织设计.docx

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苯乙烯工程施工组织设计

2.0公司健康、安全与环境目标…………………………………………………………..56

第一章工程概况及施工特点

第一节编制依据

1.0中国石油独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目——32万吨年苯乙烯装置（安装）工程施工招标文件（招标编号：

D200501—221—PCM—IB—GCSG—0088）；

2.0国家现行法规和行业有关施工验收规范；

3.0中国石油独山子石化公司提供的管理文件：

◆设备、材料采购范围划分及管理办法（D200501-PMT-PRO-PR-0010）；

◆千万吨炼油百万吨乙烯改扩建工程施工单位临时设施配套建设标准〔（2005）165号〕；

◆场内临时设施设置管理规定；

◆关于1000万吨炼油120万吨乙烯改扩建工程施工单位临时设施配套建设协调会纪要〔（2005）109号〕；

◆独山子石化1000万吨／年炼油及120万吨／年乙烯工程HSE方针目标、管理承诺；

◆其它HSE管理文件。

4.0我公司质量保证手册和管理制度；

5.0我公司近几年同类工程施工工艺及经验。

第二节工程简介

1.0工程概况

1.1中国石油独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目——32万吨年苯乙烯装置位于新区化工部分北侧的台地。

装置北邻丁二烯装置，西为芳烃抽提装置，南侧是聚丙烯和聚苯乙烯装置，东侧是工厂的预留发展用地。

即厂5、7、6、10路围成的区域的东南角，装置分东西两大部分，东边为苯乙烯中间罐区、西边为苯乙烯装置区），分别占地200×160m、130×160m。

1.2装置组成：

苯乙烯装置包括乙苯单元、苯乙烯单元、中间罐区、公用工程分配系统及变配电室、仪表机柜间及尾气增压等。

◆乙苯单元包括：

烷基化、烷基转移反应、乙苯精馏等；

◆苯乙烯单元包括：

乙苯脱氢，凝液回收及尾气处理、苯乙烯精馏、阻聚剂配制等单元。

1.3本装置的设计规模为32万吨/年。

苯乙烯装置的原料为乙烯、苯，主产品为苯乙烯，同时副产苯、甲苯、脱氢尾气、苯乙烯焦油、贫油等。

1.4本装置采用引进的美国Stone&Webster公司技术，乙苯单元为ExxonMobil的EBMax液相烷基化制技术，苯乙烯单元为TOTAL/BAGER的绝热脱氢技术，引进范围包括工艺包和基础设计。

1.5装置工艺流程复杂，介质多为易燃易爆、临氢、有毒性，严密性和自控水平要求高。

装置采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统AMS（AssetManagementSystem）等，对装置的过程变量进行优质可靠的监控，对装置人员和设备进行有效保护，对整个装置的实现高效控制、联锁保护和科学管理。

2.0安装范围

本工程主要包括以下安装内容：

◆地下管网：

室外生活/生产污水,室外初期雨水；室外生活给水/循环水/消防、土方、井子等；

◆钢结构、工艺设备、工艺及公用管道、电气、电信、自控仪表、消防、防腐、防火、保温、化验分析等安装工程。

3.0自然条件

3.1本工程的地理位置

新疆克拉玛依市独山子区地处天山北麓山前地带，是在奎屯河与巴音沟两个洪积扇交汇的地区，地面高程702m～722m。

3.2气象条件

新疆克拉玛依市独山子区地处新疆北疆西部中心、亚欧大陆腹地，远离海洋，属于典型的北温带干旱大陆性气候，夏季炎热，冬季严寒，降水量少蒸发量大，空气干燥，年温差大，光照充足，无霜期长。

主要气象参数如下：

3.2.1气温：

年平均气温7.5℃

年极端最高气温41.2℃

年极端最低气温-37.3℃

最热月（七月）平均气温26.0℃

最冷月（一月）平均气温-16.4℃

最热月平均最高气温33.5℃

最冷月平均最低气温-24.7℃

连续最热三天平均气温33.9℃

连续最冷五天平均气温-32.9℃

3.2.2降水：

最大日平均降雨量41.5mm

年平均降雨量198.8mm

年最大年降雨量292.0mm

年最小年降雨量108.7mm

3.2.3蒸发量：

年平均水面蒸发量1269.2mm

月最大水面蒸发量1700.8mm

月最小水面蒸发量935.5mm

3.2.4湿度：

年平均相对湿度58%

最小相对湿度0%

最大相对湿度98%

3.2.5气压：

基本气压0.66kN/m2

多年平均气压946kPa

3.2.6风况：

全年主导风向W风，频率11％

全年次主导风向SW风，频率8％

夏季主导风向SW风，频率10％

冬季主导风向W风，频率11％

静风频率18％

年平均风速2.7m/s

瞬间最大风速38.4m/s

夏季室外风速3.5m/s

冬季室外风速1.6m/s

3.2.7雪：

多年平均降雪初日为10月下旬，终日为4月上旬

年平均降雪量36.3mm

年最大降雪量48.3mm

年最小降雪量14.4mm

平均积雪厚度210mm

最大积雪厚度400mm

雪载荷0.55kN/m2

最大冻土深度（50年一遇）1570mm

3.2.8地震：

地震基本烈度8度

设计基本地震加速度0.2g

3.2.9雷暴：

年平均雷暴日数21天

4.0工期要求

开工日期：

接到中标通知书之日；竣工日期：

2008年5月31日中交。

5.0质量要求

◆工程质量合格；

◆不错用一件器材设备，不使用一种不合格的工程用原材料、构配件和设备；

◆不错用一张设计图纸，不违反、不错用每一项标准、规程、规范；

◆单位工程质量一次合格率100%；

◆必须有健全的施工质量保证体系；

◆按施工需要配备性能好、速度快、质量稳定的先进的施工机具及自检设备。

6.0HSE要求

◆严格执行独山子石化《HSE管理标准》、《现场HSE绩效考核管理规定》和HSE合同；

◆整个工程人身伤亡事故为零；

◆设备事故为零；

◆时间损失为零；

◆不污染环境。

第三节主要实物工程量

1.0工艺设备

1.1静置设备

设备类型

国内订货设备

国外引进设备

合计

备注

单位

数量

单位

数量

单位

数量

塔器

台

其中：

分段（分片）交货3台

换热器

台

反应器

台

容器

台

储罐

台

现场制作安装

过滤器

台

其它

台

总计

台

120

1.2机械设备

序号

名称

单位

数量

备注

压缩机

台

泵

台

真空设备

台

桥式起重设备16t

台

2.0钢结构

序号

名称

单位

数量

备注

平台制作与安装（钢格板）

螺栓连接

192

焊接连接

梯子扶手栏杆制作与安装

220

管廊管架制作与安装

1192

螺栓连接

4768

焊接连接

3.0工艺管道

序号

名称

单位

数量

备注

不锈钢管道

2129

合金钢管道

15.88

碳素钢管道

1331

不锈钢阀门

个

380

合金钢阀门

个

碳钢阀门

个

7420

减温器

个

喷嘴

个

阻火器

个

安全阀

个

110

其中54个为引进材料

弹簧支吊架

个

100

管道阻尼器

台

4.0地下管网

序号

名称

单位

数量

备注

HDPE双壁波纹管

260

碳钢管（DN50～DN1200）

804.6

金属伸缩器

个

雨淋阀组

个

水泵结合器

组

双偏心蝶阀

个

135

不锈钢波纹管

个

泡沫比例混合器

组

消防炮

个

其中电动消防炮9个

消防炮塔

个

消火栓/箱

组

喷淋消防冷却器

组

泡沫发生器

套

Y型过滤器

个

井类

座

135

5.0电气

序号

名称

单位

数量

备注

变压器

台

高压柜

台

低压开关柜

台

其它盘/柜/箱

台

按钮/操作柱

台

165

桥架

220

电缆

138

灯具

套

1250

接地极

根

接地线

6.0仪表

序号

名称

单位

数量

备注

DCS系统

套

ESD系统

套

FGDS系统

套

控制调节阀

台

168

电磁阀

台

流量仪表

台

234

孔板及限流孔板

台

温度变送器

台

360

差压/压力变送器

台

108

远传液位计

台

分析小屋

套

各类分析仪表

台

压力表

个

229

电动指示仪

台

热电偶/阻

台

229

双金属温度计

台

可燃气体检测系统

套

120

仪表保护保温箱

个

155

仪表电缆

176

接线箱

个

275

仪表桥架

210

仪表管

仪表用小阀门

个

900

7.0电信

序号

名称

单位

数量

备注

防爆话站

套

台式/室内话站

套

扬声器

套

变压器及电源柜

套

通讯电缆

室内摄像机

套

光端机

套

光缆

视频电缆和控制电缆

8.0防腐、保温、防火

序号

名称

数量

备注

钢结构防腐

57600m2

估算值

钢结构防火

149520m2

估算值

储罐外防腐

6660m2

估算值，其它设备外防腐未知。

碳钢管线外防腐

40350m2

估算值，不锈钢管线外防腐情况未知。

给排水部分埋地管线

（特加强级）

10414m2

设备绝热（保温/保冷）

1290m3

复合硅酸盐、硅酸铝、陶瓷纤维、泡沫玻璃（铝皮15200m2）

管线绝热（保温/保冷）

1720m3

复合硅酸盐、硅酸铝、陶瓷纤维、泡沫玻璃（铝皮31050m2）

第四节工程特点

1.0本装置工艺流程较复杂，生产中涉及的物料乙烯、苯、甲苯、乙苯、苯乙烯为易燃、易爆物品；芳烃物料有中等毒性；其中苯对人体毒害的性质最为严重。

2.0装置部分操作在高温、高真空等特殊条件下进行，为此，要求对过程变量进行高精度的控制。

如设备的设计压力在-0.1Mpa～5.07MPa之间，设计温度在-19.9℃（环境温度）～850℃之间。

3.0本装置中关键设备第一脱氢反应器（21-R-2101A）、第二脱氢反应器

（21-R-2101B）为径向固定床反应器，其本体设计温度649℃，操作压力为真空。

蒸气过热炉也是苯乙烯单元的关键设备（为立式方箱炉，不包含在本标段内。

）。

4.0本装置长335米，宽160米，占地面积52800平方米。

设备布置按照生产流程顺序布置，并同时兼顾同类设备适当集中布置。

装置布置中设置了：

◆　5个钢构架；

◆　9条钢结构管廊；

◆　6个建筑物（4个为钢结构彩板厂房）；

管廊R1和R4上部布置设备，管廊下布置泵；装置内东西和南北方向设有消防道路，各区域内设有检修道路和检修区域；装置中间罐区设置围堰，有污染的设备区域设置围堤；尾气压缩机、尾气增压机布置在半露天厂房内；变配电和仪表机柜、凝液过滤和阻聚剂系统、CST系统、消防灭火设备等布置在室内。

5.0由于装置设计规模大，相应的设备、管道比较大。

◆　尺寸最大的塔低压乙苯回收塔（21-C-2702）：

直径Φ4900/Φ4600，筒体切线之间长度约71300mm，重量319t；

◆　高压乙苯回收塔（21-C-2781）：

筒体切线之间长度约69500mm，重量270t；

◆　苯乙烯塔（21-C-2803）：

直径Φ5100/Φ3800，重量120t；

◆　第二脱氢反应器（21-R-2101B）：

底部裙座基础环直径达5780mm；

◆　中间产品储罐直径Φ7000-18000，全部采用现场组焊；

◆　工艺管道最大口径达84”、阀门48”，地下循环水管最大1200mm。

6.0装置自控水平要求高，采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统AMS（AssetManagementSystem）等，对装置的过程变量进行优质可靠的监控，对装置人员和设备进行有效保护，对整个装置的实现高效控制、联锁保护和科学管理。

第五节本工程执行的规范、标准

本工程执行的施工验收规范、标准如下：

◆　《钢制压力容器》GB150-98

◆　《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88

◆　《钢焊缝手工超深波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89

◆　《空冷式换热器》GB/T15386-94

◆　《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002

◆　《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91

◆　《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50166-92

◆　《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50168-92

◆　《电气安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-92

◆　《电气安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171-92

◆　《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

◆　《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97

◆　《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98

◆　《电气安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257-96

◆　《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97

◆　《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98

◆　《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-98

◆　《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

◆　《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ147-90

◆　《电气安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148-90

◆　《电器装置安装工程母线装置施工及验收规范》GBJ149-90

◆　《电气装置安装工程低压电气装置施工及验收规范》GBJ233-90

◆　《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH3010-2000

◆　《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH3022-1999

◆　《石油化工设备管道表面色和标志》SH3043-2003

◆　《石油化工钢制通用阀门选用、检查及验收》SH3064-2003

◆　《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002

◆　《石油化工设备安装工程质量检验评定标准》SH3514-2001

◆　《石油化工仪表施工技术规程》SH3521-1999

◆　《石油化工换热设备施工及验收规范》SH3532-95

◆　《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》SH3533-2003

◆　《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447-96

◆　《石油建设工程质量检验评定标准自动化仪表安装》SY4031-93

◆　《工业设备、管道防腐蚀施工及验收规范》HGJ229-91

◆　《工程建设安装工程起重施工规范》HG20201-2000

◆　《化工机器安装工程施工及验收通用规范》HG20203-2000

◆　《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000

◆　《钢制塔式容器》JB4710-92

◆　《压力容器无损检测》JB4730-94

◆　《承压设备无损检测》JB/T4730.1-4730.6-2005

◆　《压力容器安全技术监察规程》质技监局发[1999]154号

◆　《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》质检锅[2002]

◆　《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》国质检【2003】249号

第二章本工程施工关键环节、对策及方案编制计划

第一节施工关键环节

1.0超限设备的安装

本标段共有低压乙苯回收塔、高压乙苯回收塔、苯乙烯塔、脱氢反应器等多台大型设备，最重319t、最高约80m，反应器安装在构架上，这些因此大型设备现场吊装就位成为本工程最关键的施工工序。

2.0钢结构工程量较大，管廊、构架、钢结构彩板厂房钢结构总量约为6840t，部份采用高强螺栓连接、部分采用焊接连接，螺栓连接精度要求相当严格、焊接工程量大。

3.0工艺管道施工

3.1工艺管道预制安装工作量大、阀门及管件多，材质有碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢等，管道组对、焊接、无损探伤、热处理工作量大，要求高。

3.2工艺管道最大口径达84”、阀门48”，地下循环水管最大1200mm，管道组对、安装要求高，尤其是低压乙苯回收塔、高压乙苯回收塔、苯乙烯塔与容器（换热器）之间的连接大管的组对安装要求高。

4.0装置布置紧凑，立体布置的设备多，工作空间受限，立体交叉作业多。

5.0装置自控水平要求高，采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统AMS（AssetManagementSystem）等，测量、控制点多，施工、调试要求高。

6.0本工程要求2008年05月31日中交，施工周期跨两个冬季，而独山子下雪期较长（平均降雪初日为10月下旬，终日为4月上旬），造成有效施工期较短，需加大预制深度，合理安排施工，减轻冬季施工压力，保证施工安全和质量。

第二节对策及措施

1.0超限设备的安装

需进场大型的起重设备以保证吊装能力，拟进场400t、250t、100t履完成超限设备的吊装和安装位置较高、构架内的设备、管道、结构的吊装。

设备安装按区块进行，先就位大设备、较重设备，后就位小设备、较轻设备；先集中就位找正，后内件统一安装。

框架内设备安装尽可能与钢结构安装交叉进行。

综合考虑设备的吊装顺序，避免部分设备就位后影响其它设备安装，后吊装设备在进厂后先找到现场合适的位置进行摆放，吊装时根据吊装顺序逐一二次倒运至吊装位置进行吊装。

1.1主要超限设备吊装

序号

位号

名称

外形尺寸（mm）

重量（t）

数量

安装方式

C-2702

低压乙苯回收塔

Φ4900/4600x80100

388.5

分四段吊装

C-2781

高压乙苯回收塔

Φ3700x74800

284.5

分三段吊装

C-2803

苯乙烯塔

Φ3800/5100x31100

120

整体

R-1201

烷基化反应器

φ1800x24500

103

整体

R-2101A

第一反应器

φ4000x24600

115

整体

R-2101B

第二反应器

φ4100x24900

190

整体

E-2815

苯乙烯冷凝器/集液罐

（卧式容器）

整体

1.2立式储罐安装

采用电动葫芦提升法进行施工。

即利用沿储罐周边每4m左右在顶端均匀设置悬挂有电动葫芦（10吨）的小扒杆来提升已组装好的罐顶和罐壁的组合体。

按通常倒装法的施工程序，由上而下逐圈组对，逐圈提升直至组装完最后一圈壁板。

同时在待提升的壁板上设置强度足够的胀圈，以防止壁板在提升过程中的变形。

该施工方法所采用施工机具简单、快捷，保证质量，易于制作，设置和拆除容易。

2.0钢结构制作安装

施工中要科学组织、合理安排人力和吊装设备，避免与大型设备吊装等其他专业施工发生冲突，同时要优化施工技术措施，主要采取如下的施工方法：

2.1对主要的运输设备、大型吊装机具进出通道上方的桁架钢结构预留缺口，大型设备吊装完成后再进行安装。

2.2管架、构架钢结构采取工厂模块化预制，现场积木式安装的方式，加快施工进度，提高劳动效率，尽早为其他专业安装创造工作面。

2.3根据我公司吊装设备的吊装能力，结合现场平面布置情况，在吊装满足要求的前提下，加大预制深度，合理安排预制吊装顺序。

2.4对图样上要求采用螺栓连接的零部件，螺孔采用摇臂钻或磁力钻进行加工。

相互连接的零部件，在预组装时配钻，保证螺栓孔间距符合要求。

2.5管架、构架钢结构采用CO2半自动焊进行焊接，提高焊接效率和质量。

3.0工艺管道施工

拟采用PDSOFT计算机辅助工厂设计系统——三维管道设计与管理系统（施工版）软件，建立移动式管道预制生产线及自动焊接中心站，设置管道预制生产流水线，配备先进的机械切割和坡口加工、组对、焊接（12台氩弧焊机打底、6台管道自动焊机填充盖面）、输送设备，实现流水机械化作业，提高预制的质量和工效，尽量加大工艺管道的预制深度，同时实现工艺管道预制技术、质量、材料、检测和进度等管理的电脑化。

4.0焊接

4.1焊接方法：

为保证管内清洁度，确保焊接质量，所有管道焊接原则上采取氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面；不锈钢管道焊接时，当DN<80mm时，全部用氩弧焊焊接，当DN≥80mm时，采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面；钢结构焊接采用手工电弧焊和半自动CO2气体保护焊；现场组焊塔立缝采用全自动CO2气体保护焊，其它焊缝采用手工电弧焊；为了提高工作效率，保证焊接质量，在预制车间对于φ108～φ630mm的钢管，采用移动式坡口工作站加工坡口，移动式焊接工作站进行焊接。

4.2坡口加工采用半自动切割机进行加工，保证坡口角度和钝边，利于焊接，同时提高工效。

4.3铬钼耐热钢焊口施

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