聚苯乙烯蒸汽过热炉安装施工方案文档格式.docx
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8
52
对
流
段
炉
管
第1模块
UNSN08811和
TP304H
6.5
60
第2模块
1Cr5Mo和TP304H
φ114×
80
第3模块
1Cr5Mo和20＃
第4模块
20＃
第5模块
集合管
TP304H和800HT
4
个
燃烧器
24
衬里
127
吨
钢结构
400
1.3施工重点及保证措施
1.3.1辐射段箱体A、B预制
1.3.1.1施工依据设计图纸及相关标准进行详见施工方案。
1.3.1.2型钢使用前采用型钢矫直机进行效正。
焊接时通过安排合理焊接工序,控制焊接接头变形。
1.3.1.3本阶段主要控制是箱体结构尺寸精度、形位精度控制。
主要措施采取地面制作基准平台。
平台要求：
15米×
30米网格式整体钢性平台，平面度不大于1/1000，且整体长度上不大于5mm。
箱体结构尺寸精度、形位精度控制水平依靠平台进行控制，垂直精度采用激光找正仪进行找正。
下料采用剪板机，和采用数控自动切割机；
螺栓孔等采用机械加工。
1.3.1.4对辐射室箱式结构进行临时加固，确定合理吊装点，防止变形。
吊运大型H钢等钢材时，要采用多点吊具及其它防变形措施。
1.3.2对流段5个模块预制
1.3.2.1由于对流段炉管的数量比较多，管板的安装质量，直接影响炉管的穿装质量和进度，因此管板配钻精度要高，安装时采用定位工具（４根标准芯轴），来保证管孔的同心度。
1.3.2.2由于模块的衬里已经浇筑结束，在吊装过程中很容易把衬里破坏，因此采取上平衡梁的方式，来保证模块受力均匀，保护衬里免受挤压。
1.3.3辐射室炉管92根，对流室炉管320根焊接
1.3.3.1炉管焊接：
由于辐射段炉管和上下集合管是不同的合金钢组成的异种钢接头，由于化学成分和力学性能不同，焊接过程中很容易产生焊接缺陷，无法满足质量要求，给施工带来难度，因此需要采取措施来保证炉管的焊接质量。
1.3.3.2焊接前通过对炉管材质进行焊接实验和焊接工艺评定，来确定最合理的焊接工艺。
1.3.3.3在本单位选用最优秀的焊工来对炉管进行施焊，来保证焊缝一次焊接合格率。
1.3.3.4焊接时使用先进逆变焊机焊接炉管，保证炉管焊接质量。
1.3.4衬里施工
1.3.4.1各种耐火材料保管运输设专人负责，严防受潮、损坏和混杂。
雨季施工时材料一律放进板房，材料要有标识。
1.3.4.2筑炉前应对炉体钢结构进行检查验收，并要进行工序交接，填写工序交接记录，确认合格后方可施工。
1.3.4.3.耐火砖墙砌筑关键控制点为砖墙的垂直度、平整度、水平度、灰浆饱满度，托砖板下部与耐火砖之间空隙填塞密实；
砌筑砖墙时应分层砌筑，各层砖砌筑时挂通线以保证水平缝均在同一水平线上，以保证托砖板下的膨胀缝有效高度符合要求。
辐射室四个角分别离砖面20mm挂垂线，每砌筑一行砖量砖面与垂线距离从而保证砖墙在同一个垂直面上。
1.3.4.4模块安装的关键控制点为每个铆固钉螺帽是否戴牢及模块安装的膨胀方向是否正确；
1.3.4.5耐火浇注料衬里的关键控制点为浇注料的配合比，耐火砼搅拌要用饮用水，用盘秤秤准用水量并用专门的量具计量，配比写在牌上挂在搅拌机处控制，搅拌好的砼要在30min内用完，已初凝的浇注料不能使用。
1.3.4.6耐火砼浇注完，设专人浇水养护后自然干燥96小时。
1.3.5平衡机构安装
1.3.5.1炉管及集合管弹簧吊架总计52组
1）辐射室A集合管N13组、N23组，辐射室A炉管11组。
2）辐射室B集合管N33组、N46组，辐射室B炉管26组。
1.3.5.2施工重点控制方法
1）按设计给定的弹簧吊架载荷进行载荷定位，对弹簧吊架进行预拉伸试验后，
用临时定位销进行载荷定位；
2）待炉管和集合管安装完毕，以炉管垂直度轴线为基准，核对顶部钢结构弹簧吊架安装位置，并确定尺寸，进行初步安装；
3）核对炉管弹簧吊架的吊杆型号及尺寸，逐一进行安装，使弹簧吊杆下部连接至炉管吊耳上，保持每组炉管吊耳轴线与弹簧吊架处于同一垂直轴线上；
4）对每组弹簧吊架的吊杆调节螺栓进行调整，待达到弹簧吊架定位销刚好释放的状态为宜；
5）核对每组弹簧吊架的弹簧载荷，并确定其位移偏移量，释放所有临时定位块，并检查每组弹簧吊受力后的位移状态，做好记录。
1.3.6烘炉
1.3.6.1蒸汽过热炉全部施工完毕，电气仪表工程调试完，执行机构调试安全可靠，整体具备烘炉条件，方可进行烘炉。
烘炉的目的是使过热炉衬里通过充分自然干燥了的耐火保温材料，进行加热干燥使其充分脱水，保持耐火材料原有的特性。
1.3.6.2公用工程包括燃料、锅炉给水、蒸汽、冷却水、氮气、仪表空气、工业风等已达到投用条件。
1.3.6.3开车前的检查已完成，.炉衬施工和养护完毕后，环境温度仍应保持在5℃以上，耐火衬里的自然干燥时间已超过7天。
1.3.6.4蒸汽加热炉F-301所有工程交工完毕，并经验收合格。
1.3.6.5蒸汽加热炉烘炉热工仪表控制点：
对流室入口烟气温度04TI-03004
辐射室B蒸汽出口04TW-03503
辐射室A蒸汽出口04PI-03126
烘炉温度以辐射室04TI-03005，04TI-03006测温点为准
重点检查火嘴燃烧情况，炉管出口蒸汽温度。
1.3.6.6所有燃料气线，施工完理化检测合格，试压吹扫、气密完。
1.3.6.7蒸汽暖管要严格控制炉管出口蒸汽温度：
碳钢炉管不超过350℃铬钼钢炉管不超过450℃，不锈钢炉管不超过500℃。
1.3.6.8蒸汽加热炉烘炉点火：
点火烘炉时炉管内保护介质选用1.0MPa蒸汽，蒸汽温度在230℃±
10℃。
炉管介质出口温度应符合6.3条的规定。
1.3.6.9F-301蒸汽加热炉烘炉过程严格执行烘炉曲线（见方案）
1.3.6.10烘炉时应做好记录，并绘制实际的烘炉曲线。
图烘炉曲线上标注的炉膛温度为辅射室出口处（对流段入口）的烟气温度。
1.3.7采购
材料能否按时入场、材料质量是否合格直接影响到本工程的质量和进度，为使材料采购工作满足现场施工要求，将采取以下措施：
我公司拥有一支多年从事材料采购工作和具有丰富材料知识的采购队伍，我们将委派物资供应部部长担任本项目的采购经理，全面负责本项目的材料采购工作。
我公司拥有强大的供应商网络，全部是中油物资装备中公司一级网络和石化公司二级网络成员单位，采购程序科学、合理，人员业务素质强，能够有效地保证所采购的物资质量优良，价格合理，保证生产需要。
在采购过程中，坚持“公开、公平、公正”、“质量第一”的原则，严格按照标准、规范及图纸的技术要求订货，技术、施工等部门参与，保证所采购的物资满足技术要求。
严把合同签订关，在采购合同中明确约定材料到货时间及迟交的惩罚办法；
加工定制的材料和设备，必要时派人监造，发现问题及时与对方协商，以保证到货时间。
在合同中明确约定质量标准和技术要求及达不到要求的处理办法。
材料到货后，由保管员和质检员负责验收，首先核对合格证、材质证明文件等资料是否齐全，是否合格；
其次进行外观检验、清点数量，查看材料标记是否齐全、清晰，是否与质量证明文件相符，需要复验材料必须复验，以保证材料质量。
进口材料采购主要依托具有丰富进口采购经验的大庆石化分公司外事中心进行采购，具体见进口物质采购程序及保证措施。
2、组织机构
2.1现场施工管理组织机构
常务副经理：
张立宝
2.2拟投入施工人员计划表
拟投入施工人员计划表
月
份
工
种
4月份
5月份
6月份
7月份
钢筋工
木工
2
混凝土工
瓦工
铆工
12
20
16
10
管工
9
6
电焊
18
气焊
起重工
5
架子工
钳工
防腐工
电工
力工
合计
68
109
89
58
3、主要机械
3.1拟投入主要施工机械进退场计划表
设备名称
规格
完好率
拟进退场时间
振捣棒
4m
100%
4月10日～7月31日
推土机
D80
台
1
自卸式翻斗车
1.5T
拖板
40T
平板车
20T
槽车
10T
吊车
12T
25T
50T
80T
100T
250T
5月2日～5月7日,6月25日～6月30日
550T
7月15日～7月20日
混凝土搅拌机
电焊机
NS400
NS600
NS350
剪板机
摇臂钻床
坡口机
氩弧焊机
自动切割机
压风车
9m3/h
风镐
砂轮机
φ100mm
φ150mm
无齿锯
φ400mm
试压站
试压泵
40MPa
气体保护焊机
经纬仪
光谱仪
4、施工部署
4.1工艺特点
蒸汽过热炉是15万吨/年苯乙烯单元的关键设备之一，其作用是为两台脱氢反应器提供热源（高温过热蒸汽）。
蒸汽过热炉的物料为蒸汽，通过提供过热蒸汽的方式给第一脱氢反应器、第二反应器提供反应需要的热量。
低压蒸汽（温度146
C）进入蒸汽过热炉的对流室加热，加热到593
C左右，再进入辐射室（A）进一步加热，加热到工艺需要的温度后（初期818
C，末期830
C）进入第二脱氢反应器R-302；
由第二脱氢反应器R-302返回的蒸汽（初期584
C，末期625
C）再进入辐射室（B）进一步加热，加热到工艺需要的温度（初期814
C，末期819
C）进入第一脱氢反应器R-301。
4.2主要简明施工步骤
1）破桩头
2）承台制作
3）基础验收
4）现场预制平台搭设
5）辐射室A、B箱体预制
6）辐射室A、B箱体吊装
7）辐射室A、B顶部钢结构安装
8）辐射室A、B集合管安装
9）辐射室A、B箱体内炉管吊装
10）辐射室A、B衬里浇筑
11）辐射室A、B外部水平管竖管同炉管集合管焊接
12）辐射室A、B炉管整体强度试验
13）对流室框架预制
14）端板中间支持板安装焊接、对流室预制形成模块化
15）对流室按模块化分割交付衬里
16）对流室5个模块衬里
17）对流室炉管安装、焊接、水压试验
18）对流室壁板制造、衬里、安装
19）对流室吊装就位
20）完善辐射室A、B顶部钢结构同对流室钢结构的连接安装
21）锥顶制作安装
22）烟囱预制、安装
23）防腐刷漆配合主要工序进行
4.3详细施工作业程序
4.3.1辐射室预制
对蒸汽过热炉16个柱基础进行验收，做好验收交接记录，并做出基础验收误差记录，使之在预制过程中进行合理调整，以确保加热炉整体尺寸保持在规范要求内。
地面搭设网格式施工预制平台，平台铺设在地基坚硬平整的场地上，平台底部采用φ426钢管作为支撑，做成网格状，顶铺δ＝16mm钢板，要求铺设平整，焊接牢固，平整度不大于1/1000mm，且整体长度不大于5mm。
辐射室箱体结构采用预制平台整体施工，待辐射室A、B形成箱式结构后，进行整体吊装，安装在16个基础上。
辐射室壁板预制，南北方向0°
～180°
分为1-1、2-2、3-3、4-4轴，东西方向90°
～270°
分为A-A、B-B、C-C、D-D轴，共16根立柱。
首先对1-1轴4个钢结构立柱进行预制，4个立柱分别为A-1、B-1、C-1、D-1，此轴按结构图尺寸制作形成框架式片状结构；
然后对2-2轴4个钢结构立柱进行预制，4个立柱分别为A-2、B-2、C-2、D-2，按结构图纸尺寸制作形成框架式片状结构；
然后对3-3轴4个钢结构立柱进行预制，4个立柱分别为A-3、B-3、C-3、D-3，按结构图纸尺寸制作形成框架式片状结构；
最后对4-4轴4个钢结构立柱进行预制，4个立柱分别为A-4、B-4、C-4、D-4，按结构图纸尺寸制作形成框架式片状结构；
4.3.2辐射室壁板铺设及炉底施工
壁板铺设认真核对壁板型号及尺寸，对所预制的片状钢结构铺设钢板形成壁板结构。
铺板前应对钢板进行平整度调整，保证壁板铺设无隆起、凹陷变形，对接焊缝无错口等缺陷。
壁板铺设需考虑相邻壁板间的搭接组合，确保整体结构合理完美。
焊接壁板采用跳焊、退焊及相应的焊接工艺，确保壁板的平整度符合图纸的设计要求。
炉底铺设应待炉底结构形成后对炉底进行钢板铺设，铺设前对钢板进行排版放样，将24个燃烧器所处炉底板位置与焊缝进行合理调整，使之错开。
对燃烧器所处炉底板位置进行标识，待炉底板安装焊接完成后，燃烧器安装前进行开孔，使之保持炉底的平整度无明显变形。
安装螺栓采用机械加工。
待结构、壁板及炉底安装完成后进行工序检验，对焊道整体尺寸、平整度逐一进行检查，在业主、监理单位、施工单位共同确认后，方可进行下一步施工。
检查步骤为：
1）焊接接头的坡口形式和尺寸，除图中注明外，均应按GB/T985-1988《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》中的规定，焊缝腰高均按较薄板的厚度。
2）为保证钢结构预制件安装精度，减小焊接变形，焊接前应对模块立柱做好相应的加固措施，焊接时采用相应电流焊接，采用分段焊、退焊等方法以控制焊接变形。
3）焊缝的射线按GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》进行，并按Ⅲ级为合格。
4）所有螺栓孔均应采用机械加工，成孔后同一连接面内的任意两孔的中心距偏差不应超过±
0.8mm。
5）安装完毕后的炉墙板密封面的平直度，用1米直尺检查其间隙不应大于3mm；
两立柱的轴线间距允差为±
3mm。
4.3.3辐射室施工（辐射室A、辐射室B）
辐射室A由1-1、2-2轴两片炉墙结构组对形成，用A-A、D-D的结构梁进行连接，使之整体形成箱式结构，在所有结构梁及炉底结构梁安装完成后，铺设炉底板及90°
辐射室A炉墙板，完成辐射室A箱式结构，最后进行整体尺寸检查，使之具备吊装条件。
对辐射室A箱式结构进行临时加固，确定合理吊装点，按辐射室A整体重量确定吊装机械、确定吊耳形式及焊接位置，编制吊装方案，对现场指挥吊装的施工人员进行交底，使之全面了解施工的难点和重点，确保吊装安全进行。
辐射室B由3-3、4-4轴两片炉墙结构组对形成，用A-A、D-D的结构梁进行连接，使之整体形成箱式结构，在所有结构梁及炉底结构梁安装完成后，铺设炉底板及90°
辐射室B炉墙板，完成辐射室B箱式结构。
最后进行整体尺寸检查，使之具备吊装条件。
吊装准备工作同辐射室A。
4.3.4辐射室A、B吊装
对辐射室A、B箱式结构的几何尺寸进行核对检验，并向监理业主报验，做好报监记录。
根据吊装方案、现场实际情况，选择最适宜的吊装场地，并对场地进行平整，使吊装机械站立在平整坚硬的吊装场地上，吊装场地支腿位置铺设δ＝20mm钢板，确保吊装安全。
签订吊装指挥令，严格执行方案，由现场总指挥下达吊装令，选择具有高超吊装指挥经验的作业人员担任现场吊装指挥。
辐射室A、B吊装就位
吊装前对16个基础搭设脚手架，并报监安全部门检查确认，合格后方可使用。
辐射室A、B结构垫铁施工，根据大型钢结构施工验收标准，在每个地脚螺栓旁各放置一组，并符合垫铁安装块数。
吊装就位每个基础设一名施工作业人员执行确认地脚螺栓同辐射箱体结构对正，并传达信号，由指挥者统一指挥就位。
辐射室A、B就位找正，找正采用经纬仪两台，在0°
、90°
各放置一台，保证垂直度偏差不大于H/1000，且小于30mm。
合格后对垫铁进行固定。
辐射室A、B炉顶结构安装，此部分施工待辐射室找正调整完毕，进行钢结构横梁安装，并预留辐射室炉管传入炉膛位置，结构梁安装应该考虑炉顶板的铺设，保证钢结构平整度及各部结构尺寸符合图纸结构要求。
4.3.5辐射室炉底衬里
辐射室A炉底衬里要在12个燃烧器预组装结束后进行，辐射室A衬里分为三部分：
耐火纤维板、浇注料Ⅲ及浇注料Ⅳ组成，此部分衬里施工重量为19113kg。
辐射室B炉底衬里要在12个燃烧器预组装结束后进行，辐射室B衬里分为三部分：
耐火纤维板、浇注料Ⅲ及浇注料Ⅳ组成，此部分总重为18870kg。
加热炉辐射室共分为辐射室A和辐射室B共有炉管92根，辐射室A炉管安装总重为24710kg，其中炉管为φ114.3×
8.5ZG45Ni35Cr25NbM共40根，重为13120kg，辐射室B炉管安装总重为27900kg，其中炉管为φ89×
8ZG45Ni35Cr25NbM共52根，重为13052kg。
辐射室炉管安装分为辐射室内炉管、炉顶水平横管两段及炉顶水平竖管一段，及90°
弯头两个，共4部分组成。
其中辐射室A为单排双管接入集合管入口及集合管出口，共计20组；
辐射室B为单管单排共计52根。
辐射室A由40根单管组成，用180°
弯头连接成20组U型结构，传入辐射室，并逐根进行临时加固，保证垂直后进行炉顶部横管及竖管同集合管安装焊接。
辐射室B由52根单管组成，分别同炉底的N4集合管逐根安装焊接，并保证其每根管的垂直度符合要求，再同炉顶部的N3集合管连接，并逐根进行横管及竖管的安装及焊接。
4.3.6对流室施工
蒸汽加热炉对流室施工按施工图纸及技术规范要求，分模块进行施工安装。
按结构分为5个模块结构及5组模块管束。
根据辐射室结构特点充分保证对流室各模块间的组对尺寸，施工应采用整体预制，分体安装的方法。
先在平台上预制对流室8根立柱，及相应的外部结构连接板安装，形成框架结构，并按模块1～5的结构尺寸划出分割线，安装过程必须精确符合模块安装尺寸。
在平台上严格按照对流室实际外形尺寸进行放样，精确加工，利用对流室横梁将其连接成框架结构。
对流室管板及中间支持板安装，按照模块1～5的具体尺寸，进行端板及中间支持板的安装，安装时要同立柱结构进行配钻，确保安装螺栓自由穿入。
待端板及中间支持板安装完毕后，按照技术要求检验合格后，方可安装对流室壁板，对流室的衬里按模块分割后方可进行。
衬里完成后待达到强度进行炉管安装焊接，并对模块结构进行加固。
模块1制造安装
模块1几何尺寸为9570mm×
2770mm×
1500mm，衬里重量为10250kg。
炉管及端板安装重量19370kg，端板4块，分别为件2-4，2-5，2-6，2-12，中间管板为2-10，2-11共4块，管板安装合计8块。
其中中间管板2-11材质为ZG40Ni35Cr25Nb，2-10材质为ZG40Cr25Ni20。
模块1炉管安装翅片管共计60根，分为φ114.3×
6.5UNSN0881120根；
6.5TP304H40根。
180°
无缝弯头φ114.3×
6.5TP304H20个，90°
弯头114.3×
6.5TP304H40个。
模块1对流室炉管安装重点注意炉管材质，炉管材质分为两种，分别为UNSN08811和TP304H。
衬里结构为锚固钉Ⅰa、锚固钉Ⅱa、锚固钉Ⅲ，衬里材料为含锆耐火纤维毯，耐火纤维机制板及耐火浇注料组成。
模块2制造安装
模块2几何尺寸为9570mm×
1800mm，衬里重量为12865kg。
炉管及端板安装重量28704kg，端板4块，分别为件4-4，4-5，4-10，4-13，中间管板为4-8，4-9，共4块，管板安装合计8块。
其中中间管板4-8材质为1Cr18Ni9Ti，4-9材质为ZG40Cr25Ni20。
模块2炉管安装翅片管共计80根，分为φ114×
6.51Cr5Mo60根；
6.5TP304H20根。
无缝弯头φ114×
6.51Cr5Mo3
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