RGG外取热器更换方案.docx
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RGG外取热器更换方案
文件编号：
DQLH-ARGG-JSCS-13-2009
ARGG装置MIP-CGP技术改造工程
外取热器更换技术方案
中国石油天然气第一建设公司
大庆炼化项目经理部
2009年5月18日
版次：
第A1版
编制
审核
批准
目录
1编制说明1
2编制依据1
3主要工程实物量1
4施工方案1
4.1吊装参数2
4.2拆除前的准备工作2
4.3外取热器管束的更换3
4.4吊装受力计算7
4.5平台、管线等的恢复8
4.6到货验收9
4.7衬里修复10
4.8安装技术要求10
4.9技术要求11
5焊接12
6安全措施12
7H.S.E风险评价及控制措施12
8资源需求计划13
8.1施工机具13
8.2手段用料15
9附图15
1编制说明
为满足大庆炼化公司2009年底汽油质量全部达到国Ⅲ标准要求，必须对180万吨/年ARGG装置实施MIP-CGP技术改造，改造完成后现有外取热器管束已经不能满足要求，因此需要将现有管束进行更换。
为安全地将外取热器管束更换。
有效地指导施工，结合我公司实际情况，特编制本技术方案。
2编制依据
2.1180万吨/年常压重油催化裂解（ARGG）装置外取热器图纸
2.2180万吨/年常压重油催化裂解（ARGG）装置两器框架图
2.3《大型设备吊装工程施工工艺标准》SHJ515-2003
2.4《起重工操作规程》SYB-4112-80
2.5<<石油化工厂设备检修手册第十一分册吊装工程>>
2.6《400t履带吊吊车吊装性能表》
2.7《设备吊耳》SH2516-94
2.8《催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范》SH3504-2000
2.9《压力容器现场组焊质量保证手册》Q/YGSG322.05
2.10《压力容器现场组焊质量保证手册》JB/T4708-2000
2.11《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
2.12《钢制压力容器》GB150-98
2.13《压力容器无损检测》JB4730-2005
3主要工程实物量
金属安装重量52吨
衬里安装重量12.6吨
4施工方案
本次外取热器管束的更换使用一台400t履带吊车主吊，一台200t履带吊车溜尾。
采用滑移法进行吊装。
新、旧外取热器对比图
4.1吊装参数
新、旧外取热管束吊装参数如下表所示：
名称
规格
（ｍｍ）
底标高
（ｍｍ）
顶标高
（ｍｍ）
重量（t）
额定起重量（t）
自重
索具
吊重
400t履带吊
旧外取热管束
Ф3360×17800
21228
39028
148
10
158
175
旧外取热壳体
Ф3400×840
37654
38494
4
10
14
175
新外取热管束
Ф3400×17500
23260
40760
52
10
62
175
新外取热筒体
Ф3400×2481
37061
39542
8
10
18
175
注：
旧外取热管束的重量包含需更换壳体的重量及旧封头的重量。
新外取热管束的重量包含封头的重量。
4.2拆除前的准备工作
4.2.1吊车站位的地基处理：
吊车站位的地基处理参见吊车组对方案
4.2.2吊装用吊耳：
拆除及安装所需用的吊耳量见下表:
名称
吊耳形式
吊耳吨级
吊耳数量
吊耳焊接位置
旧管束主吊吊耳
管轴式吊耳
100t级
2个
旧取热器封头，间距2000mm，南北两侧对称焊接
新管束主吊吊耳
管轴式吊耳
50t级
2个
新取热器封头，间距2000mm，南北两侧对称焊接
旧壳体吊装吊耳
孔板式吊耳
15
4
筒节顶部下反200mm，对称焊接
新壳体吊装吊耳
孔板式吊耳
15
4
筒节顶部下反500mm，对称焊接
在旧外取热器封头上有两个原吊装用吊耳，已经不能满足吊装需要，因此，需将其割掉，并在原位置上焊接两个拆除用吊装吊耳。
4.2.3障碍平台、管线的拆除：
为更换方便,需将部分平台、管线等进行拆除，拆除内容如下:
外取热器顶封头有8根DN400引入引出管，4组DN400环管，36根DN200支管，拆除范围为外取热汽包到封头根部全部拆除。
在拆除前进行各管线编号。
并确定恢复安装顺序。
再生器上的劳动保护，妨碍更换管束，因此，需将其拆除。
即标高50m平台、标高47m平台、标高43.4m平台。
平台拆除范围为从建北向西反40度全部拆除。
拆除后就近放置。
其他两器框架平台的拆除范围及内容见附图。
4.2.4衬里的拆除：
序号
拆除部位
拆除面积
备注
1
旧壳体割断处
6m2
待生斜管分段处，双层衬里一层隔热衬里，一层耐磨衬里。
共拆除长度为10米，宽度为0.6m,衬里总厚度150mm，龟甲网7m2
衬里在拆除时均为机械拆除。
4.3外取热器管束的更换
4.3.1旧外取热器管束的拆除
拆除前先在要拆除部位焊缝的下部4个方向打上对中眼，便于新设备安装。
将400t履带吊车的索具与旧管束连接好。
并带上劲。
将封头与壳体间的螺栓松开。
确认无连接后，开始试吊。
首先起吊200mm，观察各部分受力，确认无问题后，进行正式吊装。
400t履带吊车继续起升吊车，当旧管束底部高过框架500mm后，400t履带吊车向检修道路方向旋转臂杆，当旧管束底部接近地面时，将200t履带吊车的溜尾索具挂好，挂好后，200t履带吊车起钩，400t履带吊车回钩，直至将管束放平。
最后400t履带吊车将其装车，拉出施工现场。
为防止在拆除外取热壳体时壳体变形，需在拆除前，在壳体内部打上加固，加固形式为“十字”加固。
加固好后，将壳体在指定位置割开（从法兰面下反840mm为切割位置）。
具体的切割方法为将壳体切割掉150mm宽的一条，然后将该范围内的衬里全部清除干净。
处理好后，利用1台400t履带吊车将其拆除。
壳体加固位置图
考虑到旧管束从静止到起吊的加速过程需要很大的力，所以在起吊前先采用4个50t千斤顶将旧管束顶起。
确认不再粘结后，方可起吊。
千斤顶的顶升形式及固定方法见下图：
千斤顶顶升示意图
为防止旧管束的拆除过程中有防冲板脱落，400t履带吊车在起升旧管束的过程中要进行确认检查。
如发现有脱落的现象，则进行及时清理。
清理方法为提起一部分检查一部分，如有脱落则将其割掉。
在安装新管束之前，还应进行壳体内部衬里的补衬。
4.3.2新外取热器管束的安装
当旧管束拆除完毕后，就进行新管束的安装就位。
在安装前,根据设计交底,还应将其内部的三个热电偶拆除。
然后，方可进行安装。
首先安装新壳体，新壳体的安装采用单机提升法。
壳体到货后，直接使用400t履带吊车进行吊装，当新壳体底部高过框架梁500mm后，吊车向新壳体就位位置旋转臂杆，当靠近外取热器筒体时，在其上部4个方向焊接4块挡板以控制其移动方向，吊装就位后在其对口处焊接8组龙门卡具进行对口错边量调整，再在均布焊接4个加减丝调节对口间隙，以上均调节完毕后进行焊接。
为保证新、旧壳体的对中性，还需其他相关专业进行配合。
新壳体安装好后，先在外取热器下法兰上方上垫片再吊装新管束及封头。
吊装时400t履带吊车主吊，200t履带吊车溜尾。
两吊车先将新管束抬起200mm，观察各部分受力，确认无误后，开始正式吊装。
200t履带吊车向前递送管束，400t履带吊车起钩。
当新管束垂直后，摘掉溜尾索具。
200t履带吊车退场。
400t履带吊车继续起升管束，当新管束底部高过框架500mm后，吊车向外取热筒体方向旋转臂杆，调节管束方向，使新管束筒体上的对中眼和外取热器上部的对中眼在一条直线上，调整完毕后进行就位，然后穿螺栓把紧螺栓。
设计交底时，明确说明封头螺栓在紧固时需用液压扳手。
因此，在安装时需一套液压扳手。
当管束及封头安装好后，管焊专业进行配管。
新管束吊装初始状态图
新管束吊装中间状态图
新管束吊装就位状态图
4.4吊装受力计算
4.4.1吊车的受力计算:
以拆除旧管束为例进行计算。
400t履带吊车选用SSL工况，中心配重+160t超起配重。
主臂杆长度接为78m,作业半径22m，此时400t履带吊车的最大允许荷载为175t,吊车负荷率n=158/175×100%=90.3%,满足安全要求。
200t履带吊车选用主臂重杆工况，全额配重。
主臂杆长度接为33.5m,作业半径10m，此时200t履带吊车的最大允许荷载为114.4t,吊车负荷率n=85/114.4×100%=74.3%,满足安全要求。
4.4.2平衡梁的受力计算
以拆除旧管束为例进行计算。
平衡梁强度校核
选用φ377mm×16mm无缝钢管，两吊耳间距3300mm。
设平衡梁水平受力为P，竖直方向受力为74t。
所以P=74÷tg60=43.3t=43300kg
梁所受弯距M=P×e=1039200kg*cm
式中e为偏心距，根据实际情况，取24cm
长细比λ=μ*L/r
μ:
长度系数。
两端铰支，可取1
r=（D2+d2）1/2/4=127.8
λ=25.8
查得稳定系数β=0.839
梁兼受压弯应力
ψ=P/ΒA+M/W
A：
断面面积=181.4㎝2
W:
抗拉断面系数=π（D4-d4）/（32D）=1570.5cm3
ψ=43300/0.839×181.4+1039200/1570.5=946.2kg/㎝2
ψ=94.62Mpa小于140Mpa的钢管许用应力
所以平衡梁满足安全要求
4.4.3钢丝绳的受力计算:
400t履带吊车的吊装绳扣选用φ60mm钢丝绳，单根双圈使用,破断拉力为227.5t,安全系数v=227.5×3/148/2=9.2＞8,满足安全要求。
4.4.4吊耳的受力计算:
吊耳选自于SH2516-94《设备吊耳》。
所用吊耳必须进行着色。
合格后，方可使用。
4.5平台、管线等的恢复
当设备全部吊装完毕后，再进行平台、管线等的恢复。
恢复时按照从下到上的顺序依次恢复。
对于管口方位改变，造成不能恢复的，可以根据车间要求，进行处理。
其具体的恢复时间及次序见施工进度计划。
4.6旧管束的卸车
旧管束使用150t拖车拉入库房后，使用一台160t汽车吊车和一台100t汽车吊车进行卸车。
4.7到货验收
4.7.1外取热器设备分二段到货，一段为下法兰带筒体，一段为上法兰、封头带管束，设备到货后，检查制造厂提供的技术文件是否有如下内容，且经审核确认：
4.7.1.1出厂合格证和质量证明书，其内容包括：
a、主要受压元件材料“质量证明书”的原件或复印件；
b、主要材料复验结果；
c、钢板超声波探伤结果；
d、焊缝外观检查报告；
e、焊缝无损探伤报告；
f、说明焊缝编号及焊工代号的文件；
g、改变受压元件材料、结构、强度时的证明文件
4.7.1.2排版图
4.7.1.3装箱清单及零部件编号说明资料
4.7.1.4主要几何尺寸检验记录
4.7.1.5零部件热处理记录（如果需热处理的话）
4.7.2根据施工图纸及装箱清单对零部件，半成品进行清点，检查验收。
筒体按JB/T4708-2000《钢制压力容器焊接规程》的要求开好坡口，在距坡口边缘50mm处画好对装线，按排版图上的编号用铅油在相应钢板上写上编号，位于设备0˚、90˚、180˚和270˚方位线上的钢板做出标记,并打上钢印。
筒体应符合以下要求：
筒体壁板实测厚度不得小于设计厚度扣除钢板负偏差后的数值，壁板坡口应符合设计图纸要求，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，边长允许偏差2mm。
在保证曲率的情况下，实测其对角线弦长允许偏差3mm。
用弦长等于设备公称直径的1/6且不大于1m的内外样板检查，其间隙不得大于3mm。
外取热器符合以下要求：
管束长度允许偏差为±5mm；
联箱两端面距离允许偏差为±2mm，两联箱距离允许偏差为±3mm；
取热管、蒸汽管全长直线度允许偏差为5mm；
4.8衬里修复
4.8.1补衬时均为手工捣打。
4.8.1外取热器新壳体焊口处的衬里，接口每侧至少预留200mm不衬；双层衬里的隔热层和耐磨层接口相错距离不应小于200mm；隔热层衬里接口型式如下图，其梯形接口的宽度和高度为衬里厚度的1/2。
接口（施工缝）应留设置两排锚固钉中间。
4.8.2接口（施工缝）施工前，清除结合面处松动或残余的衬里料，水硬性结合剂的衬里结合面必须用水进行充分润湿，气硬性结合剂的衬里结合面必须用均匀刷一层结合剂溶液后，方可进行衬里；
4.8.3应在接口焊缝及锚固钉焊接检查合格后进行；
4.8.4补衬所用原材料、施工配合比、施工方法及养护应与大面积施工相同；并将补衬和修补处的松动或残余的衬里清除干净。
4.8.5隔热层每个修补处至少凿出3个以上锚固钉，修补断面宜凿成内八字（燕尾式）；龟甲网结构的耐磨层衬里修补处，应露出3个以上相邻的龟甲网孔；
4.8.7对于水硬性衬里料，需连续养护48小时，每30分钟洒水养护一次，环境温度、湿度发生变化时，应随时减少或增加养护次数；对于气硬性衬里料，应自然养护3～7天并保持干燥。
4.8.8养护时，衬里部位不能浸泡在水中，做好防雨、防晒等措施，并随时清理积水。
4.9安装技术要求
4.9.1保温钉安装
保温钉布置应按图纸要求，如遇焊缝，钉位应离开焊缝50mm，在锥体、接管插口等变截面部位，开孔及支座周围等衬里易于开裂损坏的地方，保温钉排列应适当加密。
保温钉要焊接牢固（端板应紧贴柱形保温钉的台肩并垂直于保温钉，且应进行双面焊接），焊肉饱满无咬肉现象，焊后用0.5公斤手锤逐个敲击检查，应发出铿锵的金属声，另外每4m2抽查一个钉子打弯90°，不断不裂为合格。
衬里挡圈和衬板焊前应除锈，保温钉长度允许偏差±1mm，保温钉焊牢后应垂直于器壁，其偏差不得大于2mm，钉肩高度允许偏差-２mm，钉距允许偏差±5mm。
器壁上所有的焊接附件必须施焊完毕，并经检验确认合格，做好隐蔽工程验收记录后方可进行衬里施工。
4.9.2龟甲网
龟甲网滚压成型时，其走向应与钢带的长度方向一致。
龟甲网安装前，必须除锈和除去油污。
龟甲网的拼接，可采用平行接或端点接，接头位置应位于端板处。
两张龟甲网接合处的网孔面积不得小于基本网孔的1/3，不得大于4/3。
拼接网孔的长度或宽度不得大于4/3基本网孔的长度或宽度。
相邻两张龟甲网纵缝应错开300mm以上。
两张龟甲网的接合处必须将每一个端头焊牢（沿网深方向全焊），龟甲网与端板应焊接牢固，在每块端板上的焊缝总长度不得小于40mm。
龟甲网与插入管或固定件相交处，每一个网边都必须与其点焊。
龟甲网直接点焊在器壁上时，应紧贴器壁，每个点焊长度不小于20mm，点焊间距按图纸要求，每张龟甲网边缘所有网孔及端头全部应与器壁焊牢。
龟甲网焊后应将熔渣除净，高出龟甲网的焊瘤应磨平。
龟甲网安装后的平整度，在筒体部分用1m长的钢板尺沿轴向检查，间隙不大于2mm，用弦长等于R/4且不小于300mm的样板沿环向检查，间隙不得大于5mm。
封头用弦长等于R/4的样板检查，间隙不大于5mm。
锥体过渡圆弧处，用直边不小于100mm的样板检查，间隙不大于6mm
4.9.3筒体
筒体组装时，采用手工焊接，对口间隙为2～3mm，壁板端面应在同一平面上，其端面不平度及错口不得大于2mm。
其上口水平度允许偏差为4mm，垂直度允许偏差为该段壳体长度L的1‰。
筒体组装后，在内外壁上标出四条相隔90°的纵向方位线。
筒体对口错边量：
纵焊缝b≤3，环焊缝b≤5。
焊接接头环向形成的棱角，用弦长等于其内径的l/6，且不小于300mm的内样板或外样板检查，棱角不得大于2mm加其板厚的1/10。
且不大于5mm。
在焊接接头轴向形成的棱角，用长度不小于300mm的直尺检查，其棱角不得大于2mm加其板厚的1/10，且不大于5mm。
筒体同一断面上最大直径与最小直径之差不得大于1%D且不得大于25mm。
筒体总长度允许正偏差为筒体总长度的2‰，且不得大于50mm，不允许有负偏差。
筒体直线度偏差≤25mm，筒体外圆周长允许偏差±8mm。
4.10技术要求
4.10.1吊车工况严格按技术措施要求选取,严禁吊车超载作业。
4.10.2吊耳的规格、材质、焊接位置必须满足规范要求。
4.10.3吊装索具的设置必须满足国家强制性条文的规定。
5焊接
焊接详见沉降器改造技术方案第6章焊接部分。
6安全措施
6.1吊装前应进行技术交底并组织联合检查,确认达到吊装条件后由吊装总指挥签发起吊令方可起吊。
6.2吊装时设吊装指挥和吊装信号手,吊装信号要哨音清晰，旗语准确。
6.3各岗位人员要集中精力，专心操作，严禁误操作。
6.4保证吊车工作半径，严禁吊车超载。
6.5履带吊行走和站立位置必须坚实，并垫上厚度不小于50mm的钢板。
6.6吊装操作要平稳。
6.7吊装时设警戒线，非吊装操作人员不得进入吊装作业区域。
6.8吊装作业人员穿戴要符合劳动保护要求。
6.9吊车旋转范围内和起重臂下严禁站人。
6.10当天风力大于五级，雨、雾天气严禁吊装。
6.11所有吊装工作严格按《起重工操作规程》执行，不得违章作业。
7H.S.E风险评价及控制措施
作业内容和
正确程序说明
外取热器管束的更换
作业活动过程中
可能发生的事故
事故名称
触发原因
削减和控制措施
高处
坠落
高处作业不戴安全带
高处作业不搭脚手架
戴好安全带
搭设脚手架
物体
打击
高处不稳妥物体坠落
作业中工具脱手坠落
清理高处废弃物
安全使用工具
触电
事故
雨天、电线裸露，
没有按规范作业程序
进行
安装漏电保护器
安全规范使用工具
机械
伤害
违章操作、违章指挥，
没有按操作规范进行
作业
杜绝违章指挥和
违章操作
起重
事故
违章操作、违章指挥，
没有按操作规范进行
作业
编制合理措施指
导施工
进行联合检查、
消除隐患
针对违反法律法
规标准规章的不
符合及可能发生
的事故，准备采
取的风险削减和
控制措施
1、进入施工现场必须戴好安全帽，正确使用劳动防护用品。
2、高处作业必须戴好安全带，并正确使用。
3、严禁高空落物或抛物，带上高处的物品要妥善保管。
4、做好施工作业监护工作，吊装、动火、容器内作业必须设监护人。
5、大型吊装作业要进行联合检查，设置区域警戒范围。
6、临时用电设施要符合安全规范要求。
事故发生后准备
采取的应急补救
措施
疏散无关人员，抢救受伤人员，防止二次事故发生，调集救助力量，控制事态发展。
迅速向上级报告，保持通讯畅通，随时掌握险情动态
8资源需求计划
8.1施工机具
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
履带吊
400t
1
台
主吊
2
履带吊
200t
1
台
溜尾
3
汽车吊
160t
1
台
卸车
4
汽车吊
100t
1
台
卸车
5
汽车吊
50t
2
台
配合
6
汽车吊
25t
2
台
配合
7
倒链
10t
10
台
8
倒链
5
10
台
9
倒链
3
20
台
10
卡扣
50t
4
个
11
卡扣
85t
4
个
12
卡扣
35t
4
个
13
卡扣
17.5t
16
个
14
卡扣
25t
6
个
15
卡扣
10t
16
个
16
钢丝绳
Ф52.0mm
150
米
17
钢丝绳
Ф56mm
150
米
18
钢丝绳
Ф60mm
160
米
19
钢板
δ50
200
米2
垫路
20
拖车
150t
1
辆
21
货车
10t
4
辆
平整场地
22
推土机
75KW
1
辆
平整场地
23
压路机
15t
1
辆
平整场地
24
电焊机
ZX7-400ST
50
台
25
焊条烘干箱
AYH-100
1
台
26
焊条保温箱
101-4
1
台
27
焊条保温筒
5Kg容量
30
个
28
角向磨光机
Ф150
10
台
29
角向磨光机
Ф125
10
台
30
角向磨光机
Ф100
10
台
31
无齿锯
Ф400
1
台
32
经纬仪
020B
1
台
33
水准仪
C40
1
台
34
千斤顶
16t、10t
各5
台
35
干湿温度计
1
个
36
X射线机
2505EQ-S2
1
台
37
XXQ-2505
1
台
38
超声波探伤仪
CTS-23
1
台
39
CTS-26
1
台
40
手锤
10
个
41
大锤
8
个
42
盘尺
30m
5
个
43
卷尺
5m
30
个
44
弯尺
10
把
45
板尺
1m
4
个
46
磁力线坠
6
个
47
水平尺
6
个
48
氧气瓶
200
个
49
乙炔瓶
100
个
50
火焊工具
20
套
51
加减丝
10
个
52
顶丝
10
个
53
安全带
500
条
54
龙门卡具
50
套
55
固定块
200
个
56
方销子
200
个
57
圆销子
100
个
58
水平管
Ф5
100
m
69
液压扳手
1
套
8.2手段用料
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
无缝钢管
Φ325×1020#
3
米
吊耳
2
无缝钢管
Φ416×2020#
3
米
吊耳
3
钢板
δ30mmQ235B
10
米2
吊耳
4
道木
60
根
5
碎石
见吊车组对方案
6
无缝钢管
Φ159×820#
7
米
7
钢板
δ30mmQ235B
2
米2
配合千斤顶顶升用
9附图
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