烧碱工程施工组织设计.docx
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烧碱工程施工组织设计
齐鲁72万吨/年乙烯技术改造
离子膜烧碱装置工程
施工组织设计
中国化学工程第六建设公司
二OO三年五月
编制单位：
中国化学工程第六建设公司
批准：
审核单位：
齐鲁石化工程公司
批准：
审核单位：
齐鲁石化氯碱厂
批准：
批准单位：
齐鲁石油化工公司
批准：
编制：
向绍国刘长征简逖曹光文
审核：
张爱东
批准：
董冬益
一、编制说明
二、工程概况
1.工程项目
2.厂区自然条件
3.工程特点
4.主要工程项目及实物工程量
5.工艺流程简述
三、施工部署
1.施工组织机构
2.施工部目标
3.施工阶段部署
4.施工任务分配
四、主要施工方法
1.土建工程施工技术措施
2.设备安装
3.管道工程
4.焊接技术措施
5.电气安装工程
6.仪表安装工程
7.防腐、绝热工程
8.冬、雨季施工措施
9.主要施工方案编制计划
五、质量管理
1.质量目标
2.质量保证体系
3.质量保证措施
六、HSE管理体系
1.组织管理
2.现场安全管理
3.应急方案与响应程序
4.环境因素识别与评价程序
5.危害辨识、风险评价控制程序
6.事故报告、调查与处理程序
7.职业健康安全管理方案
七、劳动力需用计划
八、临时设施规划
九、施工进度计划
十、各项物资需用量计划
1.工机具配备计划
2.计量器具配备计划
3.临建用料计划
4.主要施工手段用料计划
十一、施工准备工作计划
十二、施工总平面布置
十三、主要技术经济措施
附录一：
质量控制一览表
附录二：
施工规范标准一览表
第一章编制说明
1.1为确保齐鲁72万吨/年乙烯技术改造工程2004年9月30日建成投用的具体要求，我公司编制了《齐鲁72万吨/年乙烯技术改造离子膜烧碱装置改造工程施工组织设计》。
1.2本工程为新建工程
1.3本施工组织设计是针对一次盐水工序、二次盐水及电解工序、氯气处理、废气处理、原盐贮运、控制室（土建）、变电所（土建）及地下管网、总图等单元进行编制。
1.4本施工组织设计是根据初步设计提供的资料，结合我公司历年来的施工经验进行编制。
由于资料有限，编制的深度有限，需待详细施工图到位后通过施工方案予以完善。
1.5编制依据
1.5.1《中国石化齐鲁股份有限公司合成树脂产品结构调整技术改造项目离子膜烧碱装置初步设计》。
1.5.2《齐鲁72万吨/年乙烯技术改造离子膜烧碱装置工程合同》
1.5.3《齐鲁72万吨/年乙烯技术改造工程建设总体结构控制设计》（第三版）
1.5.4氯碱厂HSE程序文件。
1.5.5中国化学工程第六建设公司《程序文件》（2003版）
第二章工程概况
2.1工程项目
2.1.1建设规模
本工程为新建一条规模为20万吨/年离子膜烧碱生产装置，并对现有的相关辅助生产设施和公用工程系统进行改造和扩建，使齐鲁石化氯碱厂烧碱生产能力由25万吨/年扩至45万吨/年。
2.1.2厂址
新建装置位于齐鲁石化乙烯新区氯碱厂内，西临聚氯乙烯装置，北临齐鲁公司铁路专用线，东临第二循环水装置，南临20万吨/年隔膜电解烧碱装置。
2.1.3总体施工工期]
2003年4月30日至2004年9月30日共17个月。
2.2厂区自然条件
2.2.1.1气温
年平均气温12.9℃
极端最高气温41.2℃
极度端最低气温-22.5℃
最热月（七月）日最高平均气温31.1℃
最冷月（一月）日最低平均气温-8.4℃
2.2.1.2空气湿度
年平均相对湿度66%
月平均最大相对湿度81%
月平均最小相对湿度56%
2.2.1.3大气压力
年平均气压101.09kPa
月平均最大气压102.12kPa
月平均最小气压99.78kPa
极端最高气压103.97kPa
极度最低气压98.13kPa
2.2.1.4降雨量
年平均降雨量628mm
日最大降雨量117mm
小时最大降雨量64mm
十分钟最大降雨量23mm
最大年降雨总量1119mm
2.2.1.5经流系数
辅面区0.9
石子区0.8
无辅面区0.8
2.2.1.6降雪
最大降雪深度270mm
设计雪荷载0.3kPa
2.2.1.7风
年主导风向南西南（SSW）
夏季主导风向南到南西南（S-SSW）
冬季主导风向南西南（SSW）
瞬时最大风速（地面以上10米处）40m/s
10分钟平均最大风速（地面以上10米处）24.3m/s
风荷载（地面以上10米处）0.4kPa
年平均风速2.9m/s
2.2.1.8最大冻土深度0.55m（地面以下）
2.2.1.9雷暴日数
年平均日数31天
全年最多日数43天
2.2.1.10土壤电阻率2.5×102欧母•米
2.2.1.11地震烈度七度
2.2.1.12地下水位地面以下30米
2.2.1.13地温（地面以下80cm处）
最热月平均温度（八月）24.5℃
2.2.1.14地础承载能力（自上向下）
第一层黄土状亚粘土容许承载力fk=140-220kPa
第二层粘土及亚粘土容许承载力fk=160-250kPa
2.3工程特点
2.3.1施工场地小,作业环境复杂
为节省投资,节省占地面积,将已闲置的粒碱厂房、粒碱仓库、氯气回收框架拆除、液氯分控制室移位,将二次盐水精制及电解、氯处理、废气处理、氢处理等关系密切的工序集中布置在拆除后的位置上。
2.3.2改造与生产同步进行
一次盐水工序在现有一次盐水的基础上进行改造和扩建，新增的澄清桶（DV-106C）、砂滤器（DF-101DE）及贮槽等设备布置在现有一次盐水装置地域内且将原有砂滤器（DF-101C）移位。
所以既不能影响现有装置的生产又要完成技术改造，施工难度较大。
2.3.3今年不安排大检修，移到明年安排一次大检修，而且检修完成后新装置开车运行，这样有很多工作量都压到大检修期间，施工强度加大。
2.3.4今冬明春是设备制作、安装的高峰期，作业自然环境也是一年中最恶劣的季节，加大了施工难度，需要有效的冬、雨季施工防护措施。
2.3.5工艺难度大
因为工艺物料多为易燃、易爆、易腐蚀、剧毒介质，管道施工要求高，需我公司在各个环节上严格控制质量。
2.4主要工程项目及实物工程量
2.4.1主要工程项目
离子膜烧碱装置扩建工程生产单元组成表
序号
工序名称
工序编号
备注
1
一次盐水工序
01
现有一次盐水扩建
2
二次盐水精制及电解工序
02
新建
3
蒸发工序
03
新建（十化建）
4
氯处理工序
04
新建
5
废气处理工序
05
新建
6
氢气处理工序
06
新建（十化建）
7
原盐贮运
07
现有原盐贮运改造
8
冷冻站
10
现有冷冻站改造和扩建（十化建）
9
液体缸区
14
新建（十化建）
10
碳酸钠炉贮运
17
移建（十化建）
2.4.2主要实物工程量
2.4.2.1设备汇总表览表
设备类型
国内订货
国外订货
合计
台数
总重（T）
台数
总重（T）
台数
总重（T）
容器
142
1755
2
5
144
1760
换热器
35
141
3
5
38
146
机泵
112
66
9
4
121
70
机械
39
153
11
750
50
903
合计
328
2115
25
764
353
2879
2.4.2.2现场制造设备一览表
序号
设备名称
设备位号
规格（mm×mm）
系数
重量（kg）
1
盐水过滤器
DF-101D、E
φ6150×5000
2
16000×2
2
盐溶解槽
DV-101E、F、G
φ9500×5300
3
25100×3
3
粗盐水槽
DV-102B
φ7600×6000
1
17170
4
予混合槽
DV-104C
φ4750×4000
1
14500
5
澄清槽
DV-106C
φ24500×16550
1
166500
6
精盐水受槽
DV-109B
φ4800×5010
1
12500
7
精盐水槽
DV-110D、E
φ8000×12500
2
41700×2
8
化盐水槽
DV-145
φ9500×11950
1
65000
9
杂水槽
DV-119
φ10000×13360
1
57580
10
一次盐水槽
V-2110
φ4500×7700
1
8200
11
过滤盐水槽
V-2150
φ10000×15282
1
95300
12
废水槽
V-2165
φ6400×11435
1
22600
13
碱液中间槽
V-2200
φ6400×10000
1
37240
14
纯水槽
V-2220
φ8000×13000
1
61000
15
阳极液排放槽
V-2280
φ8800×5870
1
26320
16
阴极液排放槽
V-2290
φ7400×5708
1
13500
17
循环槽
V-2851a、b
φ5000×4500
2
8300×2
18
次氯酸钠贮槽
V-2651a、b
φ6000×7000
2
18615×2
19
稀硫酸贮槽
V-2653
φ4500×7000
1
14730
2.4.2.3容（塔）器类汇总表
容器类型
国内订货
国外订货
金属重量（吨）
非金属重量（吨）
台数
重量（吨）
台数
总重量（吨）
合金
或有色金属
材料
重量（吨）
台数
总重量（吨）
反应容器
/
/
/
/
1
~10
/
/
储存容器
49
739.381
Ti
45.17
15
210.53
/
/
Ni
58.92
CS衬里
180.018
SS,CS
455.273
其他容器
47
279.845
Ti
75.3
5
6.78
2
4.8
CS衬里
105.648
CS
98.897
塔器
8
156.25
CS+HRL
CS
140.05
8
142.8
/
/
Ti
16.2
搅拌容器
9
210.024
CS衬里
198.558
/
/
/
/
CS,SS
11.466
合计
113
1385.5
29
370.11
2
4.8
2.4.2.4换热器类汇总表
类型
国内订货
国外订货
台数
材料
重量（吨）
台数
材料
重量（吨）
板式
18
Ti（包括Ti-0.15Pd）
16.23
2
Ni201
3.0
Ni
8.03
哈氏C-276
5.226
SS
2.22
螺旋板式
（螺旋套管式）
3
Ti
0.04
1
Ni201
2.0
管壳式
11
Ti
16.325
/
Ni201
2.0
Ni201
2.0
SS
24.85
CS
14.09
蒸发器
3
SS
35
/
Ni201
12.5
Ni201
12.5
CS
5
合计
35
141.511
3
5+（材料14.5）
注:
以上换热器不含氯压机、氢压机等配套的换热器。
2.4.2.5机泵类汇总表
机泵类型
国内订货
国外订货
合计
备注
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
离心式压缩机
2
1
3
往复式压缩机
3
-
3
离心式鼓风机
4
2.1
4
2.1
转子鼓风机
1
0.8
1
0.8
离心泵
101
~60
4
1.2
107
61.2
往复泵
-
-
-
计量泵
-
-
2
0.17
真空泵
2
3.3
2
3.3
4
6.6
其他机泵
1
-
1
冷水机
合计
112
66.2+
9
4.67+
121
70.87+
2.4.2.6机械类汇总表
机械类型
国内订货
国外订货
合计
备注
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
起重运输
6
~36.7
-
-
6
~36.7
螺旋输送机
1
5
-
1
5
斗式提升机
1
12.2
-
1
12.2
皮带输送机
8
~33
-
8
~33
其他输送机械
17
16.2
17
16.2
机械类型
国内订货
国外订货
合计
备注
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
台数
重量（吨）
其他机械
6
~50
11
~750
17
~800
含电槽、修槽、油压单元、压滤机、干燥机、除尘等
合计
39
153.1
11
750
50
903.1
2.4.2.7工艺管道主要工程量
工艺管道：
35739米
阀门：
2934只
管件：
4340只
2.4.2.8电气部分主要工程量
序号
名称
单位
数量
备注
1
现场操作柱
个
124
2
电源箱
个
102
3
电力电缆
m
42500
其中6KV电缆320m,100KV电缆1500m
4
控制及信号电缆
m
34550
5
电线
m
46900
照明用
6
接地线
m
27130
7
桥架
m
1500
8
钢管
m
23290
电缆保护管
9
型钢
吨
246
作基础型钢及支架用
10
灯具
套
854
11
整流变压器
台
5
序号
名称
单位
数量
备注
12
整流器
台
10
13
110KV开关设备
台
10
14
铜排
吨
110
15
电机
台
128
其中一台6KＶ高压电机
16
2.4.2.9仪表部分主要工程量
序号
名称
单位
数量
备注
1
现场仪表
台
482
2
气动阀
个
180
3
电解槽电压检测器
套
1800
4
总槽电压（差）电流检测器
套
30
5
电缆
m
73900
6
钢管
m
12200
电缆保护管
7
气源管
m
6380
材质316SS
8
仪表阀
个
885
气源管用
9
桥架
m
560
10
型钢
吨
28.5
2.4.2.10土建主要工程量
装置占地面积：
22800m2
总建筑占地面积：
11200m2
总建筑面积：
18095m2
道路长度：
520m
土方量：
8350m3
排水沟长度：
250m
装置绿化面积：
2000m2
装置区砼地坪铺砌面积：
6110m2
2.4.2.11土建主要材料用量
钢筋混凝土：
26000m3
钢筋：
2800t
水泥：
7800t
型钢； 1700t
木材； 750m3
2.4.2.12离子膜烧碱装置建筑物、构筑物特性一览表
2.5工艺流程简述
原盐经皮带输送机送入盐溶解槽（DV-101E/F/G）溶于水后生产粗盐水，定量送入予混合槽（DV-104A/B），按比例定量加入BaCl2、Na2CO3和NaOH，除去盐水中SO2-4、Ca2+、Mg2+等离子，随后送入澄清桶（DV-106），澄清过滤后送电解工序再进行盐水二次精制，通过二次盐水过滤器（F-2140A/B/C）进一步除去固体悬浮物，然后再进入离子交换树脂塔（T-2160A/B/C）进一步将盐水中微量Ca2+、Mg2+等多价阳离子除去，制成使其含量小于规定值的精制盐水，进入电解槽（R-2230A~J）的阳极室，在此盐水经电解被分解产生氯气，反应式如下：
NaCl—e→Na++1/2Cl2↑
Na+通过具有选择性的离子膜进入阴极室。
在阴极室，水经电解被分解产生氢气，反应式如下：
H2O+e→OH—+1/2H2↑
OH—与阳极室迁移来的Na+结合生产32%NaOH。
每台电解槽分离出的氯气及氢气分别汇总后进入氯气处理系统和氢气处理系统，NaOH碱液送入蒸发工序或直接送储运厂销售。
第三章施工部署
3.1施工组织机构
本工程为我公司2003~2004年度重点项目之一，我公司以第二分公司为主体组建齐鲁20万吨/年离子膜工程项目经理部，按项目法组织该工程的施工。
施工组织机构设置
总工程师
安全经理
总经济师
施工经理
办公室
财务部
质安部
设材部
经营部
工程部
项目经理
项目经理：
董冬益工程部主任：
简逖
常务项目经理：
张爱东经营部主任：
梁浩
总工程师：
向绍国设材部主任：
于海
总经济师：
计卫东质安部主任：
邓学杰
安全经理：
丁想卿财务部主任：
陈志伟
施工经理：
张宁海（安装）办公室主任：
王遂义
刘长征（土建）资料室：
张霞
3.1.2部门职责
工程部：
负责施工技术、计量、标准化、档案、技术咨询、图纸管理、综合调度、文明施工、材料报验及设备开箱检验。
经营部：
负责施工合同、预（决）算、材料计划审批、计划统计。
设材部：
负责施工用料和工艺设备的领取，机具、手段用料的采购和管理，计量器具检验，焊接材料管理，现场材料收发。
财务部：
负责财务管理、成本控制、审计。
质安部：
负责工程质量控制和安全技术管理。
办公室：
负责政工、文秘、接待及治安保卫、劳动工资、定额、生活用品、办公用品管理。
3.2施工总目标
2003年4月30日至2004年9月30日总工期17个月
控制点如下：
●2003年6月10日土建开工
●2003年8月30日地下主干管网敷设完
●2003年12月30日主要建构筑物基础施工完
●2004年1月30日土建交安装
●2004年2月10日地面大件设备吊装就位
●2004年3月15日配电室受送电
●2004年4月30日工艺管线安装完
●2004年3月30日动设备安装完
●2004年7月20日电仪联校
●2004年7月30日中交
●2004年9月30日投用
3.3施工阶段部署
针对离子膜烧碱装置的工程特点和工期要求，为确保上述控制点的正点实现，整个工程分为三个阶段组织施工。
第一阶段：
2003年6月-2004年1月，土建开工、地下管网及土建基础、大检修项目施工阶段
本阶段主攻目标是：
旧基础的挖凿除外运、地下管网、建构筑物灌注桩基及设备基础施工；2003年8月地下主干管网施工完，12月建构筑物桩基及设备基础施工完，2004年1月土建交安装，工艺管线预制。
其中：
电解整流（联合）厂房的施工阶段及顺序划分如下：
第一步：
旧基础的挖、凿外运、整平完；
第二步：
试桩、荷载试验完；桩基钻成孔、护壁、钢筋笼、砼灌注、超声波检测完；
第三步：
桩承台（基础）完；基坑回填整平完；
第四步：
电解厂房排架柱预制、吊车梁预制、养生、吊装；钢屋架预制吊装及屋面板外购运入吊装；5T桥式起重机吊装；二层平台现浇钢筋混凝土；
同时，整流厂房现浇柱、板施工；
盐库厂房、卸车台转运站施工，待现场无堆盐后，再开始清除现有地坪，灌注桩基施工；
第二阶段：
2004年1月-2004年5月设备安装，大件设备吊装、工艺管线敷设阶段
本阶段主攻目标是大件设备吊装，设备安装，工艺管线敷设；2004年1月地面大型设备吊装，2004年1月框架大型设备吊装，2004年3月底工艺管线安装完。
必保条件是根据现场施工需要，及时交付施工图纸。
本阶段是施工的关键期，施工中各单位要紧密配合，确保施工安全和工程质量。
第三阶段：
2004年3月-2004年9月电仪安装调试，设备、管线防腐、保温，装置投用阶段
本阶段以工艺管道安装为主体目标，抓好电仪安装；2004年5月仪表联校，抓好单机试车、管道吹扫、气密等各项工作，2004年7月20日“三查四定”完成，7月30日设备、管线防腐保温完，中交。
2004年9月30日建成投用。
3.4施工任务分配
土建一队：
电解、整流主厂房
土建二队：
氯处理工序及废气回收工序
土建三队：
化盐槽及盐库
土建四队：
澄清桶及压滤机厂房
安装一队：
溶盐槽及盐库安装、地网安装
安装二队：
澄清桶设备制安及压滤机安装
安装三队：
电解、整流主厂房设备管道与安装
安装四队：
氯气处理、废气设备制安与外管安装
化工队：
设备管道防腐保温施工
电仪队：
装置电气、仪表安装调试
第四章主要施工方法
4.1土建施工措施
4.1.1地基处理（机械成孔灌注桩）
新装置主要建在原粒碱装置拆除后的空地上，首先需将遗留在地面下的旧基础全部清除，然后再按新设计施工。
设计选用机械成孔灌注桩，我们选用潜水钻机，泥浆护壁成孔工艺具体如下。
4.1.1.1准备工作：
场地整理、定位放线、挖泥浆池、沉淀池和排浆沟，确定钻机移动路线和方法，接通水、电，埋设护筒，准备相应的粘土及泥浆池。
4.1.1.2钻进成孔：
接通第一根钻杆及钻头，对准桩位慢慢放下先空钻，然后缓慢钻入土中，我们采用正循环排渣进行钻进，用泥浆泵将泥浆压向钻机中心，水管向钻头，然后徐徐下放钻杆，破土钻进，当钻至设计标高后，电机可停止运转，泥浆泵仍继续工作，正循环排泥，直至池内泥浆比重达1.1-1.5左右，方停泵提升钻机，然后迅速移位，进行下道工序。
4.1.1.3护壁泥浆与清孔：
在钻进过程中，应随时补充泥浆，调整泥浆比重，其作用是泥浆夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口，达到连续钻进连续排土，保护孔壁，防止地下水渗入而造成坍孔。
钻孔达到设计深度后，应尽量将沉渣捞清，钻头继续在原位旋转，继续注水，用清水换浆。
4.1.1.4混凝土浇筑：
清孔结束应及时安放钢筋笼，吊放钢筋笼时应注意勿碰孔壁，吊入后校正位置垂直，勿使扭曲变形，钢筋定位后及时浇筑混凝土以防坍孔。
混凝土的浇筑应在钢筋笼内安装导管，用吊车将砼料斗吊起，将砼卸入导管内，通过下料漏斗提升导管浇灌。
混凝土所用石子不大于40mm、中粗砂、水灰比不大于0.6，施工坍度宜为18-20cm。
4.1.2土方工程
由于该装置为在老装置内或拆除装置上建设，地下障碍物多，原有建、构筑物基础、地下
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