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催化剂罐现场组焊及试压技术方案

施工组织设计（方案）报审表

工程名称:

中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和Ⅱ常减压装置改造工程70万吨/年催化裂化装置改造编号：

致：

吉林梦溪工程管理有限公司催化裂化项目监理部

我方已根据施工合同的有关规定完成了中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和Ⅱ常减压装置改造工程70万吨/年催化裂化装置改造催化剂罐现场组装施工技术方案，工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。

附：

《中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和Ⅱ常减压装置改造工程70万吨/年催化裂化装置改造催化剂罐现场组装施工技术方案》

承包单位（章）

项目经理

日期

专业监理工程师审查意见：

专业监理工程师

日期

总监理工程师审核意见：

项目监理机构

总监理工程师

日期

《70万吨/年催化裂化装置改造催化剂罐现场组装施工技术方案》审批表

工程名称：

70万吨/年催化裂化装置改造项目代码：

15220808-0202

建设单位审查意见

专业负责人审查意见：

专业负责人：

年月日

主管科长审查意见：

主管科长：

年月日

主管厂长审查意见：

（公章）

主管厂长：

年月日

工程管理部审批意见

项目负责人审查意见：

项目负责人：

年月日

主管经理审批意见：

主管经理：

年月日

文件编号：

JLXM-CHLH-JSFA-48-2009

中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和Ⅱ常减压装置改造工程70万吨/年催化裂化装置改造

催化剂罐现场组装施工技术方案

中国石油天然气第一建设公司

吉林项目经理部

2010年4月30日

版次：

第A/1版

编制及审批表

工程名称

中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和Ⅱ常减压装置改造工程70万吨/年催化裂化装置改造

计划开工日期

2009年6月15日

计划竣工日期

2010年8月20日

施工单位

中国石油天然气第一建设公司

编制人

主

编

人

参

编

人

编制日期

年月日

审核人

年月日

批准人

年月日

70万吨/年催化裂化装置改造催化剂罐现场组装施工技术方案审批栏

职责

姓名

职务

审批意见

签名/日期

编制

王忠伟

静设备责任工程师

审核

邵华

生产办公室主任

冮立成

供应办公室主任

袁泰山

经营劳资办主任

戈铭

质量安全办公室主任

李民

技术办公室主任

批准

卢顺生

项目副经理

1.工程概况1

2.编制依据1

3.主要工程量及检测技术要求1

4.施工准备2

4.1.材料准备2

4.2.技术准备2

4.3.现场准备2

5.现场组装施工技术方案2

5.1.基础验收2

5.2.设备分段到货验收3

5.3.裙座段吊装3

5.4.其它各段吊装3

5.5.环缝焊接4

5.6.防风防雨措施4

5.7.各段平台焊接施工4

5.8.焊缝的射线检测4

5.9.接管安装4

5.10.内构件安装5

5.11.水压试验前检查5

5.12.水压试验5

5.13.水压试验曲线7

5.14.水压试验盲板垫片一览表7

5.15.外部防腐施工7

6.质量保证体系8

6.1.建立质量保证体系8

6.2.质量保证措施8

7.安全保证体系9

8.风险识别及风险消减措施9

8.1.烫伤风险识别及消减措施9

8.2.触电风险及削减措施9

8.3.火灾风险识别及削减措施10

8.4.爆炸风险识别及削减措施10

8.5.登高作业及物品坠落风险识别及风险削减措施11

8.6.机械伤害识别及消减措施11

8.7.有限空间作业12

9.施工机具、设备需求计划12

1.工程概况

吉林石化公司炼油厂140万吨/年催化裂化装置工程中，在装置区东北角布置有三台催化剂罐，由于三台催化剂罐设备直径较大，单台设备重量均超过90吨，因设备外形尺寸及重量超限而无法在制造厂整体制造、运输，所以制造厂分段送达现场，我公司负责其现场组对、焊接、检验和试验等工作内容。

三台催化剂罐的设备直径均为6米，主体材质为Q345R，安装于4米高的混凝土基础上。

因设备直径大、分段数量多，现场焊接量较大，再者均为Ⅰ类压力容器，技术质量要求高；为保证三台催化剂罐现场组焊工作顺利进行和施工质量，特编制本施工方案以指导施工。

计划开工日期：

2010年5月6日；计划交工日期：

2010年7月5日。

2.编制依据

（1）洛阳设计院下发的施工蓝图及相关技术文件；

（2）GB150-1998钢制压力容器；

（3）压力容器安全技术监察规程

（4）GB50461—2008石油化工静设备安装工程施工质量验收规范；

（5）JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定；

（6）JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程；

（7）SH3514-2001石油化工设备安装工程质量检验评定标准；

（8）GB50484-2008《石油化工建设工程施工安全技术规范》

（9）中国石油天然气第一建设公司《质量管理手册》及程序文件；

（10）公司企业标准工程技术文件编写格式规定。

（11）本工程施工组织设计

3.主要工程量及检测技术要求

3台催化剂罐安装于催化装置反再去的混凝土框架基础上，详细设备参数见下表：

表1：

催化剂罐主要技术参数

序号

名称及位号

材质

设备规格

分段

重量

容积

立试压力

安装标高

无损检测

冷催化剂罐D1101

Q345R

φ6000*23247*26/22

5段

91.48吨

536m3

0.975MPa

EL4000

20%RT-Ⅲ级

热催化剂罐D1102

Q345R

φ6000*23241*26

5段

103.9吨

536m3

1.22MPa

EL4000

20%RT-Ⅲ级

废催化剂罐D1103

Q345R

φ6000*21241*26

5段

94.17吨

483m3

1.22MPa

EL6000

20%RT-Ⅲ级

4.施工准备

4.1.材料准备

根据施工方案和总体部署落实施工手段用料，并送达现场预定位置；

积极配合业主与制造厂沟通落实分段设备到货时间及到货顺序；

设备组装用工卡具制作完成，检验试验合格；

按规定对到货的设备材料进行外观检查、几何尺寸检查和随机资料检查合格。

4.2.技术准备

技术准备到底写什么内容？

？

技术人员对各工序的施工人员进行技术交底，使施工队了解设计意图，熟悉施工方案。

4.3.现场准备

4.3.1.作业场地铺垫及障碍物清除

在催化剂罐北侧靠近装置区的空地，必须按照吊装方案的要求进行水密石换填和夯实，以满足吊装用200吨履带吊能正常行走；

根据作业需要，将可能影响催化剂罐组装的障碍物全部拆除。

4.3.2.施工机具准备

（1）现场分段吊装采用我公司已经进场的200t履带吊车。

（2）吊装索具根据吊装的要求提前准备。

4.3.3.施工平台准备

利用装置南侧中部的已有钢平台，进行催化剂罐的梯子平台的预制工作。

5.主要施工技术方案

施工程序如下：

基础验收→到货验收→裙座段吊装→其他各段吊装→环缝焊接→焊后射线探伤→接管定位、安装→内件安装→水压试验→外壁防腐（焊缝预留）→整体水压试验→人孔正式封闭→设备交工验收。

5.1.基础复验

基础验收时需要检查如下几项

（1）交付的基础上是否画出标高基准线和纵、横中心线；

（2）是否有沉降观测点。

基础各部分尺寸的允许偏差见下表

表1

5.2.设备到货验收（内容不全，缺关键项目）

（1）检查设备的方位线标记等标记应清晰可见。

（2）设备表面无可见损伤、变形和锈蚀。

（3）设备管口已封闭。

（4）合格证等相关质量证明文件齐全。

5.3.裙座段吊装

吊装前基础表面铲平，垫铁对称摆放整齐，并用水准仪找平，然后采用400吨或200吨履带吊车吊装催化剂罐的下裙座段安装就位，同时使用两台经纬仪互成90°方向测量垂直度偏差。

吊装前必须检查吊耳是否焊接完毕，加固支撑是否焊接完好。

技术要求：

（1）基础底板水平偏差不大于7mm；

（2）底座环上地脚螺栓孔中心圆直径允差，相邻两孔弦长允差，任意两控弦长允差均不大于2㎜；

5.4.其它各段吊装

其他各段筒节到货验收合格后，即可依次吊装、组对就位。

组对技术要求

（1）筒体直线度偏差不大于H‰（H为上下两个封头外侧的距离）；

（2）上下两封头外侧之间的距离偏差不大于±1.5㎜/m*H；

（3）弯曲度允许值：

任意5000㎜长圆筒段偏差不大于6mm，最大20㎜；

5.5.环缝焊接

组对完毕，经检查合格，

所有焊缝焊接前需要点焊固定，点焊施工要求与正式焊接要求相同。

然后再正式焊接。

采用X型坡口，焊接时Q345R之间使用J507焊条。

20与Q345R之间使用J427焊条，Q235B与Q345R之间使用J427焊条，16Mn与Q345R之间使用J507焊条，16Mn与Q235B之间使用J427焊条。

5.6.防风防雨措施

焊缝正式施焊前需要搭设防风棚，采用脚手架钢管作为支架，围绕设备外部脚手架搭设周向防风棚，为防止火灾发生，防风材料采用阻燃型帆布。

由于将赶在雨季施工，所以顶棚也覆盖阻燃帆布，帆布与筒壁之间采用宽胶带粘贴封闭，防止雨水沿筒壁流下。

5.7.平台梯子安装

因场地条件限制，各层平台必须在筒节就位后再安装；同时，各层平台还可以作为施工用平台方便其他段筒节的施工。

因此，各段平台需要提前预制完毕，在筒节吊装焊接结束及时将平台安装完毕。

5.8.焊缝的射线检测

根据施工蓝图的要求，所有现场A、B类对接焊缝进行20%射线检测，Ⅲ级合格。

焊缝处理的要求如下：

（1）焊缝处理：

焊缝内外表面不得有影响检测的铁锈、氧化皮、焊接飞溅、铁屑、毛刺以及油漆等各种防护层。

焊缝表面及焊缝两侧各25mm范围内的铁锈、油漆等杂物要清理干净，并打磨出干净。

清理方法：

使用钢丝砂轮、角向磨光机、砂纸清理。

（2）对于检测出的问题要先辨明缺陷位置和缺陷类型，然后使用角向磨光机抠出缺陷焊缝，缺陷修补后，必须重新进行相应的无损检测。

然后严格按照规范的要求扩大检测范围进行检测。

5.9.接管安装

筒节安装完毕，现场划线，定位，向监理报验合格后方可开孔焊接接管。

接管内部清根完毕，内部坡口焊接前必须向监理工程师报检并合格。

（1）焊接坡口表面应该光滑，不得有裂纹，重皮，分层，夹渣等缺陷，局部凸凹值应小于1mm，并净除表面熔渣和氧化皮；坡口边缘直线度允许偏差1mm，钝边高度允许偏差±1mm，角度允许偏差±2.5°。

（2）接管法兰面至容器外壁的距离偏差不大于±5㎜；

（3）接管的标高偏差不大于±6㎜；人孔标高偏差不大于±12㎜；

（4）人孔开孔方位偏差不大于±10㎜，接管方位偏差±6㎜（以设备外壁为准）；

（5）开孔中心线到顶封头中心线的距离偏差±6㎜；

（6）接管法兰倾斜度偏差：

±0.5°；

（7）法兰装配偏转偏差不大于1.5㎜。

5.10.内构件安装

筒体内部构件有检修平台支架，内部爬梯、逆止阀等，待具备安装条件后再进行安装。

安装位置及要求严格按设计文件及图纸执行。

5.11.水压试验

（1）罐体本体及与本体相焊的焊接和检验工作全部完成。

（2）罐体开孔补强圈焊缝用0.4～0.5MPa的压缩空气检查焊接接头质量合格。

（3）罐体找正、找平工作已完成。

（4）基础二次灌浆达到设计强度要求。

（5）施工资料完整。

（6）试压方案已经批准。

5.12.水压试验

必须在所有现场焊缝焊接完毕，并无损检测合格，向监理公司报验合格后再进行水压试验。

水压试验采用消防水，消防水源位置待定。

试压管线连接方法如图1所示：

注水前，必须将设备接管用盲板等封堵完毕，个别接管预留除外。

从水源位置接上水管线至设备下部的入水口。

从罐体最下部的接管连接阀门、管线，作为放水线。

上水线采用DN50的碳钢管线，阀门采用焊接DN50截止阀，增压线使用DN20的无缝碳钢管。

经试压小组成员检查上水管线、防水管线、阀门、盲板、压力表等项合格后，方可上水试压。

试验开始时利用消防水自身压力对设备注水。

当因消防水压力故障无法将设备注满水时，即开始启用备用的水箱→上水泵→上水管线对罐内注水。

当罐内注满水时，即开始启用增压泵对罐内泵水增压，直到试验压力。

达到试验压力后稳压30分钟，然后放水降压到试验压力的80%，并保持压力足够长的时间，检查所有焊接接头和连接部位无渗漏，无可见变形，无异常声响。

试验过程中如有渗漏修补后重新试验。

经联合检查水压试验合格后，即开始防水。

试验结束防水时，为节约用水，前两台设备放水时直连到下一台设备上水管线上，当水压力不足时启用上水泵。

第三台催化剂罐放水时直接排到消防系统。

水压试验连线系统图图1

试验过程中的特别注意事项：

（1）对罐体内注水过程中，设备顶封头中央的接管保持开放状态，直到接管溢流出水，再将此接管封闭盲板。

（2）注水时保持1、2号压力表不连接，直到从压力表接管处溢流出水时再接压力表。

（3）水压试验全过程中严禁敲打罐体。

（4）试验压力以1号表的读数为准，2号压力表的读数为参考值。

（5）试验完毕，经项目质量检查员确认设备顶部中央的接管保持开放状态，否则严禁放水。

（6）水压试验的同时，在充水前、充水1/3时、充水2/3时、充满水后24h时、放水后，作基础沉降观测。

基础沉降应均匀，不均匀沉降量应符合设计文件的规定。

5.13.水压试验曲线

水压试验曲线图图2

5.14.水压试验盲板垫片一览表

插入式盲板（两法兰间盲板）的厚度按照GB150进行计算，其最小厚度可按下式进行估算：

δ=0.433Dc

式中：

δ为盲板计算厚度最小值㎜；

Dc为公称直径㎜；

Pc为设计压力Mpa；

[σ]t为材料在试验温度下材料的许用应力MPa。

计算时取163MPa。

以最大口径接管为例，计算盲板厚度为：

δ=0.433*200*

=15.17mm

确定盲板如下：

三台催化剂罐接管封堵用盲板统一选用δ=20mm，Q235B钢板进行焊接。

人孔用自身的人孔盖封堵。

封堵用垫片采用中压耐油石棉橡胶垫片。

5.15.外部防腐施工

催化剂罐整体安装完毕，焊接结束后，并射线检测合格后，开始对罐体外壁进行防腐施工。

防腐施工要求：

喷砂除锈，达到Sa2.5级合格标准，涂漆要求见下表。

表3

项目

涂料类型

参考牌号

涂装层数

涂覆量kg/㎡

标准膜厚μm

喷涂

涂刷

底漆

厚膜型无机富锌底漆

SDZINC1500N

0.38

0.47

面漆

有机硅耐热面漆400

THERMO400SIVLER

0.1

0.13

总计

6.质量保证体系

6.1.建立质量保证体系

质量保证体系见图3

6.2.质量保证措施

（1）成立试压小组，及时检查施工情况，对检查出的问题应及时整改。

（2）严把器材、机具使用检验关，所用到得计量器具必须在检测合格期限内使用。

（3）严格执行自检、互检、专检，并作好检查记录。

（4）严格按照焊接工艺卡要求进行焊接作业。

（5）坡口清根焊接前要严格打磨，经监理及有关人员检查合格后再施焊。

质量保证体系图3

7.安全保证体系

安全保证体系图4

8.风险识别及风险消减措施

8.1.烫伤风险识别及消减措施

8.1.1.烫伤风险识别

作业区域存在的烫伤风险主要有：

气焊切割作业后熔融铁水降温产生的高温、电焊焊接作业焊渣飞溅伤人、电焊把线局部温度过高

8.1.2.烫伤风险消减措施

（1）作业人员要认真学习安全技术操作规程，作业时穿戴符合要求的劳保用品

（2）作业完毕后，对温度过高区域进行及时处理（如：

气焊切割作业后熔融铁水、及时作业完毕关闭焊把嘴、割把嘴等）

（3）对存在烫伤的危险源进行及时处理（如：

把线局部破损，造成局部温度过高）

8.2.触电风险及削减措施

8.2.1.触电风险识别

（1）非电气作业人员从事电气作业。

（2）现场电气设备进行电缆接引或临时电缆接引，关闭电源后，没有挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。

（3）电缆发生破损、裸露

（4）操作人员违反操作规程操作

8.2.2.触电消减措施

（1）非电气作业人员禁止从事电气作业

（2）施工用电严格执行GB50484-2008《石油化工建设工程施工安全技术规范》

（3）操作人员要持特种作业证上岗操作

（4）操作人员要认真执行电工安全技术操作规程

（5）现场作业每天对用电线路进行检查，对出现破损的用电线路进行维护。

（6）线路停电后，用电设备均应拉开电源开关，并挂上“严禁合闸”警告牌。

（7）在潮湿部位施工，照明应采用安全电压为12V行灯。

（8）所有用电设备必须可靠接地。

（9）在临近高压线路施工时，应设置防护遮栏，确保安全距离。

8.3.火灾风险识别及削减措施

8.3.1.火灾风险识别

（1）员工携带烟火进厂；

（2）动火作业没有采取有效措施；

（3）动火作业人员违反操作规程操作；

（4）用电设备负载过高，局部引起火灾；

（5）氧气、乙炔瓶摆放的安全距离不符合要求；

（6）防风棚着火。

8.3.2.火灾消减措施

（1）动火作业前，必须办理工业动火作业票，方可进行动火作业

（2）动火作业要采取有效防火措施

（3）电器开关及导线的载流量要符合用电设备负载要求，避免过热引发火灾。

（4）要经常进行现场消防安全检查，发现火灾隐患，检查人员要及时下发《HSE监督检查记录表》，责任单位要按期整改

（5）氧气、乙炔使用必须满足安全距离要求。

（6）防风棚必须使用阻燃型材料搭设，焊接作业区周围配备足够数量合格的灭火器。

8.4.爆炸风险识别及削减措施

8.4.1.爆炸风险识别

（1）现场存在的爆炸风险主要是氧气、乙炔的安全距离不符合要求

（2）电气开关没有安全防爆装置

8.4.2.爆炸消减措施

（1）氧气瓶和乙炔瓶的安全距离必须符合规程要求，即氧气瓶和乙炔瓶与动火点的安全距离不得小于10m。

（2）氧气瓶和乙炔瓶的水平间距不应小于5m。

（3）氧气瓶不能曝晒，在使用中必须顷斜放置并且要与地面成15度左右夹角。

（4）乙炔瓶不能倒立放置。

（5）电器开关必须安装防爆装置。

8.5.登高作业及物品坠落风险识别及风险削减措施

8.5.1.登高作业及物品坠落风险识别

（1）登高作业人员违反安全管理规定，没有挂安全带或使用安全带不符合要求

（2）作业人员安全意识淡薄，高出乱认物品

（3）作业区域没有设成警戒区域

（4）登高作业时，现场没有监护人

8.5.2.登高作业及物品坠落风险消减措施

（1）作业区域下方要用警戒绳围栏成警戒区域，作业时禁止警戒区域内有人员走动。

（2）登高作业时现场必须设专人进行监护。

（3）登高作业要严格遵守安全操作规程，穿戴符合要求的劳保用品

（4）登高作业时，施工人员配备工具袋，防止施工工具和工件坠落

（5）作业人员严禁向空中抛投杂物。

8.6.机械伤害识别及消减措施

8.6.1.机械伤害风险识别

（1）违反操作规程，给人带来伤害

（2）设备存在隐患，没有及时进行修理

（3）操作人员没有经过培训，上岗进行操作

8.6.2.伤害风险削减措施

（1）作业人员要严格执行安全操作规程进行操作

（2）要定期对设备进行检查及保养，发现问题要及时停止作业，进行维修

（3）机械操作人员必须持证上岗，定期进行安全操作培训；

8.7.有限空间作业

8.7.1.有限空间作业风险识别

（1）催化剂罐内部焊接窒息；

（2）催化剂罐内部易燃物起火伤人。

8.7.2.伤害削减措施

（1）催化剂罐内部焊接时在不影响焊接的条件下注意通风；

（2）催化剂罐内部做检测试验用的易燃物及时清除。

9.施工机具、设备需求计划

序号

机具、设备名称

型号

单位

数量

备注

履带吊

400t

台

主吊吊车

履带吊

200t

台

主吊吊装

汽车吊

50t

台

配合吊装

客货车

1.5t

台

运送垫铁

电焊机

台

经纬仪

J2—2

台

设备安装

水准仪

S3—D

台

垫铁找平

氧气瓶

个

乙炔瓶

个

角向磨光机

φ150/φ125/φ100

台

焊条烘干箱

台

焊条保温箱

台

千斤顶

台

倒链

10t、5t、3t

台

喷砂设备（含喷枪、砂罐）

套

除锈刷油

X射线机

3005型

台

直流稳压源

12V2%

台

有限空间作业

阻燃帆布

㎡

500

防风棚

脚手架管

φ48L=6m

根

1000

钢跳板

200×3000

块

400

阻燃帆布

㎡

300

防风防雨

宽胶带

卷

无缝钢管

DN50*6

350

上水及放水管线

无缝钢管

DN20*4

升压、压力表线

压力表

量程3MPa（1.6级精度）

块

四用四备

消防水带

DN65*8

150

上水线

焊接型截止阀门

DN50

个

上、放水阀

焊接型截止阀门

DN20

个

压力表、升压阀

紧固管卡

DN50

个

中压耐油石棉橡胶板

㎡

垫片

钢板

δ=20㎜

㎡

盲板

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