塔器安装技术方案.docx

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塔器安装技术方案

中国XXXXXX石化公司石油二厂

塔器安装施工技术方案

编　制:

xxx

审　核:

xxxxx

批　准:

xxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

二○一一年二月

目录

1前言1

1.1编制依据1

1.2适用范围1

2工程概况及特点1

2.1工程概况1

2.2工程特点1

3施工程序2

4基础验收2

5材料到货验收2

6内件到货验收3

7壳体组对3

8焊接管理4

8.1焊工管理4

8.2焊接设备管理4

8.3焊接工艺评定4

8.4焊材管理5

8.5气象管理5

8.6焊接工艺6

9焊缝检验7

9.1外观检查7

9.2无损检测7

9.3焊缝返修7

10焊后热处理8

11产品焊接试件9

12设备的找正9

14内件安装10

15清理封闭11

16防腐、保温施工11

16.1施工程序11

16.2施工准备11

16.3施工方法12

17.塔器防火施工13

18.质量管理措施13

19.HSE管理措施14

20施工设备、机具、计量器具及手段用料计划15

1前言

1.1编制依据

1.1.1施工图纸；

1.1.2TSGR0004--2009《固定式压力容器安全技术监察规程》；

1.1.3GB150-1998《钢制压力容器》；

1.1.4JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；

1.1.5JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》；

1.1.6JB/T4710-2005《钢制塔容器》；

1.1.770B121-2001《碳钢压力容器工程技术条件》；

1.1.870B109-2003《一般容器内构件技术条件》；

1.1.9JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；

1.1.10JB4747-2002《压力容器用焊条订货技术条件》；

1.1.11《压力容器现场组焊质量手册》及《压力容器现场组焊质量控制程序》；

1.2适用范围

　　本方案仅适用于塔C2301、C2302、C2303的安装施工，包括现场组焊、内件安装及水压试验等施工，塔器吊装另行编制方案。

2工程概况及特点

2.1工程概况

吸收塔和脱吸塔合二为一，吸收塔在上，外形尺寸为φ2800×26，脱吸塔在下，外形几何尺寸为φ3400×34，设备自重233t，内件重10t，总重275t，顶标高79m。

分四段进行吊装。

稳定塔外形尺寸为φ3056/φ3668×52059×28/34，总重203.082t，顶标高52.059m，分两段进行吊装。

再吸收塔外形尺寸为φ2044×22，设备自重38.156t，总重58.9t，顶标高26.472m，整体吊装。

塔器详细技术参数和分段位置见附表一。

2.2工程特点

2.2.1工期紧、焊接工程量大

　　采购、加工、运输、现场组焊、焊后检验及热处理等工序多，工期较紧。

2.2.2质量要求高

焊接接头系数均为1.0，且需进行100%无损检测和热处理，监理及业主对质量要求高。

2.2.3设备组焊的工序复杂，预热、焊接、焊后热处理、无损检测等工序交叉进行，施工组织难度大。

2.2.4施工地点地域气候特殊，温度较低，且施工时期还处于温度较低的月份，施工条件恶劣，应做好防冻措施。

2.2.5　设备采用分段吊装就位，大型吊装多，空中组对难度大，质量要求高。

施工中存在大量高空作业，安全隐患多，应重点控制。

3施工程序

施工程序如下：

基础验收　　　设备验收　　　内件验收　　　设备梯子平台预安　　　设备吊装　　　　设备组焊　　　　水压试验　　　　内件安装　　　　封孔检查　　　　设备保温

其中设备吊装方案另行编制。

4基础验收

4.1各塔在安装前设备基础应验收合格。

基础上应明显的画出标高基准线、纵横中心线。

相应构筑物上应标有坐标轴线，设计要求做沉降观测的基础要有沉降观测水准点。

4.2基础表面在塔器安装前应进行修整，铲好麻面，基础表面不得有油垢和疏松层，放置垫铁处至周边50毫米铲平，其水平度允差不超过2㎜/m；预留地脚螺栓孔内杂物清理干净。

设备基础的允许偏差

序号

偏差名称

允许偏差植（mm）

1

基础坐标位置（纵横轴线）

±20

2

基础不同平面的标高（不计表面灌浆层高度）

+0

-20

3

基础上平面外形尺寸

±20

4

基础上平面的不水平度（包括每米

地坪上需要安装设备的部分全长

5

10

5

地脚螺栓相邻或任意两孔弦长

±2

6

地脚螺栓孔中心圆直径

±2

5材料到货验收

C2301（C2302）分4段到现场，C2303分2段到现场，C2304整体到现场，到现场后卸于鞍座上（鞍座型式见附图一），所有设备均为热处理设备，所有与受压元件相焊的部件应提前在制造厂完成，现场进行梯子平台的安装及分段组焊。

5.1所有材料到货时制造厂必须提供原材料质量证明书和产品质量证明书且原材料必须符合图纸、GB150-1998及《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求。

5.2制造厂的产品质量证明书应标明材料名称、主要尺寸、检查记录及尺寸偏差、质量检验责任工程师签字及盖有单位质量检验章。

原材料有探伤、热处理要求的必须附有探伤和热处理报告，封头出厂前的组装记录。

5.3根据到货清单上的规格、数量、材质认真清查实物。

5.4壳体表面与坡口

材料到货后表面或断面上不得有裂纹、焊疤、夹渣和分层等，表面缺陷的深度不得大于钢板厚度负偏差的一半。

壳体筒节及封头上的坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，坡口防护完好，坡口形式尺寸应符合规范要求。

6内件到货验收

到货的塔盘（或利旧的塔盘）部件质量标准应符合下列规定：

塔盘构件尺寸质量标准

部件名称

长度允许偏差值

宽度允许偏差值

检验方法

塔盘板

0

-4

0

-2

钢尺检查

受液盘

降液板

塔盘板允许弯曲度

塔盘板长度

允许偏差

检验方法

＞1500

≤3

拉线、钢尺检查

7壳体组对

7.1现场组对

在塔器南侧摆放四对鞍座，提前摆放到指定位置，待现场设备到货后直接摆放于上，待设备验收合格后进行梯子、平台的安装，安装时不得妨碍吊装。

分段设备全部在空中进行组对焊接。

7.2筒体组焊

7.2.1采用正装法进行筒体组对，在组对口下1.5m处搭设临时操作平台，以满足组对及焊接需要。

7.2.2组对时，在上口外侧每隔约1000mm焊一块定位板，再将上面一圈筒节吊放上去，上、下两圈筒节的四条方位母线必须对正，其偏差不得大于5mm。

组对时，用经纬仪进行设备的找正。

7.2.3用组对卡具调整间隙、错边量。

组对完成后按下列要求进行检查。

（1）壳体环缝对口错边量应符合以下规定：

对口处钢材厚度δ（mm）

B类焊缝对口错边量b（mm）

26、28、32、34

≤5

（2）组对后形成的棱角E，用长度不小于300mm的直尺检查，E值不大于钢板厚度δ的1/10，且不大于3mm。

7.2.4分段组焊后，应按下列各项数据检查：

（1）吊装段形成后，检查对应筒节的周长及圆度。

（2）组对棱角度用不小于300mm的直尺检查，E≤5mm（δ24≤4.4mm）。

（3）筒体直线度小于等于高度的千分之二且不大于20mm。

7.3吊装段组对

7.3.1为了使设备在高空组对环口时能顺利进行，应在每各吊装段的上口均布焊接八块导向筋板，并在环缝上下段的0主轴线设置一套限位卡具（卡具型式见附图二），以利于设备组对就位。

导向筋板和限位卡具结构如下图所示：

7.3.2吊装段组对后应符合以下条件：

（1）壳体直线度应符合以下规定：

任意3000mm长圆筒段偏差不得大于3mm，圆筒长度小于等于15000mm，偏差不得大于L/1000。

（2）筒体总长度：

允许正偏差为高度的千分之二且不大于35mm。

（3）底座标高允差10mm。

中心线位置允差不大于10mm。

（4）方位允差：

沿底座环外周边测量弧长应不大于15mm。

（5）筒体直线度：

小于等于高度的千分之二且不大于28mm。

（6）校正完毕，应立即对称均匀拧紧地脚螺栓的螺母，螺栓上端应露出螺母3～5扣，并将垫铁与垫铁点焊牢固。

8焊接管理

8.1焊工管理

参加塔器现场组焊的焊接作业人员必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》国质检锅[2002]109号的要求进行考试合格，持有质量技术监督部门颁发的有效的合格证书，并报验合格。

8.2焊接设备管理

所有的设备进场后，按要求报验，检查合格后，方可投入使用。

本设备焊接为焊条电弧焊，焊机型号为ZX7-400和ZX7-630，焊机和焊接电源都应处于完好状态，并设专人对设备进行管理。

8.3焊接工艺评定

焊接施工前，应根据设计要求和施工需要，进行焊接工艺评定准备，施工前必须待焊接工艺评定报验合格后方可进行。

需持有的焊接工艺评定如下：

　　　　　　　　　　　　　　　焊接工艺评定列表

序号

焊件名称

焊接工艺评定编号

焊接方法

焊材

热处理

适用厚度（mm）

适用本工程材质

1

吸收塔、稳定塔组焊

PQR-015-2007

SMAW

J427

有

5-64

Q245R

2

钢结构及平台梯子

PQR-024-2007

SMAW

J422

无

5-64

Q235A、Q235B

8.4焊材管理

8.4.1本工程现场组焊使用的焊材应满足JB4747-2002《压力容器用焊条订货技术条件》的规定。

8.4.2焊材的管理严格执行项目《焊材管理规定》，保证从源头、运输、储存、发放及回收等各种环节进行焊材进行控制，从而保证焊材质量。

8.4.3用于塔器施工的焊接材料必须具有质量证明书，焊材设专人负责保管、烘干和发放工作。

存放焊接材料的库房必须严防潮湿，通风条件良好，室内湿度在60%以下，温度不低于5℃。

焊材应按其使用说明书进行烘干和保温，若焊条说明书无烘干要求，则本工程用焊接材料按下的要求进行烘干。

　　　　　　　　　　　　　　　焊条烘干要求

序号

焊条牌号

烘干温度

烘干时间

保存温度

备注

1

J427

350℃

1h

100℃~150℃

塔器本体焊接

2

J422

150℃

1h

100℃~150℃

按说明书的规定包装良好的也可不进行烘干。

8.4.4焊条在箱内烘干时层状铺设，不同种类不同规格的焊材应分开烘干。

每次烘干，箱内焊条层数不宜超过3层。

8.4.5焊条电弧焊时领取焊条用性能良好的保温筒盛装，焊条在保温筒中保存时间不能超过4h，当超过时，应重新进行烘干，但重复次数不能超过两次。

烘干超过两次的焊条不能再用于本体及受压元件的焊接。

8.5气象管理

建立气象管理制度，及时、准确收集气象预报，做到施工现场气象情况早知道、早安排，对不利于施工的天气情况及时做出防护措施，并建立天气记录台帐。

在以下不利于焊接施工环境中应在采取有效的防护措施后，方可进行焊接：

雨天；

环境相对湿度＞90%；

手工焊时，环境风速超过8m/S；

8.6焊接工艺

8.6.1焊接方法与焊材选用

焊接方法与焊材选用表

序号

设备名称

焊接部位

焊接方法

部位材质

焊材牌号

备注

1

吸收塔

壳体、封头

SMAW

Q245R

J427

裙座

SMAW

Q245R

J427

2

稳定塔

筒体

SMAW

Q245R

J427

3

各塔

梯子平台

SMAW

Q235A

J422

注：

SMAW为焊条电弧焊

8.6.2焊接坡口

坡口的加工采用全部机械加工方法，如因现场条件局部进行火焰处理时，需对坡口表面进行打磨。

（1）坡口表面应光滑，不得有裂纹、重皮、分层、夹渣等缺陷。

局部凸凹值应小于1mm,并除净表面熔渣及氧化皮。

（2）坡口边缘直线度最大允许偏差为1mm，钝边高度允许偏差为±1mm，坡口为对称的X型坡口，角度为50－55°。

（3）坡口及其边缘50mm范围内应除净污锈并露出金属光泽。

8.6.3焊接施工工艺

（1）焊接程序

现场设备为热处理设备，组焊时按吊装顺序从下至上分段进行组焊。

（2）焊接预、后热

在环境温度低于0℃时，应在始焊处100mm范围内用氧乙炔火焰预热至15℃以上。

焊后不进行后热。

8.6.4焊接要求

（1）定位焊焊完检查无缺陷后进行正式的焊接，施焊过程中应保证起弧和收弧的质量。

起弧不得在坡口外，收弧应将弧坑填满；焊接时采用多层多道焊，每层焊缝厚度不大于6mm，每道焊缝宽度不大于8mm，层道间焊接接头应错开。

（2）焊接从打底至盖面应连续焊接完成，如果中断，则应保持焊缝的温度不低于预热温度的最低限，直到焊接恢复。

（3）壳体焊接前预热完成后，先焊外侧坡口，在内侧进行清根并仔细检查，然后焊接内侧焊缝，环缝焊接时安排4～8名焊工均匀布置，采用分段退焊法焊接。

8.6.5定位焊

（1）组对完毕后进行定位焊接，定位焊与正式焊接工艺相同，需预热的部分采用火焰加热的方法对坡口点焊部位进行预热，定位焊焊缝长度不小于80mm，焊缝厚度为8mm，相临两焊点间距不大于500mm。

（2）定位焊收弧应引向一侧坡口，点焊焊缝的起止点应修磨成缓坡状。

整条焊缝的定位焊点应均匀分布，其表面不得有裂纹等缺陷。

定位焊完成后应尽快安排正式焊接工作，避免定位焊点长期受力。

（3）临时部件拆除时，不得将附件从母材上敲掉，卡具和支撑件采用火焰割除的方法，余留部分下不小于2mm，然后用磨光机打磨光滑。

（4）焊接清根时应将定位焊的熔敷金属清除，并用磨光机将渗碳层和氧化层打磨干净，打磨后的坡口形状，应宽窄深浅基本一致。

8.6.6焊接工艺参数

　　　　　　　　　　　　　　　Q245R、Q235A焊接工艺参数

焊接层数

焊接方法

焊材及规格

电源特性

电流（A）

电压（V）

速度cm/min

1

SMAW

J427φ3.2

直流反接

90~110

22~26

8~11

2

SMAW

J427φ4.0

直流反接

140~180

22~26

8~16

3

SMAW

J427φ4.0

直流反接

140~180

22~26

8~16

4

SMAW

J427φ4.0

直流反接

140~180

22~26

8~16

9焊缝检验

9.1外观检查

焊接完毕后焊缝与母材应圆滑过渡，成形良好。

焊缝表面不得低于钢板表面。

焊接接头表面不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、存在；母材上不应有电弧擦伤，不得有咬边缺陷。

上述缺陷处理合格后，在距离焊缝50-500mm范围内用记号笔标识焊缝号、焊工代号和焊接日期，严禁用钢印方式标识。

设备壳体焊缝对接接头的余高应≤3mm。

角焊缝的焊角高度应符合设计要求，设计无规定时取焊件中较薄者之厚度，表面应向母材圆滑过渡。

补强圈的焊角高度应为补强圈厚度的70%，且不小于8mm。

9.2无损检测

塔器组焊焊缝为B类焊缝，进行100%RT或TOFD检测，Ⅱ级合格。

9.3焊缝返修

9.3.1表面缺陷

焊接接头缺陷允许修磨，缺陷经修磨消除后，其厚度不应小于名义厚度减去钢板负偏差，否则应进行补焊。

9.3.2非表面缺陷

（1）非表面缺陷的所有返修必须经质量检查人员会同专业技术人员，确定缺陷的位置、深度，制定返修措施后通知焊工返修。

返修工作必须由技术熟练的焊工承担。

（2）非表面缺陷的返修采用碳弧气刨或打磨的方式进行清除，焊接坡口应打磨成圆滑过渡的形式并去除坡口的渗碳层和氧化层，补焊坡口表面采用渗透或干磁粉法方法进行检测，检测合格后方能施焊。

（3）消除缺陷应控制在钢板厚度的2/3以内（从返修侧表面计算），如超过焊接接头深度的2/3仍残留缺陷时，应立即停止清除并进行补焊，然后在其背面再次清除缺陷，进行补焊。

补焊长度应大于50mm。

（4）补焊的预、后热及焊接工艺参数与正式焊接工艺要求相同。

（5）同一部位的返修次数不得超过两次，如超过两次，必须在项目焊接责任工程师的批准情况下，制定方案，采取措施并备案记录。

（6）补焊完成后应采用与焊补前相同的方法对焊补处的内部质量进行无损检测，其检测项目和要求与原焊缝相同。

10焊后热处理

10.1焊后热处理作业程序：

作业准备→检查→固定热电偶→布置加热器→包保温棉→接线检查→通电升温→恒温→降温→热处理结束→硬度检测→记录整理

10.2热处理工艺要求

10.2.1热处理温度

材质

热处理温度℃

恒温时间（min）

备注

Q245R

620±20℃

60

热处理作业400℃以下时升温和降温速度不限。

400℃以上升温速度不超过220℃/h，最小可为50℃/h。

降温温速度不超过275℃/h，最小可为50℃/h。

10.2.2热处理工艺曲线

10.2.3热处理工艺要求

（1）热处理加热宽度，从焊缝中心算起，每侧不100mm。

（2）焊件在升温期间，加热区内任意长度内的温差不得大于120℃。

（3）焊件在保温期间，加热区内最高与最底温度之差不宜大于65℃。

（4）热处理加热区以外100mm范围内应予以保温，且管道端口应封闭,保温选用硅酸铝保温棉或其它质量较好的保温棉，保温厚度≥100mm，保温时应绑扎牢固。

（5）测温点布置

热电偶均布在圆四周，设备4个。

10.3　硬度检测

热处理后进行布氏硬度试验，试验部位为：

每条环缝一处，每处包括焊缝一点，热影响区和母材每侧各一点，共5点，试验结果符合HB≤200为合格。

热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复检，并查明原因，对不合格焊接接头重新进行热处理。

11产品焊接试件

本工程涉及现场组焊的三台塔器（C2301、2302、2303）均不需要做产品焊接试件。

12设备的找正

12.1设备底座标高的找正以基础上的标高基准线为基准；中心线位置以基础上的中心划线为基准；立式设备的铅垂度应以设备两端部的测点为基准。

12.2用经纬仪找正与找平应在同一平面内互成直角的两个或两个以上的方向进行，偏差不大于H/1000且不大于30mm。

12.3设备找平时，应根据图纸要求用垫铁（或其它专用调整件）调整精度，不应拧紧或放松地脚螺栓及局部加压等方法进行调整。

12.4垫铁设置应符合下列要求：

12.4.1塔器在每个地脚螺栓左右各放置一组垫铁，平垫铁规格为180×75mm，斜垫铁规格为200×65mm。

12.4.2垫铁调整根据安装标高，用水平管抄平0°、90°、180°、270°方位的八组垫铁。

待设备找正结束后再楔紧其余各组。

12.4.3相邻两组垫铁的间距不超过500mm。

12.4.4斜垫铁须成对使用，垫铁斜面须相向使用，搭接长度不小于全长的3/4，斜垫铁下须有平垫铁。

12.4.5尽量减少每一组垫铁的块数，最多不得超过四块；放置平垫铁时，最厚的放在下面，最薄的放在中间。

12.4.6垫铁放置须整齐，平稳，接触良好；垫铁表面油污等须清除干净。

13水压试验

13.1试压准备工作

13.1.1在设备安装前提前对塔器与管道的接口加设盲板，并封闭人孔，设备与管线分别进行试压。

13.1.2试验前安装好压力表，顶部与底部各一块，压力表精度不低于1.5级，压力表最大值为试压验力的1.5至2倍。

13.2　试压过程

13.2.1试验采用消防水进行，预先用消防水充满塔器旁边的D301罐，然后通过罐D301用抽水泵向塔里充水，待水充满后，接上试压泵进行试验，待设备壁温与试验水温基本相同时，缓慢上升压力达到规定试验压力，稳压30分钟，然后将压力降到设计压力至少保持30分钟。

塔器试压流程见附图三。

13.2.2各塔试验压力如下：

序号

设备名称

设计压力

试验压力

备注

1

吸收塔

1.88

2.36

2

解吸塔

1.99

2.69

3

稳定塔

1.7

2.49

4

再吸收塔

1.88

2.36

13.3试压检查：

以在规定时间内无损坏、宏观变形、异常声响、泄漏及微量渗透、压力表指针不下降为合格。

13.4试验后处理

试验完成后，按要求在指定点进行排水。

14内件安装

14.1内件安装流程如下：

支撑点测量→塔盘板安装→通道板拆装→清理杂物→检查人员最终检查→通道板安装→人孔封闭→填写封闭记录。

14.2塔内件到货后（或利旧），业主、监理和施工单位技术、质量和采办人员须对浮阀数量、规格和质量进行验收。

验收合格在设备水压试验完毕后进行安装。

14.3内件安装前，应清除表面油污、焊渣、铁锈、泥沙及毛刺等杂物，对塔盘零部件还应编注序号以便安装。

14.4施工人员穿戴整洁，工鞋干净防滑，人体不得踏在塔上安装塔盘须由下向上，逐层安装逐层检查、记录，固定牢靠后方可进行下层安装。

14.5施工人员除携带该层紧固件和必要工具外，严禁携带多余的部件，每层塔盘安装完毕后，必须进行检查，不得将工具等遗忘在塔内。

14.6塔盘的运送可采用吊车或卷扬机（2T）进行，运行至人孔平台然后进行安装。

塔盘安装质量标准

项次

检查项目

允许偏差值

每层最少测量点

检验方法

1

塔盘板300mm范围内

2

任意

水平仪、钢尺、拉线检查

2

塔盘上表面水平度

15

10

15清理封闭

15.1塔器等应在内件安装前进行一次清理，内件安装结束后再进行封闭前清理并形成清扫记录。

15.2对工艺吹扫试压后需二次清理封闭的设备封孔时，人孔的垫片应用临时垫片。

13.3设备封闭的工作包括：

内部构件安装质量的最终检查、杂物、异物及浮锈的清理清扫。

15.4设备内部经监理检查确认合格后，及时封孔并填写容器封闭记录。

16防腐、保温施工

平台、梯子的防腐施工在现场施工，按钢结构防腐要求统一执行，设备的防腐在制造厂进行，局部补漆可在现场进行。

保温工作在设备组焊完毕后进行，再吸收塔保温厚度为80mm，其余塔器保温厚度为100mm，保温时从下至上进行。

16.1施工程序

16.2施工准备

16.2.1施工人员入场要进行安全技术交底，并取得相应的资格证。

16.2.2材料到货验收

（1）保温材料及保护层材料具有产品质量证明书和出厂合格证，其规格、性能应符合设计文件及相关规定。

（2）材料抽检复验。

同规格10箱应抽检2箱，如不合格再抽检2箱，再不合格则判定该批材料不合格。

（3）受潮的保温材料必须进行干燥处理，合格后方可使用，当经过干燥处理后仍不能恢复合格性能的不得使用。

（4）保温材料应按材质分类存放，在保管中应根据材料品种的分别采取防潮、防水、防冻及防挤压变形等措施，其堆放高度不宜超过2m，露天堆放应选择地势较高处，且下设大于200mm的垫层，上盖防雨布。

16.2.3施工方案审批结束，并进行安全技术交底

16.2.4进行保温施工前应具备的条件

（1）支持件及固定件安装完毕。

（2）平台梯子支架、管线支架和仪表接管部件等均已安装完毕。

（3）设备试压完毕。

（4）设备表面防腐验收合格。