常压炉施工技术方案.docx
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常压炉施工技术方案
500万吨/年常压蒸馏装置
常压炉施工技术方案
编制：
审核：
批准：
中国石油天然气第七建设公司宁夏项目部
2010年11月
方案审批表编号：
方案名称
常压炉施工技术方案
编制单位
中国石油天然气第七建设公司宁夏项目部
审
核
意
见
审核意见：
总承包商HSE工程师：
年月日
审核意见：
总承包商QA/QC工程师：
：
年月日
审核意见：
总承包商专业工程师：
年月日
批
准
意
见
审批意见：
总承包商总工程师：
年月日
1、前言
1.1编制说明
本施工方案仅依据以往的施工经验和结合上海万方博通石油化工工程有限公司提供的《安装工程询价书》、《常压加热炉F1201图纸》而编制。
1.2编制依据
1《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》SH3086-1998
2《管式炉安装工程施工及验收规范》SH3506-2000
3《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
4《常压加热炉F1201图纸》1201-炉-01
2、工程概况
2.1工程概况
500万/年常压装置包括常压加热炉、余热回收系统、吹灰系统及附件。
常压加热炉为辐射-对流型方箱炉；余热回收系统为落地空气预热系统；吹灰器为声波吹灰系统。
2.2主要实物工程量
3、施工程序
4、施工方法
根据500万吨/年常压装置常压炉《安装工程询价书》，本加热炉主体钢结构由上海万方博通石油化工工程有限公司根据运输及现场安装条件在工厂模块化制造后，运输至现场安装。
其余的结构框架、梯子、平台、烟囱、烟风道等现场制作安装。
4.1、基础验收
4.1.1钢结构安装前应核对土建基础的实物标高、方位和尺寸（含螺栓尺寸），并对加热炉钢结构图上的相应方位尺寸进行对比确认。
当两者吻合后方可施工钢结构。
验收时应具备以下条件：
a.基础面表应有明显的中心线和标高标记；
b.基础交接前基础周围应填平、夯实，使其具备吊装作业条件；
c.基础和梁、柱上的预埋件和地脚螺栓应清理干净，具备完好使用条件；
d.土建施工单位应提交有效的施工技术文件和基础测量记录、工序交接文件；
4.1.2验收时要对支承面的定位轴线、基础轴线、标高、支承面水平度、地脚螺栓位置等进行检查，并应符合下表规定：
基础及地脚螺栓位置的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
框架和管廊柱子基础支承面中心
3.0
框架或管廊相邻两柱子基础中心间距
±3.0
一次浇筑的基础支承面标高
0
-20
二次找平的水泥砂浆或细石混凝土支承面
标高
±2.0
水平度
L/200且不大于4.0
支承面埋件
标高
±2.0
水平度
L/200且不大于3.0
垫铁或混凝土垫块支承面标高
同一支承面
±1.0
不同支承面
±2.0
地脚螺栓
螺栓中心距（在根部和顶部两处测量）
±2.0
螺栓中心对基础轴线距离
±2.0
顶端标高
+20.0
0
（1）用垫铁安装时，基础表面应全部凿麻铲平；
（2）钢结构安装前，螺栓外露部分应涂刷二硫化钼。
4.2、钢结构的验收
4.2.1．钢结构所用钢材应具有质量证明书，并符合设计要求和专业标准的规定。
钢材表面或断面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹层和分层，表面缺陷深度不应大于钢板厚度负偏差的1/2。
外形尺寸误差应符合附表1的要求。
4.2.2．钢结构所用焊接材料应具有质量证明书，其机械性能和化学成分符合设计要求和专业标准的规定。
受潮变质、药皮破损或焊芯生锈的焊条严禁使用。
钢结构工程所采用的涂装材料，应有出厂质量证明书和检验报告，并符合设计要求和专业标准的规定。
钢材的外形尺寸允许偏差附表1
项目
允许偏差（mm）
图例
钢板的局
部平面度
δ≤14mm
1.5
δ＞14mm
1.0
型钢弯曲矢高
L/1000且≤5.0
角钢肢的垂直度
b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90O
槽钢翼缘对腹板的垂直度
b/80
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100
且≤2.0
4.2.3．模块连接用高强螺栓及钢构件的进场验收
（1）高强螺栓连接副的储运、保管和检验；
a.高强螺栓连接副，应由制造厂按批配套供货，并必须有出厂质量证明书；
b.高强螺栓连接副在运输过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹；
c.高强螺栓连接副应按装箱单上的批号、规格分类保管，室内存放，堆放不宜过高防止生锈和沾染脏物。
高强螺栓连接副在安装使用前严禁任意开箱。
d.工地安装时，应按当天高强螺栓连接副需要使用的数量领取。
当天安装剩余的必须妥善保管，不得乱扔、乱放。
在安装过程中，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以防扭矩系数发生变化。
e.高强螺栓连接副质量证明书应包括螺栓负载、螺母保证载荷，螺母及垫圈硬度、连接副的紧固轴力平均值和变异系数。
数据应符合规定，合格后方准使用。
f.高强螺栓连接副摩擦面的抗滑移系数检验由钢结构预制工厂进行，检验三组试件，采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件；试验用的试件由钢结构预制工厂加工，试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同批同一性能等级的高强螺栓连接副，在同一环境条件下存放。
试件钢板的厚度应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，试件钢板的净截面始终处于弹性状态。
（2）钢构件制作进场后，应按照图样和以下规定进行验收：
a.钢构件进场时应有合格证，其内容应包括企业营业执照、企业资质、各类人员资质证书、无损检测报告、焊接工艺评定和焊接记录、除锈涂漆记录等。
b.钢柱和梁外形尺寸的允许偏差
项目
允许偏差
单节钢柱
柱底面到柱端与梁连接的最上一安装孔距离（l）
±l/1500
±12.0
柱底面到牛腿支承面距离（l1）
±l1/1500
受力支托表面到第一个安装孔距离（a）
±1.0
柱身弯曲矢高
H/1000
柱身扭曲
牛腿
3.0
其它处
8.0
多节柱
一节柱高度（H）
±3.0
两端最外侧安装孔距离（l4）
±2.0
柱底铣平面到牛腿支承面的距离（l2）
±2.0
铣平面到第一个安装孔距离
±1.0
柱身弯曲矢高（f）
H1/1000
一节柱的柱身扭曲
h/250
牛腿端孔到柱轴线距离（l3）
±3.0
牛腿面的翘曲（e）
2.0
柱腿底板平面度
5.0
柱脚螺栓孔中心线对柱轴线的距离（d）
3.0
柱和梁翼缘板对腹板的垂直度（Δ）
连接处
1.5
其它处
b/100且不大于4
柱和梁截面几何尺寸
连接处
±3.0
其它处
±4.0
梁长度（l）
两端高强螺栓连接
0
-2
与柱直接焊接
0
-2
两端与牛腿焊接
±5.0
梁的垂直挠曲矢高
l/1000且不大于5
梁的侧向挠曲矢高
l/1000且不大于3
c.螺栓孔的允许偏差（单位：
mm）
螺栓的公称直径
16
20
22
24
27
基础螺栓直径d
螺栓孔直径
17.5
22
24
26
30
d+6
孔径偏差
0-0.43
0-0.52
0-0.52
0-0.52
0-0.84
0-2
圆度
1.0
1.5
1.5
1.5
1.5
2.0
同一组内任意两孔间距差
间距≤500时，±1.0；间距>500时，±1.2
相邻两组的端孔间距允差
间距≤500时，±1.2；间距500～1200时，±1.5；
间距1200～3000时，±2.0；间距>3000时，±3.0
d.辐射段墙板除满足上述要求外，还应符合下表的规定。
辐射段墙板外形尺寸允许偏差（单位：
mm）
检查项目
允许偏差
总宽度
±5
梁间平行度
L/1000，且≤5（L：
梁长度）
相邻立柱间距
±3
任意立柱间距
±5
立柱间平行度
H/1000，且≤5（H：
柱高度）
墙板水平面对角线差
≤5
墙板平直度
5/1000
4.3、辐射段施工
4.3.1钢结构现场组装
（1）在施工现场，应铺设组对平台，在平台上按图纸尺寸进行放样，焊接定位板，节点处用垫铁找平，组成一个片状组装胎具。
（2）按钢结构构件编号，依次将立柱、横梁和各模块吊装在胎具架上，然后用高强螺栓连接和几何尺寸调整，框架钢结构组对几何尺寸允许偏差见附表2。
（3）尺寸调整合格后，进行高强螺栓紧固。
先以扭矩值的一半进行高强螺栓初次紧固，然后用扭力扳手进行高强螺栓二次紧固，高强度螺栓扭紧力矩值应符合设计规定。
高强螺栓连接构件的结合面，在制造厂应进行喷砂处理，现场不得进行防腐刷油。
（4）每面辐射段墙体分片供货，将每面墙体均在地面组装成一整片。
进行整体吊装。
炉底和炉顶各分片供货，在地面上分别进行预组装后，分片吊装。
框架结构组对几何尺寸允许偏差附表2
序号
检查项目
项目代号
允许偏差（mm）
备注
1
立柱间距
D
3
2
框架总宽度
W
5
3
立柱高度
H
3
4
对角线差
L1-L2
5
5
立柱直线度
H/1000
14
6
横梁平行度
5
7
承重梁位置
3
4.3.2辐射段炉体结构安装
常压炉辐射段采取地面模块预制成片，再进行整体安装。
A、炉辐射段炉墙安装顺序
（1）方箱炉辐射段炉墙安装顺序：
B、由于炉侧墙墙板尺寸较大，为保证安装精度，先将柱底板安装于基础上，用地脚螺栓将底板固定。
并将立柱的加强筋板预先焊接在底板上，预留出立柱位置，在炉墙安装时，利用底板和加强筋板与立柱定位，将炉墙及立柱找正后与底板焊接固定。
C、辐射段炉板安装后，安装此部分梯台。
4.3.3．辐射段炉管安装
A、炉管预制
为了保证炉管的焊接质量，减少焊接难度，减少衬里与炉管安装的交叉施工，必须加大炉管预制深度，整片安装。
炉管在预制场预制后，在现场预制场组对、焊接成整片。
为了保证安装时的尺寸，整片预制时模拟炉管在炉内的实际位置和尺寸制作组对胎具，在胎具上进行组对焊接，确保炉管安装时的精度。
辐射段炉管在安装应在辐射段炉顶安装前，且预制炉管的无损检验、热处理均合格后进行。
炉管整片安装时采用吊装平衡梁和临时加固措施，防止吊装过程中变形及损坏。
详见炉吊装方案。
将辐射段炉管吊装至辐射室内，临时固定，待炉顶安装后，将炉管吊挂于辐射段炉顶。
B、炉管焊接
（1）焊接方法、材料及设备
该炉各部分钢结构、管板等使用碳钢，炉管使用P5和P22。
碳钢结构之间焊接使用手工电弧焊，焊材使用J427，P5和P22炉管焊接采用氩弧焊打底，电焊盖面，P5焊丝采用TGS-5CM焊丝，焊条采用R507焊条，P22焊丝采用ER90S-G，焊条采用E9016-B3。
（2）焊材管理及使用
a、焊条、焊丝必须有出厂的质量证明书，药皮不得脱落或有明显的裂纹。
焊接炉管用的焊接材料必须按规定要求进行复检。
b、焊材应存放于干燥、通风良好的库房内，且温度不应低于5℃，相对空气湿度不应大于60%。
c、焊条在使用前必须按说明书进行烘干，若说明书中无要求时则按我公司的焊条烘干制度进行控制，焊条重复烘干次数不应超过两次。
d、焊工在领用焊条时，必须配备保温筒，焊条在保温筒内的时间不超过4小时，当环境温度低于0℃或湿度较大时，焊条在保温筒内的时间不得超过2小时。
e、焊丝表面不应有锈斑、油质、粉尘和其它杂质。
（3）对焊工的要求
参加常压炉焊接施工的所有焊工必须持有劳动部门颁发的相应项目的焊工资格证书。
（4）炉管点固焊
★定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同。
★为确保底层焊道形成好，减少应力集中，定位焊缝的两端应为缓坡状。
★定位焊的预热温度应取预热要求温度的上限。
（5）焊接预热
1）预热温度250～350℃，当焊接环境温度小于0℃时预热温度取上限。
2）预热范围应为以对口中心线为基准两侧各不小于100mm的区域。
3）碳钢与铬钼钢组成的焊接接头，仅预热铬钼钢一侧。
（6）焊接施工
★炉管固定焊口采用双人双把对称焊接，既能保证预热温度和层间温度，避免焊接冷接头，又能解决炉管焊接空间狭小的问题。
★炉管焊接采用氩电联焊。
底层焊接时管内应充氩保护，防止氧化。
★现场焊接，做好防风措施。
★辐射段炉墙板焊接采用分段退焊、跳焊法，对称布置焊工，以防止焊接变形超差。
★结构焊接采用合理焊接顺序，对称焊以防止结构变形。
★焊接引弧必须在坡口内进行，严禁在炉管和管件上点焊任何临时支撑物，不得焊接对口用卡具，不得试验焊接电流。
★炉管及管件焊接应采用多层多道的焊接方法。
★铬钼钢焊缝应一次焊完，如果不得不停止时，必须立即进行温度为300℃－350℃，时间为15分钟－30分钟的后热处理，然后保温缓冷。
（7）焊接环境
在室外当遇到以下情况若无有效的防护措施时不应进行施焊：
★下雨、下雪；
★空气相对湿度大于90％；
★风速：
对于手工电弧焊大于8m/s；对于气体保护焊大于2m/s。
★环境温度低于0℃时。
（8）焊后检查
焊后应及时清理表面的溶渣及飞溅，进行外观检查。
焊缝外观成型良好，焊缝表面应与母材圆滑过渡，焊缝表面和热影响区不允许有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
焊缝尺寸、及表面缺陷应满足规范及设计文件的要求。
焊缝外观检查合格后应进行无损检验，检验标准及比例符合设计及规范的要求。
（9）焊后热处理
P5、P22材质的焊缝，在焊后应立即进行焊后热处理，具体要求如下：
1）升温速度：
在升温过程中对300℃以下可不控制升温速度。
2）当温度升至300℃后，升温速度不应大于220℃／h。
3）热处理温度：
热处理温度范围为720℃～780℃，恒温时间按壁厚×3分钟，且不小于1小时进行控制。
4）冷却速度：
在580℃以上区间，降温速度应缓慢，宜控制在30-50℃/h。
580℃以下冷却速度不大于275℃／h。
当冷却至300℃以下后可进行自然冷却。
2．热处理检验：
热处理后对焊缝、热影响区以及附近母材分别进行表面的布氏硬度检验，检验数量不得少于热处理焊口总量的10％，其硬度值HB≤241。
3．如果焊口在焊后不能立即进行热处理时应立即进行后热处理，其加热温度为300℃～350℃，恒温时间15分钟～30分钟，然后保温进行缓冷。
C、炉管试压
（1）经热处理、无损检验合格后的炉管应进行整体水压试验，试验压力按设计文件和规范要求执行。
（2）试压应采用清洁水，水温应大于5℃。
（3）试验用压力表应经校验合格，精度不低于1.6级，表的满刻度值为最大被测压力的1.5～2倍，压力表不应少于两块。
（4）充水前应对将要试压的管道系统进行联合检查，确认各有关部件是否符合设计文件的规定。
（5）试压时应分级缓慢升压，当压力达到工作压力时，应暂停升压，检查有无漏水或异常现象。
确认正常后再升至强度试验压力，稳压10分钟，目测无渗漏、压力无下降为合格。
4.4、对流段施工
对流段为整体模块到货。
模块到达现场后检查各项尺寸，符合要求后，分片吊装。
（1）对流段安装
对流段吊装时将吊耳设在H钢立柱上，在型钢上焊接限位板，保证对流段模块吊装时与底部钢结构接触牢固、定位准确。
4.5、集烟罩安装
集烟罩考虑衬里在吊装过程的稳定性，在地面分二块预制，地面衬里，待衬里达到强度后吊装就位，吊装前需在集烟罩上、下口设置“十”字型支撑，防止吊装变形。
4.6、炉体烟囱安装
烟囱在地面分两段预制并浇注衬里，每段内设米字型支撑，防止吊装时变形。
待衬里达到强度后分两段吊装就位。
烟囱吊装时，吊车站位选择在炉体基础南侧。
4.7、炉体安装示意图
（1）加热炉南侧墙安装
（2）加热炉北侧墙安装
（3）加热炉底板安装
（4）加热炉东西墙板安装
（5）加热炉炉管、顶板安装
（6）加热炉对流段钢结构安装
（7）加热炉对流段、集烟罩安装
5、质量保证措施
5.1质量保证措施
5.1.1质量方针
建设精品工程，提供满意服务，共创全国一流
5.1.2工程质量目标
达到设计图纸和国家有关验收规范的要求
单位工程一次验收合格率100%
单位工程安装工程优良率≥92%
特殊工工种持证率100%
质量事故：
无
满足业主有关质量管理规定的要求
5.2质量检验计划
5.2.1根据各检验项目的重要程度，对各检验项目检查采用A、B、C三级检查。
其中，“A”级为业主、监理工程师、质检站、项目部QA工程师及QC工程师共同检查；“B”级为项目部QA工程师及QC工程师共同检查；“C”级为QC工程师检查。
5.2.2设立见证点,停止点
见证点（W）是质量控制点中的一种，列为见证点的质量控制对象，在规定的关键工序施工前，施工人员应提前通知质量检查人员，在约定的时间内到现场进行见证和对其施工实施监督。
如质量检查人员未按规定的时间到现场见证和监督，施工者有权进行相应的施工。
停止点（H）是重要性高于见证点的一种质量控制点，列为停止点的质量控制对象，要求必须在规定的控制点到来之前通知质量检查人员对控制点实施监控，质量检查人员不到场，施工人员应停止相应的施工，未经认可不能越过该点继续活动。
炉钢结构安装工程质量检验计划
序号
检验点
检验项目
质量控制点级别
检验方法.
抽查数量
工作鉴证
检验
标准
A
B
C
一
炉钢结构制作（安装）焊接工程
1.焊接材料品种、规格、外观质量验收
√
H
按SH/T3506-2007
4,5.6及H3086-19982.5等有关条款的规定执行
焊材合格证
焊材烘焙记录
焊材发放记录
焊工合格证书
合格焊工登记表（SY01-011）
焊接工艺评定
自检记录
SH3086
SH/T3511
SH/T3506
SH3514
2.焊材与母材的匹配以及焊材烘焙和存放
√
W
3.焊工资格证书
√
H
4.焊接工艺评定
√
H
5.焊缝内部、表面缺陷的检查
√
W
6.组合焊缝尺寸偏差
√
W
7.焊缝外观质量及观感
√
W
8.组装质量与几何尺寸检查
√
W
炉钢结构安装工程质量检验计划
序号
检验点
检验项目
质量控制点级别
检验方法.
抽查数量
工作鉴证
检验
标准
A
B
C
二
炉钢结构制作（安装）零件、部件加工工程
1.钢材品种、规格、外观质量验收与按规定复验
√
H
按SH3506-2007
4,5.13及SH3086-19982.1,2.2,2.3,2.4等有关条款的规定执行
钢材合格证
合格证汇总表（SY02-002）
自检记录
SH3086
SH/T3511
SH/T3506
SH3514
2.钢材的规格尺寸和外观质量要求
√
W
3.切割面或剪切面质量
√
W
4.气割与剪切允许偏差
√
W
5.边缘加工刨削量控制
√
W
6.边缘加工允许偏差
√
W
7.制孔质量要求和孔径允许偏差
√
W
8.孔距允许偏差及偏差处理
√
W
炉钢结构安装工程质量检验计划
序号
检验点
检验项目
质量控制点级别
检验方法.
抽查数量
工作鉴证
检验标准
A
B
C
三
炉钢结构制作（安装）安装工程
1.基础验收
√
H
按SH3506-20074,5.4,5.7及SH3086-19983等有关条款的规定执行
自检记录
垫铁安装隐蔽工程（SY03-004）
块体式设备基础施工质量确认及复测记录（SY03-J005）
炉体钢结构预制、组装分项工程质量检验评定表（P1202）
SH3086
SH/T3511
SH/T3506
SH3514
2.钢构件验收
√
H
3.立柱间距允许偏差
√
W
4.立柱垂直度允许偏差
√
W
5.柱身扭曲允许偏差
√
W
6.框架对角线差允许偏差
√
H
7.梁安装的允许偏差
√
W
8.炉壳板表面平面度
√
W
9.炉体钢结构表面检查验收
6、HSE措施
6.1总则
A、遵守宁夏政府和总承包单位的有关规定，执行公司《安全防火管理规定》Q/JH121·20701·01-2005。
B、恪守安全第一的准则。
施工作业人员执行《安全技术操作规程》Q/JH121·11004－2005，和HSE即《健康·安全·环境施工手册》。
C、根据项目的施工特点建立施工现场的安全管理规章制度，确保安全管理体系的正常运行，具体措施如下：
a、严格执行CPECC和业主相关安全管理规定及HSE管理规定。
b、动火前应办理动火票，并按照要求进行分析化验，合格后方可办理，在具体施工中，严格执行动火票上的规定，认真落实各项防火措施。
c、施工用电办理用电票，如需用电表计量用电量，其电表应重新校合。
所有临时电源应安装接地故障中断保护装置，符合安全要求。
电线电缆应无破损，电动设备应良好接地，并配备漏电保护器。
d、如需动土，在动土前办理动土票，联系总图落实地下是否有障碍、管线、电缆等。
e、施工前办理施工作业票。
人员入厂办理各种入厂手续。
人员入厂前应办理入厂手续，并要经过CPECC安监部和总承包商进行安全教育，考试合格后，方可办理入厂手续。
安全教育包括现场安全规章制度，应急程序、事故报告及处理，安全报告的要求介绍。
f、车辆进装置办理车辆进装置作业票，并配备防火帽，厂内时速30km/h。
车辆占道办理占道票。
g、交叉作业应做好层间防护，重点防物体打击，防火花飞溅。
h、吊装作业前应做好危险度预测，认真审核吊装方案及构件受力情况。
吊装区域设置警戒标志。
所有人员听从业主和总承包商人员指挥，不进入与本工程施工无关的区域，不接触与本工程无关的生产设施。
加大预制深度，减少在装置内的作业。
j、空间作业，加强防护。
设置护栏网、安全网，作业人员必须佩带安全带。
D、坚持定期和不定期的安全防火检查制度，执行公司《施工现场综合考核方案》。
E、根据施工企业易发生“四大伤害”的特点，重点抓好以下工作：
a、安全防护措施的落实；
b、做好个人防护，坚持“三保”利用；
c、施工现场临时用电符合安全用电标准；
d、严格执行宁夏石化的施工用火管理制度；
e、严肃工序交接管理，实施安全技术交底；
f、危险性大和特殊场所作业，须进行危险度预测。
F、项目部定期对参建的施工作业队伍进行安全防火管理考核，对违反安全防火管理规章制度的行为进行严肃的批评和处罚。
6.2安全施工的具体措施
A、进厂施工的人员必须按规定劳保着装，严禁携带香烟和火种入厂，
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