精馏塔组对工程技术交底卡.docx
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精馏塔组对工程技术交底卡
1、概述
南京扬子石化炼化公司丁烯-1二期扩容工程9台塔设备及部分换热器需要用400吊车进行现场吊装，特别是塔DA2201/2202、换热器EA2201/2203的吊装，难度很大，其尺寸参数见下表：
序号
设备位号
尺寸（m）
重量（T）
吊装参数
1
DA2201下段
2.4*27.54
49
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=72m;R=20m;
G额＝72.9t,100t汽车吊溜尾
2
DA2201中段
2.4*26
36
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=72m;R=20m;
G额＝72.9t,100t汽车吊溜尾
3
DA2201下段
2.4*23.857
30
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=90m;R=20m;
G额＝39.4t，100t汽车吊溜
4
DA2201下段
2.4*26.54
47.5
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=72m;R=20m;
G额＝72.9t,100t汽车吊溜尾
5
DA2201中段
2.4*30
42
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=72m;R=20m;
G额＝72.9t,100t汽车吊溜尾
DA2201下段
2.4*20.26
26
德国德马克TC2000400t汽车吊
工况：
120t配重
参数：
L=90m;R=20m;
G额＝39.4t，100t汽车吊溜
2、工程序、施工方法及技术措施
根据塔设备的到货情况采用立式正装法进行吊装组对施工，其中DA2201、DA2202的下段整体到货后安装完组对用的临时平台后直接吊装就位，不需要安装正式平台；DA2201、DA2202的中段到货后，采用在地面卧式状态将设备附属梯子平台安装完毕后进行吊装施工；DA2201、DA2202的上段到货后，采用在地面卧式状态将设备附属梯子平台安装完毕后进行吊装施工。
2.1、立式正装法组对吊装施工程序
2.1.1、施工步骤
基础验收
到场设备验收
施工场地平整
施工准备
塔体下段装卸车及平台安装
换热器吊装
溜尾吊车进场站位
400吨吊车进场就位
塔体中段吊装就位
塔体中段卸车及平台安装
其余小塔吊装
塔体下段吊装就位、找正
现场组对、外形尺寸检查、点焊、焊接
塔体上段吊装就位
塔体上段卸车及平台安装
检查焊缝外观检查及无损检测
400吨吊车退场
现场组对、外形尺寸检查、焊接
总体竣工验收
临时组装平台拆除、打磨
2.2、设备检测
1、筒体同一断面上最大内径与最小内径之差e，不大于该断面设计内直径Di的1%，且不大于25mm。
2、当被检断面位于开孔处或离开孔中心一倍开孔内径范围内时，则该断面最大内径与最小内径之差e，应不大于该断面设计内直径Di的1%与开孔内径的2%之和，且不大于25mm。
③错边量应≤3mm，当两板厚度不等时，对口错边量应以较薄板厚度为基准进行计算，b≤10%S+1（其中b为错边量，S为钢板壁厚，单位为mm），测量时不应计入两板厚度差值。
筒体分段处端面不平度偏差（f）不得大于Di/1000，且不大于2mm。
④组对后形成的棱角E，用长度不小于300mm的直尺检查，E值不得大于钢板厚度δn的1/10且不大于3mm，整个支撑圈上表面水平度偏差不得超过5mm;
⑤相邻筒节接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头焊缝中心线与相邻筒节接头焊缝中心线间外圆弧长应大于钢板厚度的3倍，且不小于100mm。
⑥壳体分段组焊后，应按照排板图上的方位在各段内外壁校准相隔90。
的四条方位母线，并在壳体内壁距端部200-500mm处划处基准圆，作为整体组装后内件组装的基准。
⑦塔体安装铅垂度公差值为30mm；
3、立式正装法施工
3.1、筒体各分段按要求检测合格，构件划线和组焊完毕，并将附属梯子平台安装完毕后即可进行立式正装法吊装组对施工。
3.2、筒体吊装组对前应在筒体内外壁划出0°、90°、180°、270°四条对口基准线，以利于设备的对口组对。
对于直径较大，刚性较差的筒体和封头，应根据具体情况采取“十”字“米”字形临时加固措施，加固件应支撑在圆弧加强板上。
3.3.1、基础验收
⑴设备吊装组对前，设备基础须经交接验收。
基础施工单位应提交基础测量记录资料，基础上应明显画出标高基准线和纵横基准线。
⑵基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
⑶地脚螺栓与基准线的偏差数值不得超过±5mm。
⑷基础各部分尺寸及位置偏差应符合相关标准的相关条款。
3.3.2、设备分段吊装对口应在临近处设一直爬梯，并在设备外口对口处以下1米环绕焊接-100*10mm扁钢，在临时平台之间用δ=4.5mm钢板连接成一组装平台。
同时在塔体内侧利用已焊接好的受液盘及其它固定件用跳板搭设操作平台，并在就近人孔处挂设直爬梯以供进出。
见以下简图：
3.3.3、组对时，先在下面一段筒节上口内（或外）侧约每隔1000mm焊一块定位板，再将上面一段筒节吊放上去，在对口处每隔1000mm放δ=2～3mm的间隙片一块,以保证对口间隙，同时上、下两段筒节的四条方位母线必须对正。
3.3.4、用调节丝杠调整局部间隙，用卡子、销子调整错口，在对口时，应将错口匀开，防止局部超标，符合要求后，进行定位焊，并做好记录。
3.3.5、就位找正完毕后，打紧所有组装卡具，并应焊接固定板，以防发生意外。
组对时，应避免十字焊缝。
3.3.6、两分段对口前，必须将两分段的对口端的周长差，换算成直径差。
在对口时，应将差值匀开，以免错口集中在局部而造成超标。
3.3.7、筒体环缝组对后应满足下列要求
a.错边量应符合标准要求，当两板厚度不等时，对口错边量应以较薄板厚度为基准进行计算，测量时不应计入两板厚度差值。
b组对后形成的棱角E，用长度不小于300mm的直尺检查，E值不得大于钢板厚度δn的1/10且不大于3mm;
c相邻筒节接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头焊缝中心线与相邻筒节接头焊缝中心线间外外圆弧长应大于钢板厚度得3倍，且不小于100mm。
d壳体分段组焊后，因按照排板图上的方位在各段内外壁校准相隔90。
的四条方位母线，并在壳体内壁距端部200-500mm处划出基准圆，作为整体组装后内件组装的基准。
3.3.8、塔体垫铁选用
根据公式A≥C·100（G1+G2）／nR和G2=πd02[σ]n′／4
式中：
A—一组垫铁的面积mm2
C—系数C=2.3
G1—设备附件及物料等的重量，取G1=500000Kg（塔重135Kg，容积325m3）
G2—全部地脚螺栓紧固后，作用在垫铁上的总压力Kgf
d0—地脚螺栓根径mm（76mm）
n′—地脚螺栓数量（32个）
[σ]—地脚螺栓材料的许用应力Q235A取[σ]=17.5Kgf/mm2
n—垫铁组数量
R—基础混凝土的抗压强度R=25MPa（N/mm2）
G2=πd02[σ]n′／4=π×762×17.5×32／4=2539129Kg
代入数字得：
A≥C·100（G1+G2）／nR=2.3×100×（460000+2539129）／（64×240）=44508mm2
取150mm×300mm垫铁，A0=150×300=45000＞A=44508mm2
因此选用150mm×300mm垫铁作为DA2201/2202的设备垫铁，共计128组；每组垫铁中均应有成对斜垫铁。
1、
应尽量减少每一组垫铁的块数，一般不超过4块，并应少用薄垫铁；放置平垫铁时，最厚的放在下面，最薄的放在中间，调整完毕后应将每块垫铁互相焊牢。
2、每一组垫铁均应放置整齐平稳，接触良好；垫铁表面的油污等应清除干净；设备找平后，每组垫铁均应压紧，可以采用手锤逐组敲击听音检查。
3、垫铁应露出设备底座板外缘10mm，垫铁组伸入长度应超过地脚螺栓。
3.4、设备焊接
3.4.1焊接材料选用：
①根据资料要求，焊材选用如下表
焊接方法
氩电联焊
焊材选择
16MnR
H10MnSi+E5015
②焊缝坡口如下：
3.4.2焊工资格
凡参加本工程焊接的焊工，必须持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书，施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均应与焊工本人考试合格项目相符。
3.4.3焊接环境
a施焊现场应设干湿温度表、风速仪，用以测定相对湿度、环境温度及风速。
b施焊时，应设专人负责测定相对湿度、环境温度及风速，并做好记录，焊接环境温度和相对湿度应在距塔体表面0.5m处测量。
c在施焊区域内相对湿度大于90%，环境温度在-50C以下，风速大于10m/s，以及雨雪天气，应采取有效防护措施才能施焊。
d防护措施
⑴搭设严密的焊接防护棚，以避免漏风、漏雨、漏雪。
⑵当环境温度、相对温度超标时，建议在每个施焊位置设置碘钨灯，以提高环境温度，降低相对湿度。
3.4.4焊条管理
⑴施焊所用焊条必须有出厂合格证明书。
质保书内的化学成份及机械性能，必须符合国标有关规定。
⑵焊条烘烤,发放与使用管理
a、焊条的贮存库应保持干燥，相对湿度不大于60%，焊条存放应距离地面及墙面300mm。
b、焊条入库时，材料责任师应对焊接材料的外观进行检查，其包装不应有破损、受潮等现象，并核对包装上的标记，其型号、牌号、规格、生产批号是否与质量证明文件相一致并符合标准要求。
c、现场的焊条烘烤和发放工作由专人管理，并建立烘烤发放台帐。
d、焊材烘烤应按“焊接材料烘烤发放通知单”的要求进行。
e、焊条烘烤应分层堆放，且每层焊条堆放不应超过隔层高度的2/3。
f、焊条进箱时，箱内温度应在100℃以下，升降温度不宜超过150摄氏度/小时，J507、J427焊条的烘烤温度为350℃～400℃，J422焊条的烘烤温度为150℃。
g、焊条使用前必须烘烤1小时，烘干后应保存在100~150摄氏度恒温箱内，药皮应无脱落和明显裂纹。
h、焊工使用时，应存放在具有保温效果的保温筒内，存放时间不宜超过4小时，否则应按原烘烤制度重新干燥，重新烘烤次数不宜超过2次。
i、回收的焊条应核对标记并检查药皮是否损坏，并在焊条尾部用黄色油漆作出明显标记。
j、发放时，应先发放回收和重新烘烤的焊条，焊工领到回收和重新烘烤的焊条应先用。
k、焊条每次领用量宜控制在80根以下，第二次领用焊条时，应以焊条头换取焊条。
3.4.5定位焊
⑴焊接工艺及对焊工的要求与筒体焊接相同。
⑵定位焊的长度不小于50mm,引弧与熄弧应在坡口内，间距不大于300mm，焊肉高不低于8mm，丁字缝应整体点焊。
3.4.6焊接施工应严格按照焊接工艺规程进行。
3.4.7容器焊接应按先纵缝后环缝，先大坡口侧后小坡口侧的原则进行。
3.4.8焊接前应检查坡口，清除坡口表面和两侧至少20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其它有害杂物。
坡口表面不得有裂纹、分层，夹渣等缺陷。
定位焊道的两端应磨削成缓坡状。
3.4.9为减少焊接变形和残余应力，对长焊缝的底层焊道，宜采取分段退焊法。
3.4.10引弧应在坡口内，引弧宜采用回焊法，熄弧时应填满孤坑，多层焊道的层间接头应错开。
3.4.11焊缝修补
⑴表面缺陷修补
a筒体表面的修补，焊缝表面缺陷应采用砂轮磨除，缺陷磨除后的焊缝表面若低于母材，则应进行焊接修补；
b焊缝两侧的咬边和焊趾裂纹必须采用砂轮磨除，并打磨平滑或加工成具有1比3及以下坡度的斜坡，咬边和焊趾裂纹磨除深度不得大于0.5mm，且磨除后塔壳的实际板厚不得小于设计厚度。
c焊缝咬边和焊趾裂纹等表面缺陷进行焊接修补时，应采用砂轮将缺陷磨除，并修整成便于焊接的凹槽，再进行焊接。
⑵内部缺陷修补
a修补前宜采用超声检测确定缺陷的位置和深度，确定修补侧。
b修补焊缝长度不得小于50mm。
c同一部位修补不宜超过两次。
d焊接修补的部位，次数和检测结果应作记录。
3.4.12焊缝无损检测要求应符合设计及图纸要求
3.4.13打磨
⑴、清根打磨：
塔内侧焊缝用砂轮机清根，将刨槽磨成U字形，并经PT检查，确认缺陷已清除，方可进行下道工序。
⑵、工卡具焊疤及腹板角焊缝打磨，是在塔体焊接结束后进行，工卡具修磨后应进行PT检查。
腹板角焊缝打磨至圆滑成型。
3.4.14焊接角变形防治措施
⑴、利用工卡具防治焊接角变形。
当焊缝点固焊完成后，打紧全部楔子用以防止焊外缝时由于坡口较深，向内产生过大的角变形，反面清根前将其拆除。
⑵、使用龙门板防止焊接角变形。
在每道焊缝端部位置点焊龙门板若干块，用以强制角变形的产生，焊缝中间由于壳板本身的刚性约束，角变形较小。
⑶、反面清根深度不宜过深，以刨除封底焊缺陷为宜，应小于1/2板厚，清根宽度在不影响焊接的情况下，不宜过宽。
⑷、控制线能量，减少角变形。
焊接线能量越大，则母材及焊缝温度越高，金属的冷缩应力越大，势必造成角变形增大，所以应严格控制线能量。
4吊装
第一、第二精馏塔吊装施工程序：
吊装前施工准备→现场道路加强处理→400t吊车现场组对结束→第一、第二精馏塔下段到场→第一、第二精馏塔下段平台安装，换热器吊装→第一精馏塔下段吊装、找正→第二精馏塔下段吊装、找正→第一、第二精馏塔中段到场→第一、第二精馏塔中段平台安装，其余小塔吊装→第一精馏塔中段段吊装、组对、找正、焊接→第二精馏塔中段段吊装、组对、找正、焊接→第一、第二精馏塔上段到场→第一、第二精馏塔上段平台安装→第一精馏塔上段吊装、组对、找正、焊接→第二精馏塔上段吊装、组对、找正、焊接→吊车退场
4.1吊装前准备
1）准备机索具、涨线、拖拉绳；
2）吊装场地勘察、铺垫，现场道路处理：
400吨吊车进场道路及站位处处理:
400吨吊车进场，对其道路加强处理，特别是站位吊装的吊装场地，由于基础施工，回填土多，应详细调查现场情况，对回填土处夯实，吊车进场道路铺设毛石、碎石及钢板。
吊车站位处应铺设800mm毛石及碎石，并铺设钢板。
3）设备吊装前准备好测量工具、设备找正工具及材料。
确保设备就位后及时脱钩以节约吊车台班。
4）清点要吊装的设备、构件，准备安装工具。
4.2设备吊装步骤
⑴吊装准备工作的开展，选择吊车进场路线和吊装站位位置，并做好吊车站位及行走的道路处理；
⑵吊装前，详细检查吊装机具的损坏情况，对不符合要求的卡环、钢丝绳、绳扣等构件予以废除，检查平衡梁的焊接情况和几何尺寸是否符合吊装的要求；
（3）吊装前参与吊装的人员接受安全、技术交底，并有书面的交底记录。
（4）在吊装前需要经过现场吊装管理人员的书面会签。
（5）吊装时需要对设备进行试吊，即把设备吊离地面300mm检查吊具、钢丝绳、吊耳等是否安全。
（6）由于存在分段吊装，在下一段吊装完毕后应使用涨线临时稳定，并把所有的地脚螺母全部打紧后可进行上段的吊装。
（7）在分段筒体安装时，对口位置较高，为方便施工人员进行安装操作，应预先设置工卡具，制作活动式平台，作为对口组对的操作平台，详情见下图：
4.3第一、第二精馏塔吊装工艺计算
在第一、第二精馏塔吊装中，第一精馏塔的下段、上段、第二精馏塔的中段重量重，就位高度高，最为典型，因此，关于吊装的计算以第一精馏塔的下段、上段和第二精馏塔的中段的吊装为计算对象，详细情况如下：
4.3.1吊车的选用
根据设备布置图和总平面图，整个装置布局紧凑，结合设备分段的最大重量、设备吊装高度以及安装的位置、起重机械的技术参数、工人的技术水平等综合考虑，选用400t吊车（DemagTC2000）一台、100t汽车吊一台。
4.3.2吊装计算
4.3.2.1第一精馏塔（DA2201）下段的吊装计算
（1）设备的吊装参数
设备直径：
φ2.4m；设备高度：
27.54m；设备重量：
49t；钢丝绳、平衡梁以及吊耳重量8t；
主吊车站位：
主吊车位于设备基础与办公楼之间道路的东面，溜尾吊车位于装置西面道路。
（2）主吊车吊装计算
①主吊车性能选用为：
400t吊车（DemagTC2000）
回转半径：
20m臂杆长度：
72m
起吊能力：
72.9t吊车作业工况：
全主臂
② 臂杆倾角计算：
α=arccos（S－F）/L
=arccos（20－3）/72=76.34°
式中：
S—吊车回转半径：
选S=20m
F—臂杆底铰至回转中心的距离，F=3m
L—吊车臂杆长度，选L=72m
③ 净空距离A的计算：
A=［Lcosα－（H－E）ctgα－D/2］×sinα
=［72cos76.34°－（28－3.95）ctg76.34°－2.4/2］×sin76.34°=9.66m
式中：
H—设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=28m（包括对口时附加余量0.3m）
E—臂杆底铰至地面的高度，E=3.95m
D—设备直径：
D=2.4m
以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装需求。
④设备吊装总荷重：
P=PQ+PF=49t+8t=57t
式中：
PQ—设备本体重量，PQ=49t
PF—设备吊装吊索及平衡梁的附加重量，取PF=8t
⑤ 主吊车吊装能力选用校核：
吊装总荷重/起吊能力=57t/72.9t=78.2%能满足吊装要求。
（3）钢丝绳受力分析及强度校核
单侧钢丝绳受力P1=P/2sin60°=49/2sin60°=28.29t
绳扣选用6×37+1—Φ47.5—160的钢丝绳（钢丝直径为2.2mm），单侧一根一弯两股，单股破断力为
P破=110.05t，（查阅《石油化工吊装工作手册》）。
那么钢丝绳的安全系数为：
n=2P破/P1=2×110.05/28.29=7.78＞6
故选用的钢丝绳能够满足吊装要求，安全。
本段设备是整个现场最重的设备，其余设备的吊装选用此种钢丝绳能满足吊装要求。
4.3.2.2第二精馏塔（DA2202）中段的吊装计算
（1）设备的吊装参数
设备直径：
φ2.4m；设备高度：
30m（但是此时的安装标高为27m）；设备重量：
42t；钢丝绳、平衡梁以及吊耳重量8t。
主吊车站位：
主吊车站位于设备基础与办公楼之间道路的东面，溜尾吊车位于装置西面道路。
（2）主吊车吊装计算
①主吊车性能选用为：
400t吊车（DemagTC2000）
回转半径：
20m臂杆长度：
72m
起吊能力：
72.9t吊车作业工况：
全主臂
吊车配重120T
② 臂杆倾角计算：
α=arccos（S－F）/L
=arccos（20－3）/72=76.34°
式中：
S—吊车回转半径：
选S=20m
F—臂杆底铰至回转中心的距离，F=3m
L—吊车臂杆长度，选L=72m
③ 净空距离A的计算：
A=［Lcosα－（H－E）ctgα－D/2］×sinα
=［72cos76.34°－（57.5－3.95）ctg76.34°－2.4/2］×sin76.34°=2.72m
式中：
H—设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=57.5m（包括对口时附加余量0.2m）
E—臂杆底铰至地面的高度，E=3.95m
D—设备直径：
D=2.4m
以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装需求。
④设备吊装总荷重：
P=PQ+PF=42t+8t=50t
式中：
PQ—设备本体，PQ=42t
PF—设备吊装吊索及平衡梁的附加重量，取PF=8t
⑤ 主吊车吊装能力选用校核：
吊装总荷重/起吊能力=50t/72.9t=68.58%能满足吊装要求。
4.3.2.3第一精馏塔（DA2201）上段的吊装计算
（1）设备的吊装参数
设备直径：
φ2.4m；设备高度：
23.857m（但是此时的安装标高为54m）；设备重量：
30t；梯子平台、钢丝绳、平衡梁以及吊耳重量8t。
主吊车站位：
主吊车站位于设备基础与办公楼之间道路的东面，溜尾吊车位于装置西面道路。
（2）主吊车吊装计算
①主吊车性能选用为：
400T吊车（DemagTC2000）
回转半径：
20m臂杆长度：
90m
起吊能力：
39.4t吊车作业工况：
全主臂
吊车配重120T
② 臂杆倾角计算：
α=arccos（S－F）/L
=arccos（20－3）/90=79.11°
式中：
S—吊车回转半径：
选S=20m
F—臂杆底铰至回转中心的距离，F=3m
L—吊车臂杆长度，选L=90m
③ 净空距离A的计算：
A=［Lcosα－（H－E）ctgα－D/2］×sinα
=［90cos79.11°－（78－3.95）ctg79.11°－2.4/2］×sin79.11°=1.54m
式中：
H—设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=78m（包括对口时附加余量0.2m）
E—臂杆底铰至地面的高度，E=3.95m
D—设备直径：
D=2.4m
以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装需求。
④设备吊装总荷重：
P=PQ+PF=30t+8t=38t
式中：
PQ—设备本体，PQ=30t
PF—设备吊装吊索及平衡梁的附加重量，取PF=8t
⑤ 主吊车吊装能力选用校核：
吊装总荷重/起吊能力=38t/39.4t=96%能满足吊装要求。
（3）吊装高度校核
根据上图计算可得：
臂杆最顶端与地面之间的距离h1=90*sin79.11+3.95=92.39m（其中3.95为回转中心与地面之间距离）；平衡梁与吊钩之间的距离h2=2.6*sin60°=2.25m基础标高h3=0.3m；设备高度H=77.8m；平衡梁与设备顶端高度为0.5m；则吊钩与平衡梁高度h3=92.39-2.25-0.3-77.8-0.5=11.54m＞5m（400T吊车的吊钩允许高度）
4.3.2.3换热器（EA2201/3）的吊装计算：
由于EA2201与EA2203的安装位置基本相同，因此只需要计算EA2203的吊装。
（1）设备的吊装参数
设备直径：
φ2m；设备安装高度：
13.1m；设备重量：
38.8t；钢丝绳、平衡梁以及吊耳重量3t；
主吊车站位：
主吊车位于设备基础与办公楼之间道路的东面
（2）主吊车吊装计算
①主吊车性能选用为：
400t吊车（DemagTC2000）
回转半径：
30m臂杆长度：
72m
起吊能力：
53.9t吊车作业工况：
全主臂
② 臂杆倾角计算：
α=arccos（S－F）/L
=arccos（30－3）/72=67.97°
式中：
S—吊车回转半径：
选S=30m
F—臂杆底铰至回转中心的距离，F=3m
L—吊车臂杆长度，选L=72m
③ 净空距离A的计算：
A=［Lcosα－（H－E）ctgα－D/2］×sinα
=［72cos67.97°－（13.5－3.95）ctg67.97°－2/2］×sin67.97°=22.37m
式中：
H—设备吊装时距臂杆最近的最高点b至地面的高度，选H=3.5m
E—臂杆底铰至地面的高度，E=3.95m
D—设备直径：
D=2m
以上计算说明所选的吊车性能能满足吊装
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