初冷器安装方案.docx
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初冷器安装方案
一、施工方案一、工程现状及施工内容：
1.1原因
公司因生产需要，拟在原初冷器旁新建基础再安装一台初冷器。
1.2检修内容
在原初冷器旁新建基础再安装一台初冷器。
（注：
本工程无拆旧作业，无后续碰管作业。
）
该初冷器重约80吨。
结构形式为：
立式椭圆柱形立管胀接结构。
按施工图纸对设备结构可划分为：
初冷器底部、初冷器中部和初冷器上部共3个部分。
初冷器中部内为Φ76×3的换热管，上下部有管箱，连接管板。
初冷器各部分结构参数表
序
名称
尺寸
重量（吨）
备注
号
长（m）
宽（m）
高（m）
1
初冷器下部
6
2
1
6.1
2
初冷器中部
6
2
7
18
3
初冷器上部
6
2
2.5
3
4
换热管
7
/
/
55
Φ76×3
二、施工时间及计划
计划开工日期2013年3月5日，计划竣工日期2013年4月30日。
三、施工准备工作
3.1施工人员准备
合理安排施工人员，根据工期及所承担的工作量进行各工种人员的配备。
劳动力计划表
工种
月份
3月
4月
测量工
1人
1人
木工
6人
0人
管工
0人
1人
电工
1人
1人
钳工
0人
2人
铆工
2人
2人
焊工
4人
4人
起重工
2人
2人
普通工
2人
4人
防腐工
2人
2人
合计
20人
19人
3.2施工机具、材料准备
准备足够的符合技术要求且合格的机具、测量仪器和材料。
对特
殊的机具、仪器、工具、材料要提前购买，对原有机具和量具要进行维护检查，使之保持标准的技术状态，以便于安装调试时使用。
安装前除做好消耗钢材、焊条等准备工作外，根据工程特点，提前定制打孔钻花、胀管需用的胀管器等。
工机具材料计划表
序号
工机具名称
型号规格
数量
备注
1
砼搅拌机
JS500
1台
2
砂浆搅拌机
JT350
2台
3
电焊机
BX-200
1台
4
钢筋弯曲机
GW-40
2台
5
钢筋切断机
GJ5-40
2台
6
自卸汽车
EQ3092F
2辆
7
插入式振动棒
HZ-50
3根
8
氧气表
2块
9
乙炔表
2块
10
割刀
2副
11
氧、乙炔皮管
2副
12
回火器
4个
13
小锤
2P
2把
14
大锤
8磅
1把
15
活动扳手
12
4把
16
梅花扳手
4把
17
手拉葫芦
1t
4个
18
手拉葫芦
2t
2个
19
小撬棍
2根
20
大撬棍
2根
21
吊线锤
1Kg
2个
22
钢丝钳
2把
23
平锉
2把
24
铁水平尺
400mm
2把
25
角尺
200×125
2把
26
钢直尺
1000mm
2把
27
钢直尺
500mm
2把
28
大卷尺
50m
1把
29
钢卷尺
5m
4把
30
切割机
1台
31
磨光机
100mm
2台
32
电工工具
1套
带工具包
33
套筒
1套
34
锯工
1把
35
锯条
5片
36
插座板
3个
37
电源线
4mm2
40m
38
焊机
时代逆变400型
2台
39
焊机
交流电
2台
40
卸扣
1t
4个
41
卸扣
2t
4个
42
卸扣
5t
4个
43
千斤顶
5t
2个
44
钢丝绳夹
M10
6个
45
25T汽车吊
NK-25T
1辆
46
160T汽车吊
NK-160T
1辆
3.3委托无损检测人员进行管板拼接焊缝的检验。
3.4施工场地准备
联系业主提供施工场地。
四、施工组织机构
五、系统开停工的方案《初冷器安装检修施工方案》《初冷器安装检修基础施工方案》《初冷器安装检修吊装施工方案》《初冷器安装检修安全技术方案》
六、检修施工方案
根据本设备的结构特点，考虑各方面具体因素，本设备分为厂内预制，运至现场和现场组装三个部分。
厂内预制包括初冷器底座，初冷器中部、初冷器顶部和管箱、管箱盖等的制作，以及焊接接头热处理。
现场组装包括：
基础验收、器体段的组装、焊接接头热处理、换热管的水压试验、换热管退火、管端打磨、换热管的穿管胀接、气密性试验、管箱盖安装、水压试验、交工验收等工作，制作分三段来进行，安装采用160t汽车吊，从底座开始分段依次正装。
6.1编制依据
a、设计图纸
b、《钢制管壳式换热器》GB151-89
c、《压力容器无损探伤》JB4730-94
6.2施工工艺流程
施工准备
基地预制
侧板下料拼装组焊底部顶部箱体制作管
板下料拼装焊接调平
管板焊缝无损检测
侧板焊缝检验顶盖板、隔板等制作
管孔加工检验
场外运输
现场组装
基础施工及验收
初冷器下部安装
初冷器中部壳体安装
上管板安装
部器体、顶盖安装
气密性试验、水压试验竣工验收
6.3施工工艺
6.3.1基地预制
6.3.1.1制作技术要求
a、各部件要求按施工图纸技术要求制作，并执行GB/151-89《钢
制管壳式换热器》的有关规定；
b、管板表面应光滑、平整，无气泡、裂纹，毛刺等缺陷，相邻两管孔中心距极限偏差为±0.6mm，允许有15%相邻两管孔中心距极限偏差为±0.8mm，任意两管孔中心距极限偏差为±1.2mm。
c、管板的拼接焊缝采用双面焊接，焊缝不允许穿过管孔，拼接后应校平，以保证与管子、管箱的连接。
管板拼接焊缝做１００％射线探伤检测。
d、管板调平前应完成对接焊缝的无损检测。
e、侧板拼接焊接后应进行调平处理，不平度控制在1-1.5‰以内。
f、管箱与管箱盖焊后热处理，再加工密封面，螺栓孔采用钻模配钻，加工面的自由尺寸公差按GB/T1804-92中的IT14，非加工面自由尺寸公差为IT16级。
g、本设备焊接采用E4303（焊丝为H08A）
h、器体制造公差要求：
上下口面平直度4mm；上口和下口面对角线公差不超过±3mm；器体垂直度偏差不超过±4mm。
i、管板和侧板的焊缝在上口和下口各留50mm不焊，安装时焊接。
6.3.1.2制作程序
a、管板的排版、下料、拼装调平。
b、管板焊缝的无损检验。
c、管板孔的加工检验。
d、侧板排版、下料、卷板、组焊。
e、侧板焊缝的检验。
（煤油渗透试验）
f、侧板与加强角钢的组焊。
g、器体底部箱体、顶部箱体、顶盖、隔板、其它内件的制作。
h、管板、侧板的调平。
i、壳体分段组对，组装成器体底部、器体中部、器体顶部三大段。
j、分段壳体的焊接、检验、划线。
k、器体各部分吊耳的制作、焊接。
l、器体各部分防腐。
6.3.1.3分段制作
（1）管板制作
依据施工图纸尺寸，技术要求、板料规格及我公司能力进行管板的排版、组焊、加工。
1下料：
按排版给定的板块规格下料，下料采用半自动气割，下料后按焊缝坡口尺寸要求进行刨边。
2焊接：
管板拼装时，板块要对齐，并严格控制对口错边量在公差范围内，组对间隙符合焊接要求，管板的焊接采用埋弧自动焊。
埋弧自动焊参数如下：
层数
焊材
焊丝直径
焊接电流
电压V
焊速mm
1
H08A
φ4.0mm
550-600A
34—38
45-55
2
H08A
φ4.0mm
600-650A
34--38
46-48
3焊缝的检验对接焊缝外观检查合格后，进行无损检验，探伤方式，合格级别按图纸技术要求。
4调平管板在设置的龙门架下进行调平，采用顶、撑等办法。
5钻孔管板各块应按其位置进行统一编号，并确定管孔的定位基准线，管板孔按图纸技术要求加工，其加工工序采用钻→扩→铰，依不同的钻具设计而定，加工管孔时采用钻模来定位和控制误差并按图纸要求进行倒角，管孔的加工精度，误差均应符合技术要求。
管孔的允许偏差（mm）
1）管子公称直径φ76mm
1管孔允许最大直径76.9mm
2管孔允许最小直径76.5mm在加工管孔时可按管孔最大直径加工。
2）允许管孔椭圆度为0.32mm
3）允许管孔圆锥度0.32mm
4）管孔壁的加工面质量，不得有砂眼。
凹痕、边缘毛刺和纵向刻痕、环向或螺旋形痕的深度不得大于0.5mm，宽度不得大于1mm，刻痕到孔边距离不得小于孔壁厚度的1/3，并且不得小于4mm
5）有缺陷的管孔在缺陷未消除前不得胀管，消除较小的缺陷一般可用刮刀修刮。
用刮刀或其它工具修正后的管孔，其加工质量、椭圆度和圆锥度应符合二、三、四所要求。
6）为防止管孔壁表面金属再度氧化，应尽量缩短从管孔清理完到胀管的时间。
6管板堆放：
加工完毕待组对的管板，应划出明显的与侧板的组装线，磨平对接焊缝的余高后，妥善放置，吊装移动时，吊点要设置在板厚方向。
（2）侧板制作
1下料：
按排版图进行下料，下料采用气割，下料后，按焊缝要求进行刨边。
2拼接：
侧板直段调平、曲端按图纸尺寸卷板。
侧板的组对要控制对口间隙，错边量等尺寸公差，焊接采用埋弧自动焊。
3焊缝检查：
外观检查和煤油渗透检查均应符合技术要求。
4侧板与加强角钢的组焊：
将侧板放置于操作平台上，划出角钢位置，并磨平对接焊缝的余
高，点焊调直的角钢，确认无误后进行焊接，焊接时采用小范围间断焊等工艺手段，以减小焊接变形。
5侧板的放置：
组焊调整好的侧板要按编号妥善放置在预定的位置，以待组装（3）器体各段组装
在基地组装平台上清理出场地，器体段采用立式组装，先垂直竖起侧板，尺寸准确无误后（留有２－４mm的焊缝收缩余量）点焊拉撑管。
器体下部箱体组装好后，与下管板焊接。
按管板的定位尺寸线进行器体的组对，管板与侧板的角接处，加设直角筋板，对角直拉撑加固，以防焊接中产生较大的变形。
器体中部5段侧板带搭接焊接组装成整体。
器体顶部箱体组装好后，与上管板、器体中部隔板运至施工现场安装。
按图纸技术要求对器体段的端面尺寸进行检查验收，并按器体段的位置编号并做好记录。
在每段器体上设置吊耳以便吊装时使用。
在完成组装的器体各段涂刷油漆。
（4）器体附件制作
在器体段制作的间隙，要进行其它附体的制作，以备运输至现场进行组装。
6.3.2场外运输
安装现场具备组装条件后，器体各段及附件按顺序依次运至施工现场，运输前要检查设备的临时支撑是否牢靠，既要防止超载，又要防止运输变形。
6.3.3现场组装
6.3.3.1基础施工
现新建初冷器基础上方有纵横交错两条电缆桥架，其桥架支撑影响基础土方开挖（如图），需对支撑进行临时处理。
在基础外侧建立
临时支撑，拆除原支撑，待基础处理完后再将原支撑放回原处。
由于新建初冷器基础下地质条件复杂，施工方案见附属方案：
初冷器安装检修基础施工方案。
基础验收：
1安装施工前设备基础需经交接验收，基础施工单位应提交质量合格证明书、测量记录、标高基准线、中心线，坐标轴线、沉降观测水准点等标志。
2基础检查：
a、外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
b、坐标位置允差：
±20mm；
c、基础标高允差：
＋20mm；
d、上平面外形尺寸允差：
±20mm；
e、上平面不平度允差5/1000，最大10mm；
f、垂直度允差：
5/1000，最大20mm；
g、地脚孔：
深度允差：
+20mm；
位置允差：
±10mm；
孔壁铅垂直度允差10mm；
6.3.3.2现场组焊
组装顺序：
初冷器下部吊装就位、找正——下部器体与基础钢架焊接——中部器体吊装、找正——中部器体与下部器体焊接——隔板吊装进入器体内——上管板安装焊接——工艺管安装——隔板安装——换热管安装——上部器体安装——顶盖安装——气密性试验——水压试验
注意事项：
1环口组对错边时b≤10%S+1≤3mm，壳体垂直度不大于h/1000。
2焊接：
按焊接工艺选择适当的焊接参数，对称间歇焊，焊条必须按规定烘干和保温。
3焊缝的检验：
a、焊缝外观质量应符合技术条件的规定；
b、管板对接焊缝需经100％探伤，侧板、角焊缝煤油渗透检验；
c、管板对接焊缝进行退火处理。
4清理器体上的疤痕及超标缺陷。
5器体上的工艺接管及附件应随换热管的穿入提前分段完成。
6换热管胀接完成后，组装顶盖，顶盖吊装前，其开孔接管等均已完成。
6.3.3.3换热管安装技术措施
初冷器换热管Φ76×3L=7000材质：
A10，需逐根下料，退火处理，打磨管头。
然后进行试胀工作。
（1）管子的检查
a、管子必须具有出厂合格证明书与材质证明书。
其钢号与设计要求相符。
如无材质证明书和合格证或对材质有所怀疑，应作化学成分分析和机械性能试验，不符合要求不得使用。
b、检查管子的外表面，不得有斑痕、小眼、裂纹等现象，内外表面不得有重皮及严重锈蚀。
管端胀接部分不得有纵向沟纹，如果有横向沟纹，其深度不得超过管壁厚度的1/10。
c、检查每根管子胀接端外径，其偏差不得超过下列要求
1）管子公称直径φ76mm
1允许最大外径76.76mm
2允许最小外径75.24mm
d、管子胀接端的壁厚应符合下列要求
1）管子公称壁厚3mm
1允许壁厚最大3.45mm
2允许壁厚最小2.7mm
3同一截面上壁厚的允许最大差值0.30mm
4当管子表面有缺陷时，缺陷深度不得使管壁厚度小于允许最小
厚度。
（2）管子的下料
将管子用无齿锯断开至l=7010mm，穿管时换热管露出管板每侧5mm。
管子端面与管子中心线垂直偏差不大于1.1mm。
（3）管端的退火处理：
由于本工程采用A10换热管，为了增强胀接严密性，降低换热管硬度，对本设备换热管进行退火处理。
a、管端退火长度应为１５０－２００mm，退火时应先将管子一端封住〈以防空气在管内流动〉，再将退火端均匀地加热至600-650℃，在此温度下保持10-15分钟，不得将管端加热到700℃以上。
b、管子的冷却应埋在干燥的保温材料内进行〈例如白灰，砂等〉，如果保温材料的湿度较大，应加热炒干后方可使用。
管子插入的深度不宜小于350毫米，待管子温度降低到接近环境温度后方可取出。
不得在风、雨、雪的露天场地上进行冷却。
c、退火一般采用“铅浴法”间接加热。
1铅锅的规格要适当。
2铅材内不得含有腐蚀管子的杂质，熔化后除掉夹渣。
铅液表面上应铺洒厚约10毫米的煤灰渣等粉末材料。
3为了测量准确，防止超出或不到规定温度范围，应用热电偶控制温度。
温度计的量程最好在0-1000℃范围内，不得目测估计。
4热电偶的瓷管外应套有相应规格的一端堵死的钢管，作为保护，电热偶的毫伏计应调整准确，其冷端应装有补偿导线或补偿器。
5铅液易飞溅和氧化，氧化铅有毒，操作地点应宽敞和通风，并有防止铅中毒和铅液溅伤的安全措施。
6退火的管子应根据管排分批堆放，预热烤干。
管头应干燥无其它杂务，待铅液加热至600℃左右时，将管子逐根逐批插入铅锅。
7管子插入铅锅后，加热应缓慢，平均温升不得超过5℃/分。
8管子退火完毕应对胀接端外表面进行硬度测量，测硬度时应去掉金属表面的氧化皮。
（4）管端打磨：
穿管前换热管的管端70毫米范围内，应进行打磨，打磨在管端机上进行，其打磨的表面应出现金属光泽，不得有起皮、凹痕、夹层、裂纹、麻点和纵向沟纹等缺陷。
距管口100毫米内管子内壁的锈皮应予除掉。
打磨后的管端不得碰撞和沾污。
如不立即胀接时，应妥善保护，防止生锈。
（5）胀接工作：
a、模拟胀接试验：
①初冷器胀接工作采用电动胀管和自动控制胀接方法施工。
②胀接施工前应对电动胀管机自动控制装置进行技术改造，实现自动控制胀接性能。
b、装管：
设备组装探伤合格后穿管，在初冷器管板两侧搭设操作平台，设置提升吊篮，穿管及胀接工作由下而上进行。
①装管前应用游标卡尺或外径千分尺测量其胀接段的外径，一般
应测量几处，取得平均值后做好记录
②装管前应将管孔和管子已锉磨的胀接面清洗干净，如有浮锈，需用砂布擦去。
清洗剂一般使用不含铅的汽油或四氯化碳，洗净后用干净的棉布擦干，再进行装管。
3装管前检测管板的平直度以及测量对应两管孔之间的距离。
4装管时，对长度相同的管子，应按已量得管孔直经和管子胀接段的外径进行选配，管子与管孔间的间隙不超过1.7毫米。
5管子下料后（根据所测长度），多根管子整体吊装进行穿管。
6管子的两个胀接端装入管孔时，应能自由伸入，管子必须装入正确，当发现有卡住，偏斜现象时，不得硬插，应取出矫正方可继续插入。
7管端伸出管孔的长度5mm，同一端面伸出长度应一致。
8待一管箱换热管装满后，经检查无误，实行胀接。
c、胀管：
①管子安装后应随即进行胀接。
胀接应有中间向两边胀接，胀接管子次序宜采用反阶式，以防止胀管时使其它管子的胀口松弛。
②胀管工作宜在环境温度为５℃以上时进行。
3胀管过程中，应严防油、水和灰尘等渗入胀接面间。
4管子的胀管率应控制在1-1.9％范围内，设备的预定胀管率应根据试胀情况确定，预定胀管率不宜选择太高，应留有余地，在必要的补胀后最终胀管率不超过1.9％。
胀管率按下式计算：
Ｈ＝（Ｄ１－Ｄ２）／Ｄ×１００％
式中：
Ｈ－胀管率（％）
Ｄ１－管子胀完后的最终内径（mm）
Ｄ２－管子胀至管子与管孔间的间隙刚消灭时的内径（mm）Ｄ３－胀管前管孔的实际直径（mm）
5施工人员在胀接最初几根管子时应注意检查，观察胀管方法和所选用的胀管率是否恰当，必要时可对单根管子进行水压试验。
在胀管过程中，当对某个胀接端的严密度有怀疑时，亦可对该管作单根水压试验。
6胀管时应指定专人，认真记录每个管孔和管端的测量数据，作为质量鉴定和交工验收时计算胀管率的依据。
测量计算胀管率所需的各数据时，测外径和厚度应使用外径千分尺，测内径应使用内径千分尺。
求实际胀管率，不一定对每个管头都进行计算，可选择其中若干典型，一般计算数不少于总数的10％。
7胀管的操作方法，建议采用二次胀管法。
二次胀管是把胀管分成固定胀管和复胀二道工序完成。
固定胀管时，将管子与管孔间的间隙消灭后，再继续扩大0.2-0.3毫米。
6胀接过程中，先进行基准管的胀接，然后按照先里后外，间隙跳跃的顺序进行胀接，基准管的确定可采用沿管箱对角线，周边纵横中心线，横跨四周边的等边三角形折线等形式，从而控制管板的变形。
（6）胀管质量的检验：
①管子胀后应无裂纹，如果发现有较浅的斑纹，可采用修刮方法清除
②胀口内壁胀大部分过渡到未胀大部分应均匀而平滑；不得有切口和沟槽。
3胀口不得有扁挤和过胀现象。
④通过严密性试验对胀口进行检查。
6.3.3.4初冷器吊装见初冷器安装检修吊装方案。
6.3.3.5气密性试验顶盖及出入气口封闭完成之后进行气密性试验。
a、将压缩空气缓慢通入壳程升至0.01MPa后停留10分钟，在换热管与管板连接处涂肥皂水检查连接的严密性。
试验2小时，换算成同温度下的每小时平均泄漏率。
①严密试验时，发生浅漏的胀接端应随即进行补胀，补胀时应对其邻近的胀接稍加补胀，以免受到影响而松弛。
②补胀后的胀接端，密封性试验时仍漏，则予以割换，割除不合格的胀接端时，必须注意不损伤管孔壁。
b、泄漏率计算：
进行严密性试验前，在顶部和背阴部放好温度计，利用U形管压力计进行泄漏率试验（温度选择早或晚或阴天温度变化比较小的时间）。
气密性试验２小时后按下列公式计算泄漏率≤1％为合格。
泄漏率A=100/t（１－P2T1/P1T2）×100%
6.3.3.6水压试验
水压试验应在气密性试验合格后，安装好管箱盖时进行。
试验压力0.625MPa时间30分钟，管箱与管板无变形无泄漏为合格（试验时应有两块经过校正的压力表置于进水管道上）。
考虑到水的静压影响，器体水压试验需分三个管程分别试压，均为0.625MPa。
6.4、质量保证措施
6.4.1严格按照ISO900“2质量体系生产、安装和服务的质量保证模式”的标准运行和管理。
6.4.2质量控制的重点是过程控制，每一项产品未经检验或检验不合格决不允许出厂。
同时，上下工序之间、工种之间必须实行检验认可制度，凡工序不合格的产品不能进入下一道工序。
过程控制的检验应以施工单位为主，但也采用邀请设计、建设、监理单位同施工单位会检的方式进行。
6.4.3施工记录应完善，填写应真实。
施工记录是施工过程文件，要求填写认真，数据真实可信，并由监理或建设单位技术人员见证。
施工记录与施工进度保持同步。
七、施工安全措施
7.1危险因素分析
7.2防范措施
7.3检修安全措施
八、应急预案
本应急预案仅适用于云南建工安装股份有限公司昆钢煤焦化有限公司安宁分公司直管式煤气初步冷却器制作安装工程，针对可能造成人员伤亡、财产损失和环境受到严重破坏而又具有突发性的事故、灾害：
如有害气体中毒，火灾，灼伤，触电、重大机械事故及伤
害、吊装物或吊装设备倾倒、高坠、物体打击、重大交通事故、生产作业中火灾、爆炸及自然灾害等。
本预案立足于工程项目安全事故自援自救及所在地政府和当地社会资源的救助。
8.1组织机构﹙应急救援小组﹚
项目部成立应急响应指挥部，项目经理毕晓枫为第一责任人，负责指挥及协调工作。
组长：
组员：
8.2职责分工
8.2.1组长负责现场，任务是掌握了解事故情况，组织现场抢救。
8.2.2负责联络，任务是根据指挥小组命令，及时布置现场抢救，保
持与当地建设行政主管部门及劳动部门、公司等单位的沟通。
8.2.3维持现场秩序，做好当事人、周围人员的问讯记录。
8.2.4负责护送伤员到指定医院及到院后的联系工作和妥善处理好善后工作，负责保持与相关部门的沟通联系。
8.3应急响应
8.3.1当事故或紧急情况发生后，当事人或最先发现人立即按报告流程响应急小组汇报，并采取应急措施，防止事态扩大。
当事故的评估预测达到起动应急救援预案条件时，由应急总指挥（即应急组长）启动应急反应预案令。
预案一经启动，全体员工应特事特办、急事急办，主动积极地投身到紧急情况的处理中去。
各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各类人员必须坚决无条件服从命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍应急情况的处理。
8.3.
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