苯乙烯工程施工组织设计.docx

1、苯乙烯工程施工组织设计2.0 公司健康、安全与环境目标.56第一章 工程概况及施工特点第一节 编制依据1.0 中国石油独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目32万吨年苯乙烯装置（安装）工程施工招标文件（招标编号：D200501221PCMIBGCSG0088）；2.0 国家现行法规和行业有关施工验收规范；3.0 中国石油独山子石化公司提供的管理文件： 设备、材料采购范围划分及管理办法（D200501-PMT-PRO-PR-0010）； 千万吨炼油百万吨乙烯改扩建工程施工单位临时设施配套建设标准（2005）165号； 场内临时设施设置管理规定； 关于1000万吨炼油120万吨乙烯改扩建工程施工单位

2、临时设施配套建设协调会纪要（2005）109号； 独山子石化1000万吨年炼油及120万吨年乙烯工程HSE方针目标、管理承诺； 其它HSE管理文件。4.0 我公司质量保证手册和管理制度；5.0 我公司近几年同类工程施工工艺及经验。第二节 工程简介1.0 工程概况1.1 中国石油独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目32万吨年苯乙烯装置位于新区化工部分北侧的台地。装置北邻丁二烯装置，西为芳烃抽提装置，南侧是聚丙烯和聚苯乙烯装置，东侧是工厂的预留发展用地。即厂5、7、6、10路围成的区域的东南角，装置分东西两大部分，东边为苯乙烯中间罐区、西边为苯乙烯装置区），分别占地200160m、130160m。

3、1.2 装置组成：苯乙烯装置包括乙苯单元、苯乙烯单元、中间罐区、公用工程分配系统及变配电室、仪表机柜间及尾气增压等。 乙苯单元包括：烷基化、烷基转移反应、乙苯精馏等； 苯乙烯单元包括：乙苯脱氢，凝液回收及尾气处理、苯乙烯精馏、阻聚剂配制等单元。1.3 本装置的设计规模为32万吨/年。苯乙烯装置的原料为乙烯、苯，主产品为苯乙烯，同时副产苯、甲苯、脱氢尾气、苯乙烯焦油、贫油等。1.4 本装置采用引进的美国Stone & Webster 公司技术，乙苯单元为Exxon Mobil的EBMax 液相烷基化制技术，苯乙烯单元为TOTAL/BAGER 的绝热脱氢技术，引进范围包括工艺包和基础设计。1.5

4、装置工艺流程复杂，介质多为易燃易爆、临氢、有毒性，严密性和自控水平要求高。装置采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统 AMS（Asset ManagementSystem）等，对装置的过程变量进行优质可靠的监控，对装置人员和设备进行有效保护，对整个装置的实现高效控制、联锁保护和科学管理。2.0 安装范围本工程主要包括以下安装内容： 地下管网：室外生活/生产污水,室外初期雨水；室外生活给水/循环水/消防、土方、井子等； 钢结构、工艺设备、工艺及公用管道、电气、电信、自控仪表、消防、防腐、防火、保温、化验分析等安装工

5、程。3.0 自然条件3.1 本工程的地理位置新疆克拉玛依市独山子区地处天山北麓山前地带，是在奎屯河与巴音沟两个洪积扇交汇的地区，地面高程702m722m。3.2 气象条件新疆克拉玛依市独山子区地处新疆北疆西部中心、亚欧大陆腹地，远离海洋，属于典型的北温带干旱大陆性气候，夏季炎热，冬季严寒，降水量少蒸发量大，空气干燥，年温差大，光照充足，无霜期长。主要气象参数如下：3.2.1 气温：年平均气温 7.5年极端最高气温 41.2年极端最低气温 -37.3最热月（七月）平均气温 26.0最冷月（一月）平均气温 -16.4最热月平均最高气温 33.5最冷月平均最低气温 -24.7连续最热三天平均气温 3

6、3.9连续最冷五天平均气温 -32.93.2.2 降水：最大日平均降雨量 41.5mm年平均降雨量 198.8mm年最大年降雨量 292.0mm年最小年降雨量 108.7mm3.2.3 蒸发量：年平均水面蒸发量 1269.2mm月最大水面蒸发量 1700.8mm月最小水面蒸发量 935.5mm3.2.4 湿度：年平均相对湿度 58%最小相对湿度 0%最大相对湿度 98%3.2.5 气压：基本气压 0.66kN/m2多年平均气压 946kPa3.2.6 风况：全年主导风向 W风，频率11全年次主导风向 SW风，频率8夏季主导风向 SW风，频率10冬季主导风向 W风，频率11静风频率 18年平均风

7、速 2.7m/s瞬间最大风速 38.4m/s夏季室外风速 3.5m/s冬季室外风速 1.6m/s3.2.7 雪：多年平均降雪初日为10月下旬，终日为4月上旬年平均降雪量 36.3mm年最大降雪量 48.3mm年最小降雪量 14.4mm平均积雪厚度 210mm最大积雪厚度 400mm雪载荷 0.55kN/m2最大冻土深度（50年一遇） 1570mm3.2.8 地震：地震基本烈度 8度设计基本地震加速度 0.2g3.2.9 雷暴：年平均雷暴日数 21天4.0 工期要求开工日期：接到中标通知书之日；竣工日期：2008年5月31日中交。5.0 质量要求 工程质量合格； 不错用一件器材设备，不使用一种不

8、合格的工程用原材料、构配件和设备； 不错用一张设计图纸，不违反、不错用每一项标准、规程、规范； 单位工程质量一次合格率100%； 必须有健全的施工质量保证体系； 按施工需要配备性能好、速度快、质量稳定的先进的施工机具及自检设备。6.0 HSE要求 严格执行独山子石化HSE管理标准、现场HSE绩效考核管理规定和HSE合同； 整个工程人身伤亡事故为零； 设备事故为零； 时间损失为零； 不污染环境。第三节 主要实物工程量1.0 工艺设备1.1 静置设备设备类型国内订货设备国外引进设备合计备注单位数量单位数量单位数量塔器台12台台12其中：分段(分片) 交货3台换热器台36台7台43反应器台3台2台5

9、容器台28台台28储罐台8台台8现场制作安装过滤器台12台台12其它台12台12总计台99台21台1201.2 机械设备序号名 称单位数量备注1压缩机台22泵台983真空设备台54桥式起重设备16t台22.0 钢结构序号名 称单位数量备注1平台制作与安装（钢格板）t48螺栓连接192焊接连接2梯子扶手栏杆制作与安装t2203管廊管架制作与安装t1192螺栓连接4768焊接连接3.0 工艺管道序号名 称单位数量备注1不锈钢管道m21292合金钢管道t15.883碳素钢管道t13314不锈钢阀门个3805合金钢阀门个446碳钢阀门个74207减温器个58喷嘴个139阻火器个910安全阀个110其中

10、54个为引进材料11弹簧支吊架个10012管道阻尼器台104.0 地下管网序号名 称单位数量备注1HDPE双壁波纹管m2602碳钢管 (DN50DN1200)t804.63金属伸缩器个164雨淋阀组个85水泵结合器组26双偏心蝶阀个1357不锈钢波纹管个588泡沫比例混合器组19消防炮个15其中电动消防炮9个10消防炮塔个411消火栓/箱组2812喷淋消防冷却器组813泡沫发生器套1314Y型过滤器个215井类座1355.0 电气序号名 称单位数量备注1变压器台42高压柜台233低压开关柜台504其它盘/柜/箱台245按钮/操作柱台1656桥架T2207电缆km1388灯具套12509接地极根

11、6010接地线km126.0 仪表序号名 称单位数量备注1DCS系统套12ESD系统套13FGDS系统套14控制调节阀台1685电磁阀台886流量仪表台2347孔板及限流孔板台678温度变送器台3609差压/压力变送器台10810远传液位计台8511分析小屋套212各类分析仪表台1413压力表个22914电动指示仪台4215热电偶/阻台22916双金属温度计台6717可燃气体检测系统套12018仪表保护保温箱个15519仪表电缆km17620接线箱个27521仪表桥架t21022仪表管km1223仪表用小阀门个9007.0 电信序号名 称单位数量备注1防爆话站套222台式/室内话站套43扬声器

12、套84变压器及电源柜套15通讯电缆km256室内摄像机套47光端机套18光缆km109视频电缆和控制电缆km408.0 防腐、保温、防火序号名称数量备注1钢结构防腐57600m2估算值2钢结构防火149520m2估算值3储罐外防腐6660m2估算值，其它设备外防腐未知。4碳钢管线外防腐40350m2估算值，不锈钢管线外防腐情况未知。5给排水部分埋地管线（特加强级）10414m26设备绝热（保温/保冷）1290m3复合硅酸盐、硅酸铝、陶瓷纤维、泡沫玻璃（铝皮15200m2）7管线绝热（保温/保冷）1720m3复合硅酸盐、硅酸铝、陶瓷纤维、泡沫玻璃（铝皮31050m2）第四节 工程特点1.0 本装

13、置工艺流程较复杂，生产中涉及的物料乙烯、苯、甲苯、乙苯、苯乙烯为易燃、易爆物品；芳烃物料有中等毒性；其中苯对人体毒害的性质最为严重。2.0 装置部分操作在高温、高真空等特殊条件下进行，为此，要求对过程变量进行高精度的控制。如设备的设计压力在-0.1Mpa5.07MPa 之间，设计温度在-19.9（环境温度）850之间。3.0 本装置中关键设备第一脱氢反应器（21-R-2101A）、第二脱氢反应器（21-R-2101B）为径向固定床反应器，其本体设计温度649，操作压力为真空。蒸气过热炉也是苯乙烯单元的关键设备（为立式方箱炉，不包含在本标段内。）。4.0 本装置长335 米，宽160 米，占地面

14、积52800平方米。设备布置按照生产流程顺序布置，并同时兼顾同类设备适当集中布置。装置布置中设置了：5 个钢构架；9 条钢结构管廊；6 个建筑物（4个为钢结构彩板厂房）；管廊R1 和R4 上部布置设备，管廊下布置泵；装置内东西和南北方向设有消防道路，各区域内设有检修道路和检修区域；装置中间罐区设置围堰，有污染的设备区域设置围堤；尾气压缩机、尾气增压机布置在半露天厂房内；变配电和仪表机柜、凝液过滤和阻聚剂系统、CST 系统、消防灭火设备等布置在室内。5.0 由于装置设计规模大，相应的设备、管道比较大。尺寸最大的塔低压乙苯回收塔（21-C-2702）：直径4900/4600，筒体切线之间长度约71

15、300mm，重量319t；高压乙苯回收塔（21-C-2781）：筒体切线之间长度约69500mm，重量270t；苯乙烯塔（21-C-2803）：直径5100/3800，重量120t；第二脱氢反应器（21-R-2101B）：底部裙座基础环直径达5780mm；中间产品储罐直径7000-18000，全部采用现场组焊；工艺管道最大口径达84”、阀门48”，地下循环水管最大1200mm。6.0 装置自控水平要求高，采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统 AMS（Asset ManagementSystem）等，对装置的过程

16、变量进行优质可靠的监控，对装置人员和设备进行有效保护，对整个装置的实现高效控制、联锁保护和科学管理。第五节 本工程执行的规范、标准本工程执行的施工验收规范、标准如下：钢制压力容器GB150-98涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88钢焊缝手工超深波探伤方法和探伤结果分级GB11345-89空冷式换热器GB/T15386-94自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-91电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50166-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50168-92电气安装工程旋转电机施工及验收规范GB

17、50170-92电气安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB50171-92钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98电气安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范GB50257-96给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98起重设备安装工程施工及验收规范GB50278-98建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002电气装置安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147-90电气安装工程电力变压

18、器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范GBJ148-90电器装置安装工程母线装置施工及验收规范GBJ149-90电气装置安装工程低压电气装置施工及验收规范GBJ233-90石油化工设备和管道隔热技术规范SH3010-2000石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范SH3022-1999石油化工设备管道表面色和标志SH3043-2003石油化工钢制通用阀门选用、检查及验收SH3064-2003石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-2002石油化工设备安装工程质量检验评定标准SH3514-2001石油化工仪表施工技术规程SH3521-1999石油化工换热设备施工及验收规范SH3532

19、-95石油化工给水排水管道工程施工及验收规范SH3533-2003埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准SY/T0447-96石油建设工程质量检验评定标准自动化仪表安装SY4031-93工业设备、管道防腐蚀施工及验收规范HGJ229-91工程建设安装工程起重施工规范HG20201-2000化工机器安装工程施工及验收通用规范HG20203-2000钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2000钢制塔式容器JB4710-92压力容器无损检测JB4730-94承压设备无损检测JB/T4730.1-4730.6-2005压力容器安全技术监察规程质技监局发1999154号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理

20、规则质检锅2002特种设备无损检测人员考核与监督管理规则国质检【2003】249号第二章 本工程施工关键环节、对策及方案编制计划第一节 施工关键环节1.0 超限设备的安装本标段共有低压乙苯回收塔、高压乙苯回收塔、苯乙烯塔、脱氢反应器等多台大型设备，最重319t、最高约80m，反应器安装在构架上，这些因此大型设备现场吊装就位成为本工程最关键的施工工序。2.0 钢结构工程量较大，管廊、构架、钢结构彩板厂房钢结构总量约为6840t，部份采用高强螺栓连接、部分采用焊接连接，螺栓连接精度要求相当严格、焊接工程量大。3.0 工艺管道施工3.1 工艺管道预制安装工作量大、阀门及管件多，材质有碳钢、低合金钢、

21、耐热钢、不锈钢等，管道组对、焊接、无损探伤、热处理工作量大，要求高。3.2 工艺管道最大口径达84”、阀门48”，地下循环水管最大1200mm，管道组对、安装要求高，尤其是低压乙苯回收塔、高压乙苯回收塔、苯乙烯塔与容器（换热器）之间的连接大管的组对安装要求高。4.0 装置布置紧凑，立体布置的设备多，工作空间受限，立体交叉作业多。5.0 装置自控水平要求高，采用技术先进、可靠的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测系统（FGDS）、仪表设备管理系统 AMS（Asset ManagementSystem）等，测量、控制点多，施工、调试要求高。6.0 本工程要求2008年

22、05月31日中交，施工周期跨两个冬季，而独山子下雪期较长（平均降雪初日为10月下旬，终日为4月上旬），造成有效施工期较短，需加大预制深度，合理安排施工，减轻冬季施工压力，保证施工安全和质量。第二节 对策及措施1.0 超限设备的安装需进场大型的起重设备以保证吊装能力，拟进场400t、250 t、100t履完成超限设备的吊装和安装位置较高、构架内的设备、管道、结构的吊装。设备安装按区块进行，先就位大设备、较重设备，后就位小设备、较轻设备；先集中就位找正，后内件统一安装。框架内设备安装尽可能与钢结构安装交叉进行。综合考虑设备的吊装顺序，避免部分设备就位后影响其它设备安装，后吊装设备在进厂后先找到现场

23、合适的位置进行摆放，吊装时根据吊装顺序逐一二次倒运至吊装位置进行吊装。1.1 主要超限设备吊装序号位 号名 称外形尺寸（mm）重量（t）数量安装方式1C-2702低压乙苯回收塔4900/4600x80100388.51分四段吊装2C-2781高压乙苯回收塔3700x74800284.51分三段吊装3C-2803苯乙烯塔3800/5100x311001201整体4R-1201烷基化反应器 1800x245001031整体5R-2101A第一反应器4000x246001151整体6R-2101B第二反应器4100x249001901整体7E-2815苯乙烯冷凝器/集液罐(卧式容器)851整体1.2

24、 立式储罐安装采用电动葫芦提升法进行施工。即利用沿储罐周边每4m左右在顶端均匀设置悬挂有电动葫芦(10吨)的小扒杆来提升已组装好的罐顶和罐壁的组合体。按通常倒装法的施工程序，由上而下逐圈组对，逐圈提升直至组装完最后一圈壁板。同时在待提升的壁板上设置强度足够的胀圈，以防止壁板在提升过程中的变形。该施工方法所采用施工机具简单、快捷，保证质量，易于制作，设置和拆除容易。2.0 钢结构制作安装施工中要科学组织、合理安排人力和吊装设备，避免与大型设备吊装等其他专业施工发生冲突，同时要优化施工技术措施，主要采取如下的施工方法：2.1 对主要的运输设备、大型吊装机具进出通道上方的桁架钢结构预留缺口，大型设备

25、吊装完成后再进行安装。2.2 管架、构架钢结构采取工厂模块化预制，现场积木式安装的方式，加快施工进度，提高劳动效率，尽早为其他专业安装创造工作面。2.3 根据我公司吊装设备的吊装能力，结合现场平面布置情况，在吊装满足要求的前提下，加大预制深度，合理安排预制吊装顺序。2.4 对图样上要求采用螺栓连接的零部件，螺孔采用摇臂钻或磁力钻进行加工。相互连接的零部件，在预组装时配钻，保证螺栓孔间距符合要求。2.5 管架、构架钢结构采用CO2半自动焊进行焊接，提高焊接效率和质量。3.0 工艺管道施工拟采用PDSOFT计算机辅助工厂设计系统三维管道设计与管理系统（施工版）软件，建立移动式管道预制生产线及自动焊

26、接中心站，设置管道预制生产流水线，配备先进的机械切割和坡口加工、组对、焊接（12台氩弧焊机打底、6台管道自动焊机填充盖面）、输送设备，实现流水机械化作业，提高预制的质量和工效，尽量加大工艺管道的预制深度，同时实现工艺管道预制技术、质量、材料、检测和进度等管理的电脑化。4.0 焊接4.1 焊接方法：为保证管内清洁度，确保焊接质量，所有管道焊接原则上采取氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面；不锈钢管道焊接时，当DN80mm时，全部用氩弧焊焊接，当DN80mm时，采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面；钢结构焊接采用手工电弧焊和半自动CO2气体保护焊；现场组焊塔立缝采用全自动CO2气体保护焊，其它焊缝采用手工电弧焊；为了提高工作效率，保证焊接质量，在预制车间对于108630mm的钢管，采用移动式坡口工作站加工坡口，移动式焊接工作站进行焊接。4.2 坡口加工采用半自动切割机进行加工，保证坡口角度和钝边，利于焊接，同时提高工效。4.3 铬钼耐热钢焊口施