空分设备安装施工方案.docx

1、空分设备安装施工方案开封天宸能源化工机械有限公司空分安装施工方案汇编（内部发行 试用版）编制日期：2013年02月目 录一、工程概况 3二、设备施工方案 3三、质量保证措施 4四、安全保证措施 5氧气管道焊接施工技术要点 6一、根据上述特点应遵循下列标准： 6二、焊工与探伤人员要求： 6三、对焊接材料与辅材： 6四、对焊接、探伤机具要求： 6五、焊接工艺评定： 6六、20#钢与同类母材、异种母材焊接： 6七：1CR18NI9TI与同类、异类材质的焊接 7八、焊接注意事项： 7空分冷箱施工方案 7一、工程概况： 7二、施工技术标准： 8三、施工前准备 8四、施工顺序与施工技术要求 8五、安全措施

2、： 9焊接情况及相关标准 10一、焊接概况及执行的相关标准 10二、对焊工和无损检测人员的要求 10三、对焊接材料及辅材的要求 10四、对焊接、探伤设备的要求 10五、焊接工艺评定 10六、铝合金管道的焊接 11七、冷箱内铝合金设备的组焊 11八、冷箱的焊接 12九、冷箱外管道（碳钢）的焊接 12十、焊接检验 12十一、焊缝的返修 13十二、焊接安全注意事项 13空分分馏塔安装 14一、冷箱内管道安装施工用机具。 14二、冷箱内设备安装焊接 16三、分馏塔安装结束后工作 16一、工程概况本公司承建的16000nm3/h空分制氧工程，专业性较强，质量要求高。该工程 设备由中国空分公司总成套，杭州

3、制氧机厂生产，空压机系统由阿特拉斯供货。主要工作量：空气透平压缩机及空气过滤系统一套，分子筛系统一套，空、水冷系统一套，分馏塔系统一套，循环水系统一套，透平膨胀机系统二套，低温液体储槽一套。二、设备施工方案（一）分馏塔系统设备安装1、分馏塔设备以铝制设备为主，由杭州制氧机厂制造，关键设备主要集中在主塔，粗氩I塔，粗氩P塔，纯氩塔及四台换热器的安装就位，其它的设备因较小，可以和其他的设备穿插进行；2、安装顺序安装前准备切割封头塔内容器支架组对焊接下塔、粗氩塔、过冷器支架就位吊装过冷器吊装主换热器吊装粗氩P塔下部吊装下塔与冷凝蒸发器吊装液氩蒸发器吊装上塔下部吊装粗氩P塔上部吊装纯氩塔下部吊装粗氩塔

4、上段吊装上塔上段吊装粗氩I塔支架、拉架焊接及其他小容器的安装就位液氧、氩泵的安装膨胀机的安装3、技术措施分馏塔是整个空分系统大关键设备之一，主塔由制造厂分三段发送，上塔分二段，塔体直径为F2800X14，总高度达30米，重约45吨，下塔与冷凝蒸发器组合重约21吨，塔体直径为F2800X18/F3572X14，高度约为18米，上塔下段底标高为20.11米。所以安装前应认真检查氮封情况，确认正常后，按图纸尺寸将试压封头切割，并初步打磨焊口，做好脱脂防护措施，以免杂质吊入塔内。安装时，先将下塔就位在底座上，用铅垂线在塔四周检查其垂直度，如不垂直，可在其底座下衬垫簿钢板，使其垂直度不大于1/1000。

5、找正后，垫铁应与下塔支架支撑的底板焊牢；再吊装上塔上段与冷凝蒸发器组对，用铅垂线在上塔四周找正垂直度，使其偏差值小于0.5mm/m（在0度、90度、180度、270度的轴线上测量），此外，保证组对焊接质量，使该焊口100%探伤一次性合格；最后吊装上塔上段，进行上塔焊口的组对焊接，施焊前也应使其垂直度小于0.5mm/m，且全高不小于15毫米。焊接合格后，应用拉架加以固定。粗氩P塔的组对垂直度小于0.5mm/m，且全高不小于15毫米内。纯氩塔塔体垂直度允许10mm，其他设备均为压力容器，多为封闭出厂，容器内部进行了脱脂和氮封处理，其安装时，坐标和管口方位符合安装图纸工艺的要求，设备的垂直度偏差不大

6、于1/1000。纯氩塔、主塔、粗氩塔、安装完毕后应及时进行气压试验4、设备安装中的注意事项1）凡图纸中注明氮封保护出厂的容器设备，安装前必须认真的检查氮封压力，如有异常现象，应认真做好记录，并反映给有关人员，切勿急于安装。在保证期内，具备合格证且包装完整的压力容器，在安装前，可不单独进行压力实验，否则，应按图纸要求进行强度试验或气密性试验，介质为干燥的无油的空气或氮气；2）所有的压力容器、阀门及其附件，在安装前必须是清洁干燥和不沾油污的，铝制件的脱脂严禁使用CCL4，推荐用全氯乙烯或三氯乙烯，凡与氧或富氧介质接触的非铝制作容器、阀门、管道及各忌油机械均用CCL4脱脂，脱脂结果的最终签定方法和标

7、准，按照有关技术文件的规定；3）吊装铝制设备，应采用保护措施（如索具外套橡皮管，索具间用支撑撑开），以防止损坏设备，安装过程中，应采取包扎等临时措施，以防止雨水、灰尘、焊渣、机械杂质等落入设备内及油脂污染。4）安装时注意塔的标高、方位。5）冷箱内的容器伐门、管道及相应的支架，冷箱内表面以及基础表面待安装结束后，均不得沾有油脂，否则应进行去油处理。（二）透平膨胀机在出厂前已经完成成套装配，各相关部件的间隙和公差已按技术文件中所指示的值进行控制，机组的吊运，安装的具体方法和要求，按照随机图纸和杭氧厂厂标JT5-9-8510透平膨胀机的说明书中的规定执行。（三）空、水冷塔在吊装前必须把平台、梯子组对

8、焊接好，减少高空作业，做好吊装前的准备工作，安装时注意标高、方位，必要时要采取防风措施，其安装垂直度不应大于1/1000，且不超过30毫米；（四）分子筛吸附器及加热器的安装，循环水系统的安装按照JBJ29-96压缩机、风机、泵安装工程的施工及验收规范及图纸要求进行施工；（五）主厂房系统的空气透平压缩机安装本空压机（带增压机）由阿特拉斯制造，出口空气压力为1.03MPa，Q高压=21500M3，总重量86吨，电机由西门子厂制造p=8500KW，V=6000V，总重21吨。本空压机的安装质量关系到整个空分工程能否连续运行。按照常规的要求不进行拆除，现场安装质量确保的几点：1）基础验收；2）设备的找

9、平，垫铁的敷设、灌浆；3）同心度的找正 根据图纸结合设备实测尺寸对基础进行复测验收，外观检查不得有裂纹、空洞等缺陷，螺栓孔内的碎石、水泥等，必须清除干净，需要二次灌浆的基础表面，应铲出麻面，麻点深度不小于10毫米，密度以每平方米内35点为宜，其它尺寸必须符合图纸、规范要求。设备的找正应根据随机资料来敷设垫铁，垫铁在灌浆前要点焊牢固，采用灌浆料进行灌浆，确保机组的平稳运行及缩短时间，以空压机为基准找正，其纵、横向安装水平安装水平偏差不应大于0.05/1000。电机纵向安装水平应以空压机为准进行找正调平，压缩机与电机之间找正时其同轴度应符合设备技术文件的规定。 同轴度找正是将两个半联轴器暂时互相联

10、接，在联轴器四周上装设专用工具，用百分表进行测量，将两个半联轴器一起转动每转90度测量一次，记录5个位置的径向测量值（a）和轴向测量值（b），并分别记录同一直径两端的两个百分表b和b，当在测量值a1=a5及b1b1=b5b5时，应视为测量正确，测量值为有效。4）安装顺序基础验收铲碾基础平面冷却器的就位电机初步位压缩机初步定位压缩机基础灌浆电机精找定位油管安装三、质量保证措施施工执行规范及标准GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范JBJ23-96机械设备安装工程施工及验收通用规范JBJ29-96压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范JBJ30-96制冷设备、空气分离设备安装

11、工程施工及验收规范HGJ203-83化工机械安装工程施工及验收规范通用规范HGJ203-83化工机械安装工程施工及验收规范化工用泵HGJ209-83中低压化工设备施工及验收规范HT0027-85大型空分设备安装技术规范工厂标准HTA1107-93大型空分设备安装技术规范杭氧标准杭氧及其它厂家提供的制造及施工图、安装说明书等。1）坚持按图施工，按规范办事，谁施工谁负责质量的原则，严格执行施工验收规范，质量检验标准及制造厂提供的安装使用说明书；2）施工中遇到的设计、材料、设备制造等问题时，施工人员不得擅自决定处理，必须向施工负责人反映，会同有关单位人员商定解决并留有书面的依据；3）施工中认真执行工

12、序检查制度，做好“自检、专检、交接检”的三检制度，并按要求填写原始检查记录，工序的交接，隐蔽交接，基础交接，单机与联动试车交接，要做好施工记录和交接记录，并有交接人签定，重要部位必须由建设单位或监理单位盖章；4）施工人员应认真做好施工技术记录，记录应及时、准确、完整，不弄虚作假，不搞“回忆录”，施工过程中发现的质量缺陷、质检人员有权停止继续施工，整改后由质检员复验确认方可施工，不合格品或永久性缺陷，按不合格品控制程序处理；5）施工中使用的量具、器具等，应符合有关规定。四、安全保证措施在空分装置安装过程中，除坚定执行一般工程施工需遵守的安全技术规程和措施外，考虑到空分设备体积大、高度高，怕碰、禁

13、油等特点，高空多层作业多，制定相应安全技术措施，以确保工程施工中人员及设备安全；1）施工人员必须接受建设单位厂区安全、防火、制度治安保卫和厂规厂法教育，本套空分建于原空分装置的边缘，施工现场的一切动火地点必须符合安全动火的规定，与原空分有联系的安装工程，必须落实安全措施后方能施工，施工现场必须具备消防用具；2）酸洗、脱脂用的酸、碱CCL4等化学用品储存使用必须严加注意，要设专门空间储存，由专人负责保管、发放，使用时必须具备良好的通风条件，使用者必须带好防护用品，防止中毒；3）吊装设备的所有绳索、工具使用前都应仔细检查、确认无误后方可投入使用，设备安装安放应平稳、垫实。五、劳动力安排钳工46人

14、起重工5人电焊工2人 架子工4人氧气管道焊接施工技术要点XX16000Nm3/h空分工程氧气管道输氧量16000Nm3/h，压力为0.25MPA，管径为DN500的20#钢与1Cr18Ni9Ti不锈钢。一、根据上述特点应遵循下列标准：1锅炉压力容器焊工考试规程2现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规程3压力容器无损检测4氧气相关气体安全规程二、焊工与探伤人员要求：施焊焊工须取得锅炉压力容器焊工考试规程相关与现场施工项目的合格证，探伤人员须取得压力容器无损检测要求探伤人员的资格证。三、对焊接材料与辅材：焊接材料进库前应进行相关检验，项目大致为“材质证明、化学成份、力学性能、出厂批号、出厂炉号、出

15、厂日期与质量保证书等”，氩弧焊丝必须具有制造厂的出厂合格证，并按规定做好标识，在干燥条件下 分类存放，做到随用随领，以免用错。2.电焊条也须经过规定的温度烘干后（J422，A132，焊条烘干温度为150 200，恒温时间12小时），存放在保温筒内，随用随取。电焊 条外观应无药皮脱落，锈蚀等现象。3.氩弧焊使用的氩气纯度不得低于99.99%。四、对焊接、探伤机具要求：直流氩弧焊机1台直流电焊机2台焊接时充氩机具1套探伤设备穿透力为15mm以下1套焊接设备、检测设备应完好，各项性应满足工程施工要求，决不允许带病作业。五、焊接工艺评定：焊接作业指导书以焊接工艺评定进行编制，并发与施焊焊工。若改变相应

16、焊接施工参数，则作业指导书亦作相应修改。焊接工艺评定：焊接工艺评定一览表序号焊接工艺评定编号母材材质焊材牌号焊接方法适用范围584E011-1 10# J422 SMAW 1.512mm六、20#钢与同类母材、异种母材焊接：1焊接坡口加工亦采用机械方法，也可采用等离子弧、氧炔焰等热加工方法，加工坡口后必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。所有管道的焊接一律采用氩弧焊打底（TIG）电焊（SMAW）盖面。2焊材选用：20#与20#为H08Mn2A+J422 20#与16MnR为H08Mn2A+J427 20#与1Cr18Ni9Ti为HCr20Ni9Ti+A

17、3023焊前所有焊丝表面应无锈、油，焊条应按照相关规定进行烘干并应在使用过程中保持干燥。4焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于母材两侧大于50mm内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净直至露出金属本色，且不得有裂纹，夹层等缺陷。坡口以图纸上为准，在图纸无明确情况下按有关规范执行。5管子与管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，不应大于2mm，外壁最大量为3mm。6焊后进行外观质量检查，及内部质量检查，其探伤数量、检查执行标准符合相图纸与规范。七：1CR18NI9TI与同类、异类材质的焊接1焊材选用：1Cr18Ni9Ti与1Cr18Ni9Ti为HCr20Ni9T

18、i+A132 1Cr18Ni9Ti与16MnR为HCr20Ni9Ti+A302 20#与1Cr18Ni9Ti为HCr20Ni9Ti+A3022不锈钢焊件坡品两侧各100mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞 溅物沾污焊件表面的措施。3氩弧焊打底焊接时，焊缝内侧应充氩气或其分保护气体，或采取其 他防止内侧焊缝金属被氧化的措施。4焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序，施焊过程中应保证起弧和 收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。5管子焊接时应防止穿堂风。6在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短弧焊、快速焊和多层多道焊工艺，并应控制层间温度。7其他同上。8焊接施工现场环境要求

19、：湿度小于 风速小于 雨天应有防雨措施。焊后清除表面焊渣，外观质量并且符合外观检 查要求，探伤数量符合，级要求。焊后及时报监理审查，及时进行下道工序的工作。八、焊接注意事项：1.电焊机、氩弧焊机等焊接设备的机壳都必须可靠接地。焊接设备的 安装、修理和检查须由电工进行，焊工不要私自拆修设备。2.焊工应正确穿戴劳动防护用品。磨削钨棒时，应戴口罩、手套。磨 完后须洗手。敲铲焊渣和清除铁锈时，应戴好手套和防护眼镜。3.焊接场所必须有防火设备，易燃易爆物品距焊接场所至少10米以 上。4.焊工在高空作业时，应严格采取预防措施，防止液态金属的飞溅， 防止火灾的发生或灼伤下面的操作工人。5氧气瓶和乙炔瓶应小心

20、轻放，安全运输，夏季露天作业时，应防止 直接受烈日曝晒，以免引起气体膨胀而发生爆炸事故。所以夏季作 业时氧气瓶和乙炔瓶必须放在凉棚内。6射线探伤区域应放置安全警戒线，以免闲人进入。空分冷箱施工方案一、工程概况： 冷箱板的安装是分馏塔系统安装的第一步，冷箱板施工的好坏将直接影响到下一道工序的安装质量，也影响到冷箱内静设备吊装、就位，工艺管道的安装。该分馏塔是由杭州制氧机厂提供的散装到货冷箱，整个箱体由基础框架、上、下冷箱、加高冷箱、顶盖加高冷箱、板式冷箱以及平台、梯子、栏杆等组成。整个冷箱高度为55.6米，总重量310吨，冷箱外型尺寸为：7800X12000X12000/7800X9600X39

21、000/4800X5200X6450毫米，施工难度大，高空作业多。主要工作包括：配合二次灌浆；冷箱结构架、壳体、平台、栏杆、梯子安装、焊接；系统吹扫、气密泄露试验。二、施工技术标准：1、制冷设备、空分分离设备工程施工及验收规范 JBJ30-962、大型空分设备安装技术规范 HTA0027-853、大型空分设备安装技术要求 HTA1107-93以及杭氧提供的图纸（1084k、10000）、说明书。三、施工前准备1、熟悉图纸，了解冷箱及平台梯子的尺寸结构、重量，明确施工技术规范和技术要求，以及施工现场的具体布置、设施情况，应考虑设备、工艺管道的安装；2、做好冷箱基础的交接验收工作，其表面混凝土水平

22、度不应超过5/1000，全长上的标高偏差不应超过15毫米，基础底板的水平度不应超过1/1000；3、进行设备的开箱验收工作，按装箱单进行清点，检查其包装状况，外观质量，核实零部件的品种、规格、数量等，做好检查记录；4、采取适当的防护措施，妥善保管，严防变形、损坏、锈蚀或丢失等现象；5、了解必要的安全措施。6、制作安全可靠的吊耳，以及冷箱板吊装的吊点。四、施工顺序与施工技术要求1、冷箱板的施工顺序见冷箱及设备吊装施工方案；2、为减少高空作业，在安装冷箱板时，相邻面可在地面上预拼装成整片，并进行必要的组对、焊接，每片对角线长度误差及四边垂直度误差按下表（1）规定；第一带前面板1与2，4与5，后面板

23、9与10，11、12、13组合吊装，3号冷箱板暂不安装，作为预留口（用16号槽钢加固），待塔内预制管道挂管完毕后再封口；第二、三、四带箱板的前后面分别以四块箱板组合吊装，左右面以三块箱板组合吊装，加高冷箱63、64、65、66，板式冷箱顶盖59、60、61、62，顶盖冷箱6776分别为一整体组合吊装。冷箱外平台、梯子的支撑的组对焊接，架子的搭设可在冷箱地面上预拼装时进行。3、技术要求1）所有箱板均应按照图纸尺寸进行施工，冷箱面板每片对角线长度及四边垂直度的允许偏差应符合规定。2）箱板安装时，基础底板与骨架型钢间可用簿钢板衬垫来调整箱板上端面水平，所衬垫的钢板，其宽度应与相应的型钢尺寸相同。每安

24、装一层必须及时进行测量、校正，符合规定要求，才能进行焊接，此外还必须要防止焊后变形，做好原始记录工作，箱板稳定后方可安装下一带箱板；3）箱板外表面为连续密封焊，内侧为间断焊，间距150mm，焊缝长50mm，并符合外观检查要求，达到规范的三级要求（具体详见焊接施工方案），保证冷箱的气密性要求，骨架间的安装螺母与螺栓应点焊牢；4）分馏塔平台的标高的允许偏差不应大于10毫米，各立柱的铅垂度不应大于1/1000，全长上的标高偏差不应大于10毫米。平台、梯子、栏杆的安装可根据需要现场修正，焊接应美观、牢固；5）冷箱安装结束后，即可进行二次灌浆，清除表面焊渣和锈蚀，涂上环氧脂富锌底漆，外表涂环氧银粉漆五、

25、安全措施：1、各通道口、预留口等需设置明显标志；2、施工现场应配备消防器具，必须取得动火证方可动火；3、高空作业时必须佩带安全帽，安全带，严禁乱抛工具等物品，工具等必须放 置稳当的地方，以免坠落，严禁手拿物品攀登；4、冷箱高空焊接时，要防止火星落地造成火灾，同时施工时还要注意风向等；5、安全缆绳要绑扎牢固，不影响下一块箱板的吊装；6、施工现场要合理布置，便于吊机的作业与机具、设备进场。焊接情况及相关标准一、焊接概况及执行的相关标准16000Nm3/h空分装置的设备和管道大部分属于压力容器和压力管道范畴，冷箱内主要材质为铝镁、与铝镁锰合金（LF2、LF4），冷箱外主要材质为碳钢（20#）、不锈钢

26、（1Cr18Ni9Ti）。每种材料的厚度为3-12mm。而且铝母材在服役过程中压力比较低但温度却为450K。不锈钢材质在服役过程中压力为16MPa，相对以往工程来说，其中优以铝的焊接难度大，质量要求高，我们必须严格按照国家有关标准和设计图纸的要求进行施焊，以确保焊接质量。焊接施工中应遵守以下标准或规范：1.压力容器安全监察规程2.锅炉压力容器焊工考试规程3.现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）4.制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范（JBJ30-96）5.杭氧标准铝制空分设备管道安装焊接技术条件（HTA5411-90）6.压力容器无损检测（JB4730-94

27、）二、对焊工和无损检测人员的要求1.参加本工程施焊的焊工必须按锅炉压力容器焊工考试规则的要求进行培训和考核，并取得相应项目的合格证；焊工所承担的焊接项目必须与考试合格项目相符。2.参加本工程无损探伤的检测人员必须具备劳动部门签发的无损检测（RT、PT）级资格证书，并承担相应合格项目的检测工作。三、对焊接材料及辅材的要求1.铝氩弧焊丝必须具有制造厂的出厂合格证，并按规定做好标识，在干燥条件下分类存放，做到随用随领，以免用错。2.电焊条也须具有制造厂的出厂合格证并经过规定的温度烘干后（J422，A132，焊条烘干温度为150200，恒温时间12小时），存放在保温筒内，随用随取。电焊条外观应无药皮脱

28、落，锈蚀等现象。3.氩弧焊使用的氩气纯度不得低于99.99%。四、对焊接、探伤设备的要求1.焊机上的电流表、电压表、气体流量计等须经计量部门检验合格后方可使用。2.各类焊机必须在正常的情况下方可使用，决不允许带病作业。3.本工程必须配备下列焊接（探伤）设备（1）手工钨极交流氩弧焊机NSA-500型2台（2）手工钨极交流氩弧焊机NSA-400型2台（3）直流电焊机AX-320型或AX-500型5台 （4）交流电焊机BX-330型5台（5）射线探伤机XXQ-200型2台XX-150型2台五、焊接工艺评定焊接工艺评定的有关参数是制定现场焊接工艺的重要依据。因此，焊接工艺评定对实际焊接工作具有很大的指

29、导意义；公司焊接金属试验室为空分工程制作了下列焊接工艺评定：焊接工艺评定一览表序号焊接工艺评定编号母材材质焊材牌号焊接方法适用范围1 Z89-071 LF2 LF11 TIG 1.516mm2 R98-015 LF2 ER5183 TIG 1.516mm3 R98-016 LF4 ER5183 TIG 1.516mm4 R98-017 LF2+LF4 ER5183 TIG 1.516mm5 84E011-1 10# J422 SMAW 1.512mm六、铝合金管道的焊接1.焊前准备：按杭氧标准HTA5411-90标准执行。特别需要注意的是应将焊接坡口两侧内外各50mm范围内的油、氧化膜等杂物清

30、理干净，并打磨出金属光泽。焊接应尽可能地在室内进行，以防止风、雪、雨等不良气候的影响。2.焊接工艺要求：除按HTA5411-90标准要求进行外，还需注意以下几点：(1)焊接材料的选用：LF2+LF2选用焊丝LF11 LF4+LF4选用焊丝ER5183 LF2+LF4选用焊丝ER5183（2）铝合金焊接时周围环境的空气湿度不得大于70%，否则应采取防湿措施。（3）为了保证焊接质量，铝合金管道焊口尽量采用转动焊口焊接。焊接宜采用大电流快速施焊法，焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。（4）壁厚大于等于4mm的水平固定管道环焊缝，壁厚大于或等于5mm的垂直固定管道环焊缝及壁厚大于等于6mm的管道转动焊缝应考虑采用嵌入环式不锈钢垫环。焊接时采用不锈钢环时，不得将垫环熔化，如果垫环熔入焊缝，应将该部位焊缝金属铲除后方可施焊。（5）焊接时应保持一定的环境温度，当环境温度低于5，且板厚大于8mm时，焊前应进行100150预热。（6）铝及铝合金管道手工钨极氩弧焊推荐用规范见下表：板厚mm焊丝直径mm钨极直径mm喷嘴直径mm氩气流量L/min焊接电流A焊接层次坡口形式2.5 3 3 810 810 60100 1无坡口3 3 3 1012 810 80100 1无坡口4 4 34 1012 812 100140 1无坡口5 4 4 1214