超限塔器施工工法

1、超限塔器施工工法2012-09-08 超限塔器流水作业安装施工工法 1、前言 石油化工装置的长度和直径都较大的塔器在受到运输条件所限时，不宜在制造厂做成整 体交货。工程建设中通常在制造厂分段或单圈制造，运输到现场组焊，安装。 抚顺 80 万吨乙烯装置急冷油、 急冷水塔的安装是工程施工的重点之一。 由于设备直径达 10 米，根据从制造厂到工程现场的运输道路条件，无论是分段还是预制成单圈筒节出厂都 严重超限，不便运输。经按不同的交货方式对两塔的安装施工方法作了经济性比较后，采用 了工厂分片制造、运输，现场组环、组段，分段吊装的流水作业施工工艺，在现有的道路条 件下，较快地将壳片运到现场，完成了两塔

2、的安装，保证了乙烯装置施工的整体进度。 使用本工法用于长度和直径都严重超限的塔器安装施工，与传统的分段/单圈进场、 分段 吊装的方法相比，改设备的超限运输为常规运输，降低了运输难度；在现场，根据现有起重 机械的能力组环和分段吊装， 充分利用了现场起重机械的能力， 从而减少了吊装和运输费用。 净料壳片出厂既利用了专业制造厂的加工能力从而更有利于产品质量， 又因不在现场使用滚 板、刨边等加工机械而减小了施工场地的占用和对其他专业施工的影响。 本工法使供货，现场的组对与安装实现了流水作业，因此、有着较好的经济、社会效益。 2、工法特点 1）边接料、边预制，边组对焊接、边将组焊好的筒节吊装就位，形成流

3、水作业； 2）设备以壳片净料方式运输入场，减少了运输成本，现场避免加工机械的使用，减少了 因设备的现场组装对场地的占用和对施工的影响。 3）充分利用了设备组装吊车的起重能力，减少现场大型吊车的使用台班。 4）充分利用制造厂的加工能力，有利于保证产品质量。 3、适用范围 本工法适用于石油、化工、纸浆、煤化工等行业大直径超限塔器在不便正常运输进场情 况下的安装施工。 4、工艺原理 工厂分片预制，现场组环、组段，分段吊装，流水作业方式完成大直径塔器安装。 5、施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 施工准备基础验收、组焊区布置、 组焊平台设置制造厂钢板下料、 滚弧 成形、除锈、涂漆裙座基础环、

4、裙座段筒节组焊、封头组焊裙座段筒节组焊成段节裙座段段节吊装就位、组焊塔底部封头吊装就位、组焊塔筒体单圈筒节立式组焊塔筒体筒节立式组焊成段节筒体 1N 段段节吊装就位、 组焊顶封头段吊装就位、组焊塔壳接管、劳动保护、管支架焊接 安装水压试验、沉降观测塔内件安装、内部清扫、封孔检查交工验收 5.2 操作要点 5.2.1 技术准备 编制施工技术方案及现场作业区域规划。按相关法规要求向当地质量技术监督局告 知，并提交必要的文件资料。 5.2.2 施工准备 组焊区根据制作量的大小、流水作业的原则确定组焊平台的数量及布置。 1) 组焊平台搭设前， 根据组焊作业的设备重量对地面做适当的处理， 以保证地耐力

5、的要求。 平台可采用道木和工字钢进行搭设， 先铺道木， 后在道木上铺上井状的工字钢， 间距约一米，平台铺设时要找平，平面度不大于 2mm/10m，在工字钢平台上划出组装基 准圆，焊上组装用的定位块和限位块，定位块的间距不宜过大，以一米为宜。 2) 根据施工技术方案和现场作业区域规划进行施工现场布置。 清理出作业面， 铺设 组焊平台、放置焊机房、工具房等，划定材料、构件及半成品存放场地。施工机具设备 进场报验和人员培训进场； 3）准备专用的吊装夹具，工装及吊装用绳索，制作样板、工卡具，工装夹具的数量 根据组装筒节数和组装进度的要求配备。 4） 基础验收，基础验收主要复核地脚螺栓的间距、中心距、标

6、高和基础表面平整 度、纵横轴线中心偏差、标高和基础质量。 5.2.3 单圈筒体组焊 预制好的壳板在平台上立式组对，组对时筒体周长要留有焊接余量，组对好的筒节 经检查合格后方可焊接。为防止焊接变形，应在纵缝内侧焊上 34 组防变形的弧板。 焊接时焊工要对称布置。焊接完成后，进行外观和无损检测。对焊缝外观缺陷要及时清 除，对焊缝内部缺陷要按要求进行返修和扩探。 5.2.4 筒节组焊（环缝组对） 单圈筒体组焊并经检验合格后，根据吊装方案和排版图进行环缝组焊成段。环缝 焊接时焊工要对称布置，分段退焊，以减少焊接变形，焊接完成后进行检验。筒节和 段节吊装时，为防止吊装时发生变形，筒节内离上端口 3005

7、00mm 处加上支撑，见下 图。吊装时应使用平衡梁。弧板 S=30,16 R 钢管筒体连接板 S=20,Q235 5.2.5 接管、内件和附件安装 接管开孔前要依图纸标定的标高、方位、尺寸进行复查，确认无误后方可开孔、组对、 焊接。内件和附件的安装前也要进行复查，焊接要严格执行核准的焊接工艺，焊后进行检 验。 5.2.6 筒节吊装，立式组装 预制好的筒节经检验合格后，就可吊装就位组装，每个吊装单元有几圈筒节，根据选 用起重机械的能力来决定。开始时吊装高度低，吊车额定能力大，可选择 23 圈作为一个 吊装单元，后来可选择 12 圈作为一个吊装单元，或是直接将一圈板作为一个吊装单元。 每段筒节吊装

8、就位，组对好后，除检查组对质量外，还要检查已安装部分的整体垂直 度、直线度、方位，焊接过程中要随时监测。焊后要再检查一次。 5.3 操作重点 1）加厚（不等厚）筒节的组装、焊接及其质量控制； 2）加厚管口与筒壁的组装、焊接及其质量控制； 3）偏重心筒节采用不等高吊耳，不等长吊索的吊装。 6、施工机具设备序号 1 名称 履带吊 规格 600t 单位辆 数量 1 备注 仅用于油塔最后四段筒 节的吊装 主吊吊车， 用于筒节、段 节的组装和吊装 筒体壳板卸车 筒体壳板运输 手工焊接 手工电弧焊接 焊条烘干用 焊条保温 焊缝气刨用 焊缝检测用 焊缝检测用 标高测量用 垂直度测量用 2 3 4 5 6 7

9、 7 8 9 10 11 12 履带吊 汽车吊 平板车 气保焊机 硅整流焊机 焊条烘干箱恒温箱 空压机 RT 设备 UT 设备 水准仪 经纬仪 275t 50t 50t 辆辆辆台 1 1 1 4 60 1 1 2 1 1 1 1 ZX5-400 台台 1014台台台台台台 7、质量控制 7.1 规范标准 本工法执行下列质量验收标准和设计施工图纸的有关技术要求： 钢制压力容器GB150-1998 及第 1、2 号修改单 钢制塔式容器JB/T4710-2005 石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准SH35241999 钢制压力容器用封头JB/T 4746-2002 固定式压力容器安全技术监察规

10、程TSGR 0004-2009 钢制压力容器焊接工艺评定JB4708-2000 钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2000 塔盘技术条件JB/T1205-2001 压力容器无损检测规程JB/4730-2005 大型设备吊装工程施工工艺标准SH/T3515-2003 石油化工建设工程施工安全技术规范GB50484-2008 石油化工静设备施工质量验收规范GB50461-2008 石油化工静设备安装工程施工技术规程SH35422007 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-1998 7.2 质量保证措施 1）做好材料入厂检验。 2）平台的水平度和平台处地基强度要检查，保证后续组

11、装质量控制。 3）板材下料要进行复核。由于板较厚，板材滚弧后在后面的工序施工时，可能因为多次 吊运和放置不当造成弧度变化， 板材成形后出厂前要进行弧度复查， 超过要求的要重新 滚弧。 4）组对后要检查组对质量、筒体周长，焊接后要检查焊接质量和角变形量、周长。 5）根据规范进行焊接工艺评定，制定焊接工艺、并严格按照焊接工艺要求进行。 6）采取适当的工装减小焊接变形和吊装变形。 7）焊接时要做好防风工作，特别是在高空组焊时。 8）每段筒节吊装就位组焊时要随时检测垂直度和直线度。 9）组装、开孔焊接和内件安装前后做好工序报验。 10）做好每个工序的报验和交接，做好质量的有效控制。 7.3 质量检试验

12、计划 检查人 编号 主要施工工序 检查内容 使用的规范、 标准和文件 需要填写的检查记录 分包商 1.1 设计文件、图纸的完整性、施工 1 图纸会审 验收规范的可行性 1.2 设计是否有遗漏和错误 1.2 设计是否有不利于施工内容 2 施工方案审查 2.1 施工工艺方法、质量标准 2.2 编制审批程序 3.1 材料质量证明文件和合格证 3.2 材料外观,规格型号及材料偏差 是否符合要求 3.3 不符产品处理 3.4 材料储存是否符合要求 3.5 复核设备出厂资料. 4.1 确保基础正确完成，符合要求 4.2 确保基础螺栓/钢结构螺栓孔的 种类/位置正确无误 规范和设计图纸 W R R I W

13、规范和设计图纸 施工图审查记录 SY01-008 H H H I / 总包商 监理 业主 质检站设备开箱检查记录 SY02-004 规范和设计图纸 器材验收记录 TY-04-JL-10 材料复检报告（例光谱分析报告） W R R I / 3 设备、材料检验 4 基础检查设计或厂家图纸、规范设备基础检查交接记录 SY03-A007 设备现场组焊焊缝布置及焊工分布图 H W W I / 5 现场组焊 5.1 筒节封头滚板控制与到货检查; 5.2 现场组焊几何尺寸检查; 5.3 焊接质量检查 SY03-A005; 设备拼（组）装记录 SY03-C001; 设计或厂家图纸、规范 焊缝返修施工记录 SY

14、03-A028 H W W I W 5.4 焊后热处理; 设备焊后热处理报告 SY03-A006 H W W I W 6 设备安装 6.1 检查施工方案及设备吊装方案 6.2 设备对中、找正找平，检查中心 线位置、标高、水平度、垂直度、和 方位 7.1 垫铁放置位置、数量、高度、松 紧程度、焊接情况 7.2 二次灌浆、混凝土标号及外观质 量检查 7.3 固定螺栓的松紧程度 8.1 审查施工方案及安装说明书 8.2 检查内部托、环、垫、支撑等安 装位置 8.3 焊缝外观质量检查 8.4 塔盘安装符合图纸要求 8.5 容器内挡板安装 8.6 除沫器安装 8.7 加热器安装 8.8 容器内标准管和盘

15、管的安装与检查 9.1 试验前检查; 9.2 强度试验和严密性试验; 9.3 沉降观测立特种设备安装改造维修告知书 批准的图纸及规范 立式设备安装记录 SY03-C002 H W W I W 7 垫铁安装及隐蔽规范和设计图纸垫铁安装隐蔽工程检查记录 SY03-A004 H W W I W 塔盘安装记录 SY03-C004 批准的图纸及规范 设备填充记录 SY03-C005 H W W I / 8 内件安装设备（容器）强度和严密性试验记录 9 压力试验与沉降 观测 批准的图纸及规范 SY03-A008 设备（容器）基础沉降观测记录 SY03-A011 梯子平台等附件 安装 9.1 梯子、平台、管

16、道、阀门、接头、 安装检查 批准的图纸及规范 9.2 防腐层的检查补刷 9.3 保温质量检查（有保温要求时） 10.1 最终封闭检查，清除异物封闭 设计规范要求设备 / 钢结构防腐检查记录 SY03-A012 设备绝热检查记录 SY03-A013 设备（容器）封闭前检查记录 SY03-A010 H W W I H H W W I / H W W I H 10 11 设备清理及隐蔽检验与测试计划代码： “H” 停检点 “W” 见证点（必检点） “审核点 “E”检查点 ”“随机检查点 8、安全措施 1）建立施工安全保证体系，落实安全责任制，明确各级人员职责。 2）对作业人员做好三级教育，做好技术交

17、底和安全交底。 3）特种作业人员需持证上岗。 4）所有的施工机具和吊装机具要进行进场报验，定期检查。 5）所有的用电严格执行（ （施工现场临时用电安全技术规范），） 6）施工时实行作业票制度。施工现场配置足够的消防器材。 7）脚手架搭拆必须制定专项施工方案，经审查合格后方可实施，并派专人进行检查。脚 手架实行挂牌作业。 8）严禁交叉作业，做好各种防护，塔内作业还要办理密闭空间作业许可证，并派专人负 责，必要时配置通风设施。 9）高处作业执行（ （建筑施工高处作业安全技术规范）。） 9、环境保护措施 1）建立项目环境和文明施工管理保证体系，严格按环境管理体系文件有关要求，建立环 境管理责任制。

18、2）严格遵守国家和地方有关环境保护的法律、法规、和管理规定，加强对工程材料的堆 放管理，对施工垃圾进行分类回收 3）施工场地和作业区域，规范围挡，施工场地整洁文明。 10、效益分析 本工法将部分工序安排在制造厂内作业，一是避免了现场所需的大量临时设施费用，减 小了对现场其他工作的影响；二是充分利用制造厂的装备和技术，有利于产品质量。三是减 少运输难度，节约了运输费用。四是避免了对大型吊车的依赖，降低了吊装难度，节约了吊 装费用。 两塔的制作安装将大部分工序安排在地面作业，实现了预制、组焊、安装的流水作业， 提高了工作效率。 11、应用实例 11.1 工程概况 抚顺石化公司 80 万吨/年乙烯装置中，急冷油塔直径 10 米、高度 59550mm，设备净重 7