沼气发酵罐制作安装施工方案样本

1、沼气发酵罐施工方案一、编制说明：1. 1本工程为m3沼气罐现场制作安装，为确保工程安全、优质、高效，特编制 此方案。1. 2此方案中对施工准备、施工程序、施工方法和技术要求、质量标准、施工 质量、安全保证措施、 冬雨季施工措施等均作了详细地说明。二、编制依据：2. 1钢制焊接常压容器JG/T4735-1997;2. 2工业设备、管道焊接工程施工验收规范 GB50235-97;2. 3宿州中粮生物化学有限公司沼气罐制作施工图；2. 4焊接结构技术要求（HG20583-1998）;2. 5焊缝射线探伤标准（JB4735-97）。2. 6石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范（SH3046-92）。

2、2. 7 «立式圆筒形钢制焊接贮罐施工及验收规范（GB50128-）。2. 8钢制压力容器焊接规程（JB/4709-）。三、工程概况：3. m 3沼气发酵罐是沼气项目工程中的重要设备，为立式圆柱体上封头下锥底裙座 设备。它主要由裙座、 下锥底、 筒体、上封头、 接管等附件组成，沼气罐本体 材料为Q235B沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷以酵，是指有机物质（如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等）在一定的水分、 温度和厌氧条件下，经过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼 气）的复杂的生物化学过程。一、沼气发酵微生物沼气发酵微生物是人工

3、制取沼气最重要的因素，只有有了大量的沼气微生物，并使 各种类群的微生物得到基本的生长条件，沼气发酵原料才能在微生物的条件下转化 为沼气。1、 沼气微生物的种类沼气发酵是一种极其复杂的微生物和化学过程，这一过程的发酵和发展是五大类群 微生物生命活动的结果。它们是：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、 食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。这些微生物按照各自的营养需要，起着不同的物质转化作用。从复杂无机物的降解，到甲烷的形成，就是由它们分工合作和相互作用完成的。在沼气发酵过程中，五大类群细菌构成一条食物链，从各类群细菌的生理代谢产物 或它们的活动对发酵液酸碱度（pH）的影响来看，沼气发酵过程可分为产酸阶段和 产甲烷

4、阶段。前三群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸，因此，将其统称为不产甲烷菌。后二群细菌的活动可使各种有机转化成甲烷，因此，将其统称为产甲烷菌。1、不产甲烷菌 在沼气发酵过程中，不能直接产生甲烷微生物统称为不产甲烷菌。不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多，现已观察到的包括细菌、真菌和原生动物三大类。以细菌种类最多，当前已知的有 18个属51个种，随着研究的深入和分离方法的改进，还在不断发现新的种。根据微 生物的呼吸类型可将其分为好氧菌、厌氧菌、 兼性厌氧菌三大类型。其中，厌氧菌数量最大，比兼性厌氧菌、 好氧菌多100200倍，是不产甲烷阶段起主要作用的 菌类。

5、根据作用基质来分，有纤维分解菌、 半纤维分解菌、 淀粉分解菌、 蛋白质 分解菌、 脂肪分解菌和其它一些特殊的细菌，如产氢菌、 产乙酸菌等。2、产甲 烷菌在沼气发酵过程中，利用小分子量化合物形成沼气的微生物统称为产甲烷菌。如果说微生物是沼气发酵的核心，那么产甲烷菌又是沼气发酵微生物的核心，产甲 烷菌是一群常特殊的微生物。它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感，适宜在中性 或微碱性环境中生存繁殖。它们依靠二氧化碳和氢气生长，并以废物的形成排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。产甲烷菌的种类很多，当前已发现的产甲烷菌有3目、4科、7属和13种，根据它们的细胞形态、甲烷螺旋形菌类。产甲烷菌生长缓慢，繁殖

6、倍增时间的15倍。由于产甲烷菌繁殖较慢、在发酵启动时，需加入大量甲烷菌种。产甲烷菌在自然界广泛分布，如土壤中，湖泊、沼泽中，反刍 动物（牛羊等）的肠胃道，淡水或碱水池塘污泥中，下水道污泥，腐烂秸秆堆，牛 马粪以及城乡垃圾堆中都有大量的产甲烷菌存在。由于产甲烷菌的分离、培养和保存都有较大的困难，迄今为止，所获得的产甲烷菌的纯种不多。一些菌的培养方法 没有过关，因此对产甲烷菌的生理生化特征还不清楚 ，产甲烷菌的纯种还不能应用 于生产，这些直接影响到沼气发酵研究的进展，也是影响沼气池产气率提高不快的 重要原因。二、沼气发酵微生物的作用在沼气发酵过程中，不产甲烷菌与产甲烷菌相互依赖， 互为对方创造维持

7、生命活动所需的物质基础和适宜的环境条件 ；同时又相互制约， 共同完成沼气发酵过程。它们之间的相互关系主要表现在下列几个方面：1、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养 原料中的碳水化合物、蛋白和脂肪等复杂有机物不能直接被产甲烷菌吸收利用，必须经过不产甲烷菌的水解作用，使其形成可 溶性的简单化合物，并进一步分解，形成产甲烷菌的发酵基质，这样，不产甲烷菌 经过其生命活动为产甲烷菌源源不断地提供合成细胞的基质和能源。另一方面，产甲烷菌连续不断地将不产甲烷菌所产生的乙酸、氢和二氧化碳等发酵基质转化为甲烷，使厌氧消化中不致有酸和氢的积累，不产甲烷菌也就能够继续正常的生长和代 谢。由于不产甲烷菌与产甲烷菌的协同作用

8、，使沼气发酵过程达到产酸和产甲烷的 动态平衡，维持沼气发酵的稳定运行。2、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境在沼气发酵启动阶段，由于原料和水的加入，在沼气池中随时之进入了大量的空气，这显然是对产甲烷菌有害的， 可是由于不产甲烷菌类群中的好氧和兼性厌氧微生物的活动，使发酵液的氧化还原电位（氧化还原电位愈低，厌氧条件愈好）不断下降，逐步为产甲烷菌的生长和产 甲烷菌创造厌氧生态环境。3、不产甲烷菌为产甲烷菌消除有毒物质 在以工业废弃物为以酵原料时，其中往往 含有酚类、 苯甲酸、 氟化物、长链脂肪酸和重金属等物质。这些物质对产甲烷菌是有毒害作用的。而不产甲烷菌中有许多菌能分解和利用上述物质，这

9、样就能够解除对产甲烷菌的毒。另外,不产甲烷菌发酵产生的硫化氢（H2S）能够与重金属离子 作用，生成不溶性的金属硫化物而沉淀下来，从而解除了某些重金属的毒害作用。4、 不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度在沼气发酵初期，不产甲烷菌首先降解原料中的淀粉和糖类等，产生大量的有机酸。同时，产生的二氧化碳也部 分溶于水，使发酵液白酸碱度（pH）下降。可是，由于不产甲烷菌类群中的氨化细 菌迅速进行氨化作用，产生的氨（NH3）可中和部分有机酸。同时，由于甲烷菌不断 利用乙酸、氢和二氧化碳形成甲烷，而使发酵液中有机酸和二氧化碳的深度逐步下 降。经过两类群细菌的共同作用，就能够使pH稳定在一个适宜的范

10、围。因此，在正 常发酵的沼气池中，pH始终能维持在适宜的状态而不用人为的控制。三、沼气发酵微生物的特点理论和实践证明，沼气发酵过程实质上是多种类群微生 物的物质代谢和能量代谢过程，在此过程中，沼气发酵微生物是核心，具发酵工艺 条件的控制都以沼气发酵微生物学为理论指导。具有以下特点：1、分布广，种类多上至1.2万米的高空，下至2千米的地层深处都有微生物的踪迹。当前，已被人 们 研究过的微生物约有3万4万种之多。沼气微生物在自然界中分布也很广，特别 是在沼泽、 粪池、污水池以及阴沟污泥中存在有各种各样的沼气发酵微生物，种类达200300种，它们是可利用的沼气发酵菌种的源泉。2、繁殖快，代谢强 在适

11、 宜条件下，微生物有很高的繁殖速度。产酸菌在生长旺盛时，20分钟或更短的时间 内就能够繁殖一代，产甲烷菌繁殖速度较慢，约为产酸菌的1/15。微生物因此能够 出现这样高的繁殖速度，主要因为它们具有极大的表面积和体积比值,例如直径为1 微米的球菌，具面积和体积的比值为6万，而人的这种比值却不到1。因此，它能够 以极快的速度与外界环境发生物质交换，使之具有很强的代谢能力。3、适应性强， 容易培养与高等生物相比，多数微生物适应较强，而且容易培养。在自然条件下，成 群体状态生长的微生物更是如此。例如，沼气池里的微生物（主要是厌氧和兼性厌 氧两大菌群）在1060度条件下，都能够利用多种多样的复杂有机物进行

12、沼气发酵。 有时经过驯化培养后的微生物能够加快这种反应，从而更有效地达到生产能源和保 护环境的目的。3. 2设备实物工作量如下表：厅P设备名称规格型号mm材质单位数量|11#沼气罐一15800*H2835Q235B台1四、施工准备：4. 1技术准备4. 1. 1组织有关人员对图纸进行会审，及时发现并解决图纸中存在的问题。4. 1. 2施工方案已经审批，并对施工人员进行技术交底和技术培训，明确施工方 法/施工程序及质量标准要求。4. 1. 3审查原材料质量证明书，组织材料验收、 清点，现场的原材料应对其规格、 数量、 质量进行检查。4. 1. 4确认焊工资格，凡参加沼气罐制作施工的焊工，必须持劳

13、动部门颁发的且 钢材组别、焊接方法和焊接位置与实际工程相一致的焊接资格证，否则不得上岗。4. 2施工现场准备4. 2. 1施工用的水、 电、气可满足需要，并能保证连续施工。4. 2. 2设备基础及预埋件已完成，施工区域空间满足设备预制条件。4. 2. 3施工所需材料供应到75犯上。4. 2. 4施工所需工、 机具已齐全，并处于完好状态。五、施工方法的选择：采用群桅杆倒链多点倒装施工法，即在沼气罐基础环板小=9.2m直径单台对称均 布12根高3m的金属桅杆（4 219X 6的无缝钢管,材料利用甲方材料制作）焊接在 沼气罐基础环板上,桅杆两侧焊接拉撑（Z75X 75X10）并焊在沼气罐基础环板上,

14、 每根桅杆的顶部配一个10T的倒链作为起吊工具，每次起吊的高度稍高于带板宽度。 罐壁吊点设在距壁板上口 1/3位置处。上部带板首先组装，同时将连接其上的角钢 圈装好。吊时，由12人同时操作手拉的产,要求用力、 速度尽量均匀一致。以免 发生倾斜，依照此方法依次组装以下各带板。由此可知，采用倒装施工的关键在于选择吊装工具，下面就倒链的选择进行可行性 分析：5. 1起吊倒链的选择及可行性分析根据罐体部分起吊部分的总重量吨，选择了 10T的起吊倒链。由于每个倒链承受 的实际最大重量可用下式来表示：W= QN式中：Q 起升罐体的总重量（Q=52吨）N倒链的数量（与立柱数量相同），N=12K 倒链的工作效

15、率。一般取 K=0.7 因此W=52=6.2吨10T。12X0.7故选择10T起开倒链可行。（其它储罐的施工方法同上） 六、施工程序、 方法、技术要求及质量标准 6. 1施工程序施工前准备（技术、材料、工机具、现场准备）一材料验收一基础验收一下 料一基础环板预制安装一上封头及壁板卷制一群桅杆制作一群桅杆安装、吊装工具安装一胀圈制安一上封头安装一筒体I组装一筒体n组装一裙座组装一下椎体组装 一桅杆拆除及罐内件制安一外部附件制安、质量总检一设备充水试验一设备整体检验一交工 6. 2施工技术要求 6. 2. 1基础环板的预制：环板应按环板排版图下料，环板的排版直径应按设计直径放大 0.10.2%。边

16、缘板沿罐底半径方向在最小尺寸不得小于 700mm6. 2. 2包边角钢制作：按照图纸要求下料，其对接缝和壁板的纵缝应错开 200mmU上。角钢应先扣成方钢，用卷板机卷制成型。用弧样板检查弧度，制成多段圆弧后再组装拼接。7. 2. 3壁板的预制：壁板的宽度不得小于1m,长度不得小于2nl应按筒体排版图放样下料，下料后的壁板应放在卷板机上滚圆，滚圆后的钢板 应立放在平台上,用弧样板检查弧度,弧样板的长度应不小于1.5m。卷制前，应检查坡口的质量，钢板的切割和坡口的加工采用半自动切割机乙 - 氧焰切割，钢板边缘加工面应平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及溶渣等缺陷。火 焰切割坡口产生的表面硬化层应磨除，如

17、发现裂纹即时处理。弧板卷制前应检查卷板机滚筒表面，不得有明显划痕。弧板卷制时，卷板机应由专人操作，并采用25T吊车跟踪配合，卷制过程中随 时用样板检查弧度。壁板预制中，考虑到带板部件因运输搬运而产生变形，卷制成型的弧板，应在 两个端部设置临时拉撑。6. 2. 4其它金属结构、 附件、内件，如人孔、 接管、内挡板等按施工图进行 预制。7. 2. 5预制好的沼气罐部件,按照安装的顺序或编号,采用25T吊车配合安装。8. 2. 6基础环板的组装：在环板组装前，必须完成设备基础的验收工作，并办理交接手续。应严格按排版图铺设底板，环板铺设前应完成底板下表面除锈、防腐工作。铺设前，应定出基础十字中心线，由

18、中心向外铺设。当环板铺设完毕后，每隔一定距离用卡具固定，然后按环板施焊要求焊接。环板的拼接采用全焊透结构，组焊后其表面应平整，局部凸凹度不超过5mm 6. 2. 7壁板、 包边角钢圈组装：在底板上画出经过圆心的十字中心线，并画出贮槽的内径圆及其立柱所安装 的中心位置。在沼气罐内径圆内侧点上定位角钢（每隔一定距离）。沼气罐壁板组对、安装。A、吊装前，按壁板的编号围板，使其紧靠在底板的内圆弧线上。B、考虑到壁板纵缝组对间隙的不均匀性及其焊缝收缩量的不可预测，每带板的最后一张板其长度应增加50100mrtW接收缩量以弥补，最后合口时切出。C、围好后先将焊缝点焊固定，留一道活口，最后用倒链收紧到紧贴定

19、位角钢和 内滑道上。当壁板立焊缝施焊完毕后，即可组装包边角钢圈，角钢圈可分段组装，组装前 用弧样板校验其弧度，当角钢圈全部组装、点焊完毕后，再按正确的焊接顺序施焊。起开吊装工具的安装。在底板上安装提升立柱、斜拉撑，挂倒链。在起升吊装工具安装完毕后，即安装下一段罐壁。A、下一段罐壁板围在上一段罐壁板的外面，同样将纵焊缝点焊固定，留一道活 口。B、在下一段板上（环缝已焊完）距上口 1/3位置处焊上吊耳，桅杆上倒链挂在 吊耳上。12个倒链同时起吊，起升到稍高于下一段罐壁板的高度为止。C、同样用倒链收下段罐壁板至定位角钢，割除多余部分，对口点焊。依照此方法依次安装其它罐壁板及裙座板。D 壁板组装时，相

20、邻纵焊缝间距不小于500mm6. 2. 8沼气罐零部件的安装当沼气罐筒体制作安装、焊接完毕后，即可进行沼气罐内件，附件及接管的安装。零部件的部件待预制完毕后，运输至安装现场，采用汽车吊从筒体顶部放下，并在汽车吊的协助下进行就位、安装。罐内的零部件的支撑，待安装焊接完毕后，方可按图纸要求施工。6. 2. 9接管、补强板、人孔等附件安装按照施工图，根据接管、 人孔等附件的方位图进行组装。罐开孔接管或人孔接管的补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm,与环向焊缝之问间距不得小于 100mm罐壁补强板与罐壁连接焊缝须与壁罐的纵环焊缝错开，两者之距不小于300mm罐壁补强板应与罐壁表面密切贴合。七、焊接工艺7. 1焊接技术要求7. 1. 1焊接的一般规定沼气罐焊接施工前，首先根据焊接工艺评定，选择焊接方式。参加沼气罐焊接的人员必须经考试合格后持证上岗。焊接材料设专人负责保管，使用前必须按焊条说明书的要求烘干，烘好的焊条 应保持在100150c的恒温箱中，随用