大型塔类设备组焊方案

1、 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT编号：ZYLJ/东明延迟焦化-01-JS-02山东东明石化集团股份有限公司100万吨/年延迟焦化装置大型塔类设备现场组焊安装施工方案中国石油天然气第六建设公司东明项目部 二00五年8月 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT目 录1 工程概况 . . 4 2 施工程序 . . 5 3 主要施工方法 . . 5 4 质量、HSE 保证措施 . 11 5 劳动力安排计划 . 12 6 施工设备及主要施工手段用料 . 12 7 施工资料收集与整理 . 15

2、 8 附件 . . 15 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT1 工程概况 1.1 工程简介山东东明石化集团有限公司投资新建的100万吨/年延迟焦化装置中的焦化分馏塔T1102、V1101、T1201、T1202、T1203、T1204等6台设备直径大、设备金属重、高度高，整体组焊后运输不便，采用设备制造厂家分段到货、我方现场组焊的方式进行安装。为节约投资，根据建设单位的安排，塔段运抵现场后选用CKE2500型履带吊车吊装。四台塔的分段情况以及设计条件见下表1.1-1、1.1-2。根据设备的实际情况采用焦化分馏塔分6段、其它设备分2段吊装，空中组对、焊接的方式安装。表1

3、.1-1 100万吨/年延迟焦化装置现场组焊设备一览表 表1.1-2 六台塔主要设计条件一览表 1.2.1 分段到货的塔类设备几何尺寸大，高度高，且施工工期短，现场组焊、安装施工安装技术含量高，需采用大型吊装设备进行作业。1.2.2 塔类设备均布置在装置区东西走向的轴线上，仅有一条施工通道供大型吊车行走。现场施工场地狭窄，部分设备需在距离设备就位地点250m 的装置北面的预留空地处进行摆放，二次倒运至设备基础处进行空中组对安装。1.2.3 设备吨位重，均需采用大型履带吊车吊装作业，进行空中组对，高空作业以及交叉安装多，对安全的要求高。 1.2.4现场组装、焊接工作量大。 1.3 编制依据1.3

4、.1中国石化洛阳石油化工工程公司设计的设备图纸及有关技术文件 1.3.2 质技监局锅发 1999 154号压力容器安全技术检察规程 1.3.3 GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 1.3.4 HGJ211-85 化工塔类设备施工及验收规范 1.3.5 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程 1.3.6 JB4730-94 压力容器无损检测 2 施工程序施工技术准备塔段进场检查验收二次倒运至设备基础周围基础检查验收、地脚螺栓尺寸核对设备梯子、平台安装、附塔管线安装、临时组对平台栏杆安装垫铁摆放塔底段吊装就位找正、找正塔上段等由下往上依次空中组对、环缝焊接焊接质

5、量检查二次灌浆设备试压、基础沉降观测 竣工验收 3 主要施工方法 3.1 原则施工方法 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT3.1.1 考虑到施工现场的实际条件，六台塔安装采用一台250t 履带吊车主吊、一台50t 履带吊溜尾进行吊装，空中组对焊接。分段吊装的塔首先将塔段倒运至基础附近后，先将底段吊装就位并找正、找平，而后依次将上段（其中分馏塔为第2、3、4、5、6段）吊至空中组对，进行环缝焊接。吊装过程详见山东东明石化集团股份有限公司100万吨/年延迟焦化装置大型设备吊装施工方案。3.1.2 分段到货的设备吊装需用250t 履带吊和一台50t 履带吊和一台25t 汽车

6、吊完成空中组对的全程配合。安装时采用正装法将各段按由底往上的吊装顺序进行吊装。3.1.3 每段筒体到货后需用2吨的钢材进行临时平台搭设：用角钢L75×7 82m在设备内部和外部搭设组对临时平台，并制作钢栏杆，设置安全网待安装完毕再拆除，并进行组对口处的内件组焊。3.1.4 分段到货的设备筒体的直径过大，为了防止筒体在吊装过程中发生变形，每段筒体的两端组对口都要加“米”字支撑和弓形板固定加强，以保证筒体的椭园度，便于对接环缝的组对，为此每段要用1.6吨钢材来进行加固措施。每段筒节吊装的吊耳全部采用管轴式吊耳，并将吊耳设置在筒体的外壁，100%磁粉探伤。3.1.5 分段到货的设备进场倒运

7、至现场后，现场制作马鞍座将设备垫起，进行梯子平台安装。由于设备多，需要用10吨的钢材进行制作。3.1.6设备就位采用垫铁安装。3.2 施工准备3.2.1 组织塔组对焊接安装施工人员熟悉施工图纸及有关规范要求，并对施工班组进行技术交底，使其明确并掌握塔组对、焊接、安装施工程序及安装质量要求。3.2.2 因施工场地狭窄，须在距离设备就位地点250m 的装置北面的预留空地处进行摆放，待设备完成吊耳焊接、内外临时组对平台搭设后用250吨吊车吊装，以便腾出平台进行下段预制，并另行铺设20厚施工平台80m2进行梯子、平台的预制，然后用250吨吊车倒运至设备基础处进行安装。设备堆放场要用碎石铺设300毫米厚

8、500平方米的场地，并用150根枕木进行垫护。塔段进场前做好施工现场的“三通一平”，特别是应使设备运输通道畅通，做好现场平面布置，清理出作业面。3.2.3 制作设备环缝组对用三角支架、吊装加固件、工卡具、胎具等。3.2.4 检查施工机具及手段用料和施工用水、电的准备情况，在两处预制、组焊平台处设置 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT4个500A 的配电箱，电缆过马路处穿长9m 、DN100的无缝钢管做套管8处，套管两边埋设枕木供大型施工车辆通过。3.2.5 现场准备两个集装箱，内用63×6 角钢120m 制作货架，用以存放设备零部件及配件。3.2.6 准备好

9、必要的检测工具及施工记录表格。3.3 塔段进场摆放及检查、验收3.3.1 由于塔类设备到货时间较晚，而现场钢结构基本施工完毕，塔段到货后存放在装置区西东面预留空地处，组焊前将塔段二次倒运至设备基础旁进行摆放好。3.3.2 在有关人员的参与下对到货塔段进行清点、验收。到货的塔段应符合设计要求并附有完整的出厂技术文件，塔的材料和零部件必须附有项目齐全的材料质量证明书（抄件）、产品质量证明书和质量技术监督部门的质量安全监检证书。3.3.3 对设备的外观进行检查，看是否存在划痕、锈蚀及变形等情况。3.3.4 对照装箱单及设计图样，对设备的外形尺寸、管口方位等进行检查；对设备内件及附件的规格、尺寸及数量

10、进行清点验收并作好记录。3.3.5 塔现场组焊前应对其结构尺寸以及制造质量进行复验。结构尺寸允许偏差应符合规范要求。对复验不合格者，应提交有关单位，进行处理合格后，方可进行组装。3.4 塔组对的准备工作3.4.1 塔组对前应对分段处坡口加工的尺寸和质量进行检查，坡口面上不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，并对坡口进行100%渗透探伤。3.4.2 凡坡口不符合要求者需通过整形修整后，方可进行组装。不锈钢复合板若采用氧乙炔修理坡口，应用机械的方法除去端面及热影响区缺陷，并注意切割时复层应朝下。严禁将切割的熔渣落在复层上。3.4.3 塔段吊装前将不影响设备的吊装的梯子、平台安装到塔体上；空中组对的塔在组对

11、口下方约1m 处在塔体内用钢跳板搭设焊接平台，在塔体外搭设组对平台，见附图1。为保证焊接质量，在组对平台处用编织布搭设防风、防雨棚以及挂置安全网。3.4.4 空中组对的塔段沿下段筒体对口处沿圆周外壁均布8块限位挡板（规格为300×80×16），焊接长度不小于80。在上下段距对口约150处每隔约1000设置圆孔螺母（自加工，应与自加工的日子卡 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT配对），并与下段限位挡板相互错开。3.4.5 在各塔段上同一水平面互成90°的两个方位上引出上、下两个通过塔中心且有测量标记的测点件；标出塔段上的纵向组装基准线。3.

12、5 基础的交接、验收3.5.1 塔安装前，应对基础进行交接验收。基础上应明显画出标高基准线及纵横中心线，基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。基础各部尺寸及位置允许偏差应符合规范要求，同时应核对基础地脚螺栓位置与塔底座相对尺寸一致。3.5.2 基础混凝土强度应达到设计要求，安装前应将基础表面清理干净，放置垫铁处（至周边50mm ）应铲平，铲平部位水平度允许偏差为2mm/m。3.6 垫铁放置3.6.1 塔安装找正、找平采用调整垫铁来进行，垫铁规格经计算后加工并应在基础处理合格后进行摆放。3.6.2 每根螺栓旁至少应有一组垫铁且尽量靠近地脚螺栓，垫铁组应成对使用斜垫铁且斜向应相向使用，其搭接

13、长度不小于全长的3/4。每组垫铁一般不超过4块，高度控制在30100mm 范围内；斜垫铁下面应有平垫铁。3.6.3 设备调整后垫铁应露出设备支座底板外缘1020mm ，垫铁组深入长度应超过地脚螺栓，且应保证设备支座受力均匀；地脚螺栓的紧固应均匀对称。3.7 塔底段就位与找正、找平3.7.1 塔组焊前准备工作就绪后，进行塔底段就位。塔底段就位采用250t 履带吊主吊、50t 履带吊溜尾方法进行安装。3.7.2 塔底段就位后，应按基础上的安装基准线对应设备上的基准测点在同一平面内互成直角的两个方向或两个以上方向上对设备的安装标高、中心线位置、方位以及垂直度进行调整测量。塔段垂直度的调整和测量的方法

14、为：用两台经纬仪在互成90°的两个方位上对应塔段上预先作的测点进行，注意塔体垂直度的调整和测量不应在一侧受阳光照射或风速大于4级的条件下进行。3.7.3 空中组对的塔底段找正找平后及时将组对口处未安装的降液板等放入塔内。3.8 塔现场组焊安装3.8.1 底段找正找平后进行上一段塔段的吊装。当组对口将要碰到时，吊车停止下落，按照 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT塔段上的纵向组装基准线进行对中、找正，然后用加减丝、日子卡等工卡具调整对口间隙及错边量，同时用经纬仪在互成900的两个方位上指挥调整上段的垂直度（整体吊装的塔同）。3.8.2 塔环缝组对通过工卡具调整

15、对口间隙及错边量。对口错边量允许值为10%s+1且不大于6mm 。对口间隙为24 mm。3.8.3 筒体组装后，施焊前将坡口表面及内外侧不小于20mm 范围内的表面清理干净。点固焊长度在3050mm 范围内。3.9 环缝焊接3.9.1 正式焊由四名焊工对称布置，首尾追逐。焊接过程中，应随时注意焊接变形，每焊完一层，测一次垂直度（直线度）并根据垂直度（直线度）的变化，改变焊接起始位置以利用焊接收缩变形对垂直度（直线度）进行微调。筒体全部组焊完成后，还有偏差，用调整斜垫铁的方法进行垂直度进行调整，使之符合规范要求。3.9.2 焊接必须严格按照规定的焊接工艺进行，见焊接工艺卡。3.9.3 焊接过程中

16、在设备人孔处设置轴流风机向设备内部送风，以排除烟尘，避免缺氧，内部照明使用安全行灯，采用安全电压。3.10 焊接检验3.10.1 外观检查3.10.1.1 焊缝表面及热影响区，不得有裂纹、气孔 、夹渣、弧坑、凹陷及熔合性飞溅等缺陷。3.10.1.2 焊缝系数为1(T2301、 T2302、T2303、T2304 的焊接接头，焊缝表面不允许有咬边；T2201焊缝：咬边：深度<0.5mm，总长度不超过焊缝全长10%且连续长度小于100mm 。3.10.1.3 对接焊缝焊宽按比坡口宽度两侧各增加1-2mm 确定；焊高为0-3mm 。3.10.1.4 焊后错边量：不大于10%壁厚+1mm。3.1

17、0.2 无损探伤筒体组焊焊缝无损检测要求详见设计图样要求，并符合JB4730-1994压力容器无损检测中合格要求。3.11 焊缝返修3.11.1 返修前要先对缺陷进行定位。当缺陷位置距外侧表面不大于板厚的1/2时，应在外侧进行返修；否则，可从内侧进行返修。 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT3.11.2 碳弧气刨清除缺陷时，刨槽底部应修磨成U 形，槽长不得小于50mm 。3.11.3 返修后的焊缝应修磨成与原焊缝基本一致，并按原无损检测要求检验。3.11.4 焊缝返修工艺与正式焊接工艺相同。同一部位返修次数不宜超过二次，当超过二次时，须经施工单位技术负责人批准。3.1

18、1.5 及时将焊缝返修次数、部位和无损检测结果等记入返修记录中。3.12 内件安装筒体组对前先将塔盘支撑件（如降液板、受液盘等）放入塔内，待设备组焊、检验合格后组装、焊接塔内件。3.13 二次灌浆塔组焊完成并找正找平后，经检查验收合格应作好隐蔽工程记录，将垫铁层间点焊并及时进行二次灌浆工作。二次灌浆按有关规定执行。3.14 压力试验3.14.1 采用立式进行压力试验，试验介质为洁净水，水中的Cl-的含量不超过25mg/L。水压试验前在每个塔基础上打上四个沉降观测点，在塔基础旁选择一个基础沉降观测的水准基点。3.14.2 水压试验前应将塔内清扫干净，现场组焊处未安装的降液板等安装好；将塔组对时所

19、搭设的脚手架等临时设施予以拆除；检查塔体与其它构件之间的连接是否是断开或活连接。3.14.3 水压试验应在无损检测合格后以及塔内件安装之前进行。同时地脚螺栓应紧固完毕，隐蔽工程经检查合格，塔体垂直度测量完毕，二次灌浆已完成。3.14.4 试验前设两块精度为1.5级，量程为被测压力1.52倍且经校验合格的压力表分别置于塔的最高处和最低处。塔体上除进水管和塔顶放空口外，其余管口用盲板封死。3.14.5 采用多级泵连接临时水管向塔内进水，在塔底抽出口处接临时管线配以消防水龙带将塔内的水排出装置外。塔内充满水后用试压泵进行升压。3.14.6 塔充满水后，应保持48小时，对基础作沉降观测并作记录。然后缓

20、慢升压至设计压力，确认无泄露后缓慢升至规定的试验压力，保压30min ，对所有焊缝及塔体接管与盲板连接部位进行检查。然后降至规定试验压力的80%，保持足够时间进行检查。无可见异常变形、试验过程无异响、无渗漏、无压降（以塔顶压力表为准）为合格。3.14.7 水压试验合格后对焊缝进行20%渗透检测，应无裂纹等缺陷。3.15 基础沉降观测 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT3.15.1 六台塔容积大、重量重，按照规范要求作基础沉降观测。3.15.2 用多级泵向塔内充水，在充水前、充水1/2、充满水后作48小时基础沉降观测；在放水1/2、放水后还应测量基础的回升情况。3.15

21、.3 在试验过程中，应详细记录基础下沉和回升情况，并填写“基础沉降观测记录”。 4 质量、HSE 保证措施 4.1质量保证措施4.1.1施工过程中要严格按照ISO9002质量保证体系运行，全体施工人员应明确各自的质量责任。4.1.2 按照公司压力容器质量保证手册的要求建立压力容器现场组焊质量保证体系并保证质量体系的有效运转，严格按照压力容器安全技术检察规程的要求进行压力容器现场组焊施工。4.1.3 施工前应对施工人员进行技术交底，使他们熟悉每道工序的安装要点和安装质量要求；施工过程中应坚持自检、互检和专检相结合制度，严格工序检查，不合格不得进行下一道工序。4.1.4 施工人员必须严格按照施工部

22、署进行作业，施工过程中必须作好施工原始记录，并有检测人员签字。4.1.5 分段到货的塔段必须经过严格的验收，其出厂合格证明书以及制造单位所在地的质量技术监督部门颁发的质量安全监检证书必须齐备。4.1.6 压力容器现场组焊必须与当地的质量技术监督机构及时取得联系并接受监检，设备竣工验收时，需有当地质量技术监督部门颁发的质量安全监检证书。4.1.7 检测过程中所用的计量器具必须有合格证。并在检验有效期内使用，所用的测量器具的精度等级应满足检查、测量的需要。 4.2 HSE保证措施4.2.1 严格遵守国家颁发的建筑安装工程安全技术规程以及公司、建设单位、项目部颁发的安全生产有关制度。4.2.2 塔段

23、以及零部件吊装时，需统一指挥，操作者对信号不明确时，不能随意操作，并在吊装区域内设置警戒标志。4.2.3 施工中必须佩带必备的各种劳动保护用品，高空作业所搭设的脚手架必须牢靠，杜绝 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT探头板。脚手架搭设完毕经安全员确认后方可投入使用，HSE 措施需用手段用料见第8.4条。 4.2.4 高空作业必须配带安全带，工具袋装，避免坠落伤人；放置好辅助工具如焊条筒、焊渣锤等，严防坠落伤人，焊条头及时放入焊条筒内。严禁高空作业时随意向地面或塔内抛掷物品。4.2.5 各种施工机具设备应经安全员的确认后方可操作，且应按照操作规程正确操作。 4.2.6

24、设备内部施工照明必须采用安全电压，并由专职电工接线。4.2.7 进入设备内部前需打开所有人孔并安装轴流式通风机保持通风，避免缺氧；进入设备内部后，应有专人在一旁监护。4.2.8 现场应文明施工，材料或半成品堆放整齐。焊条头应放入现场指定的垃圾桶内，边角料、废料及时归堆，焊条包装盒、袋等及时清理。下班前及时清理场地，做到整洁有序。 4.2.9 电焊机、烘干箱等用电设备可靠接地，焊把线、手套等绝缘良好。地线应接在焊件上，不得设置在法兰密封面、阀门或其它易损坏的管配件和电仪设备上。 5 劳动力安排计划 6 施工设备及主要施工手段用料 6.1 主要施工机具 DONGMING MANAGEMENT DE

25、PARTMENT 6.2主要检测机具 6.3 施工手段用料 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT 7 施工资料收集与整理 8 附件空中组对的塔组对平台简图8.2 附件2设备现场组焊施工平面布置图（见附图）中国石油天然气第六建设公司 CNPC THE SIXTH CONSTRUCTION COMPANY OF CNP C 东 明 项 目 经 理 部 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT 8.3 附件 3 容器分段组焊焊接工艺卡 容器分段组焊焊接工艺卡 容器名称 工艺编号 分馏塔（T220

26、1） 焊 01 材质 20R 规格4200×53400×20 母 材 焊材 编制 类别 类 焊接工艺评定编号 审核 P128 甘生江 刘红坚 产地 牌号 E4315 规格3.2/4.0 烘干温度 350-400 恒温 12h 焊缝质量检验要求 探伤方法 探伤比例 探伤标准 合格级别 RT 20% JB473094 级 焊 焊接方法 手工电弧焊 层/道数 1/1 2/2 3-5/3-9 电源极性 直流反接 直流反接 直流反接 接 规 范 规格 3.2 4.0 4.0 电流 A 120130 170180 180190 电压 V 2022 2426 2426 速度 cm/min

27、 610 1015 1015 焊接材料 E4315 E4315 E4315 工艺说明： 1.焊前彻底清除坡口内外两侧不少于 20mm 范围内 的油污、铁锈等污物直至露出金属光泽。 2.点固焊及卡具焊接与正式工艺相同。点固焊长 30mm， 高 4mm，间距 200300mm。从外侧点固焊。 坡口形式及焊接顺序焊缝简图 外侧：焊宽 2428mm 余高 13mm 内侧：焊宽 610mm 余高 13mm 间隙 2-4mm 坡口角度 55°-65° 焊后错边量：不大于 10%壁厚+1mm 咬边：深度<0.5mm，总长度不超过焊 缝全长 10%且连续长度小于 100mm。 不 允

28、许表面裂纹、气孔、夹渣、凹陷及 熔合性飞溅存在。 3.宜 4-6 个焊工均布、同方向施焊。先焊外侧，碳弧气刨清 根后再焊接内侧。层间接头应错开。层间清渣。焊接完成后 应清理干净焊缝表面熔渣及两侧的飞溅。 4.焊接层道数视实际情况适当增减。 5.返修工艺与正式焊接工艺相同。 第 16 页 共 19 页 中国石油天然气第六建设公司 CNPC THE SIXTH CONSTRUCTION COMPANY OF CNP C 东 明 项 目 经 理 部 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT 容器分段组焊焊接工艺卡 容器名称 工艺编号 吸收塔（T2301） 焊 02 材质 20R

29、规格2200×42710×20 母 材 焊材 编制 类别 类 刘红坚 产地 牌号 E4315 规格3.2/4.0 烘干温度 350-400 恒温 12h 焊 焊接方法 手工电弧焊 层/道数 1/1 2/2 电源极性 直流反接 直流反接 直流反接 接 规 范 规格 3.2 4.0 4.0 电流 A 110130 170180 180190 电压 V 2022 2426 2426 速度 cm/min 610 1015 1015 焊接工艺评定编号 审核 P209 甘生江 焊缝质量检验要求 探伤方法 探伤比例 探伤标准 合格级别 RT 100% JB473094 级 焊接材料 E4

30、315 E4315 E4315 工艺说明：1.焊前彻底清除坡口内外两侧不少于 20mm 范围 内的油污、铁锈等污物直至露出金属光泽。 2.点固焊及卡具焊接与正式工艺相同。点固焊长 30mm， 高 4mm，间距 200300mm。从外侧点固焊。 3.宜 4-6 个焊工均布、同方向施焊。先焊内侧，碳弧气刨清 根后再焊接外侧。层间接头应错开。层间清渣。焊接完成后 应清理干净焊缝表面熔渣及两侧的飞溅。 4.焊接层道数视实际情况适当增减。 坡口形式及焊接顺序焊缝简图 外侧：焊宽 2428mm 余高 13mm 内侧：焊宽 610mm 余高 13mm 间隙 2-4mm 坡口角度 55°-65

31、76; 焊后错边量：不大于 10%壁厚+1mm 不允许咬边、表面裂纹、气孔、夹渣、 凹陷及熔合性飞溅存在。 5.返修工艺与正式焊接工艺相同。 6、焊后需进行热处理。 第 17 页 共 19 页 中国石油天然气第六建设公司 CNPC THE SIXTH CONSTRUCTION COMPANY OF CNP C 东 明 项 目 经 理 部 DONGMING MANAGEMENT DEPARTMENT 容器分段组焊焊接工艺卡 容器名称 工艺编号 解吸塔（T2302） 焊 03 材质 20R 规格2800×42516×26 母 材 焊材 编制 类别 类 刘红坚 产地 牌号 E43

32、15 规格3.2/4.0 烘干温度 350-400 恒温 12h 焊 焊接方法 手工电弧焊 层/道数 1/1 2/2 电源极性 直流反接 直流反接 直流反接 接 规 范 规格 3.2 4.0 4.0 电流 A 120130 170180 180190 电压 V 2022 2426 2426 速度 cm/min 610 1015 1015 焊接工艺评定编号 审核 P208 甘生江 焊缝质量检验要求 探伤方法 探伤比例 探伤标准 合格级别 RT 100% JB473094 级 焊接材料 E4315 E4315 E4315 工艺说明：1.焊前彻底清除坡口内外两侧不少于 20mm 范围 内油污、铁锈等污物直至露出金属光泽。 2.点固焊及卡具焊接与正式工艺相同。点固焊长 30mm， 高 4mm，间距 200300mm。从外侧点固焊。 3.宜 2-3 个焊工均布、同方向施焊。先焊内侧，碳弧气刨 清根后再焊接外侧。层间接头应错开。层间清渣。焊