万吨年双氧水装置φ4500φ5200×42000萃取塔萃取塔制造安装施工工艺

1、.2.5万吨/年双氧水装置4500/520042000萃取塔制造安装施工工艺*;目 录1、萃取塔结构简述12、主要技术要求13、制造难点及应对技术措施24、总体施工方案35、制造安装工艺35.1塔体分段预制（见图1）35.2塔体4500段组对85.3塔盘支承环安装105.4 5200段（第四大段节）筒体安装145.5塔体吊装155.6支承梁安装195.7塔体水压试验及基础沉降观测205.8塔板安装206、塔内酸洗钝化227、人力资源计划238、施工进度计划239、施工机具及措施用料需用计划2410、安全生产26湖南省工业设备安装公司1、萃取塔结构简述4500/520042000萃取塔为2.5万

2、吨年双氧水（折100浓度）装置中的关键设备，能否生产出符合设计浓度（27.5）的双氧水（H202）即决定于此塔。该萃取塔的工作压力为常压，工作介质为H2O、H2O2。该塔总高42m，由裙座、4.5m及5.2m不锈钢筒体组成，其材质为0Cr18Ni10Ti。塔内设置51层塔盘，每层塔盘由支承环、支承梁及塔板构成。该塔总重量105t，其直径、高度及生产能力目前尚属国内及亚洲地区双氧水生产装置中的同类塔之首。2、主要技术要求2.1塔体直线度允差为26mm，安装垂直度允差30mm。2.2塔盘安装后整个面上的水平度允差为4.5mm；塔盘搭接间隙允差0.1mm，对接间隙允差0.2mm。2.3塔盘支承环与塔

3、壁焊接后，其上表面在300mm弦长上局部平面度均不得超过1mm，整个支承环上表面应在同一水平上，该平面的水平度允差为2.5mm。2.4相邻两层支承环间距的允差不得超过3mm，任意两层支承环间距的允差在20层内不得超过10mm，20层之外不得超过20mm；2.5所有A、B类焊缝进行20%射线探伤，且不小于250mm，级为合格。2.6塔内表面作酸洗钝化处理，所形成的钝化膜采用蓝点法检查，无蓝点为合格。塔内壁及内件表面应打磨光滑、平整。3、制造难点及应对技术措施3.1双氧水特性简介3.2由于双氧水极易分解，对其生产装置中的设备及管道的材质有特殊要求，该塔的塔体及内件材质和焊材均应符合设计要求。故在制

4、造该塔的全过程中必须严格执行有关主材及焊材的控制程序。3.3由于双氧水的渗透性非常强，故对生产设备及工艺管道的焊缝质量要求很高。为了保证焊缝质量，该塔的不锈钢板材及构件之间全部采用熔化极氩弧焊，并要求将内壁的所有焊缝打磨光滑。3.4为了保证塔板的安装尺寸，塔体的直线度及椭圆度应严格控制在允许误差范围内。塔体分段制作时，每节筒体的上下两端面均应垂直于筒体轴线。筒体预制时，在各节筒体的两端设置胀圈，以控制筒体的椭圆度。塔体组对时采用激光准直仪测量塔体的实际轴线，以控制塔体的直线度。3.5为了保证每一层塔盘安装后在4.5m范围内的水平度符合设计要求，51层支承环及支承梁上表面的水平度必须控制在2.5

5、mm之内。为此，塔体（卧式组对）焊接完成后安装支承环时，51层支承环均应垂直于塔体轴线。支承环安装定位线的标定是支承环安装的头道关键工序，为了准确地划出51层支承环的安装定位线（基准线），采取“轴线投影校正法”。即在塔体的中心拉一根0.5mm钢丝作为塔体的轴线。在钢丝上挂吊线锤，旋转塔体，每间隔45，利用线锤在塔内壁标出一根塔体轴线的投影线，以此8条平行线为基准分别校验与51层支承环的安装定位线的垂直度，以保证每圈定位线所在的平面均垂直于塔体的轴线。当51层支承环安装焊接完成后，竖立塔体。以支承环为基准，利用同一块样板（靠模）安装各层支承梁，以保证51层支承梁的主梁及支梁的安装尺寸均符合设计值

6、。4、总体施工方案该塔采取在现场分节预制，塔体卧式组对焊接成形，整体吊装就位的施工方案。施工程序如下：塔体分段预制塔体卧式组对焊接塔内支承环划线、安装、焊接、打磨塔体吊装塔外钢平台安装塔内支承梁安装、焊接、打磨塔体水压试验及基础沉降观测塔板地面预装塔板安装中间验收塔体封闭塔内酸洗钝化5、制造安装工艺5.1塔体分段预制（见图1）如图1所示，先将塔体按板料的宽度分为28个小段节（不包括裙座），然后组对成4大段节。此项工作在距离安装现场约400m的预制场进行。5.1.1段节预制（1）根据板料尺寸，绘制排版图，按设计图确定人孔、管口、塔盘支承环的位置，并按有关标准调整其与纵环缝间的距离，将塔体纵环缝的

7、位置作最终确定。壁厚16mm、12mm、10mm三种规格的筒节展开下料长度分别为14187mm、14175mm、14169mm（名义长度）。4500、5200段尚需根据下封头、变径段、上封头的口径，修正相关筒节的下料长度。每一节筒体由两块等长板组成。下料划线设专人专尺，日温差较大时宜在上午10时之前量尺划线，以缩小温差对尺寸的影响。依照排版图标注的0线，将每块板上的0线在划线时标出，并由筒体内壁引至外壁，作为组对筒体时的基准方位线。使用油性笔（极细端）划出每块板的中心线、切割线、检查线。使用等离子割枪沿线外2mm（留线）切割下料，采用刨边机加工坡口。刨边成形的板，其长度允差为+1、-0，宽度允

8、差为0.5mm，两对角线相差不大于2mm。由下封头往上的第2节筒体下料划线时，距离边线（长边）500mm划一根平行线，钢板卷圆后该线应在筒体内壁，并用样冲标记。该基准线将作为第1层塔盘支承环安装定位线，也是塔体组对后拉尺量取51层支承环间距的基准线。（2）卷板在三辊卷板机上（辊轴外圆包裹帆布）卷制半园弧板，按照压头分次卷制样板检验成形的工序进行。弧形样板弦长为1500mm，样板与弧板之间的间隙不应大于0.5mm。卷制过程中用龙门吊配合作业。（3）筒节组对将两半园弧板立放于组对平台上拼装找园。纵缝不留间隙，每道纵缝点焊固定外弧加强板三块。采用半自动氩弧焊将纵缝内外焊完。（4）裙座制作裙座应符合以

9、下要求：a、裙座上口平面与底环板平面平行且垂直于轴线，其允差应小于2mm；b、上口椭圆度允差应小于2mm；c、裙座外壁划出0线，裙座壁板所有孔洞暂不切割。- 5 -湖南省工业设备安装公司16 15004+12 15005+1000+600=15100732图1 萃取塔分段组对示意图10 15002+500+1360=486010 15005+1000+600=910012 15005+1000+600=910016 150010=1500010 15002+500+1360=4860第4大段节 7t10 15005+1000+600=9832第3大段节 17.3t=16 2010+15006=

10、11010第1大段节 25.9t第2大段节 23.6t第2大段节 23.6t - 7 -湖南省工业设备安装公司5.1.2分段组对（1）将每4（或3）节筒体组对成一段，倒装。由8m10t龙门吊配合作业。4节筒体的0线必须组对呈一条直线，拉线测量偏差应1mm。环缝不留间隙，=16、12、10壁板均间隔200点焊50mm。用氩弧焊在筒内壁点焊。先将内环缝焊完，外环缝暂留盖面层不焊，待筒体卧放时平焊盖面。其组对工艺如图2所示。对口环座胀圈支架吊装抱箍十字扁担45002t千斤顶支 架组对平台胀圈筒体图2 分段组对示意图（2）第1大段节组对如图1所示，第1大段节与封头及裙座相连接。该段组对顺序为：第1节筒

11、体与封头连接与裙座连接（立式组对）第2、3、4节筒体组对完成后与第1节筒体连接。每个大段节组对时，必须使各节的0线组对呈一条直线。每大段节组对过程中，在离环缝50100mm圆周处设置图3所示胀圈，先胀圆后施焊。胀紧后其椭圆度应小于3mm。胀圈拆卸之前采用临时支撑杆加固，支撑杆用763.5钢管。每套用4根形成米字撑。（3）第2大段节组对每4节筒体组对完成后，将其组对成第2大段节（卧式）。胀圈设置如图3所示。筒体组对过程中，由8m龙门吊和30t吊车配合作业。转胎胀圈弧形撑板(16块)正反扣支撑杆(16支)中心园盘筒壁图3 胀圈装置示意图（4）第3大段节组对第3大段节与变径段相连接，注意控制该处环缝

12、的错边，其它与第2大段节组对工艺相同。（5）第4大段节组对第4大段节5200，直筒段长度3500，由3节组对成形。与上封头相连接的筒节，注意控制其错边量，该段立式组对。5.2塔体4500段组对5.2.1组对场地平面布置为了确保塔体制造质量，组对场地需砼地面约400m2，厚200mm。组对场地设在萃取塔基础的北侧（见图4）。塔体组对找正及施焊时需搭设遮阳棚300m2，棚高8m。场地布置如图4所示。3600012500第1大段节第2大段节第3大段节200 砼组对坪图4 1至3大段节筒体运至现场摆放位置示意图萃取塔基础厂区道路5.2.2运输（1）第1、2、3、4大段节的重量分别为25.9t、23.6

13、t、11.3t、7t。用30t平板车1台、50t吊车1台、30t吊车1台完成4大段筒体的倒运工作，分别将各大段筒体由预制场运至安装现场。（2）筒体在装卸运输中的防护为了防止塔筒体在装卸及运输过程中发生变形，筒体的两端用胀圈加固，中间用支撑杆加固。第1、2、3大段卧放时两端设置鞍座，与筒体接触弧长为90，中间隔垫=5橡皮。吊点设在鞍座上。如图5所示。第4大段节呈立式放置吊运，下垫=20木板，筒体下口用支撑杆加固。5.2.3第1、2大段节组对第1、2大段节筒体长26110mm，重49.5t。组对工艺如图6所示。图6所示，利用50t和30t吊车抬吊，将两大段节筒体分别吊装于转胎上。用激光准直仪找中心

14、，通过调整转胎水平及垂直方向的位置，使两段筒体的轴线位于同一条直线。当环缝间隙不均时，在筒体外园周点焊纵向加固板，控制纵向收缩变形。其调整方法：激光准直仪安装在裙座中心部位，以筒体的首尾两中心点为基准，校正激光束，然后观测激光束在筒体中部中心板上的投影偏差，对中间两组转胎作相应调整，使中部中心点与激光投影点相重合。此时筒体的实际轴线即呈一条直线。90R227022672265=5 橡皮10#12#制作6套吊点1000图5 鞍座示意图施焊过程中随时观测轴线的变化，可用先、后焊接的方法纠正其偏差。图6 第1、2大段节组对找正示意图中心点中心点中心点中心架砼地坪激光准直仪激光束中心点转胎胀圈（3套）

15、转胎调节机构26110第1大段节 25.9t第2大段节 23.6t中心点5.2.4第1、2大段与第3大段节组对第1、2大段与第3大段节筒体全长35942mm，重66.8t（不含塔盘支承件）。拆出图6所示中间的其中一组转胎，用于支承第3大段节筒体，利用50t吊车将第3大段吊装于转胎上。其轴线找正方法同5.2.3条。4500段塔体焊接完成后，将位于塔盘700mm层间的人孔开孔，500人孔短管及补强圈暂不安装。5.3塔盘支承环安装5.3.1用筒体轴线投影法校验内壁方位线（1）4500塔体内壁的0线已在筒体组对时划出，尚需将90、180、270方位线划于筒内壁。划法为：以0线为基准，将壁内园分为4等分

16、，分别在筒体的两端及中部分取等分，将相应三点分别连成三条直线。包括原已划定的0线，即已构成4条方位线。（2）用筒体轴线投影法校验内壁方位线的方法如图7所示：以筒体两端中心点为基准，拉一根1mm钢丝，在钢丝两端及中部取多个点分别挂线锤（线锤挂于钢丝同一侧），以线锤尖端检查筒壁上的方位线，将筒体旋转4个角度分别校验4根方位线，当线有偏差时应予以修正。经修正后的4条方位线，即为筒体轴线沿0、90、180、270四个方位在筒体内壁上的水平投影线。以上述4条线为基准，另增加45、135、225、3154条线（见图8）。上述8条线将作为检验51层塔盘支承环的定位线是否与筒体轴线垂直的重要基准线。图7 筒内

17、壁方位线校验方法示意图1mm钢丝（轴线）吊线锤5.3.2划支承环定位线第1层支承环的定位线已经划出，以5.3.1（2）条中的8条方位线为基准，对第1层支承环定位线作垂直度检测校正。检测方法如图8所示。以此线对准钢盘尺的0刻度，沿筒体内壁拉尺至第51层塔盘处，全长30500mm。分次旋转筒体，由0为起点，将圆周360分为16等分。分16次拉钢盘尺量取支承环之间的间距；每次均以第一层支承环的定位线为0刻度。按塔盘设计间距由第1层至51层标出各层定位点。为了缩小多次拉尺产生的误差，利用弹簧称拉尺，每次拉尺均为同一拉力。并采取按总量控制以消除累积误差的方法，使相邻及任意两层支承环间距的误差符合第2.4

18、条的设计要求。用2m钢板尺连点划线，划线用极细油性笔。以8条方位线为基准分别校验51层支承环定位线与方位的垂直度。两对角线相差不得大于0.5mm。对角线第一层塔盘支承环定位线090180270图8 支承环定位线及其校验（展开图）6006007006009090909090909090角尺方位线（筒体轴线水平投影线）451352253155.3.3筋板安装每圈支承环底部设支撑筋板16块，先将16块筋板定位固定并焊接（支承环定位线向下12mm）。每块筋板上平面的定位必须准确，它将作为支承环定位的基准点（依托）。5.3.4支承环定位支承环为外委加工件，每圈分为6段制作，安装前应逐条检查校验其表面平整

19、度及弧度。支承环安装时应紧靠筋板，两筋板之间按线定位，支承环上平面与筒体内壁的接触处必须与定位线相重合，不重合度不得大于0.5mm。间隔200点焊50mm，两侧对称点固。支承环对接接头暂点焊固定。支承环与筒壁间应压紧无间隙，压紧装置如图9所示。5.3.5支承环焊接支承环两侧为连续角焊，焊高6mm，采用平焊对称退焊法。待支承-15 -湖南省工业设备安装公司A向图9 支承环压紧装置示意图压板支座(弧长1600)4500筒体正反扣支撑顶杆支撑环定位线筋板筒壁支撑顶杆压板支座压板压板螺栓A环角焊完成后，再焊对接接头。由于支承环两侧为连续焊，极易引起筒体变形而造成椭圆。需采用图10所示装置控制其变形，胀

20、紧后筒体椭园度不得大于3mm，应先胀园后施焊。-16 -894 点焊材料：14 Q235A；894 无缝管3t螺旋千斤顶 24个图示10 塔盘支承环胀紧胀圆装置14mm支承环筒壁千斤顶胀紧胀圆装置5.3.6支承环焊接完成后，用弧长为500mm的弧形平尺（特制）分段检验支承环上平面的平面度，其上平面在300mm弦长上局部平面度均不得超过1mm。对不合格的部位可用锤击（锤击处应加垫板）方法加以调整。5.45200段（第四大段节）筒体安装51层支承环的安装、打磨等工序完成后，将5200段筒体与4500段筒体对接。上述工序完成后，整个塔体（外壳）即制造成形。5.5塔体吊装5.5.1萃取塔基础验收、安装

21、基础沉降观测基准点（1）该塔在生产中运行正常与否及塔的使用寿命，在很大程度上取决于塔基础的施工质量。故塔基础验收工作极为重要。安装施工方对基础验收的主要内容为：a.了解基础的预压情况。b.基础的外形尺寸、表面水平度、标高、座标位置、预埋地脚螺栓。（2）安装基础沉降观测基准点，如图11所示。按0、45、90、135、180、225、270、315布置。预埋板请在基础设计时考虑设置沉降观测基准点（共8点）（不锈钢）200基础上表面图11 基础沉降观测基准点设置示意图在塔体未安装之前，依据厂区标高基准点，测量基础周围8个沉降观测基准点之标高，并记录在册。该项原始记录将作为今后考核基础沉降的重要依据。

22、5.5.2已组对成形的塔体重量为80t（包括吊装用附件），采用2台150t吊车抬吊，1台70t吊车配合吊装作业，如图12所示50006100综合楼萃取塔高42m150t轮胎吊150t汽车吊70t汽车吊图12 萃取塔吊装平面布置图萃取塔基础抱箍吊耳吊点高26m按以下要求进行吊装作业：（1）要求150t轮胎吊主臂长33.5m,幅度10m，额定起重量为58.2t，负荷率为65.1。（2）要求150t汽车吊主臂长30.8m,幅度7.5m，额定起重量为42t，负荷率为89。（3）要求70t汽车吊主臂长14.9m,幅度9m，额定起重量为18t，负荷率为90。（4）两台150t吊机分别采用40637钢丝绳作

23、为吊绳，每根吊绳长10m（挂回头绳）5.5.3抱箍式吊耳装置制作因塔体上无吊耳，为了使塔体在吊装过程中无任何变形现象，尚需制作抱箍式吊耳装置一套。如图13所示。5.5.4起吊作业步骤（1）3台吊车同时起吊，将塔体呈水平状态吊起一定高度暂停留片刻，检查无任何不安全因素后，150t吊车将吊耳部位继续起吊上升，70t吊车将尾部向前送进配合150t吊车作业。此时塔体缓慢变为直立状态，并向基础中心靠近。当塔体直立后，70t吊车即可卸钩退出作业。（2）初步找正塔体安装方位，大致对准地脚螺栓。在水平方向利用手动葫芦将裙座定位。（3）缓慢下落塔体，使裙座螺栓孔对准地脚螺栓。下落塔体，使其接触垫铁，此时吊钩带力

24、暂停下落。安放裙座螺孔垫板及地脚螺栓螺母，并初紧螺母。（4）用2台经纬仪按90方位分别测量校正塔体垂直度，对称紧固螺母，每组垫铁应受力均匀。（5）上述工作完成后，吊车卸钩。吊耳抱箍待脚手架搭设后拆卸。-20 -湖南省工业设备安装公司bb2662662664001001005018004524与塔安装时内衬帆布AAA-AM50550双头螺栓12套1270502005501084KK1405214K-K2008012100806012 4块8080图13抱箍式吊耳结构图60014700M50材质均为Q235A- 21 -湖南省工业设备安装公司5.6支承梁安装5.6.1支承梁定位两主梁中心跨距150

25、0，沿90270布置。枝梁垂直于主梁沿0180布置，51层梁均按以上同一方位安装。由下而上逐层安装。每一层主梁与支梁的安装均利用同一块样板将其定位，以保证51层支承梁均为同一安装尺寸，以保证塔板能顺利安装。支承梁安装样板如图14所示。图14 利用样板安装支承梁示意图1500270枝梁M1245定位螺栓主梁（工字梁）枝梁4500筒体支承环901800样板（组焊件）5.6.2支承梁焊接支承梁按样板定位后，先将主梁与枝梁间、主枝梁与支承环之间、主枝梁与筒体之间各连接部位点焊牢固，再将样板拆卸并提升至上一层支承环平面。支承梁的焊接采用氩弧焊，所有焊缝的表面及两侧应打磨光滑，支承梁与支承环上表面的焊缝应

26、磨平。5.7塔体水压试验及基础沉降观测上述工序完成后，清理塔体内部，封闭人孔及管口，进行塔体水压试验。由塔底部管口进水，在塔顶部管口设放空管并安装压力表（试验用压力表经校验合格，精度等级不低于1.5级，压力表不少于两块）。塔内灌水分阶段进行，按塔体容积的1/4、1/2、3/4、100四个阶段灌水。每完成一个阶段的灌水高度需停留812h，观测基础的沉降情况。当基础沉降观测的数据在正常范围内时，方可进行下一阶段的灌水。水灌满后，缓慢升压，等达到试验压力0.125MPa时，稳压10min，以压力不降，无渗漏为合格。5.8塔板安装5.8.1塔盘预装（1）每一层塔盘由25块塔板拼装而成，相邻塔板间分为搭

27、接和对接两种紧固方式，塔板与支承环及支承梁之间为1mm聚四氟乙稀垫片。塔板2mm，材质为Ocr18Ni10Ti，紧固件均为M1030不锈钢螺栓及不锈钢夹具。塔板上均布有2.62.8mm两种对流孔，孔距为8mm，用数控冲床加工而成。塔板对流孔及板的平整度是否符合设计要求，将直接影响产品的浓度和产量。故安装前必须仔细检验每一块塔板的制造质量。并按1:1的比例制作一层支承环和支承梁组合件（胎具），将合格的塔板在地面进行预拼装，然后将预装合格的塔板作酸洗钝化处理。预装一层，清洗一层，安装一层。（2）塔板安装a.将塔内清洗干净。凡进入塔内的塔板及紧固件必须是经过出厂初验和现场复验的合格品，并已经过酸洗钝

28、化处理。b.安装顺序为：由塔底第1层至51层逐层安装。每安装一层验收一层。c.塔板水平度的测量方法如图15所示。刻度板不锈钢容器图15 液体连通器测量塔板水平度133200挂卡玻璃管内弯液面塔盘塔板d.第1至51层塔板水平度测量参照HGJ211-85规范第3.2.9条中第2款之规定，4500塔板水平度测量位置及数量如图16所示。“第2款”规定测量10点，图16所示测点增至20个点。e.塔板的搭接间隙不得大于0.1mm，对接间隙不得大于0.2mm，用塞尺检查。垫片的对接处应采用公母扣对接并使接缝严密。螺栓及夹具的紧固力应均匀，夹板的装配方向应正确，并将所有螺母点焊于支承梁上。（3）安装塔板的有关规定：a. 工具：使用固定扳手（开口型或梅花型），轻微敲击调平工具使用硬橡胶锤。b. 量具：使用图15所示液体连通器。图16 塔板水平度测点位置1809027007891065431213172019161211151418c.着装：凡进入塔内人员必须更换统一备用的软胶底鞋，衣裤口袋内不允许有与工作无关的金属及非金属物品。d.进入塔内的所有工具、量具必须事先登记，并只限用于塔板安装。