大型化工设备安装与试车.

1、化工机械安装和试车概述超限设备运输大型设备吊装化工机械安装气柜和储罐的现场组装管道安装自动化仪表安装机械试车一、安装和试车的关系1.化工机械安装化工机械安装完成的标志是机械竣工，其涵义是生产装置已按设计文件的要求全部安装完毕且其质量达到了规定的标准。按照国际惯例，机械竣工是建设单位和承包单位间的交接界限，机械竣工证书签订后，现场管理权即由承包单位移交给建设单位组织试车。在实际工作中，为了确保工期，机械试车决不能在管理权全部移交后开始，因此，在机械竣工之前，建设单位和承包单位之间必须进行若干次中间交接（或称为部分工程机械竣工）以解决建设单位在管理权移交前的先行试车的问题。中间交接前的检查十分严格

2、，一般由建设单位会同承包单位和设计单位在现场持生产流程图，按管道系统逐项核对，确认实物的数量、规格、材质、标高、坐标与图纸相符、管道系统、设备压力试验合格、机器具备机械试车条件，然后签署中间交接证书。2.化工机械试车化工机械试车即国际通称的预试车，其涵义是在安装工程竣工的基础上，完成投料试车的准备工作。化工机械试车的内容一般为：设备及管道系统的内部处理、单机试车、模拟联动试车、耐火砖衬里的烘烤、塔、器填充物的充装、自动化装置的系统调校等。化工机械试车周期长，消耗资源多，一旦严重拖期，其结果是灾难性的。为了确保试车周期，一是必须确保安装质量，为试车奠定基础；二是力争安装和试车的深度交叉，促使尽早

3、开始试车；三是确保试车的连续性，做到各试车项目首尾衔接，中途不停顿，资源全部用于试车，机器不空转，蒸汽不放空。由于在试车过程中不可预见因素很多，具有一定的风险，因此，试车工作必须循序渐进，以水、空气等为介质，从通水、通电开始，进行单机试车，渐及管道、仪表，最后连成系统，进行模拟联动试车。模拟联动试车可以分部进行，它和化工投料试车的主要差别在于原料未曾投入系统，个别工艺条件未达到设计文件的要求（化工投料试车虽然也属于试车阶段，但因其所涉及的多为生产工艺问题，本章不作介绍）。由于机械试车已经覆盖了整个生产装置，安装质量和采购工作的质量基本上已经过了考核，从而为化工投料试车奠定了基础。3.安装和试车

4、的关系现代化工生产装置的机械试车不是一种孤立的活动，它不仅涉及到相应的机械、管道、电气和自动化装置，而且还必须考虑到各种机械的试车顺序。例如，在汽轮机试车前，水系统、精制水系统、蒸汽发生系统以及相应的电气、自动化装置都必须先行依次试车合格，不容颠倒。安装工程的竣工是机械试车的必要条件，因此，安装计划必须符合试车顺序的要求，力求使先试车的工程先竣工，后试车的工程后竣工，尽量做到安装和试车的合理交叉，从而达到缩短建设周期的目的。安装和试车不仅在进度安排上密切相关，而且，机械试车还是对设计、采购、施工等前阶段工作的综合考核。在试车过程中，可以充分暴露机械潜在的缺陷，及时予以处理，为安全投料试车奠定基

5、础。二、进度控制化工装置的安装和试车周期约占建设总工期的50%。在此期间，设计、采购、安装、试车等各项工作相互交叉，需要及时协调，因此，进度控制具有重要的意义。对进度控制通常采用形象进度控制和总量控制两种方法。1.形象进度控制形象进度控制以建设统筹计划为依据，设置若干控制点（或称里程碑），并要求按期达到。这些控制点通过短期计划和及时协调予以保证。这种方法形象直观、目标明确、重点突出，其缺点是不能统观全局，缺少数量概念。2.总量控制总量控制也以建设统筹计划为依据，通常按S形曲线控制（见图6-2-1）。按S形曲线控制进度非常直观，例如在50%时间时检查，曲线A和曲线B纵坐标之差y，即为该时工作量的

6、偏差。又如在完成工作量60%时检查，曲线A和曲线B横坐标之差x即为完成该工作量时的时间偏差。但是，这种方法只能定量，不能定性，不能说明偏差出在那个工作环节上，因此必须和形象进度控制同时使用。三、质量控制化工生产大都为连续生产过程，任何一个环节都不允许存在隐患。因此，在安装和试车过程中必须始终将质量置于首位，及时对安装工程和试车工作依照规范进行质量控制，以确保质量和杜绝事故的发生。1.控制的依据安装和试车规范是质量控制的依据。设计文件中所采用的规范必须经过建设单位的确认，不得使用未经确认的规范，以防止因判定标准不同而造成的质量纠纷。2.控制的方法质量控制必须从设备、材料进入施工现场开始，逐工序进

7、行检验，不能坐视问题积累，积重难返。当前，在化工行业中，ABC质量控制法较为流行。这种方法将每台机械、电气、仪表、每条管道的安装工作依工序分解为若干控制点，并按照其重要程度依次分为A、B、C三级，在总承包合同中A级由承包单位、建设单位及施工单位共同检验，B级由承包单位和施工单位共同检验，C级由施工单位自行检验。质量控制点虽然划分为三级，但不论哪一级都必须按照规范的要求进行严格控制。建设单位委派的检查员有权进行监督并具有停止施工人员工作的权力。试车工作的质量控制要求和安装工作大同小异，ABC质量控制法同样适用于试车工作。3.质量和进度的关系当进度与质量发生矛盾时，进度必须服从质量，质量对进度具有

8、否决权。不合格的工程不得统计进度，不得发放工程款。实践证明用经济手段控制质量是十分有效的。一、运输的规定和管理超限设备运输俗称“大件运输”，是指设备的外形尺寸和单件质量超过铁路、公路或水路运输行业管理部门所规定的普通运输方式限定的货物运输界限者。它是一种特殊货物的运输方式，具有临时性和一次性的非正常运输活动特点，必须采用专门的运输工具和特殊技术措施，以达到技术上安全可靠、经济上节约合理，操作上万无一失的目的。1.超限设备运输的规定（1）铁道运输部门的规定一件货物装车后，在平直线路上停留时，若其高度和宽度有任何部位超过机车车辆限界或特定区段装载限界，则视为超限货物。在平直线路上停留虽不超限，但在

9、经过半径为300m曲线线路时，货物的内侧或外侧的计算宽度仍然超限，亦视为超限货物。（2）公路运输部门的规定超过公路建筑限界规定的高度、宽度或总荷载超过公路、公路构造物限载标准的车辆或物件行驶公路的，叫做公路的超限运输。2.超限设备运输的管理（1）铁路超限设备运输的托运与承运铁路超限设备运输的托运与承运应按中华人民共和国铁道部颁发的铁路超限货物运输规则的规定，办理有关事宜，以确保安全、经济、迅速地运输超限货物。（2）公路超限设备运输的管理按照中华人民共和国公路管理条例实施细则第三十九条的规定，超过公路和公路桥梁、隧道、渡船限载、限高、限宽、限长标准的车辆不得任意通行；必须通行的，须经公路管理机构

10、批准，妨碍交通的，还需经公安交通管理机关批准，并由超限运输单位承担公路管理机构为此采取技术保护措施和修复损坏部分所发生的费用。二、运输方式和选择原则1.超限设备的运输方式超限设备运输方法有铁路、公路、水路、航空和汽垫船等五种方式。前三种是我国进行超限设备运输的主要方式，或将此三种运输方式联合进行联运，为用户提供“门到门”的服务。有的国家对有一定外形尺寸约束和单件质量在300t以下的设备可以提供特种航空运输服务。采用汽垫船运输是当今国际上正在兴起的一种超限设备运输方式。它可以在水中、浅滩、沼泽、沙滩上行驶，不受桥梁和其他路障的限制，降低了设备运输费用。我国对采用汽垫船进行超限设备运输的技术亦在研

11、究中。2.运输方式的选择原则（1）安全可靠。（2）节省费用。（3）优先考虑水运方式，其次是铁路运输方式，第三考虑公路运输方式。因为以上三种运输方式中，水运费用最低，对超限设备的外形尺寸和重量无过多限制，且障碍排除费用很低。因此，凡水运能够到达的地方，应首先采用水运方式。铁路运输超限设备也是一种普遍采用的运输方式，但对设备的外形尺寸和单件重量的要求较为严格。公路运输方式是在水路、铁路运输均不可行的情况下而采取的超限设备运输方式。公路大件运输是一项复杂的系统工程，它的运输成本及道路加固、改造费用要比水运、铁路运输高。但是公路运输可以为用户提供“门到门”服务，也是深受用户欢迎的一种运输方式。（4）尽

12、量减少中间装卸和倒运环节。三、运输方案的编制和确定超限设备运输是一项复杂的系统工程，对同一个工程项目或同一台超限设备既可以采用单一方式运输，也可以采用两种或三种方式联运。因此，需要对超限设备、运输线路、运输技术和运输工具等诸多因素进行充分的调查研究和分析、计算，在论证的基础上确定运输方式。运输方案一般应包括以下几部分。（一）运输线路的调查和选择1.运输线路的调查在大件运输中，对水路、铁路、公路运输都要进行线路调查。（1）水路调查主要是了解不同季节中，航道的最高水位、最低水位、码头装卸设备能力和相应船型的吃水深度，以确定最佳水运航道和通航时间。（2）铁路调查主要是调查铁路路基承载能力、沿途桥梁、

13、隧道通过能力及限界、建筑限界、沿途车站月台高度、最小平面曲线半径、轨型及道岔型号、是否为电气化线路等。（3）公路调查地面路况及路障调查包括道路状况、路基及路肩状况、路面类型及承载能力、路面和路肩宽度、路面行道树、建筑物、构筑物之间的通过距离、收费站通行宽度、沿途桥梁、涵洞、隧道通行宽度及高度、桥梁的桥型、载荷等级、结构形式、跨径、孔数、桥梁总长、总宽等。空中障碍调查包括各种动力线、通讯电缆、电话线、广播线、高压线的最大净空高度，隧道、立交桥的最大净空高度，道路宣传牌、标志牌下的净空高度等。对上述路障均要一一造表登记。对运输线路进行以上调查后，要对所有资料进行分析、计算和论证，在此基础上，结合大

14、件运输对象（包括大件设备和运输工具）进行综合考虑，进而选择合适的大件运输线路。2.运输线路选择的基本原则（1）保证大件运输使用的运输车辆、工具和设备的安全。（2）保证沿途道路、桥梁、隧道及其他道路设施的安全。（3）力求使加固、改造费用和运输成本最低。在进行认真分析研究的基础上确定大件运输线路。（二）运输工具的选择原则运输工具包括运输车辆、船舶以及应急抢救设备、器具、紧固材料等，其中主要是运输车辆和船舶的选择。1.车辆、船舶的额定载重能力必须大于超限设备的自重，以保证在运输过程中有足够的安全性和稳定性。对于运输车辆，有时不仅要满足运输超限设备的需要，同时要减少道桥加固和改造费用，采用分载措施尽量

15、减少轴负荷。对运输船舶也是一样，为了保证航行的稳定性，有时一条驳船运载一个超限设备也是可行的。我国公路大件运输车辆均采用可以横拼，也可以纵拼，液压悬挂三点支承、全轮转向的组合式平板挂车。平板挂车的特点是重心高度低、转弯半径小，在长度和宽度方向上可以根据运输对象不同进行拼接。内河运输船舶一般采用驳船运输方式，由一只牵引船作动力。因为驳船吃水浅，对航道要求不严，而且甲板面积大、承载能力强，航行稳定性也较好。海运船舶大都采用大型散装货轮。铁路运输车辆均可采用我国的特种火车车皮，如运输氨合成塔、尿素合成塔必须采用D30双联车皮，运输变压器、发电机定子等集重设备须采用D35双联车皮等。2.运输工具的结构

16、强度必须要满足大件运输需要。特别是设备尺寸不大、但重量很大的集重型大件设备，如变压器、发电机定子、大型乙烯厂的EO反应器、大型化肥厂的变换炉、锅炉、压缩机透平等，这些设备对运输工具本身的结构强度、支承面积有严格要求，事先必须经严格计算，以防酿成大事故。尤其是在水运过程中，如选择轻型结构的驳船运输集重设备更要慎之又慎。3.牵引车或牵引船要有足够的动力和牵引力。运输超限设备所选用的牵引车或牵引船的动力和牵引力必须事前进行计算保证托挂全部货物和挂车或驳船能顺利通过沿途的所有纵坡、湍流、急转弯道。4.运输车辆或船舶的技术状况应处于完好状况。对于易出故障、过于陈旧、技术状况不好的车辆或船舶不应用于大件设

17、备运输，由于大件设备体积较大，质量也很大，运输中途抛锚是很难处理的，一旦出现这种情况，所花费用将很高。（三）桥梁加固和改造技术超限设备运输过程中，桥梁的加固和改造是最复杂、最重要也是花费最高的项目。原因是桥梁设计和建造一般都是按照常规运输的要求考虑的，它不可能按超限运输的要求去设计和建造。因此在大件运输前必须对常规的桥梁进行分析、计算，并在此基础上对载荷等级不够或有缺陷的桥梁进行加固、改造。1.公路桥梁常用的加固技术（1）加强薄弱构件对于有严重缺损或通过大件设备运输特种挂车不能满足安全承载要求的薄弱构件，可以采用新材料增大构件截面，或增设外部补强预应力拉杆，或用化学胶黏剂粘贴附加构件等补强措施

18、进行加固。（2）增设辅助构件在原来结构上增加新的受力构件，如纵梁或横梁等，也可以用新的预制构件替换原有结构中有严重缺陷而又不易修复的构件。在替换构件时为保证整个结构在施工中有足够的安全，必须设置一定数量的临时支撑。（3）改变结构的受力体系这种加固措施主要是利用梁的连续作用，或梁、板的组合作用改变结构的受力状况，提高桥梁承受载荷的能力。在采用这种措施加固时，必须对重新分析改变后的构件受力情况以保证受力变化处构件的安全。2.“桥上桥”技术超限设备运输有临时性和一次性的特点，在20世纪80年代末，由中国化学工程重型机械化施工公司首次开发设计的公路桥梁加固、改造新技术，即“桥上桥”技术（见图6-2-2

19、），在超限设备运输中获得成功。“桥上桥”技术是利用原桥梁无缺陷的墩台为基础，利用机械化架设手段，快速架设一座与原桥面不接触的临时性钢结构桥。它除了在原桥梁墩台处设置垫梁承受压力外，其余部分均与原桥梁脱空。这样当运送大件设备的特种挂车通过时，不直接压在桥面上，做到“过桥不压桥”。“桥上桥”的特点是快速、便捷，可以根据桥梁跨距不同随意拼接，可以重复使用，影响交通时间短，加固、改造费用低，在超限设备运输中的应用前景广阔。大型设备吊装就位的作业方法，按照采用的吊装机具不同，可划分为三类，即桅杆吊装法、利用建筑物吊装法和起重机械吊装法。一、桅杆吊装法是指利用桅杆、索具、滑车组和卷扬机吊装大型设备安装就位

20、的作业方法，包括单桅杆吊装法、双桅杆吊装法、门式桅杆吊推法等作业方法等。1.提升吊装法（抬吊法）系利用两根桅杆分立于设备两侧作为承载主体，两套滑车组将大型设备吊装就位的方法（见图6-2-3）。2.扳转法吊装（扳吊法）将大型设备底座与基础形成铰链连接的整体（见图6-2-4)），利用单根桅杆或两根桅杆、索具、滑车组和卷扬机将设备沿铰链回转而扳起就位的作业方法。该法有单转扳吊法和双转扳吊法两种吊装形式。（1）单转扳吊法系指吊具桅杆直立不动，利用索具和卷扬机将被扳吊的设备沿铰链转动扳起、竖直就位的作业方式。（见图6-2-5）。（2）双转扳吊法系指吊装作业开始前，吊具桅杆直立，被扳吊的设备水平放置，两者

21、呈90，随着扳吊作业开始，设备沿铰链扳起的同时，吊具桅杆随之转落的扳吊作业方法（见图6-2-6）。3.偏心吊装法利用低于设备高度的桅杆，将吊装点选在设备重心之上不远处，将设备倾斜吊起后，用底绳索将设备拉直竖立就位的作业方法（见图6-2-7）。4.倾斜桅杆吊装法系利用单桅杆倾斜一定角度，滑车组及吊钩对准基础中心，吊装点选在设备中心线上，将设备吊起，安装就位的作业方法（见图6-2-8）。5.门式桅杆吊推法（无锚点吊装法）系将大型设备底座与基础形成铰链连接的整体，利用无缆绳门式桅杆、滑车组、吊索与设备吊环形成自身平衡力系，将设备扳起到一定角度后，用另一套滑车索具推动门式桅杆向前，而将大型设备推动竖直

22、安装就位的作业方法（见图6-2-9）。二、其他吊装方法1.利用建筑物吊装法系利用安装现场现有的建筑物，经验算能够承载吊装设备的载荷条件下，以此建筑物为吊装承载体的吊装作业方法（见图6-2-10）。2.起重机械吊装法目前，行走式起重机单机承载能力已达千吨；塔吊承载能力已达2400吨，使大型设备吊装有了更便捷的手段。化工机械安装是建设项目施工阶段中的分部工程，是按设计规定将选购的机械安装到规定的位置上，并达到规定质量标准的施工过程。化工机械安装包括机器安装（如流体输送机器、过滤机器、粉碎机器、搅拌机器等）和设备安装（如容器、分离设备、换热器、蒸发器、结晶设备等）。机器安装的主要质量控制目标是以传动

23、部件连接的精度、水平度和清洁度为主要内容。设备安装的主要质量控制目标是以设备的垂直度、水平度、管口方位和设备间的相对位置为主要内容。一、安装前的准备工作化工机械安装前的准备工作包括技术准备、现场施工条件准备、基础验收等，是为机械安装施工工作有序进行创造条件。1.技术准备主要包括按照设计文件、施工与验收标准规范和设备说明书编制施工技术方案、安排施工工序顺序和划分工序质量控制点的等级、选用先进、实用、经济、安全的施工机械与测量工具，为机械安装创造有序的施工条件和质量控制的条件。2.现场施工条件准备按照机械安装施工技术方案的规定，组织实施现场的平整、零部件存储场所、部件预组装场所、施工用水、电、道路

24、、照明、消防设施的建设以及起重运输设备的准备等工作，为机械安装创造良好的生产作业环境。3.基础验收按照设计文件的规定，对设备基础的标高、中心线、地脚螺栓孔、设备坐标以及主要机器、设备的沉降观测点进行复验性测量。凡需要进行二次灌浆的基础表面应预铲平并清除污物，使机械与基础能准确和密实结合。二、安装方法化工机械安装的基本要求是水平度与垂直度。为确保安装质量，一般采用两种方法，即有垫铁安装法和无垫铁安装法。1.有垫铁安装法（见图6-2-11）安装机器、设备时，在底座下面的适当位置以安放不同厚度的垫铁组来调整机械的安装高度、水平度和垂直度，达到找平、找正的目的，并以此垫铁组承受机械的质量和地脚螺栓把紧

25、力总和的施工方法。常用标准垫铁规格见表6-2-1。2.无垫铁安装法安装机器、设备时，利用临时支撑件，如小千斤顶或机械底座上备有的调整螺栓等，进行找平、找正后，进行地脚螺栓孔的灌浆，当达到强度时，拧紧地脚螺栓，重复找平、找正作业后，以无收缩水泥进行二次灌浆捣实作业，待混凝土填充层达到设计强度时，取出小千斤顶或松掉调整螺栓，再填实空洞并复测机械的水平度。机械的质量和地脚螺栓拧紧力的总和全部由二次灌浆层承受的施工方法（见图6-2-12、图(6-2-13）。三、安装步骤按照设计文件和相关技术标准规范的规定，将机械安放在基础之上，经初步找平、找正后，将地脚螺栓灌浆，待凝固后进行精确测量，使其标高、水平度

26、、垂直度、坐标均符合专业规范要求后，进行二次灌浆，待混凝土填充层达到设计强度后，调整传动部件的同轴度，再安装管道、自动控制仪器和电气附件，具备机械试车条件后，该机械安装工作结束。1.就位、找平、找正就位是指按设计规定将机器或设备安放于基础之上的作业。找平是指将就位的机械采用垫铁或小千斤顶、底座上具有的调整螺栓调整其水平度等技术指标达到技术规范要求的作业。找正是指使就位的机器、设备与基础中心线和坐标符合设计与技术规范要求的作业。2.地脚螺栓灌浆地脚螺栓灌浆固定于基础上有以下三种形式。（1）地脚螺栓预先固定于基础模板内，随基础施工，一齐浇注混凝土。（2）在浇注设备基础混凝土时，预先留出地脚螺栓孔。

27、机械安装前对该孔进行测量验收后，再清理内部杂物并用水冲洗干净。待机械就位、初步找平、找正后，对地脚螺栓进行灌浆，待混凝土强度达到设计强度70%以上时，进行机械安装的精平作业。（3）大型传动机器安装时多数地脚螺栓孔是穿透孔，地脚螺栓下部以大于预留孔的锚板固定，待机械安装找平、找正后，在锚板上100150mm内浇灌混凝土，再在其上充填干燥细砂，由基础表面向下100mm处再浇灌混凝土封闭，以便于机械安装精平后进行二次灌浆（见图6-2-14）。3.精平机械安装地脚螺栓灌浆并达到设计强度70%以上时，对机器或设备的水平度、垂直度、标高、坐标进行精确的调整，紧固地脚螺栓，使其达到设计、设备说明书和专业规范

28、的技术要求的作业。4.对中对中是指一台机器中各传动部件间以联轴器相连接或以皮带、链条相连接时，将其相对位置调整到设备说明书或专业技术规范要求的作业。5.管道、电气、仪表等附件安装机械安装作业中，对其本体所属的管道、电气、自控仪表连接件等附件按照相关的设计文件和标准、规范进行的安装作业。与机械本体的管道、电气、自控仪表安装有关的标准、规范有如下。GB 50235工业管道工程施工及验收规范HG J-203-1983化工机械安装工程施工及验收规范通用规定GB50093工业自动化仪表工程施工及验收规范GB 50232电气装置安装工程施工及验收规范一、湿式气柜湿式气柜是由立式圆筒形水槽、活动塔节、钟罩和

29、导向装置等部件所组成，用以储存煤气和混合气。按照塔节、钟罩的升起方式分为螺旋升起式气柜（见图6-2-15）和直升式气柜（见图6-2-16）。气柜的容积一般为1000150000m3，因其体积庞大，一般均需在现场组装、焊接，就地完成制造任务。1.基础验收湿式气柜现场组装前，依据设计文件和金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范（HGJ212）的规定，首先对基础进行验收，除坐标位置、几何尺寸、防水层、干砂层等必须符合技术要求外，还应检查验收基础沉降观测点的埋设质量，并做好气柜组装前的基础各测点的标高记录。2.底板的组装与严密性试验（1）底板的组装焊接按照设计编制的排版图和气柜施工方案以及质量控制措施的规

30、定，先铺设中心条板，再向两侧将条板及边板顺序铺设。搭接与对接焊口应组对准确，以确保焊接的质量。底板焊接后，局部出现鼓起，脱离基础表面大于30mm时，应在底板上开孔，充填干砂，并用压缩空气吹实填满，再以盖板搭接焊在开孔处。底板组装焊接施工过程中，应严格按照质量控制措施的规定，认真检查诸道工序的施工质量，必须符合技术规范的技术要求。（2）底板的严密性试验气柜底板的严密性试验采用真空试漏法或氨气渗漏法。真空试漏法在底板焊缝表面涂刷肥皂水，将真空箱压在焊缝上，并用胶管接至真空泵，当真空度达到26.7KPa时进行检查，以焊缝表面不产生气泡为合格（图6-2-17）。氨气渗漏法用黏土或其他材料填塞底板与基础

31、之间的空隙使其封闭。沿圆周对称地留出46个预留孔洞，以检查氨气分布情况（见图6-2-18）。在底板中心及周围均匀地开35个1820mm的氨气通孔，并焊上短管，由此管孔向底板下面通入氨气，待沿圆周预留孔洞均有氨气漏出时，封闭预留孔洞。以酚酞酒精试液涂刷焊缝表面，凡呈现红色者，表示焊缝有漏处，应予修补。修补过的焊缝宜用真空试漏法检查其焊接质量。3.钟罩、中节和水槽壁的组装钟罩、中节和水槽壁的组装焊接有两种施工组装方法，即倒装法与正装法。（1）气柜倒装法 气柜本体焊接倒装法施工是由钟罩开始逐层向外安装，然后组焊中节，最后组装水槽壁的施工方法。施工时，先装最上面的带板，然后由上而下逐圈组装焊接。壁板全

32、部组装焊接后，安装下水封、立柱、上水封环形板和导轨。（2）气柜正装法 气柜本体焊接正装法施工是由水槽壁组装开始逐节向里安装，然后组装中节，最后组装钟罩的施工方法。施工时，先装水槽壁最下层的带板，与底板焊接后逐圈由下向上组装焊接。中节、钟罩安装时，先将下水封及下带板组装焊接后，再装立柱、上带板、上水封、拱顶和螺旋导轨。直升气柜的外导轨可在水槽安装后进行安装。3.焊接质量检验（1）所有焊缝均应经外观检查合格。（2）气柜壁板所有对接焊缝均应经煤油渗透试验。（3）下水封的焊缝应进行注水试验。（4）水槽壁板厚大于8mm的对接焊缝应进行立缝不少于10%、环缝不少于5%的无损探伤检查。4.导轨、导轮安装（1

33、）螺旋气柜的导轨、导轮安装螺旋导轨安装应在钟罩、中节本体焊接工作结束之后进行。所有螺旋导轨对气柜中心的径向、周向偏差都不应大于高度的11000，且不应超过15mm。导轮安装时，轮缘凹槽和导轨的接触面应保持35mm的间隙，以利于导轨的顺利上升。导轮找正后方可将底座进行固定。（2）直升气柜的导轨、导轮安装直导轨安装后，其垂直度在径向与切向的偏差都不得大于高度的11000，且不超过15mm。相邻两导轨间的水平周向偏差不应大于5mm。导轮安装应以导轨的垂直度确定其位置。安装钟罩、中节的上、下导轮时应使轴成水平状态。安装前导轮需经清洗并加润滑油，使安装后导轮能自由转动。6.气柜防腐蚀的一般规定气柜防腐蚀

34、工程应按,HGJ229-1991工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范的规定执行。气柜水槽底板上表面的防腐蚀工作应在底板严密性试验合格后进行。下水封的内外表面油漆应在注水试验合格后进行。水槽、中节、钟罩内表面及气柜内管道、结构等油漆应在水槽注水试验前进行完毕。但水槽、中节、钟罩的外表面在安装期间只刷底漆，并应留出焊缝不刷，待严密性试验合格后再补刷油漆并最后完成防腐蚀工作。7.气柜的升降试验（1）气柜水槽注水试验时间不应少于24h，并作好基础沉陷观察和沉陷记录。（2）气柜中节、钟罩按设计规定升起后，检查压力指示数据，用调整配重的方法使其与设计压力相接近，并检查导轮与导轨间的间隙、安装限位装置动作

35、的准确程度等，使之符合设计技术要求。（3）当气柜严密性试验合格后再进行快速升降试验12次。升降速度每分钟不超过15mm。（4）气柜的水槽注水试验，钟罩、中节严密性试验及快速升降试验后。符合下列要求即认为试验合格。所有焊缝和密封接口处均无泄漏。导轮和导轨在升降过程中无卡轨、脱轨现象。气柜各部分无严重变形。安全限位装置动作准确。二、储罐圆筒形化工、石油液体产品储罐有固定顶储罐、浮顶储罐和内浮顶储罐。储罐容积由几十立方米至几万立方米，几何尺寸大，因此这类容器均需在现场组装焊接完成。施工时应按HGJ210圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范、GB502361997,现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

36、、GBJ18薄壁型钢结构技术规范、HGJ2291991工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范、GBJ126工业设备及管道绝热工程施工及验收规范和设计文件的技术要求来完成制造任务。1.现场组装方法（1）正装法储罐组装在完成底板铺设焊接并经严密性试验合格后，由罐壁最下一带板组装开始，一层一层地顺序向上组装焊接，直至罐顶的支撑结构和罐顶板铺设焊接，完成储罐的制造任务。这种由下而上的组装制造储罐的施工方法谓之正装法（见图6-2-19）。采用正装法施工时，在组装焊接好第一带壁板时即向筒体内充水，利用浮船和壁挂式移动平台作为组装焊接以上各带板的工作平台，这种施工方法，可以减少大量脚手架搭设与拆除工作，从而

37、降低了施工费用。此种施工方法俗称“水浮法”。（2）倒装法 是指在完成底板铺设焊接并经严密性试验合格后，由罐壁最上一带板和罐顶钢结构及铺板组装焊接开始，一层一层地向下组装焊接，直至最下一带板与罐底焊接，完成储罐制作任务的施工方法（见图6-2-20）。采用倒装法施工时，常采用气顶法或机械吊起法。气顶吊起法 系指储罐在组装焊接施工中，在铺设焊接并检验合格的底板上，首先组装焊接筒体的最上第一带板、顶盖结构架及顶盖板并检验合格后，将第二带板初步组装在第一带板的外侧，用胶板密封两板之间的空隙处。此时用鼓风机向罐内冲气，将已焊好的顶节吹起，当达到第二带板高度时，将第二带板与第一带板组装并焊接。如此循环作业直

38、至组装焊接储罐的最下一带板并与罐底板焊接，完成储罐的现场组装任务。此法减少了大量高空作业和脚手架材料，特别是大型储罐组装建造时，常被施工者选用。机械吊起法 系指储罐在组装焊接施工中，在铺设焊接并检验合格的底板上，首先组装焊接筒体的最上第一带板、顶盖结构架及顶盖板并经检验合格后，用固定在四周的吊杆将此节吊起。再组装第二带板并与顶盖筒节组装焊接连成一体，经检验合格后，进行吊起提高。再行组装第三带板并与上节筒节组装焊接连成一体，经检验合格后，进行吊起提高，再行组装第四带板，直至全部带板组焊完毕，最下带板与底板组装焊接，即完成储罐组焊制造任务。2.储罐的试验储罐在现场组装焊接后应进行下列试验，全部合格

39、后即完成了储罐现场制造任务。（1）罐壁的严密性试验和强度试验打开罐顶盖的所有开口，按土建基础设计规定的充水速度向罐内充水，并观察、监测基础沉降情况，认真作好记录。当充水达到设计规定的最高操作液位后停压48h，如无异常变形和渗漏，即为储罐罐壁的严密性试验和强度试验合格。（2）固定顶的严密性试验、强度试验和稳定性试验当罐内充水高度大于1m后将所有开口封闭，继续充水，罐内空间压力达到设计规定的正压试验数值后暂停充水，在罐顶焊缝表面上涂刷肥皂水，如未发现气泡且罐顶无异常变形，即为罐顶的严密性试验和强度试验合格。罐顶稳定性试验应在充水试验合格后，当水位为最高操作液位时在所有开口封闭情况下进行放水，使罐内

40、空间压力达到设计规定的负压试验值时，再向罐内充水，使罐内空间恢复到常压，此时检查罐顶，如无残余变形和其他破坏现象，则认为罐顶的稳定性试验合格。（3）浮顶的严密性试验和升降试验浮顶单盘板焊缝采用真空渗漏法检查，其试验负压值不应低于300mmHg。浮顶船舱的内外侧板、隔舱板及底板所有的连接焊缝，均应在顶板组装前进行煤油渗透法检查合格。浮顶的每个船舱内均应注入试验压力为80mmHg的空气，用肥皂水涂刷检查未经煤油渗透法检查的焊缝，如无气泡发生，即为船舱的严密性试验合格。浮顶的升降试验当储罐充水和放水时，检查浮顶升降是否均匀平稳，密封和导向部分有无卡涩现象，浮顶与水接触部分有无渗漏现象，无异常即为升降

41、试验合格。3.基础沉降观测基础的沉降观测从向罐内充水时起，到罐内充满水后持压48h结束。其间按设计规定时间定时观测，并认真作好记录。当需要靠充水来预压基础时，应由土建专业和使用单位另行安排。三、球形储罐球形储罐是储存和运输各种气体、液化气体和液体的压力容器。球罐按球壳结构形式分为橘瓣式球罐（见图6-2-21）、足球瓣式球罐（见图6-2-22）和足球、橘瓣混合式球罐（见图6-2-23）。其容积为10010000m3，几何尺寸和质量均很大，因此这类容器均需在现场组装焊接完成制造任务。施工时应按设计文件和（GBJ94-1986）球形储罐施工及验收规范等规定的技术要求来完成制造任务。1.球罐组装程序球

42、罐组装方法应根据球体结构的大小、施工吊装机具的性能以及现场施工条件来确定。主要有三种组装方法。（1）分带组装法 将预制好的球壳板在平台上按赤道带、温带、极板带分别组装焊接后，再将各带组装成球形储罐的施工方法。其组装程序如下。下半球 组对下温带（平台上）焊接下温带纵焊缝（外面） 下温带和下极板组对焊接下极板环焊缝（外面） 组对下人孔并焊接人孔焊缝（外面） 翻转、清焊根打磨焊接下半球内面焊缝下半球就位（在临时支柱上） 边缘切割、加工环形坡口。赤道带 组装程序为：赤道带组对（在平台上） 焊接赤道带纵焊缝（外面） 清根打磨焊接赤道带纵焊缝（内面） 边缘切割、加工下环缝坡口。上半球 组装程序与下半球相同

43、。整体组对赤道带和下温带相组对焊接赤道带和下温带环焊缝（外面） 焊接赤道带和下温带环焊缝（内面） 赤道带上口边缘切割及加工坡口上温带和赤道带组对焊接上温带和赤道带环焊缝（外面） 焊接上温带和赤道带环焊缝（内面） 支柱装配焊接接管等焊接。分带组装程序如图6-2-24图6-2-27所示。（2）散装法大型球罐（1000m3以上）组装，由于球壳板大的特点，一般采用在球罐基础上将每块球壳板逐一组装成球形储罐的施工方法。其组装程序如下。散装法组装程序示意如图6-2-28所示。（3）分带、散装混合组装法大型球罐组装也可采用散装法和分带法混合使用进行球罐建造的施工方法。2.整体热处理钢制焊接球罐进行焊后热处理

44、以消除焊接产生的残余应力，减少硬化组织，提高金属的韧性和抗应力腐蚀的能力，以及由于溶解氢的析出防止了延迟裂纹的产生，预防滞后破坏和提高耐疲劳强度与蠕变强度。整体热处理的方法，从使用热源不同分为燃油热处理方法、燃气热处理方法和电加热热处理方法。（1）燃油热处理（见图6-2-29） 燃油热处理是以柴油为燃料，混合一定比例的空气雾化，在球罐内燃烧产生热量，加热升温使球罐整体达到热处理的温度。其主要机具包括燃料油系统、压缩空气系统、点燃气系统和测温记录系统。（2）燃气热处理（见图6-2-30） 燃气热处理是以石油液化气为燃料，混合一定比例的空气，在球罐内燃烧产生热量以加热升温使球罐整体达到热处理的温度

45、。其主要机具包括液化气储存与气化系统、压缩空气系统、点燃气系统以及测温记录系统。（3）电加热热处理（见图6-2-31） 把专门设计的电热元件放置在球罐内部的下方，借助罐内空气的对流，把电热元件释放出的热量均匀地传给罐壁，使球罐温度达到热处理要求数值。其主要机具包括供电系统、电热元件和测温记录系统。3.耐压试验与气密试验（1）耐压试验球罐按设计规定完成整体热处理后，须进行耐压试验。以清洁的工业用水为试验介质时，试验压力除设计有规定外，一般不应小于1.25倍球罐设计压力。试验压力达到规定值时，保持30min，然后将压力降至设计压力进行检查，以无渗漏为合格。若以干燥空气为试验介质时，试验压力除设计有

46、规定外，一般不应小于1.15倍球罐设计压力。试验压力达到规定值时，保持1030min，然后降至设计压力进行检查，以无渗漏和无异常情况为合格。（2）气密试验对设计要求进行气密试验的球罐，应在液压试验合格后进行，试验介质为干燥、清洁的空气，试验压力除设计有规定外，一般不应小于球罐设计压力。试验压力升至规值，保持10min，对所有的焊缝和连接部位均涂刷肥皂水进行检查，以无渗漏为合格。管道安装是按照设计文件的要求，将一个管道系统完整地置于指定位置或管架上，包括管道组件的装配、安装、监督、检验和压力试验，也包括宜于在现场加工的组件制造。一、管道输送流体的分类1.流体分类的意义化工管道所输送的流体种类繁多

47、，对人体可能造成的危害程度差别甚大。因此，按照保证安全、讲求效益的原则，有必要对流体进行分类，对于那些对人体危害甚大的流体，应当在常规要求之外，提出更为严格的附加要求，而对于那些不易对人体造成危害的流体，则应适当地降低要求，以免“质量过剩”。国际规范和我国现行的GB502351997工业金属管道工程施工及验收规范中，皆无按压力分级的规定，对此，决不能理解为对压力危害性的忽视，而是在规范的常规要求中，已经对其进行了充分的考虑，而按流体分类是在这个基础上的额外要求。2.美国ANSI/ASMEB31.3化工厂和石油炼制厂管道规范对流体分类的规定系统性最强，我国有关规范正在逐步与其接轨。规范按照管道所

48、输送流体对人体可能造成的危害程度，将流体分为常规类流体、M类流体和D类流体三类。B31.3关于对输送常规类流体管道的规定是规范的主体，对输送M类流体管道的规定是附加要求，而输送D类流体的管道则是常规流体管道的特例。（1）M类流体这类流体为剧毒流体，该流体如果一旦泄漏，被人吸入或与人体接触，即使及时治疗，也能造成严重的和难以恢复的危害。（2）D类流体是指符合以下全部条件的流体：无毒、不可燃，设计压力低于1030KPa（表压），温度介于-29C186C之间。（3）常规类流体是指M类和D类以外的流体。这类流体范围最广，它包括有毒流体，可燃流体以及D类流体以外的无毒、不可燃流体。有毒流体是指：该流体如

49、果一旦泄漏，被人吸入或与人体接触，如能及时治疗，不致造成不易恢复的危害。3.GB50235-1997规定GB50235-1997参照B31.3的分类原则，将流体进一步分为如下四类，即剧毒流体，同B31.3的M类；有毒和可燃流体；无毒、非可燃、常温、低压流体（同B31.3的D类）；其他流体，上述三类以外的流体。B31.3未列出剧毒和有毒流体的明细，而是受权业主依据定义自行判定。 GB50235-1997亦未列出明细，但规定可参照国家标准职业性接触毒物施行。剧毒流体相当于一级危害程度毒物，有毒流体相当于二级及二级以下危害程度的毒物。二、管道焊接和热处理1.管道焊接前必须具备的条件（1）管道组件、支

50、承件及焊接材料必须具有制造厂的质量证明书。（2）从事焊接工作人员必须经过考试，持证上岗。（3）焊接工作人员考试和工程施焊前，施工单位必须具有相应项目的焊接工艺评定书。（4）施焊环境必须符合有关规范的要求。（5）质量控制、进度控制程序及其相应的文件、表格皆已具备并经商定。2.管道焊前准备工作要求（1）施焊部位的内外表面应清理干净，无油漆、锈斑、油腻、氧化皮等有害物质。（2）焊缝端面光滑、平整，并清除熔渣。（3）坡口形式和尺寸符合设计文件或合同规定的规范的要求。（4）组对焊口的内壁应齐平，错边量不得超过10%壁厚，且不大于2mm。（5）焊条、焊剂在焊接全过程中应保持干燥。3.焊接要求（1）按规定进

51、行焊前预热（见表6-2-2）。（2）定位焊应由考试合格的焊工施焊，并选用与根部焊道相同的填充金属，焊缝不得有裂纹等缺陷。（3）除焊接工艺要求分阶段焊接外，每条焊缝宜一次完成。（4）因故中断焊接时，应采取措施防止产生裂纹，再次焊接前应检查焊层表面，确认无缺陷后，方可按原要求施焊。（5）密封焊时，外露螺纹应全部被焊层覆盖。（6）对内部清洁度要求高，且焊后不易清理的管道，其焊缝底层应使用氩弧焊。（7）焊接工作完毕后，应在焊缝附近标注焊工印记。4.焊前预热和焊后热处理（1）预热及热处理的目的在于防止或消除焊接过程中所受高温及剧烈热梯度所造成的有害影响。（2）预热及热处理的范围为焊缝两侧各25mm。（3

52、）对易于产生延迟裂纹的钢材，焊后应立即进行热处理，否则，应在焊后保持或加热至300 C 350 C ，然后保温缓冷。（4）预热及热处理的温度应以经过检验和确认的仪表进行严格控制。（5）预热及热处理的温度应按设计文件的规定施行并需经焊接工艺评定验证。 ANSI/ASMEB31.3的推荐温度见表6-2-2，表6-2-3。（6）热处理升温至400 C以上时，加热速率不得大于5125 C h除以壁厚（mm），且不大于220C h 。冷却速率不得超过6500C h除以壁厚（mm），且不大于260C h ；400 C以下可自然冷却。（7）保温时间每25mm壁厚为1h，且不得少于15min。（8）热处理后按

53、规定进行探伤并测量硬度。三、弯管加工1.冷弯和热弯根据管材的性质，管子可以冷弯或热弯。铁基管的冷弯温度在相变温度之下，热弯温度在相变温度之上。2.弯曲半径ANSI/ASMEB31.3规定，在弯管表面无裂纹或明显褶皱的前提下，管子可以任意半径进行弯曲。但按GB50235-1997的规定，设计压力超过100MPa的管子的弯曲半径应为管子半径的5倍以上，其他管子的弯曲半径宜大于3.5。3.弯管的质量要求（1）表面无裂纹或明显褶皱。（2）从任一截面测量，弯管最大直径和最小直径差，与公称外径之比不得超过8%（承受内压时）和3%（承受外压时）。（3）弯管前、后壁厚之差与弯管前壁厚之比不得大于10%（M类管

54、道）和15% （其他类管道）。四、管道热处理1.壁厚大于19mm的碳钢管，除非弯制全过程是在900C或900C以上的条件下进行，否则必须按表6-2-3的温度及本章关于升降温和保温的规定进行热处理。小于19mm的碳钢管可不进行热处理。2.含Cr量小于5%的钢管热弯时，如公称直径大于100mm或壁厚大于13mm ，均需进行完全退火、正火加回火或回火热处理。热处理的程序由设计确定。公称直径小于100mm且壁厚小于13mm的管子可不进行热处理。3.含Cr量小于5%的钢管冷弯时，如公称直径大于100mm或壁厚大于13mm ，均需按表6-2-3规定的温度及保温时间进行热处理。公称直径小于100mm且壁厚小

55、于13mm的管子可不进行热处理。4.上述管材及其限制条件以外的管子，由设计者确定是否需要进行热处理并由其提供处理程序。五、管道安装要求1.法兰连接管道的安装要求（1）法兰连接时法兰孔应对准，孔与孔的偏差不得大于3mm。法兰间应平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5%，且不得用强紧螺栓的方法纠正偏差。（2）与垫片接触的法兰面不得有任何损伤。（3）所使用的垫片应符合设计文件的要求，不锈钢管道所使用的垫片，其氯离子含量不得超过50 x10-6。（4）所有螺母均应全部拧入螺栓。（5）法兰面之间只允许使用一个垫片。2.与机器连接的管道安装要求（1）与机器连接的管道，其固定焊口应远离机器。（2）管道系统与机

56、器最终连接时，在机器联轴节上用百分表测量，当机器转速大于6000r/min时，机器位移值不得超过0.02mm， 转速不大于6000r/min时不得超过0.05mm 。3.阀门安装要求（1）阀门安装前必须通过压力试验，确认其严密性合格。（2）以法兰或螺纹连接安装阀门时，阀门应处于关闭状态。（3）以焊接方式安装阀门时，阀门应处于开启状态，以防止热变形。（4）阀门位置应符合设计文件的要求且应便于操作。六、管道质量检验和监督1.管道在现场装配、制作、安装的全过程中，必须保证任何环节的质量不得失控。2.管道质量由施工单位的检验员检验，由建设单位的检查员监督，检查员具有依照设计文件和规范进行监督的权力。3

57、.质量检验包括目测检验、表面无损检验（系指磁粉或液体渗透检验）、射线照相检验和超声波检验。4.射线照相检验一般分为100%检验和抽样检验。其中抽样检验是过程控制的手段，控制对象是焊工，一旦发现不合格的焊缝，应及时通知焊工返工直至停止焊工的工作。因此，抽样检验必须及时，严禁拖延。5.因焊缝位置不同，焊接工作有难易之分，加之施工单位施焊质量的一次合格率有差异；又因管道输送流体对人体危害程度的不同，因此，抽样检验的比例应视情况有所区别，一般仅规定最低抽查比例，抽验数量依实际情况确定。 ANSI/ASMEB31.3规定为：剧烈循环管道为100%，输送M类介质的管道最少抽查20%，输送D类介质的管道只进

58、行目测检验，其他常规管道抽验比例不低于5%。我国的抽验比例基本与此相同。6.各种检验合格标准按合同规定施行。7.各种无损探伤的检验一般在热处理后进行。七、压力试验压力试验是管道安装的最后一个程序，其目的是保证管道的严密性。1.压力试验的介质压力试验应以水为介质，以降低其危险性。当不能用水进行试验时（如管架设计未考虑额外承重或管道不允许存在微量水等）可以空气代替。由于压缩气体具有释放巨大能量的潜在危险，因此，气压试验时必须采取可靠的安全措施并经设计人员及建设单位的同意。2.压力试验要求D类管道经建设单位同意后，可在操作压力下进行试验。其余类别管道在使用前必须经压力试验，合格后才予使用。3.试验压

59、力（1）水压试验的压力为设计压力的1.5倍。当设计温度高于试验温度时，应按下式确定。 Pr=1.5PSt/S (6-2-1)式中 Pr试验压力，MPa（表压）； P设计内压， MPa （表压）； St试验温度下管道材料的应力值； S设计温度下管道材料的应力值。（2）气压试验压力为设计压力的1.15倍。4.试验温度不得接近管道材料的脆性转变温度。5.试验程序（1）水压试验程序 先在170KPa（表压）下进行水压试验，找出主要泄漏点，经处理后缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，然后降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。（2）气压试验程序 先在170KPa (表压）下进行试

60、验，然后缓慢升压，待至试验压力的50%时，以试验压力的10%分段升压，每段稳压10min ，至试验压力后稳压10min ，再将压力降至设计压力查漏。（3）泄漏性试验 M类管道在压力试验后应进行泄漏性试验，其压力为设计压力，介质一般为空气，用发泡剂检验，以未发现泄漏点为合格。八、试车准备试车准备工作的目的是为化工机械试车创造条件。由于管道工程系统性很强，需待系统中全部机械安装后方能竣工，因此，按管道系统逐项检查，使机械试车应具备的条件最为适宜。1.准备工作内容（1）确认管道系统已试压合格。（2）确认系统中的设备业已试压合格（如尚需试验，可与管道系统一同进行）。（3）确认系统中的机器已按设计文件的