设备001苯酚丙酮装置储罐方案.docx
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设备001苯酚丙酮装置储罐方案
FCC-TJE/方案-设备-001
综合
重大
一般
天津石化100万吨/年乙烯及配套项目乙烯工程
35万吨/年苯酚丙酮装置储罐安装
施工技术方案
编制:
曹占坡
审核:
常永
批准:
许建林
中国石化集团第四建设公司
天津100万吨/年乙烯及配套工程乙烯项目部
2008年10月12日
目录
1编制依据及工程概况1
1.1编制依据1
1.2工程概况1
2施工程序2
3施工方法3
3.1施工准备3
3.2到货材料验收3
3.3预制3
3.4基础验收7
3.5安装7
3.6焊接施工方案12
4主要资源需求计划及施工计划安排17
4.1施工机具使用计划17
4.2劳动力资源需用计划见表18
4.3措施用料19
5质量标准和保证措施19
5.1质量保证措施19
5.2质量保证体系20
5.3储罐质量控制点21
6HSE管理措施22
6.1安全方针22
6.2安全目标22
6.3安全保证体系22
6.4安全保证措施23
7施工记录24
1编制依据及工程概况
1.1编制依据
a)《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》(GB50128-2005);
b)《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》(SH/T3530-2001);
c)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98);
d)《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-1997);
e)《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-2000);
f)《钢制压力容器无损检测》(JB4730-2005);
g)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
h)《石油化工安全技术规程》(SH3505-1999);
i)《石油化工工程建设交工技术文件规定》(SH3503-2007);
j)《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》(SH3543-2007);
k)其它相关施工规范;
l)SSEC提供的图纸。
1.2工程概况
苯酚丙酮装置共有16台储罐进行现场组焊,其中最大的为3500m3,最小的为66m3,主体材质为Q235-B和0Cr18Ni9,详细见一览表。
根据工程的实际情况,所有立式拱顶罐全部在预制场进行分片预制,然后运抵施工现场采用边柱倒链提升倒装法进行安装。
苯酚丙酮装置储罐统计表
位号
规格(直径mm*高度mm)
公称容积(m3)
主体材质
重量kg
设计压力kPaG
T101
Φ8250*9151
440
Q235-B
19500
1.96/-0.49
T201ABC
Φ13500*13994
1788
Q235-B
56732
2/-0.49
T202
Φ6900*7754
250
Q235-B
14470
1.96/-0.49
T401
Φ17130*17704
3500
0Cr18Ni9
89800
2/-0.49
T402AB
Φ8380*9151
440
0Cr18Ni9
19670
1.96/-0.49
T403AB
Φ8380*9149
440
0Cr18Ni9
15780
1.96/-0.49
T501
Φ8500*9926
500
0Cr18Ni9
17580
1.96/-0.49
T503
Φ9300*10013
600
0Cr18Ni9
19540
1.96/-0.49
T601
Φ10500*12146
950
Q235-B
35086
2/-0.49
T720
Φ5300*7383
150
Q235-B
11943
2/-0.49
T721
Φ4320*5445
66
Q235-B
6704
2/-0.49
TK901
Φ4640*8878
135
Q235-B
11718
2/-0.49
2施工程序
现场平面布置
机具、胎具准备
基础验收
顶圈壁板成型组装、纵缝焊接检验
底板铺设焊接(伸缩缝不焊)及质量检验
排版图编制
半成品构件预制加工及检验
罐顶临时支架及中心柱制作安装
罐顶组装焊接
手动葫芦及抱杆安装
第二圈壁板围板、纵缝焊接检验
材料验收放样下料
第二圈壁板提升
底板收缩缝焊接及真空试漏
底圈壁板与底板
T型焊缝接检验
剩余各节壁板倒装安装
环缝焊接检验
附件安装
充水试验
基础沉降观测
底板龟甲缝焊接
及真空试漏
竣工验收
储罐清理
3施工方法
3.1施工准备
a)施工人员准备:
所有施工人员应持有相应岗位的上岗证书。
b)施工机具准备:
保证施工机具满足现场施工的需要。
c)工程材料的准备:
保证运抵施工现场的工程材料全部合格,并能满足工程连续施工的要求。
d)技术准备:
针对工程的具体情况,编制先进可行的施工技术方案。
e)施工现场准备:
保证现场四通一平。
3.2到货材料验收
a)储罐用钢板、型材和配件符合设计要求,并有质量证明书。
b)储罐用的钢板,逐张进行外观检查,钢板表面质量符合现行的钢板标准。
c)钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和符合规范要求。
d)验收后的钢板做好标记,按照材质、规格、厚度等分类存放。
存放过程中要铺垫平整,防止产生变形。
e)材料按要求向总包及业主/监理报检合格后方可正式用于施工。
3.3预制
壁板预制方法及质量要求
a)排版:
壁板预制前根据设计及板材供货情况绘制排版图,排版尺寸符合设计和国家规范的要求。
b)下料
1)每节壁板下最后一张板加100mm富余量。
2)壁板下料前检查材料是否合乎材料标准或工艺要求,下料后在钢板上角处用不干胶贴片标明设备编号、件号或排版号、下料尺寸、材质、焊接接头编号等内容。
3)切割:
对于Q235-B材质壁板切割采用数控切割即或半自动切割机进行切割,切割后打磨掉表面氧化层;对于0Cr18Ni9的壁板采用等离子切割机进行切割,切割后打磨掉表面硬化层,等离子切割时可使用氮气,减少氧化层的生成。
4)滚圆:
壁板采用滚板机滚制,滚板时钢板两端板边先进行予压弯,预压弯时应使用衬板,且钢板放正,保证两侧或板端与滚轴轴线垂直或平行。
c)壁板检验
1)尺寸检查:
壁板卷制后,平稳吊放,自由立置在平台上用样板检查。
2)垂直方向上用不小于1m的直线样板检查,其间隙≤1mm。
3)水平方向上用弧形样板检查,样板的弦长不小于2m,厚度0.7~1mm,间隙≤3mm。
4)成形后对角线扭曲误差:
两对角线间距离≤3mm,弦长允差±3mm。
5)研口检查:
6)每节壁板留一张作为调整板,其长度方向暂不下料,待其余板滚制成形后,将其累计误差在调整板上进行调整,每节壁板内周长允差≤3mm。
7)成形检验合格后,以三张板为一组,按顺序依次进行研口检查。
8)壁板尺寸允许偏差及测量部位及储罐壁板尺寸允许偏差符合设计的要求。
底板的预制方法及质量要求
d)排版:
依据设计图纸及供货板材的实际情况绘制底板的排版图,符合下列规定:
1)底板的排版直径,按照设计直径放大0.1~0.2%。
2)底板排版形式参见设计图纸要求。
3)中幅板的宽度不小于1m,长度不小于2m。
4)底板任意相邻焊缝之间的距离,不小于300mm。
5)弓形边缘板沿底板半径方向的最小尺寸不小于700mm。
6)预留2块边缘板做调整板,每块板增加200~400mm余量。
e)切割:
Q235-B底板切割采用机械加工或自动、半自动火焰切割,火焰切割后打磨掉表面氧化层;0Cr18Ni9的底板采用等离子切割机进行切割,切割后打磨掉表面硬化层,切割时可使用氮气混合,减少氧化层的生成。
f)检验
1)弓形边缘板的尺寸允许偏差和测量部位见下表和图示。
弓形边缘板尺寸允许偏差
测量部位
允许偏差(mm)
长度AB、CD
±2
宽度AC、BD、EF
±2
对角线之差|AD-BC|
≤3
2)中幅板预制尺寸允许偏差和测量部位见下表和图示。
中幅板尺寸允许偏差
测量部分
允许偏差(mm)
宽度:
AC、BD、EF
2
长度:
AB、CD
2
对角线AD-BC
3
直线度
AC、BD
1
AB、CD
3
顶板预制
g)根据设计及供货板材进行顶板总体排版。
h)对于每块顶板本身的拼接依据设计结构进行。
i)单块顶板保证焊接平整,定位焊接后将其紧贴胎具,并用弧形样板检查,间隙不大于5mm。
j)对于顶板加强筋采用扁钢冷煨成型,成型后用样板检查,其间隙不大于2mm.
k)加强筋与顶板组焊时在胎具上进行,先安装径向加强筋,后安装环向,筋边与顶板贴紧,焊接后脱胎。
l)顶板预制成型后用样板检查,其间隙不大于10mm。
m)预制后的顶板按照排版图标记完整后按弧形垫好,妥善存放。
构件预制
n)包边角钢等采用冷加工成型,并留有调整余量。
o)弧形构件加工成型后,用弧形样板检查,其间隙≤2mm;放在平台上检查,其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%,且不得大于4mm。
p)梯子、平台结构预制成安装单件。
q)对于储罐的人孔、接管预制成单件。
包装运输
r)经检验合格后的构件进行包装运输,包装前检验预制件的产品编号、排版号等是否标注清晰。
s)预制成型后的壁板、顶板、包边角钢、劳动保护扶手管等弧形构件采用胎具运输出厂。
包装时采用封条固定,并进行适当点固焊接,防止运输过程中震动散落。
t)对于储罐的人孔、接管小型组合配件以及劳动保护立柱散件采用包装箱运输。
运输包装箱封闭牢固,防止运输过程中散裂。
u)对于梯子等预制成品件采取单件包装运输。
v)包装箱上面都具备铭牌标志。
w)包装运输时按照施工进度计划进行,边预制、边检验、边包装、边运输。
3.4基础验收
a)储罐安装前会同有关部门的人员进行基础验收。
b)检验基础的表面尺寸,并符合下列规定:
c)基础中心标高允许偏差为±20mm;
d)支承壁板的基础表面,每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm。
e)沥青砂层表面应平整密实,无突起的隆起、凹陷及贯穿裂纹,沥青砂层表面的凹凸度按照下列方法检查:
以基础中心为圆心,以不同直径做同心圆,将各圆周分成若干等份,在等分点测量沥青砂层的标高。
同一圆周的测点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。
同心圆直径和各圆周上最少测量点数符合设计和国家规范的要求。
f)基础坡度验收:
基础坡度按照设计要求检查验收。
3.5安装
底板铺设:
基础检查验收合格后进行底板铺设。
a)确定边缘板外边缘组装半径R边。
b)划线:
以基础中心为中心,以R边为半径,划出边缘板外边缘组装线,依据排版图,以十字中心线为基准,划出中心带板的安装位置线。
c)铺设中心板,保证中心板的十字中心线与基础中心线重合。
d)由中间向两侧依次铺设其余中幅板,调整间隙合格后固定点焊。
e)按照设计及排版图铺设边缘板,先铺设清扫孔处的边缘板,以清扫孔为起点,分别向两个方向铺设,调整板最后安装。
f)组装中幅板圆周上的小板:
圆周上的龟甲缝分两次切割,第一次粗预留余量比图纸要求多100mm,第二次为精切,达到图样要求的搭接量或对接要求,待边缘板余下的焊缝焊完后,再组对焊接。
g)底板焊缝真空试漏
在底板焊缝全部焊接完毕且无损检验合格后,进行底板板焊缝的真空试漏。
试验负压值不低于53KPa。
1)真空泵安装时用道木垫在真空泵下面,然后找平,固定泵体,真空管采用氧气带,并保证足够的长度。
2)清除底板上的杂物,以免影响真空试漏质量。
3)真空泵和真空箱上各装1块压力表,压力表表盘直径不小于100mm,测量范围为试验真空压力的1.5-2倍,精度为2.5级。
4)将真空箱扣在涂有肥皂水的焊道上面,通过真空箱上的透明玻璃,观察焊道表面是否产生气泡,如有气泡产生做好标记,补焊后再次试漏,直至合格。
5)漏点补焊时,先用砂轮机磨削漏点,缺陷全部清除后,按照正式焊接工艺进行补焊,每次补焊长度不小于50mm。
顶部第一节壁板组装
底板焊接检验合格后,进行顶部第一节壁板组装施工。
h)确定顶部第一节壁板内侧划线半径Rb。
i)划线:
以基础的中心为圆心,以Rb为半径,在底边缘板上划圆,根据排版图,在圆周上划出顶部第一节壁板每张板的位置,另外,以基础中心为圆心,以Rb-100mm为半径划一个圆,作为测量垂直度,椭圆度的标准圆。
两个同心圆每隔400mm打一个冲眼,并用铅油标记。
j)在组装圆内侧,每隔500mm点焊一个临时挡板,组装壁板时在挡板与壁板之间加放一定厚度的垫板。
每张壁板用可调式斜杠支撑,每张壁板之间由立缝组对卡具连接。
k)调整顶部第一节壁板的椭圆度、垂直度,上口水平度,立缝间隙及错边量符合设计和规范的要求。
l)顶部第一节壁板组装合格后进行焊接。
包边角钢安装:
在顶部第一节壁板组装、上口椭圆度、水平度及垂直度检验合格后,进行包边角钢的安装。
m)划线:
在顶部第一节壁板上口按照图纸要求划出包边角钢的组装线,在组装线上划出每段包边角钢的位置线,包边角钢的对接焊缝与壁板的纵缝错开300mm以上。
n)沿组装线一周均布点焊组装卡具,将分段的包边角钢吊放至卡具上,沿卡具组装后点焊固定,顶板铺设完毕,检查合格后焊接。
罐顶组装:
采用中心柱法安装。
o)在罐内部安装临时中心柱,中心柱的高度计算根据拱顶的设计高度增加30~50mm作为拱顶的安装高度,中心柱采用φ273*6的螺旋钢管。
p)根据罐顶的搭接结构按顺时针或逆时针分块安装、焊接顶板;
顶部第二节壁板组装:
罐壁板安装时采用手动葫芦及设置胀圈倒装法施工;
q)在第一圈壁板外侧围第二圈壁板,在其中的一条纵缝处留活口,上、下布置两个葫芦封口,其余纵缝进行组对焊接。
在此同时,在壁板内侧安装胀圈,胀圈用20#槽钢制作,用来保证壁板的椭圆度及防止提升时发生变形。
再安装抱杆、葫芦(起重倒链)提升装置,抱杆采用φ219*6及φ168*6的钢管。
装备就绪后检查所有机具是否正常,然后准备提升;
r)多个手动葫芦同时进行提升,当壁板升到预定高度后就位,收紧拉紧装置使壁板和上、下两圈壁板对齐,进行环缝组对、焊接;
s)依次按同样步骤完成其余各圈罐壁板的安装;
t)
在起升过程中,要测量各个葫芦处的起升高度,保持整圈壁板起升高度一致,以免发生倾斜。
提升时要有专人指挥,统一行动。
大角缝组对:
在最后一节壁板组装后,组对大角缝,并采用相应的防变形措施(见图)。
罐壁接开孔、接管安装及附件组装焊接。
附件安装
u)随着壁板的组装,在各节上的附件(储罐顶部接管、顶部平台劳动保护,侧壁接管、盘梯三角架等)同步安装。
v)盘梯在壁板全部完成后整体安装。
w)顶部呼吸阀、安全阀等控制配件在顶板安装完毕后,调整合格后安装。
x)顶部平台在顶板安装焊接完毕后安装。
y)开孔接管的位置允许偏差不应大于10mm,接管外伸长度的允许偏差不应大于±5mm。
zz)铝制浮盘的组装严格按照制造厂家和设计的要求进行。
罐体几何尺寸检查
测量项目
允许偏差(mm)
测量方法及工具
1、底圈壁板水平度
相邻板上口水平度为2mm,
整圈小于等于6mm
“U”型管测量或水平仪
1.塑料管2.钢板尺
2.底圈壁板垂直度
不大于3mm
采用线坠法测量,1、磁力线坠2、钢板尺
3.总体垂直度
0.4%H,不大于50mm
每隔10m测量一点
1.弯尺2.线坠3.钢板尺用
4.椭圆度
半径方向不大于±26mm
以罐底标准圆为准,用磁力线坠测量
1磁力线坠2钢板尺
6.错边量
立缝:
≤1mm
环缝:
≤1.5mm
钢板尺测量,弧形样板
7.局部凹凸度
δ>27mm时≤8mm
δ≤27mm时≤10mm
用不小于2m的弧形样板测量
1.样板2.钢板尺
8.罐壁总高
不超过设计高度100mm
用弹簧盘尺每隔10m测量一点
9、罐壁焊缝的
角变形
δ≤12mm时≤12mm
12<δ≤25mm时≤10mm
δ>25mm时≤8mm
用2m长的弧形样板测量
10、罐底局部凹凸度
不大于变形长度的2%,且小于50mm
直线样板
11、固定顶
间隙<15mm
弧形样板
储罐充水试验
aa)壁板及全部焊接附件安装、焊接完,且确认以下项目完成后,可进行充水试验。
1)所有焊接工作施工完,且无损检测合格;
2)壁板内、外卡具等全部拆除,焊疤清理完;
3)焊接附件焊接检查完成;
bb)充水用水为淡水,对于不锈钢罐,充水用水的氯离子含量不应超过25mg/L,水温不低于5℃。
cc)对于有内浮盘的储罐的充水试验分两步进行,第一步为罐体的强度试验和基础的沉降观测;第二步为铝制浮盘的升降试验。
第一次充水前铝浮盘暂不安装,待内防腐完成后进行安装。
dd)充水前均匀在罐基础上每10m弧长设置一个观测点,且为4的倍数,并做好原始标记。
ee)分段充水到设计最高液位的1/3,1/2,3/4及充满和放水后观测:
ff)基础沉降观测:
按照基础的设计要求进行上水沉降观测;
gg)储罐整体检查:
底板、壁板无渗漏,无异常变形;
hh)充水试验完成后将水沿排水线排放到指定地点,不锈钢罐水排净后应清理干净,内壁不得有水渍。
ii)充水试验、检验方法如下:
试验项目
试验方法
合格标准
底板严密性
充水试验,观察基础周边。
无渗漏为合格
壁板强度及严密性试验
充水至最高设计液面,保持48h。
无渗漏、无异常变形为合格
固定顶强度及严密性试验
罐内充水到最高设计液位下1m,将所有开孔封闭,缓慢充水升压,当升至试验压力时,暂停充水,在罐顶涂以肥皂水检查,试验后应立即将罐顶孔开启,与大气相通,恢复到常压
a)罐顶无异常变形
b)未发现焊缝渗漏为合格
固定顶的稳定性试验
充水到设计液位时,用放水方法进行试验,缓慢降压,达到试验负压时,观察罐顶,试验后应立即将孔开启,与大气相通,恢复到常压。
罐顶无异常变形
3.6焊接施工方案
焊接材料管理
在施工现场设专职焊接材料保管员,负责焊材的收发、保管、烘烤及记录等。
a)焊材入库时,焊接材料保管员应确认焊材的牌号、批号及数量,入库后及时记录并按牌号、批号分别标识堆放,以便取用;
b)焊条库内应保持干燥,并配备经校验合格且在有效期内的温湿度记录仪,确保库房内相对湿度不超过60%,温度不低于5℃,且摆放时要离地、离墙300mm以上,以保证通风良好;
c)所有焊材重复烘干的次数不得超过2次;
d)焊工领用焊条时,每次不得超过5kg,且应装在保温筒内。
剩余的焊条及时退回库房,进行2次烘干,焊条头回收到指定地点,保管员及时作好焊条的发放和回收记录;
e)焊工领取焊剂时,根据当天的用量适量取出,每天将剩余的焊剂回收,烘干后再使用;
f)入库焊条必须具有合格的质量证明书。
g)烘干后的焊条,保存在100~150C的恒温箱中,随用随取。
焊条在现场使用时,备有性能良好的保温筒。
焊工管理
参加焊接施工的焊工持有劳动部门颁发的焊工合格证,材料类别、组别焊接方法及合格位置必须与施焊部位一致。
焊接施工管理
h)定位焊及工卡具的焊接,由合格焊工担任,焊接工艺与正式焊接相同。
引弧和熄弧都在坡口内或焊道上。
i)焊接前检查组装质量,清除坡口面及坡口两侧20mm范围内的泥砂、铁锈、水份和油污,并充分干燥。
j)焊接中保证焊道始端和终端的质量。
始端采用后退起弧法,终端时将弧坑填满。
多层焊的层间接头相互错开。
k)在下列任何一种焊接环境,将采取有效的防护措施,否则不进行焊接作业:
1)雨天;
2)手工焊风速大于8m/s,气体保护焊风速大于2m/s;
3)大气相对湿度超过85%。
l)焊材选用按照焊接工艺评定进行。
m)选用焊接工艺评定及参数
评定编号
焊接
方法
材质
焊材
电流(A)
电压(U)
焊速(Cm/Mi)
0345WV-BV
SMAW
Q235-B
J427
150~170
24~26
8~12
1346WF-BV
SMAW
Q235-B
J422
140~160
24~26
16~18
815WV-BV
SMAW
0Cr18Ni9
A102Φ3.2
Φ4.0
80~90
130
25~26
28
8~10
8~12
0415-WV-BV
SMAW
0Cr18Ni9+Q235-B
A302Φ4.0
120-150
22-26
10-15
施工准备
n)施工前,组织好焊工培训及考试取证工作,具备足够数量的合格焊工。
有成熟的焊接工艺及合格焊接工艺评定,以及各种类型的焊接设备。
o)焊接材料数量上准备充足,质量上得到保证。
p)焊接设备施工前均调试好。
q)备有一定数量的焊机易损件、消耗件。
焊接施工总工序
焊接方法
底板焊接
r)边缘板焊接
1)打底焊时,先焊坡口底部与垫板之间的夹角,注意层间接头错开50mm以上。
2)首先进行焊缝外端300mm范围内的焊接作业。
在焊接收缩缝前,将剩余焊缝全部焊完。
3)焊接后将壁板所处位置的焊道表面打磨平。
s)中幅板焊接
1)焊前将焊接区域内的泥砂、油污、水份等清理干净。
2)两遍以上成型。
3)焊接时,焊工沿底板中心对称分布施焊。
4)打底焊道的焊接采用分段退步焊工艺,退步长度800~1000mm。
t)大角缝焊接
1)壁板与底板之间的大角焊缝焊接前,先安装防变形卡具。
2)施焊过程中,注意层间清理和焊接质量,内外角焊缝表面与母材圆滑过渡。
3)焊接过程中采用分段退步焊接法,焊工对称分布,沿同一方向进行。
罐壁焊接
u)焊前将坡口内的油污、水份和泥砂等清理干净。
v)所有焊缝均采用3.2焊条打底,采用后退法引弧。
打底焊时分段退步焊。
w)组装定位焊使用和正式焊接相同的焊接工艺。
x)背面清理时将缺陷清理干净。
y)对于有内浮顶的储罐,罐壁内侧焊缝余高不得大于1mm,且罐壁内侧不得有焊疤、毛刺等易损坏浮顶密封的缺陷。
顶板焊接
zz)顶板定位焊接后,先进行内侧焊缝,后焊接外侧焊缝。
aa)顶板的外侧径向焊缝采用隔缝对称焊接方法,并由中心向外分段退焊。
bb)焊缝外包边角钢焊接,焊接时焊工对称均匀分布,并沿同一方向分段退焊。
焊接检观检验
cc)焊缝表面及热影响区清理熔渣、飞溅,表面过渡圆滑、无裂纹、气孔、夹渣和弧坑缺陷。
dd)壁板与底板边缘板的内侧焊缝过渡圆滑。
ee)对于接管和补强圈焊缝在焊接后进行严密性检验,方法为,焊接后由信号孔通入100k
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