热交换类设备安装施工方案.docx
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热交换类设备安装施工方案
一.编制说明
1.1目的和范围
本方案为榆横煤化工项目一期Ⅰ工程30万吨/年聚丙烯装置《热交换类设备安装施工方案》,目的是为了规范30万吨/年聚丙烯装置热交换类设备的安装工艺和质量验收标准,适用于装置整体到货换热类静止设备及其附件的安装。
1.2编制依据
1.2.1《石油化工静止设备安装工程施工技术规程》SH/T3542-2007
1.2.2《石油化工静止设备安装工程施工质量验收规范》GB50461-2008
1.2.3《压力容器》GB150-2011
1.2.4《施工化工工程起重施工规范》SH/T3536-2009
1.2.5《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252-2010
1.2.6《石油化工建设工程施工安全技术规范》GB50484-2008
1.2.7《管壳式换热器及第1、2号修改单》GB151-1999
1.2.8中煤陕西榆横煤化工项目管理程序文件
1.2.9中石化上海工程有限公司聚丙烯装置基础设计/第一分册说明书
1.2.10中石化第五建设有限公司内控文件、《30万吨/年聚丙烯装置施工组织设计》
二.工程概况
2.1工程概述
2.1.1本装置的换热类设备(换热器)主要分为管壳式换热器、套管式换热器、螺旋管换热器以及电加热器,均由专业制造厂商整体供货。
2.1.2循环气换热器E-4002/E-4302为管壳式换热器,属于装置内关键设备。
由于从反应器内出来的碳氢混合气体含有粉料,为避免粉料在管箱中滞留时间过长引起堵塞,因而进料侧管箱采用正锥,出料侧管箱采用斜锥,并在管箱上下各设置一块封板,封板形成的空间正好与管板上的布管区域相对应,封板与管箱锥体之间用支撑板连接,封板上开有很多塞焊孔,用于固定支撑板。
整台设备倾斜放置。
2.1.3自冷式换热器E-5231为螺旋管换热器,属于装置内关键设备。
内部换热管做成螺旋缠绕结构,与同等尺寸的管壳式换热器相比,换热面积大,占地面积小。
2.1.4压缩机后冷器E-5230安装在50区压缩机棚框架内,为立式设备。
在设备吊装前注意检查膨胀节外部壳体上固定板或固定螺栓是否完好,吊装过程中应对膨胀节进行必要的保护,不得使其受附加外力。
安装找正并完成系统冲洗吹扫后,拆除或松开膨胀节外部壳体上固定板或固定螺栓。
2.1.4压缩机成套、挤压机组成套及风送成套系统随系统成套供货热交换设备,其安装及验收依据本方案执行。
2.2施工范围和内容
2.2.1施工范围
本方案用于指导30万吨/年聚丙烯装置热交换类设备的检验、安装、试验及质量验收。
2.2.2作业内容
换热类设备的安装主要内容包括:
设备到货验收、基础复测及处理、垫铁安装、设备吊装、找平找正、二次灌浆、附件安装及压力试验等。
16台列管式换热器现场配管前应进行严密性试验(未含机组成套供应换热设备)详见下表。
表1严密性试验换热设备一览表
项次
设备名称
设备位号
试验压力(MPaG)
备注
壳程
管程
1
氮气预热器
E-1108
0.72
0.94
2
甲烷转化器后冷却器
E-1206
5.04
0.88
压差较大
3
丙烯塔冷凝器
E-2009
2.31
3.00
4
丙烯塔再沸器
E-2010
3.00
2.28
5
丙烯冷却器
E-2011
3.10
2.40
6
第一循环气冷却器
E-4002
3.0
4.43
7
第一循环气冷却器(备用)
E-4002S
3.0
4.43
8
丙烯蒸发器
E-4005
4.2
5.4
9
第二循环气冷却器
E-4302
2.0
2.66
10
产品接收仓排放气冷却器
E-5224
0.88
0.88
11
压缩机后冷器
E-5230
3.72
4.83
12
回收塔冷凝器
E-5261
2.15
2.80
13
回收塔再沸器
E-5268
2.76
2.13
14
排气冷却器
E-5268
0.88
0.70
15
火炬分液罐再沸器
E-9504
0.53
0.66
16
火炬分液罐再沸器
E-9506
0.53
0.66
备注:
甲烷转化器后冷却器E-1206因壳程与管程压差为4.16MPa,该设备现场进行严密性试验前应与设备制造厂家或设计沟通,核实该压差对设备本体有无损害。
三.主要工程实物量
30万吨/年聚丙烯装置热交换类设备共计117台(含成套设备辅机):
40台管壳式换热器,1台螺旋管换热器,11台其他类型换热器,65台电加热器。
四.施工组织
4.1项目组织机构
4.2施工部署
4.2.1总体部署
1)根据SSEC设备到货日期以及土建单位设备基础交安计划,结合现场各工序之间的交叉作业情况,合理安排现场设备安装进度。
2)参考SSEC所提供的〝PP项目催缴进度计划(2012.11.21版)〞,装置设备吊安高峰期主要集中在2013年3月~5月,设备内件、梯子平台等的安装工作主要集中在2013年6月~7月。
3)原料供应和净化单元,反应单元,树脂脱气和放空回收单元大部分中小型设备在钢结构框架上安装的,根据现场实际情况,影响设备吊装的部分钢结构进行预留,待设备安装完后尽快进行此部分的钢结构安装。
4.2.2特殊设备的安装
1)丙烯塔冷凝器E-2009、丙烯塔再沸器E-2010安装在丙烯塔C-2008塔体上,该两台设备待丙烯塔安装就位后再进行安装。
2)回收塔冷凝器E-5261、回收塔再沸器E-5268安装在丙烯塔C-5260塔体上,该两台设备待回收塔安装就位后再进行安装。
3)第一循环气冷却器E-4002、第一循环气冷却器(备用)E-4002S、第二循环气冷却器E-4302因SNEC大型吊装预留,安排在第一反应器C-4001、第二反应器C-4301、产品净化仓C-5009、产品接收仓C-5013及钢结构框架吊装就位后再进行安装。
4.3.2严密性试验
1)列管式换热器参照中煤CCSC-P07-24《设备、阀门现场试压管理规定》程序文件要求,在工艺配管前应做严密性试验,试验设备清单详见表1。
2)现场具备条件的列管式换热器在安装就位前可进行严密性试验,因现场施工进度要求着急安装就位的列管式换热器可先安装就位后进行严密性试验。
3)严密性试验的检验应经业主代表、监理工程师、SSEC专业工程师、施工单位质量检查员及操作者共同验收,签证确认后试验完成。
4.3劳动力计划
表2劳动力计划
时间
工种
2013年
3月
4月
5月
6月
7月
管理人员
16
16
16
16
16
钳工
2
4
4
4
2
电焊工
2
2
2
2
2
起重工
2
4
4
4
2
维护电工
1
1
1
1
1
合计
23
27
27
27
23
4.4教育、培训与持证上岗
4.4.1根据SFCC内控管理制度,对所有施工人员在入场前进行:
SFCC内部HSE管理制度、施工用火作业、受限空间作业、高处作业、焊割作业、酸碱作业、临时用电、起重作业、脚手架作业等三级安全教育、培训,经考核合格后将人员名单上报总包、监理及业主HSE管理部门,进行二级、一级安全教育培训。
一、二、三级安全教育培训均考核合格人员签订“个人HSE承诺书”,在办理完出入证后方可进入现场施工作业。
4.4.2施工作业班组必须建立每日班前例会制度,在布置施工任务的同时,必须对作业的危险源和防范措施对作业人员予以明示,并做好记录。
4.4.3电工、起重工、架子工以及焊工必须经安全技术培训,考核合格,取得政府部门颁发的“特种作业操作证”并持证上岗,其中脚手架作业人员还必须体检合格后方可上岗。
五.主要施工机具/材料计划
5.1机/工具、耗材清单
表3机/工具、耗材清单
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
履带式起重机
LR1280(280t)
台
1
租赁
2
汽车轮胎式起重机
GT-4080(80t)
台
1
租赁
3
汽车轮胎式起重机
TG-500E(50t)
台
1
自有
4
汽车轮胎式起重机
QU25(25t)
台
1
自有
5
工程车辆
5t
台
1
自有
6
托板车
40t
辆
1
租赁
7
钢丝绳扣
φ39-6X37+1L=16m
米/根
16/2
自购
8
钢丝绳扣
φ32.5-6X37+1L=16m
米/根
16/2
自购
9
钢丝绳扣
φ28-6X37+1L=24/16m
米/根
16、24/2
自购
10
卸扣
20t
个
2
自购
11
卸扣
9t
个
2
自购
12
卸扣
6.8t
个
2
自购
13
道 木
200*150*2500
根
20
自购
14
麻绳
φ20mm
根
4
自购
15
逆变式焊机
ZX7-400S-2
4台
23KVA
自购
16
电动卷扬机
JJM-55t
台
1
自购
17
手拉葫芦
HS-25t
台
4
自购
18
手拉葫芦
HS-22t
台
4
自购
19
千斤顶
QY-0.55t
台
2
自购
20
大锤
18磅
把
2
自购
21
电动试压泵
4D-SY30/40
台
2
自购
22
无缝钢管
DN25
m
50
自购
23
无缝钢管
DN20
m
20
自购
24
无缝钢管
DN15
m
50
自购
25
厚胶皮
t=8mm
m2
8
自购
26
石棉板
σ=5.5mm
m2
8
自购
27
阀门
DN20800LB
个
4
自购
28
阀门
DN15800LB
个
4
自购
29
铁桶
100L
个
1
自购
30
钢板
σ=28mm
m2
5
自购
31
钢板
σ=16mm
m2
10
自购
32
钢板
σ=10mm
m2
5
自购
5.2量具清单
表4量具清单表
序号
名称
编号
型号规格
精度等级
单位
数量
备注
1
经纬仪
T134931
DT-20CL
台
1
自有
2
水准仪
32472462
DZS-32
水泡式;U=1.8〃K=2自动式U=1.7〃K=2
台
1
自有
3
钳工水平仪
9270409
L-100/L-52
2mm
台
2
自有
4
钢直尺
/
150mm
把
4
自有
5
卷尺
/
3m
把
4
自有
6
盘尺
/
50m
把
2
自有
7
线坠
/
XFS-0.4
个
2
自有
8
压力表
YZ-150-1.6
1.0
块
4
自有
9
压力表
YZ-150-2.5
1.0
块
4
自有
10
压力表
YZ-150-6.0
1.0
块
4
自有
11
压力表
YZ-150-10.0
1.0
块
4
自有
12
压力表
YZ-150-16.0
1.0
块
4
自有
5.3主要工机具/材料使用要求
5.3.1按本方案及现场的实际情况提前安排施工人员进厂,并准备施工机具及索具。
5.3.2吊装机具
1)起重机械的使用、注册登记和维护保养应执行TSGQ5001《起重机械使用管理规定》的规定。
2)起重机械必须按规定取得国家指定部门核发的检验合格证方可使用,在使用过程中必须按规定进行每天作业前的检查、经常性安全检查和定期安全检查;对在检查中发现的起重设备问题,必须进行检修处理,并保存检修档案。
操作人员必须取得《特种作业人员安全操作证》。
3)所有起重设备、绳索、滑轮、卸扣、绳卡等机具必须具有合格证及使用说明书,自制、改造和修复的吊具、索具,必须有设计资料(包括图纸、计算书、性能试验报告等)和工作、检查记录,并按规定进行存档。
4)起重机具的使用、拆除和移动,应符合使用说明书及操作规程的规定,做到谁使用,谁保管,谁保养。
5.3.2量具
1)所有计量器具经过鉴定/校准及计量验证,处于合格状态,并在有效检定期内。
2)周期检定的计量器具调转时应有检定/校准合格证书。
5.3.3试压泵
试压泵的使用性能应良好,升压稳定,操作灵活,应定期检查使用的可靠性。
5.3.4试验用水
试压用水应为洁净水,温度应控制在5-50℃,不锈钢设备液压试验时,水中的氯离子含量不得超过100mg/l(临时用水是否合格,若不合格则应提供合格用水)。
六.施工平面布置
见附页:
施工平面布置图。
七.施工方法和施工工艺
7.1设备安装施工工艺流程图
7.2设备安装前准备
7.2.1技术准备
7.2.1.1设备安装前项目总工程师应参加总包单位(SSEC)组织的设计交底及图纸会审,熟悉设计文件的技术要求:
①设计文件规定的标准规范的适应性。
②设备标定的安装方位与总平面图及配管专业图的一致性。
③整体热处理设备的垫板与梯子平台安装图的一致性。
④设备专用内件及安全附件安装图与设备总装配图的一致性。
⑤设备附属平台与其他联合平台连接的标高、方位和主要尺寸。
7.2.1.2项目总工程师组织有关管理人员进行图纸会审、编制设备安装施工技术方案。
7.2.1.3项目部技术负责人、安全负责人和专业工程师对施工人员进行施工技术交底和安全技术交底,使作业人员掌握施工工艺、关键工序、质量标准和安全防护要求。
7.2.2施工准备
1)根据本方案配备施工机械设备、计量器具和专用工具并具备使用条件。
2)施工耗材请购齐全,满足现场施工要求。
3)施工现场消防器材、救护设备配备齐全并具备使用条件。
4)施工前应根据施工总体平面布置安排好现场道路、设备的运输路线、设备卸车放置场所等。
7.3基础验收及处理
7.3.1基础复测与交安
1)由SSEC组织业主单位、监理单位、基础施工单位和安装施工单位进行中间交接验收。
2)设备基础交付安装前,基础施工单位应提交测量记录及技术资料,安装单位应按SH/T3542-2007的要求进行相关数据的复测,验收合格后办理交接验收手续,并做好《设备基础复测记录》SH/T3503-J204及《工序交接记录》SH/T3543-G112。
3)基础施工单位应在交付的基础上划出标高基准线、纵横轴线。
4)地面混凝土基础周围应回填夯实完,混凝土基础表面不得有油渍、疏松层、裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
5)预埋地脚螺栓的螺纹应无损伤,且应有保护措施。
6)经检查验收的基础,除应符合设计文件要求外,还应符合下表5-6的规定。
表5混凝土基础质量标准单位:
mm
项次
检查项目
允许
偏差值
检验方法
1
基础坐标位置x、y(纵横轴线)
20
全站仪/经纬仪、钢尺检查
2
基础各不同平面的标高
0
-20
水准仪、水平尺和钢尺检查
3
基础上平面外形尺寸
±20
钢尺检查
凸台上平面外形尺寸
0
-20
凹穴尺寸
+20
0
4
基础上平面的水平度(包括地平上需要安装设备的部分)
每米
5
水准仪、水平尺和钢尺检查
全长
10
5
侧面垂直度
每米
5
经纬仪或吊线坠、钢尺检查
全长
10
6
预埋地脚螺栓
标高(顶端)
+10
0
水准仪、水平尺、吊线坠和钢尺检查,见下图1
垂直度
2
纵向中心距A
±5
水准仪和钢尺检查,见下图1
相邻螺栓中心距B(在根部和顶部两处分别测量)
±2
对角线之差︱C1-C2︱
5
7
预埋地脚螺栓预留孔
中心距位置
10
吊线坠和钢尺检查
深度
+20
0
孔中心垂直度
10
8
预埋件
标高(平面)
+5
0
水准仪和水平尺、钢尺检查
中心位置
5
水平度
5
备注:
x、y为相对轴线距离;D为立式设备螺栓中心圆直径;A为卧式设备纵向地脚螺栓间距;B为相邻地脚螺栓中心距;C1和C2为卧式设备地脚螺栓对角线长。
表6钢构架式基础质量标准单位:
mm
项次
检查项目
允许
偏差值
检验方法
1
立式设备支撑梁式基础
基础坐标位置x、y(纵横轴线)
20
全站仪/经纬仪、钢尺检查
基础上平面的标高
±3
钢直尺检查
基础上平面水平度
L1/1000且不大于5
水准仪、水平尺和钢直尺检查
地脚螺栓孔
中心圆直径D1
±5
经纬仪、吊线坠、钢尺检查
相邻孔中心距B
±2
孔中心线垂直度
h1/250且不大于15
2
卧式设备支座式基础
基础坐标位置x、y(纵横轴线)
20
全站仪/经纬仪、钢尺检查
基础上平面的标高
±3
钢直尺检查
2
卧式设备支座式基础
支座上平面的水平度
L2/1000且不大于5
水平尺、钢尺检查
支座的垂直度
H2/1000
吊线坠、钢尺检查
地脚螺栓孔
纵向中心距A
±5
钢尺检查
相邻孔中心距B
±2
对角线长度之差︱C1-C2︱
5
备注:
x、y为相对轴线距离;D1为立式设备地脚螺栓中心圆直径;A为卧式设备纵向地脚螺栓间距;B为相邻地脚螺栓中心距;C1和C2为卧式设备地脚螺栓对角线间距;L1为梁的长度;h2为上下两地脚螺栓的距离;L2为支座的长度;H2为支座高度;h1为螺栓孔的深度。
图1设备地脚螺栓位置检验
7.3.2基础表面处理
1)地脚螺栓/螺纹无损坏、生锈等情况。
2)混凝土基础表面应清除油垢和疏松层,并铲成麻面深度不小于10mm,密度以每100mm*100mm内不少于3~5个点为宜;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)基础与设备之间有绝热要求的以及图纸上对设备基础有特殊要求的设备,应严格按设计技术文件要求施工。
7.3.3预埋滑动板
混凝土基础滑动端预埋板上表面的标高、外形尺寸、水平度应符合表5的要求,且滑动板表面应光滑、平整,不得有挂渣、飞溅及附着物,基础抹面不得高出滑动板上表面。
7.4设备开箱检验
7.4.1设备开箱检验
7.4.1.1到货设备应具备下列文件资料
1)产品合格证书。
2)产品技术特性表。
3)产品质量证明书。
7.4.1.2设备开箱检验应按照装箱单和设备图清点验收下列各项
1)清点箱数、箱号及检查包装情况。
2)对照设备铭牌核对产品名称、产品编号、容器类别及监检标记。
3)检查接管的规格、方位及数量。
4)核对设备备件、附件的规格尺寸、型号及数量。
5)检查法兰密封面及表面损伤、变形及锈蚀情况。
7.4.1.3有氮气或其他惰性气体密封要求的设备还应检查气封的密封情况。
7.4.1.4设备开箱检验应在业主代表、专业监理工程师、SSEC专业工程师、SSEC材料工程师、施工单位质保工程师、质量检查员及专业工程师的共同参与下进行,填写“设备开箱检验记录”SH/T3503-J115A并签字确认。
7.4.2设备保管
1)设备和备件、附件及技术文件等验收后应清点登记,并妥善保管。
2)换热设备存放地点应设在地势较高、易排水、道路畅通的场所。
3)在露天存放的换热设备应用不透明的覆盖物遮盖,所有管口必须封闭。
4)不锈钢换热设备的壳体、管束及板片等不得与碳钢设备及碳钢材料接触混放。
5)采用氮封或其它惰性气体密封换热设备应保持气封的压力;脱脂后的设备应防止油脂等有机物的污染。
7.5垫铁安装
7.5.1垫铁安装的位置和数量应符合下列要求
1)每个地脚螺栓旁各设一组垫铁,垫铁组应尽量靠近地脚螺栓。
2)相邻两垫铁组的间距不宜大于500mm。
3)有加强筋的设备底座,垫铁应垫在加强筋下。
7.5.2垫铁安装应符合下列要求
1)基础表面必须凿出麻面,垫铁放置处及其周围50mm范围内基础表面应铲平。
2)垫铁与基础接合面应均匀接触,接触面积不小于垫铁面积的70%,垫铁顶层上表面水平度允许偏差为2mm/m。
7.5.3安装时,每组垫铁均应放置整齐、平稳、表面的油污应清除干净。
7.5.4垫铁组高度:
总高度宜为30~80mm;垫铁层数不宜超过5层。
7.5.5垫铁放置外露均匀(10~30mm),斜垫铁搭接长度应不小于全长的3/4。
7.5.6找正后,各组垫铁均应被压紧,可用0.25公斤手锤逐组敲击,听声音检查,检查合格后,各垫铁应互相点焊牢固。
7.6设备吊装就位
7.6.1吊装前检查
1)设备吊装前,基础表面油污以及地脚螺栓预留孔内的杂物、积水应清理干净,二次灌浆层铲麻完成。
2)设备表面油污、泥土等杂物均应清除干净,设备所有开孔的保护塞或盖在安装前不得拆除。
3)对照图纸,核对设备管口方位、中心线位置,核对设备地脚螺栓孔与基础预埋地脚螺栓或地脚螺栓预留孔孔尺寸是否相符。
4)吊装前,应仔细检查机、索具,并经相关人员检查、确认合格后方可吊装。
5)吊装带有膨胀节的设备时,膨胀节外部壳体上固定板或固定螺栓不得拆除或松开,并应对膨胀节进行保护,不得使其承受附加外力。
安装找正并完成系统冲洗吹扫后,胀节外部壳体上固定板或固定螺栓应拆除或松开。
6)不锈钢、铝制设备在搬运吊装等作业时所使用的碳钢器具不得与不锈钢本体直接接触。
7.6.2吊装就位
1)吊装时,应先将设备提升离地100mm左右进行试吊,试吊各方面情况良好后方可正式起吊。
2)正式起吊时应保持平稳,严禁设备在提升过程中晃动或与钢结构、设备基础等构筑物相碰,严禁撞击、擦伤。
3)就位过程中,要妥善保护好地脚螺栓,以免损伤螺杆及丝扣。
7.7找平找正
7.7.1找平、找正的基准点应符合设计文件要求,若设计文件无明确要求时可参照下列规定执行:
1)设备支座(或支架)的底面标高应以基础的标高基准线为基准。
2)设备的中心线应以基础中心线为基准。
3)立式设备的垂直度应以设备表面上0°、90°,180°、270°和母线为基准。
4)卧式设备的水平度应以设备两侧中心线为基准。
5)套管式换热器水平度应以换热器顶层换热管的上表面为基准;测定单排管的垂直度应以一根支架柱的外侧面为基准。
7.7.2设备找平,应采用垫铁或其它调整件进行,严禁采用改变地脚螺栓紧固程度的方法。
7.7.3卧式换热设备的安装坡度应按设计图样或技术文件的要求进行。
7.7.4滑动支座安装应符合下列要求
1)滑动支座上的开孔位置、形状及尺寸应符合设计图样的要求。
2)地脚螺栓与相应的长圆孔两端的间距,应符合设计图样或技术文件的要求,不符合要求时,允许局部扩孔修理。
3)换热设备安装合格后应及时紧固地脚螺栓。
4)换热设备的工艺配管完成后应松动滑动端支座的螺母使其与底座板面间留有1~3mm的间隙,然后再安装一个锁紧螺母。
5)换热设备安装好后要在螺栓、螺母上涂二硫化钼进行保护,不锈钢制换热设备还要注意不得让碳钢材料接触设备。
7.7.5换热器安装质量标准应符合下表要求
表7换热器安装质量标准
检查项目
允许偏差(mm)
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