方案六转化炉安装施工方案

TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第1页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1方案六：转化炉安装施工方案1.转化炉制作、安装一段转化炉是合成氨装置中的关键设备，它的主要作用是将经脱硫后的原料气中的甲烷在高温、高压下，借助镍触媒与水蒸气反应，转化成氢气和二氧化碳。1.1概述本装置一段转化炉出口温度为754℃，较传统厂KELLOGG工艺的转化炉出口温度830℃～850℃低很多。转化炉使用离心浇铸的合金管材料，材质为Cr25Ni35Nb，数量192根，直径Ф127／Ф147.7mm，有效厚度8.9mm，有效长度10.365m。一段转化炉为箱型炉，主要由辐射段、过渡段、对流段、烟道、烟囱等组成。辐射段主要四排竖琴管组成，每排48根，共192根，每排转化炉管下部有一根下集气管，共四根。炉顶有输气总管，直接与二段转化炉相接。炉顶装有80个烧咀。在对流段内装有五组换热器，分别为预热天然气、蒸汽混合物、过热高压蒸汽、加热锅炉给水、加热工艺空气及原料天然气换热器等。原料天然气经进气总管到触媒管转化后，经下集气管、经上升管到炉顶输气总管直接至二段转化炉。辐射段的烟气对五组换热器进行预热后，温度降至250℃左右引入引风机，进入烟囱排入大气。主要部件有：TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第2页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1辐射段墙、底、顶钢结构；炉顶钢屋架等；对流段墙、底板；烟道、风道；192根转化管、4根上升管、4根下集气管、192根上猪尾管；炉顶烧咀80个。1.2安装1.2.1安装工艺流程:1.2.2主要施工方法1.2.2.1炉体钢结构安装①概述一段转化炉由炉底、炉顶、侧壁等组成，分片供货到现场，现场组装。②施工程序、方法及措施炉墙.炉顶的钢结构安装转化管吊装及原料气管输气总管临时就位炉顶屋架、石棉瓦安装搭架检查验收钢结构砌筑辐射段炉墙转化管空管称重组对下集气管炉顶挂砖涂抹炉顶保温层密封层安装猪尾管上升管下集气管保温基础验收砌筑炉底及烟道输气总管衬里输气总管人工烘干地面预制对流段部分炉板安装对流段炉墙底顶板浇注、涂抹对流段墙板砼安装后烟道墙顶烘炉猪尾管转化管保温试压安装烟道和风机等输气总管衬里输气总管人工烘干地面预制对流段部分炉板安装对流段炉墙底顶板浇注、涂抹对流段墙板砼安装后烟道墙顶烘炉猪尾管转化管保温试压安装烟道和风机等安装炉顶烧咀组对上升管TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第3页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-11).施工程序2).基础验收3).核对有关部件与图纸和基础螺栓尺寸是否一致。4).基础外观检查a.外观有无明显裂痕、塌缺等缺陷；b.钢筋是否外露。③几何尺寸检查1)离装置中心线总基准点；2)从基准点到某一基础的偏差（X,Y）为±5mm；3)立柱顶标高偏差为+5/-10mm；4)垂直度1/1000；施工程序图构件清点验收施工准备构件校正基础验收保温箱支架安装炉底及炉板安装炉墙板安装顶部构件安装吊顶部构件安装下部构件构件安装上部构件安装各种孔面安装梯子、栏杆安装风管安装天窗安装外部烟道安装顶部平台安装TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第4页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-15)相邻立柱中心之间偏差±4mm；6)基础中心十字坐标轴线与每组柱子中心线的尺寸允差±3mm；④放置垫铁1)在使立柱具有最大支撑面的位置放置垫铁。2)用经纬仪调整垫铁高度在允许范围内；3)把找准后的垫铁组点焊牢靠，最好固定在基础上。⑤墙板结构施工1)进料a.检查：炉墙及钢构件都已预制好，且预制深度大，为了保证顺利安装，在构件进入现场后，应将主要部件的重要尺寸，对照图纸检查，并清查有无损坏及变形。b.堆放：由于钢构件数量多，尺寸大，加之场地限制，因而在构件堆放时，应考虑到安装的先后顺序，构件的安装方位，并留出足够的安装空间。2)墙板安装a.吊起第一块墙板并就位。b.适当拧紧地脚螺栓。c.利用拖拉绳1，1’，2，2’将第一块墙板固定，以便利用导链找正，见墙板固定图一。d.同以上步骤吊装其它块墙板。e.以上工作最好能连续进行。如果不能做，至少需安装相互垂直墙板，以便用拖拉绳将其牢靠地固定住，防止夜间起风，将墙板吹倒。3)炉顶构件已预制成大片，且与端墙板的连接为插入式，如果被插入件先与立柱连好当吊装炉顶板时在插入部位的上翼缘处开一缺口插入TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第5页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1后立即把缺口补焊好。4)背衬、顶蓬钢结构安装（此工序在炉管就位后进行）a.在地面分别将背衬钢结构，及顶蓬钢结构，按现场实际情况组装成片。b.将组装后的结构，成片吊装。5)管子导管安装a.吊装，将五段支管组装后吊装；b.按图纸尺寸，保证其连接尺寸；⑥质量检查从手中现有的资料中，组对墙板，钢结构的垂直度提出要求，即1/1000，最大不超过25mm。墙板不平度5mm，根据GBJ50205-95规范提出的质量标准检查验收。1)安全注意事项a.由于炉子大都是大块吊装，因而，吊装时应仔细检查吊索、卡具。吊点等有无损伤，是否牢靠，吊装空间是否合适。b.在利用墙板上悬挂梯，安装柱上螺栓前，必须对墙板拖提绳及锚点等进行认真检查，确认无误，方可进行施工。c.高空作业必须戴保险带，必要时设置安全网。d.利用设备上平台时，必须按图纸上要求，安装牢靠，并同时安好栏杆。e.高空作业者，必须携带好自己的工具、零件（如螺栓、螺帽等）以防掉落伤人。f.高空使用电动工具，必须掌握其矩，加强自身安全措施。g.遵从正常的施工程序及安全事项。TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第6页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1墙板固定图一:4’3’2’1’1234TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第7页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-11.2.2.2竖琴管安装。竖琴管由转化炉管、上升管、下集气管组成，每排竖琴制造厂预制成三片。在辐射段炉墙、炉顶结构安装找正完毕后，按竖琴管的1／3管排为吊装单元，分3个单元吊装。炉管安装方位、尺寸应符合图纸要求，其中：转化炉管与下集气管凸台对口同心度偏差小于0.5mm，对凸台的角度偏差不大于±2°。单管与排管中心线偏差不大于±1.5mm。下集气管组装水平方向偏差应小于12.5mm/3m。上升管的垂直度偏差最大不超过±12.7mm。每对支耳在其全长上的水平度偏差不大于3mm。支耳对下集气管中心线的相对位置不大于6mm。所有其它线性尺寸偏差不大于6mm。1.2.2.3弹簧吊挂安装。转化炉管安装后应先空管称重，先对空管进行弹簧调整，再在安装触媒后的操作栽荷下进行调整。在弹簧调整过程中，炉管应处于自由状态，不受任何阻碍，弹簧吊挂吊杆在调整好后垂直度偏差应不大于1.6mm。1.2.2.4烧咀安装。烧咀安装时要保证与烧咀火盆同心，烧咀的一次风门要灵活好用，可调度大，烧咀火管与燃料气管线相连接时，接头、阀门等应严密不泄漏。1.2.2.5猪尾管安装在竖琴排管及上进气管合管安装调整合格后，进行上猪尾管安装焊TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第8页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1接，猪尾管与触媒管及集合管连接采用承插焊，在组对猪尾管前，用压缩空气逐根吹扫，防止猪尾管堵塞。猪尾管与转化炉管凸台及集合管凸台组装时应在承插口加δ=2～3mm环形纸板做热膨胀预留间隙。1.2.2.6对流段安装。在对流段炉墙安装完毕后，按顺序将五组换热器吊装就位。1.3炉管焊接施工合成氨装置一段转化炉的转化管材质为离心浇铸的高温合金钢Cr25Ni35Nb,直径127/147.7mm，壁厚8.9mm。由于本装置的进出口系统结构和材质目前不明确，根据我公司对以往施工的一段转化炉的结构和材质的了解，出口系统材质为高温合金钢Cr25Ni35Nb（HP40）或镍基合金Incoloy800；进口系统材质为铬钼耐热钢（如1.25Cr-0.5Mo）。现分别对上述材质的焊接提出以下工艺措施，同时还应执行本标书第7章中“焊接及无损检测施工方案”的有关规定。若有出入，待中标后再行调整、补充完善。1.3.1高温合金钢Cr25Ni35Nb的焊接：高温合金钢Cr25Ni35Nb是一种耐热不锈钢（HP40钢），该钢种焊接的主要问题是焊接热裂纹和根部焊道背面成型不良。同时考虑到转化管的工作温度（746℃）较高，要求其焊接接头具有高的热强性、抗氧化性和高温韧性。1.3.1.1焊接方法：手工钨极氩弧焊（TIG）打底，管内充氩保护；手工电弧焊（SMAW）填充盖面。1.3.1.2焊接材料：应符合设计文件规定。当设计文件未规定时，根TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第9页共15页招标书编号：CT/ITB/200103-AM-FP日期：20-1-1据焊材成分与母材相接近的原则选用焊材，并报设计或业主认可。这里选用由上海金属材料研究所研制的R-P1焊丝（直径2.5mm）和S-P1焊条（直径2.5-3.2mm）。1.3.1.3焊接坡口及组对尺寸：采用单面V型坡口，坡口角度65-70度，钝边1-2mm，组对间隙2-3mm。组对错边量应控制在0.5mm以内。采用机械加工。1.3.1.4焊前准备：焊前对坡口进行PT检验，确认无缺陷后立即用丙酮溶液清洗干净即可施焊。焊条应充分干燥，按焊条说明书的规定进行烘烤。焊接环境温度应在10℃以上，若环境温度低于10℃，则应将母材加热到40-50℃。1.3.1.5定位焊：采用TIG点焊，管内应充氩保护。焊点数3-4点，焊缝长度25-30mm，焊点两端打磨，避免气孔及其它缺陷，并保证一定的厚度防止撕裂。1.3.1.6施焊要点：TIG打底焊时，应充分保证熔透，防止未焊透或内凹现象。打底层焊完后应仔细进行表面外观检查，合格后进行着色检查，确认无缺陷后方可进行填充层焊接。层间清理采用胶质尼纶砂轮片打磨。在保证焊透的情况下选用小规范电流、窄焊道、快速短弧焊接，焊条不摆动或小摆动。为防止焊口裂纹，收弧时应将弧坑填满。焊后及时清理焊缝表面熔渣和飞溅物，要求焊缝表面成形良好，焊缝余高不宜大于2mm，焊缝与母材圆滑过渡，表面不得有夹渣、气孔或裂纹等缺陷。TheThirdChemicalEngineeringConstructionCompanyofChina中国化学工程第三建设公司工程项目：海洋石油化肥项目-合成氨装置第10页共15页招标书编