焦碳塔整体热处理方案-Rev[1].0

焦碳塔整体热处理方案JH-23中国石化集团第二建设公司九江项目经理部二○○五年十一月中国石化九江分公司100万吨/年延迟焦化装置中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司批准栏监理单位：九江石化工程建设监理公司审核：单位公章：年月日建设单位：中国石化九江分公司工程管理中心审核：单位公章：年月日中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司审批栏编制：金晓军部门审批意见技术质量办公室物资供应办公室经营财务办公室施工管理办公室综合管理办公室项目总工程师中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司目录1.编制说明..................................................................................................................................12.工程概况..................................................................................................................................13.施工进度计划..........................................................................................................................24.热处理施工技术方案..............................................................................................................25.热处理前的准备工作..............................................................................................................46热工计算..................................................................................................................................47.热处理现场工艺设计..............................................................................................................68.质量标准和质量保证措施......................................................................................................89.热处理工艺的评定..................................................................................................................910.施工安全措施........................................................................................................................911.热处理岗位职责...................................................................................................................1012.施工主要机具和手段用料...................................................................................................11中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司11.编制说明1.1概况中国石油化工股份有限公司九江分公司100万吨/年延迟焦化装置焦炭塔（C-101/1.2）,属Ⅱ类压力容器，由中国石化工程建设公司设计，中国石化第二建设公司负责承建，九江石化工程建设监理有限公司进行全程监督。2台焦炭塔是该装置的核心设备，为确保焦炭塔的整体热处理质量，特编制此措施。1.2编制依据施工图纸B8509-6-EQ1/1-11《焦炭塔制造技术条件》B8509-6-EQ1/A1《钢制压力容器》GB150-1998《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708-2000《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》JB/T6046《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744-2000《中石化二公司编制的100万吨/年延迟焦化装置施工组织设计》2.工程概况2.1焦炭塔主要设计参数序号项目参数1规格Ø8400×353732设计壁厚36、32、30、28、24＋3、22＋3mm3公称容积1564m34主体材质14Cr1MoR/14Cr1MoR＋410S5操作介质渣油、油气、水蒸汽、焦炭6设计压力0.38MPa7重量217600kg8容器类别Ⅱ类9最高/最低工作温度460（上）/475（中下）/495（底）℃中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司22.2热处理依据本次热处理按设计图纸和JB/T4709-2000、JB/T4708-2000、JB/T6046标准进行整体热处理。2.3热处理的目的为了消除塔体组装与焊接时产生的残余应力，减缓介质对钢板的应力腐蚀，改善焊接接头和热影响区的组织和性能，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝中的有害气体，防止焊缝的氢脆和裂纹的产生。稳定容器的几何尺寸提高设备的使用寿命。2.4施工队伍选择考虑到焦碳塔的重要性，以及焦碳塔热处理的特殊性和专业性，我方选择上海傅氏热处理工程有限公司负责本次焦碳塔热处理施工，该公司是国内焦碳塔热处理方面的专业队伍，有成熟的热处理工艺，丰富的施工经验，有多台焦碳塔热处理的业绩。3.施工进度计划本次热处理周期为20天。具体施工进度计划见附页。4.热处理施工技术方案4.1热处理方法采用燃油法进行热处理以焦炭塔内部为炉膛，选用0号轻柴油（随气温选用标号）为燃料，焦炭塔外部用保温材料进行绝热保温，通过鼓风机送风和喷嘴将燃料油喷入并雾化，由电子点火器点燃，随着燃油不断燃烧产生的高温气流在塔体内壁对流传导和火焰热辐射作用，使塔体升温到热处理所需的温度。4.2热处理工艺简介采用内燃法+电加热辅助法，对焦炭塔进行整体热处理。在塔体的出焦口设置燃烧器过度法兰接口，将燃烧器和过度法兰接口相连，燃烧器产生高速油气流及喷嘴组合一起的轴流高速风机提供助燃的空气，由电子点火装置引燃油气流注入塔体内腔，经充分燃烧产生灼热高速旋转的热气流在塔体内经过对流传导，达到塔体均匀加热之目的，从而确保加热工艺的可靠；同时采用履带式电加热器，由PC-WK-480KW电脑温控仪通过PID调节自动控制电加热器的输出功率，对裙座14Cr1MoR焊缝进行和塔体相同的热处理工艺，还可使裙座和塔体同步膨胀、同步收缩，从而防止裙座14Cr1MoR焊缝受弯曲力和剪中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司3切力而可能导致的开裂，以保证热处理施工的安全进行。本次焦炭塔整体热处理设备采用YQ-1600型燃烧器，备有完整的硬件设备，油流量、油气比均有独立装置，在燃烧过程中自动实现了油流量、油气比的优化调节。系统配备微机接口，执行PC-WK型集散控制系统，上位机执行热处理加热工艺管理控制，下位机为实时控制，实现全自动化、智能化，对塔体各控温区进行智能控制，每2～3秒跟踪巡检自动优化油气比，自动修正热功率系数，有效的克服了热滞后、热惰性，大大提高了控温精度。该程控装置尚具有自动记录各点实测温度，加热工艺曲线，屏幕显示热处理过程中运行状况，有完整的事故监测系统，能够及时排除故障。4.3热处理工艺流程4.4热处理工艺规范按照设计文件及JB/T4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》等有关技术标准和设计文件之规定，选择如下热处理工艺参数和工艺曲线：4.4.1热处理工艺参数恒温温度690℃±14℃恒温时间2h升温速度50-80℃／ｈ（≤300℃时可不予控制）降温速度50-80℃／ｈ燃油燃烧器油泵空气燃烧器鼓风机燃烧器PC-WK控制系统焦炭塔塔体热处理产品试板热处理PC-WK-480KW电脑温控仪电加热器裙座14Cr1MoR焊缝热处理齿轮泵增压中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司4恒温时的最大温差≤28℃升温时的最大温差≤120℃降温时的最大温差≤120℃.4.4.2热处理工艺曲线（见图一）5.热处理前的准备工作5.1焦碳塔体，上钻焦口、下出焦口及预焊件等必需全部焊接完毕，并经外观检查和无损探伤检测合格，由其对上钻焦口、下出焦口的密封面的平整度及椭圆度按设计要求进行检查评估并记录在案，以备热处理完成后再次复查。5.2所有无损探伤检查工作必需作完，报告齐全，报监检部门审查合格。5.3焦炭塔体外表面质量和几何尺寸应检验合格，记录齐全。5.4热处理时塔体因受热膨胀，径向（100mm）、轴向（300mm）有碍膨胀的管件和物体必须拆除，以防变形。5.5产品试板焊接应检验合格，并经监检人员确认，试板在壁板上固定应牢固可靠。5.6所有原始资料齐全，并经质保体系责任人员签字认可，经监检单位和甲方确认。5.7热处理系统装置必需全部安装好，各系统应调试完毕。5.8经全面检查合格符合供电系统要求，并和有关部门联系，确保热处理期间不断电，配电柜的漏电保护器必须拆除，以防跳闸。5.9应掌握气象资料，热处理时应避开大风与下雨天气。焦炭塔施工期间搭建的防风、防雨蓬的材料必须是防火阻燃的材料，包括走道跳板也必须是阻燃的。热处理施工时也必须防风、防雨，雨蓬如有漏洞必须修补完好，确保热处理期间防风、防雨的需要。热处理期间顶部的顶蓬必须拆除不因高温辐射引起火灾。5.10各岗位人员应齐全到位，并经培训上岗，分工协作。施工技术方案应向有关人员交底。5.11塔体应处于自由状态。已配接管应与塔体分离。6热工计算6.1热工计算参数序号项目参数1焦炭塔内径ｄΦ8400ｍｍ中国石化集团公司第二建设公司九江石化工程项目部THESCCOFSINOPEC中国石化集团第二建设公司52焦炭塔厚度δ36、32、30、28、24＋3、22＋3mm3材质14Cr1MoR/14Cr1MoR＋410S4焦炭塔壳板重量Ｇ≈210Ｔ5保温棉厚度δ140ｍｍ6保温层外表面积Ｓ≈930m27保温棉重量Ｇ15T（采用硅酸铝针刺毯）8保温棉容量γ128kg／m39钢材比热Ｃ600℃:0.573KCal／Kg.℃:700℃:0.603KCal／Kg℃10钢材导热系数λ1600℃:28Kcal／m.h.℃:700℃:25.8KCal／m.h.℃11保温棉导热系数λ0600℃:0.0828KCal／m.h℃:700℃:0.091KCal／m.h.℃12保温棉比热λ0.2Kcal／Kg.℃13环境温度15℃14燃烧油0号柴油6.2计算热处理耗热量见下表，以下是升温到50