脱硫塔制作安装施工方案

脱硫塔制作安装施

工方案

山西润锦化工混合气处理混合气

粗脱硫工艺脱硫塔制作安装

施工方案

编制：

审核：

审批：

扬子工业设备安装股份有限公司

日期： 4月

目录

一、工程概况 (2)

二、编制依据 (2)

三、现场布置 (2)

四、施工机械及工器具配备 (3)

五、劳动力组织 (4)

六、施工工艺流程 (4)

七、脱硫塔方案的选择 (5)

八、施工方法及要求 (5)

九、焊接施工要

求 (8)

十、质量控制 (11)

十一、环境保护 (13)

十二、职业健康安全风险与防范 (14)

附表：160吨汽车吊起重机起重性能表 (18)

一、工程概况

1.工程名称：山西润锦化工混合气处理-粗脱硫

2.建设单位：山西润锦化工有限责任公司

3.施工单位：扬子工业设备安装有限公司

4.工程概况：山西润锦化工混合气处理装置粗脱硫脱硫塔制作安装工程脱硫塔高42.04米，重约114,9吨（含楼梯平台），筒身内直径5米。材质以Q235B为主，底板厚度为30mm，筒身板材厚度为14mm、16mm，塔身外部设计有检修人孔、接管、爬梯及检修平台。内部设计有三层填料、三层液体分布器、一层喷淋装置、一层除沫装置、塔顶设计有检修吊柱；脱硫方式采取湿法脱硫对混合气进行粗脱硫，湿法脱硫采取液相催化氧化法脱硫技术，PDS-400 型高效脱硫催化剂。

4.1脱硫塔装置规模及组成

运行压力 0.025MPa（G）

年生产时间 8000h

操作弹性范围 50～110%

年产 1.67×108Nm3

二、编制依据

1.经会审签证的施工蓝图和设计文件；批准签证的设计变更。设备制造厂家提供的图纸和技术文件；产品生产厂家的产品说明书和其它技术文件。

2.《石油化工静设备安装施工质量验收规范》GB/50461—。

3.《立式圆筒钢制储罐验收规范》GB50128- 。

4.《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184- 。

5.《工业金属管道工程施工规范及条文说明》GB50235- 。

6.《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231- 。

7.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236- 。

8. 现行国家有关规范、标准和规程。

9.施工现场实际情况及同类工程施工经验。

三、现场布署

根据现场察看脱硫塔所在的地理环境和周边情况后，拟作如下布署：

1.在脱硫塔基础周边的空旷区域进行规划，经甲方认可后，布置设备、材料堆放场，确保合理、整洁、美观。

2.施工用电由业主指定位置接出，现场布置2-3个动力柜，在脱硫塔基础两侧对称布置10台电焊机（每侧5台），预制场布置4台电焊机，焊机上方设置防雨防砸棚。

3.在工具房、氧乙炔气瓶存放库房等危险区域布置移动式灭火器。

4.临时用水及现场道路的平整由甲方进行协调，保证施工现场有序进行。

四、施工机械及工器具配备

五、劳动力组织

因塔体位置受到周边建筑物的限制，为确保工期和质量，决定对塔体采用正装法安装，这种安装方式对施工场地用地少，但会相应增加施工成本，安装过程中脱硫塔相应高度的加强筋、平台扶梯等附件随脱硫塔围板一同进行安装。按照上述施工方案，排出如下劳动力计划表：

1.脱硫塔制作工艺及施工主要工艺流程：

施工准备—基础验收—底板铺设、找正焊接（底板真空实验）—底层筒体就位-地脚螺栓安装找正-一次灌浆养护-螺栓终紧-底板与筒体焊接—二层筒体安装焊接—按顺序逐层安装焊接—锥体组合吊装焊接—中间穿插安装接管及平台—塔内外附件安装—严密性试验

七、脱硫塔方案的选择

根据现场设备实况及现场条件，从保证工程质量安全及方便施工角度出发，决定采用正装法配合脚手架搭设安装，将筒体分为4大段分别组对。各自组对完成后，按从底层至高层的顺序安装，依次吊装到位组对焊接。

八、施工方法及要求

1.底板安装

1.1 基础移交、清理：检查脱硫塔基础标高、复核螺栓孔中心位移、深度偏差等相关尺寸。

1.2基础划线：以土建给出的坐标为基准，放出基础的纵横中心线，确定脱硫塔的基准点。

1.3底板焊接：由于底板与基础采用直接接触的方式，底板就位前需完成焊接及检验工作，用钢盘尺测量环板任意直径上的两点，并对组件加以调整，使其椭圆度符合要求后，将所有组件焊接起来。底板采用双面坡口Ⅹ型焊缝，底板焊接前，找正后采用卡具或定位焊固定。在分块底板焊接前，为了控制底板变形，必须给底板增加临时重量来保证底板平整度，直至焊接完成，底板上重量才允许撤去。

1.4底板整体点焊固定后用角磨机将钢板对接焊缝及两侧30mm左右的铁锈及氧化铁打磨干净。底板的焊接对称进行，为了减少焊接变形量，应选择跳焊法，即每焊100mm长度，留出100mm不焊，然后再焊100mm。

1.5底板焊接完毕后检查表面的平整度，变形量超过规范要求的先调平；底板焊接完成后应对所有焊缝采取防锈措施。

1.6底板安装：清理出设备基础，将焊接完的底板铺于基础上用垫铁找正找平并采取临时加固，将筒体第一带板与底板点焊，并完成筒体上环形盖板的点焊工作，然后摆正地脚螺栓并调好高度进行地脚螺栓孔灌浆。灌浆保养期过后，紧固地脚螺栓微调二次找正底板。地脚螺栓孔灌浆前1 h应吸干积水，清除预留孔中的杂物。二次灌浆应在设备找正、找平、隐蔽工

程检验合格后进行。

1.7将底板所有焊缝打磨平整，底板与筒体焊缝打磨成半径为3mm的圆弧过渡，以保证防腐的工艺质量。

2.筒体及塔顶安装

2.1找出脱硫塔中心点，根据脱硫塔筒体的直径，在底板上划出筒体的圆周线。

2.2按照脱硫塔的施工设计排版图，利用25t汽车吊卷制的圆弧板吊装到相应的位置上，环塔壁周长每米焊角钢作为定位板用于确定塔壁弧度，定位后上部用两根角钢作斜撑焊接固定壁板，然后依次吊装同一层的其它圆弧板。

2.3底层圆弧板围拢后，合围处的两块圆弧板应该成对接状态。调整对接的筒壁板，使筒体的垂直度符合设计要求，组合后的外圆周偏差±20mm，内径偏差±6mm，圆度偏差±3mm。纵向焊缝焊接时，先焊脱硫塔外侧。纵向焊缝外侧焊接完毕后对焊缝内侧清理打磨，然后焊接内侧焊缝。

2.4筒体安装焊接检验合格后，进行加劲环组合安装：从上部基准点测量确定标高，划水平线，安装加劲环，点焊时，上下对应进行，焊长30mm 间隔500mm，要求加劲肋垂直与塔体，不垂直度≤10mm ；标高误差±5mm，表面不平整度<5mm。

2.5根据脱硫塔的高度分成四大段进行组对，根据排版图将各段拼装完成后，再使用吊装机械按从下到上的顺序依次组对。

2.6顶层筒体组装的同时在现场组合脱硫塔顶盖，顶层筒体安装完毕后，在筒体上口沿圆周每隔1米弧长点焊一块直边钢板，用于顶盖吊装时的对口。

2.7将顶盖吊装到筒体上，调整焊缝间隙，确保顶盖上部出口保持水平，按照图纸要求将顶盖与顶层筒体焊接起来。

2.8对所有焊缝进行打磨，并按要求进行严密性试验。

2.9焊接爬梯固定点，爬梯牢固可靠。

2.10焊接线坠固定点，沿圆周平均布置3个点。用于控制筒壁钢板组对时的垂直度、整体垂直度、中心偏离误差。

3.支撑梁的安装:塔体进行到各个标高段，内外件支撑同时进行组装。

4.受力计算及机索具选择

4.1吊装载荷计算

根据现场制作非标设备图纸核算，以脱硫塔顶盖最高处（42.04米）作为计算依据，顶盖与一带板组合总重8.2吨，包含吊耳等。

4.2吊车选择

根据现场吊装能力, 主吊车使用160吨全地面起重汽车吊。

脱硫塔顶盖净重为8.2吨

钢丝绳重量0.2吨

160吨吊车吊勾重量0.5吨

吊装总重量8.9吨

选用160吨汽车吊主臂长58米重型杆,回转半径18米时,吊装额定起

重能力为11.4吨。

见附表一: 160吨汽车吊起重机起重性能表

4.3钢丝绳选择：根据吊装净重：Q=8.9吨，4根绳受力F1= 8.9/4/cos55°=8.9÷4÷0.57=3.9吨

选用6×37+1—φ21.5—170的钢丝绳7米。查《实用起重吊装手册》公称抗拉强度1700MPa，6×37-φ21.5的钢丝绳的破断拉力总和为27.27吨。钢丝绳换算系数c=0.90

安全系数K=27.27×0.9÷3.9=6.2＞6 安全。

4.4卸扣选择

根据吊装净重：8.9吨

选用8吨卸扣4个。

4.5吊装净空距离说明

主吊车使用160吨汽车吊全主臂长60米,回转半径18米时,吊车顶部滑轮中心线距吊车底部净距离为58×cos19°=54.8米。

160吨汽车吊吊钩距离设备顶部净距离为：54.8米-42.04米(设备高) -2.0米(50吨吊钩)-0.5米（地面距设备底面）=9.9米。

5.脱硫塔梯子平台安装

5.1 脱硫塔外侧梯子平台应随同筒体一起安装。筒体安装好后先定出该层楼梯、平台支架的具体位置，并将支架和筒体焊接牢固。

5.2 用吊车把组装好的楼梯吊装到相应的位置，楼梯上端支在脱硫塔外壁上的槽钢支架上，调整上下端位置，使楼梯梁与水平面的夹角符合图纸要

求。把楼梯上下端焊接牢固。

5.3每层平台安装好后栏杆随即安装。

6.接管安装

6.1 找出底环上的洋铳标记，在脱硫塔外壁上标出0°垂直线，根据脱硫塔的施工设计排版图，计算出所有接管中点与0°垂直线的圆弧长度，定出每个接管的中心点，用洋铳做好标记。

6.2 对所有接管中心洋铳标记再次复查，确保无误后画出接管外壁的圆周线，沿圆周线进行开孔。

6.3 为不影响脱硫塔筒体的结构强度，在开大直径孔时应逐个进行，即每开完一个孔把接管安装上去并焊接完成再开下一个孔，开孔应避开筒体拼接焊缝。

7.塔体防腐

主要包含脚手架搭设、内外壁及平台楼梯除锈、防腐刷漆。

7.1施工准备

7.1.1技术准备:熟悉图纸、掌握设计原理，按施工规范和质量评定标准做好技术交底，编制材料计划和各项技术措施。

7.1.2材料准备:，组织人员对所提供材料厂家的材料产品质检报告，合格证进行核实。发现问题及时处理，对每一批材料的进场在甲方和监理的监督下对材料复检，做到不合格不使用。

7.1.3劳动力准备：安排技术能力强、业务素质高的专业施工队伍和施工班组，及时安排进场，由项目部统一指挥，协调施工，加快施工进度，提

高工程质量，并保证工程能连续施工。对所有进场施工队伍先进行劳动纪律、法律法规和安全技术操作等方面的教育培训，做到文明施工、遵章守纪。

7.2施工顺序及施工流程

7.2.1施工过程的基本划分

根据要求先进行喷砂除锈施工，经验收合格后再进行防腐施工。

7.2.2施工工艺

a.塔体外表面及其它外露构建防腐

材料检验→表面除锈→底漆喷涂→自检漆膜厚度及施工质量→自检修补→交工验收

b.罐体内表面防腐

脚手架搭设及验收→材料检验→表面除锈→底漆喷涂→中间漆喷涂→改性呋喃环氧树脂面漆喷涂→自检漆膜厚度及施工质量→修补完善→交工验收

7.3主要施工方法

7.3.1脚手架搭设

a.设备内壁脚手架用满堂红,搭设应牢固，塔体外部用满堂红和双排脚手架。

b.脚手架采用钢架管搭设。

c.结构脚手架立杆间距不得大于1.5m，大横杆间距不得大于1.2m，小横杆间距不得大于1m。

d.脚手架必须按结构拉接牢固，挂结点垂直距离不得超过4m，水平距离

不得大于6m，拉结所用材料强度不得低于双股8#铁丝强度。外架纵向内外排立杆之间设置剪刀撑，间距控制在15～20m一个

e.脚手架操作面满铺架板，离墙面不得大于200mm，不得有空隙和探头板、飞跳板，严禁用竹笆做脚手板。脚手架下层设水平网，操作面外侧设两道护身栏和一道挡脚板。

f.脚手架高度在20m以上的脚手板，纵向必须设剪力撑，其宽度不得超过7根立杆，与水平面头角为45～60度，高度在20m以下的必须设置正反斜支撑。

g.脚手架搭设完毕后经验收合格挂牌后方可投入使用，并派专人负责日常管理及检查，拆除时按规定程序进行。

7.3.2喷砂除锈

7.3.2.1技术要求：基体表面要求清洁，而具有一定的粗糙度，即达到GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级》的除锈标准、HGJ229-91《工业设备防腐蚀工程施工及验收规范》的Sa2.5级除锈标准，彻底除净表面的油质、氧化皮、锈蚀等一切杂物。并用干燥、洁净的压缩空气清除粉尘。表面无任何可见的残留物，呈现金属均一本色，并有一定的粗糙度。喷砂的主要参数应注意以下几点：

a.喷砂距离：指喷砂嘴端面到基材表面的直线距离。随着喷砂距离的增加，磨料对基材表面的冲刷作用减弱，同时磨料分散。该参数的选择取决于喷砂方式、空气压力大小以及工件的具体情况。合适的距离既能使表面达到一定的粗糙度，又有较高的喷砂效率，同时要避免磨料给表面造成很大的压应力和避免工件发生变形。一般控制在100～300mm的范围内。

压力或喷砂距离比射吸式要长。

b.喷砂角度：指磨料喷射的轴线与基材表面的夹角，应保持在60～75度的范围内，避免成90度。防止砂粒嵌入表面。

c.空气压力：以压缩空气为动力，供给喷砂装置进口的压力。随压力升高，磨料喷射速度增加，对表面冲刷作用加剧，磨料破碎率提高。因此压力的选择要考虑到磨料的粗细，工件厚薄及表面粗糙度的要求。压力式喷砂一般为0.3～0.5Mpa，射吸式喷砂为0.5～0.6Mpa。压力式喷砂要考虑到喷砂管较长造成的压力损失，应适当提高压力。

d.喷砂嘴孔径：在空气压力一定的情况下，喷嘴孔径加大，空气耗量和出砂量增加，喷砂效率提高。孔径的选择受空气供给量的制约，一般为8～15mm。由于磨损，当喷砂嘴孔径增大25%时，应更换新喷嘴。

e.喷砂枪的移动速度：经过喷砂枪和工件表面的相对移动来获得均匀的粗化面。移动速度无严格要求，主要视表面粗化的均匀性来控制喷砂时间，过长的喷砂时间会导致不希望的表面结构。

7.3.2.2喷砂质量要求与控制:

喷砂质量直接影响到涂层的结合强度，因而在表面处理的喷砂质量技术要求标准中提出了严格要求，确定为最高等级。喷砂质量主要指标有以下三个方面。

a.表面净化和活化程度：喷砂后的表面应无油、无脂、无污物、无轧制铁鳞、无锈斑、无腐蚀物、无氧化物、无油漆及其它外来物。对于金属基材，应露出均质的金属本色。这种表面被称之为“活化”的表面。

b.表面粗糙度：30-80微米。

c.喷砂表面的均匀性：基材被喷砂粗化的状况应该在整个表面上是均匀的，不应出现所谓的“花斑”现象。磨料硬度要达到要求，且含水率不得大于1%，压缩空气要干燥。

d.表面处理完毕后，验收合格后，才能进行下道工序。

7.3.3油漆涂装

a.涂装前还应对处理过的表面进行清理，除去灰尘杂物，经检查合格填写隐蔽施工签字后方可涂装。

b.使用涂料时，应搅拌均匀，对双组份涂料要严格按说明配比，不能随意更改。

c.使用稀释剂时，其种类和用量应符合生产厂家的标准规定，配制涂料时，必须用细铜丝网过滤，并用涂－4杯测定粘度后使用。

d.施工温度、湿度要按说明书要求，如遇雨、雾、大风天气不得进行室外施工。

e.涂层的第一道漆膜表干后，方可进行下道涂层施工，涂刷时层间要纵横交错，均匀涂刷，每层应往复进行。

f.所有涂层不得漏涂，涂层表面应光滑平整，颜色一致，无针孔气泡、流挂，剥落、粉漆、破损等缺陷，结合力达二级以上每道厚度及总干膜厚度应满足涂料的技术指标。

g.每道涂层间隔不宜超过24小时，最好在第一道漆未干透时作第二道漆。

h.每道工序施工隐蔽前要经相关人员检查验收后，做到表面洁净，无油漆、灰尘、每道漆膜要采用漆膜测厚仪检测干膜厚度是否符合设计要

求。

i.施工应严格控制各涂层的厚度,厚度要达到设计要求。

g.外部构件上死角、难刷部位，应用小刷子先涂，先刷避免出现漏涂、漏刷现象。

k.小型构件的除锈要彻底，防腐时可采用喷漆，来保证漆膜的完整性。

7.3.4质量检查

a.外观检查：涂层应光滑平整，颜色一致，无针孔、汽泡、剥落缺陷。

b.涂层厚度检查：采用磁性（或超声波）测厚仪检测，要求涂层厚度均匀，涂层厚度和层数应符合设计要求。具体要求如下：

（1）采用磁性测厚仪测厚，相临之三点读数的平均值得出一点读数。（2）检查点为设备上、中、下部位均匀取5个点，并作好记录。

（3）涂层干膜厚度不得低于规定值，也不得高于规定值，允许偏差为±5%。

c.涂层附着力检查：用打叉划格法检查涂层附着力。

九、焊接施工要求

1.施工人员的要求

1.1脱硫塔焊接作业的焊工，必须持有符合所焊项目的焊工考试合格证件且必须经过工程前上岗考试。

1.2本项目施工的焊接人员，应执行有关的技术规范和标准、技术人员完善脱硫塔的焊接技术措施，做好施工记录，提高焊接质量，监督工程验收。

2.焊接施工条件

2.1施工前由技术人员依照相关技术要求对焊接人员进行技术交底，明确本项目的焊接技术要求和验收标准。

2.2焊接材料合格，证件齐全，已审报。

2.3焊接机具完好，安全措施符合施工要求。

3.焊接准备措施

3.1焊前应仔细清理焊口，坡口表面及坡口内外侧10—15mm范围内的油、漆、锈、水渍等污物，并打磨至露出金属光泽。

3.2单V型对接坡口应内壁齐平，错口值不应超过壁厚的10%且不大于1mm，X型对接坡口不应错过壁厚的10%且不大于3mm。

3.3焊口局部间隙过大，应设法修整到规定尺寸，严禁夹填塞物。

3.4焊口位置应避开应力集中区。

3.5焊接组装的设备应垫置牢固，以防止在焊接过程中产生变形或附加应力。

3.6在下列任何一种环境时，均采用有效的防护措施，否则不得焊接：

a.下雨、下雪天气。

b.手工焊时风速>8m/s，气体保护焊时风速>2m/s。

c.当焊接温度低于0o C，应在开始焊处100mm范围内预热到15o C左右。

d.相对湿度>90%。

4.焊接工艺措施

4.1由于脱硫塔主要是Q235B、20#钢的板材拼装，故采用手工电弧焊，焊