空分装置静设备安装方案

目录

1、工程概况------------------------------------------------------------2

2、编制依据------------ ---------------------------------------3

3、施工程序----------------------------------------------------3

4、施工措施及施工方法------------------------------------------4

5、施工进度计划-----------------------------------------------11

6、施工质量保证措施-------------------------------------------11

7、施工质量保证措施-------------------------------------------12

8、施工安全与环境保护技术措施---------------------------------14

9、施工平面图-------------------------------------------------16

10、劳动力需用量计划及技能要求--------------------------------15

11、施工机具、计量器具及施工手段用料计划----------------------17

1.工程概况

1.1 工程简介

本方案为内蒙古康乃尔化学工业有限公司30万吨/年煤制乙二醇项目空分装置59台静设备安装所编制。由于设备较多，分布范围较广，为确保安装质量，保证安装顺利进行特编制此方案。

1.3 工程的特征及特点

由于现在为安装与土建交叉作业时期，更要注意交叉作业对双方的影响，并努力解决影响双方工作的负面因素。在高空吊设备时，要确保安装过程中作业人员的安全，要设立安装警戒线，对待特殊情况要悬挂安全绳及安全网。从而确保设备的顺利安装。

1.4工艺设备到货情况

目前设备未到货。

2.编制依据

2.1、公司图纸

2.2、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98

2.3、《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002

2.4、《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999

2.5、厂家提供的机械设备安装技术规范及随机技术文件

3.施工程序

4.1施工准备

4.1.1基础验收

设备基础的位置、几何尺寸和质量要求，应符合规范规定，并与土建单位办理中交手续。

基础、预埋件、预埋螺栓等尺寸和位置允差应符合设计相关规范的规定。对基础进行外观检查，不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。

设备基础表面应铲出麻面，麻点深度一般不小于10mm，密度为3～5点/dm2，表面不允许有油污或疏松层。

放置垫铁处的基础表面应铲平，其水平度允许偏差为1mm/m。

设备验收应三方一同参加即甲方、乙方及供货商。

设备应无缺损件，表面无锈蚀等缺陷。设备及其零、部件及专业工具等，应妥善保管，防止损坏或丢失。

设备的验收应按设备的技术文件清点其零部件。应核对设备的主要安装尺寸，应与设计相符。

基础各部尺寸和位置的允许误差表2

4.1.2设备验收

4.1.2.1设备开箱应在建设单位、监理单位、总包单位、设备生产厂等有关人员参加下，按下列项目进行检查，并应作出记录：

a.箱号、箱数以及包装情况；

b.设备的名称、类别、型号和规格；

c.装箱清单、设备技术文件、资料、专用工具、设备内件及附件的规格、尺寸及数量；

d.设备外形尺寸及管口方位；

e.设备有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀等；

f.其他需要记录的情况。

4.1.2.2设备出厂验收必须附带的技术文件：

a.出厂合格证

b.设备说明书

c.质量证明书

4.1.2.3设备开箱时应有监理、业主、总包等相关人员参加，交接双方按装箱单共同检查清点，并记录作为移交凭证；

4.1.2.4设备外观和开盖检查，如有发现设备上有伤痕，锈蚀和变形，应尽早向厂方提出，请求处理，并对设备的主要尺寸、机械加工质量和管口方位的尺寸，进行检查，要符合设备的装配要求，并填写设备检验记录；

4.1.2.5设备到达现场后，现场应保持平整，清洁，设备及内件堆放整齐，同一种设备的内件堆放在一起，避免混杂堆放；

4.1.2.6根据设备的基础、方位、底座仔细核查设备基础是否与设备底座相符合，如不符合，尽早提出，并进行必要的修改；

4.1.2.7凡与设备配套的电气仪表等设备及配件，由专业人员进行验收、妥善保管；

4.1.2.8核对设备管口方位、接管型式、材质、规格型号是否与工艺图纸相吻合。

4.2. 设备安装方法

4.2.1立式设备安装方法

设备安装前，应仔细核对设备的方位，确认无误后方可就位。设备的找正与找平应按基础上的安装基准线（中心标记、水平标记）对应设备上的基准测点进行调整和测量。设备各支承的底面标高以基础上的标高基准线为基准。塔类设备安装前应核对出厂质量证明书的主要技术资料,并对设备进行复测。检查塔壁上的纵向中心线是否清晰正确，并在上下两端作出明显标记，作为安装找正的基准点。检查塔内壁上的基准圆周线，应与设备主轴线垂直，再以基准圆周线为准，逐层检查塔盘支持圈的间距、水平度及其它内件的位置，应符合塔盘技术条件的要求。

塔类设备找垂直度的同时，抽查塔盘或支持圈的水平度应符合塔盘技术条件的有关规定。换热器类设备安装关键是能够保证设备的自由膨胀伸缩，标高、中心和水平度应按规范要求执行。

设备找正时，根据要求用垫铁进行调整，不允许用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法，其安装误差应符合规范规定。

设备垫铁组高度为30-80mm。设备找正，立式设备找正采用经纬仪分别在0°、90°两个方向同时测量（见立式设备找正图2），垂直度允许偏差为1/1000。

4.2.2卧式设备的找正

卧式设备水平度的找正关键在于正确选择设备水平度的基准面，一般选择设备的主法兰口，水平或铅垂的轮廓面或指定的基准面、加工面（见卧式设备找正图3）。卧式设备采用U 型管道液位计和水平仪找正，找正方法采用斜垫铁调整。

设备找平时，根据要求用垫铁进行调整，不应用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法，其安装误

注:D —设备外径 L —卧式设备两支座间距离 H —立式设备两端部测点间距离

垫铁应露出设备支座底板外缘10—30mm ，垫铁伸入长度应超过地脚螺栓，且应保证设备支座受力均衡。每组垫铁的块数为5块，不能用梯状或锥形垫铁。

采用预留螺栓孔安装的设备，选用临时垫铁对设备进行初找正、找平后，进行地脚螺栓的灌浆工作，待混凝土强度达到75%以上时，在地脚螺栓旁布置正式垫铁进行最终的找正、找平工作。

对于卧式换热器设备，其滑动侧的地脚螺栓在螺栓孔中的位置不得阻碍设备位移。当采用滑动底板时，设备支座的滑动面应进行清理，并涂上润滑油。 4.2.3设备灌浆

地脚螺栓孔灌浆前，应再次确认螺栓孔内是否清理干净。并用水将螺栓孔内稍微浸润，但不得将螺栓孔内充满水。

设备灌浆应设备找正完毕后24小时内进行。

设备基础面灌浆前，应确认基础面的浮浆已全部打除，并用水将基础面完全浸润湿透。 设备底座与基础间采用无收缩性灰浆灌浆并养生。 地脚螺栓预留孔内及基础面的灌浆层应一次灌满，其混凝土的标号比基础标号高一级，并捣固密实。 4.2.4内件安装

安装前清除内件表面油污、焊渣、铁锈、毛刺等杂物，对内件进行分层整理安装。 塔盘安装前应进行预组装，预组装时在塔外按组装图把塔盘零件部分组装一层，调整并检查塔盘是否符合要求。

内件安装一般应在设备耐压试验合格，并清扫干净后进行。如在试验前进行，应采取措施，需在设

径向水平度检查 轴向水平度检查

卧式设备找正图3

备上焊接的部件，必须在耐压试验前施焊。

内件安装时，应严格按图样规定施工，以确保传质、传热时气液分布均匀。

设备填料支承的安装应平整牢固，填料应干净不带泥沙等污物；填料装填工作应在设备压力试验并吹扫干净后进行。

4.2.5压力试验（如需要）

根据规范要求，对在制造厂已作过耐压试验、且有完备的证明文件的设备,安装前可不做耐压试验;但对于由主法兰连接的设备及列管式换热器等,在运输过程中容易引起泄漏者,应在设计压力下用气体或液体检测其严密性,以确认无危及安全的泄漏问题。

耐压试验以清洁水进行，对有特殊要求不宜用液体作承压试验的中低压设备，可用气体代替液体进行耐压试验，气压试验介质为空气、氮气。

碳素钢试压水温不得低于5℃，奥氏体不锈钢试压水质氯离子含量不超过25PPm。

压力试验时缓慢升压至试验压力，中低压设备停压10分钟，然后降至设计压力作严密性检查，至少保持30分钟，对所有焊缝和连接部位检查，无变形、渗漏、不降压力为合格。

水压试验完后，及时将水排净，并用压缩空气或氮气将设备表面吹干。

气密试验所用的气体应为干燥、洁净的空气、氮气，对要求脱脂的设备应用无油气体。气体温度不得低于5℃。

气密试验时，缓慢升压至设计压力，至少保持30分钟，同时以喷涂发泡剂等方法检查所有焊缝和连接部位，以无泄漏、不降压为合格。

设备试验完毕后，清除内部的铁锈、灰尘、水分等杂物，及时封闭，并填写记录。

4.3 影响本方案实施的其它专业施工要求

我单位在设备安装过程中，本装置及周围相邻装置施工人员，不要随意进入我安装设备作业范围，以防安全事故的发生。设备在找正完毕且已委托土建单位进行灌浆时需相关协同单位

4.4季节性施工技术措施

针对通辽沙质土地，风沙较频繁的特殊气候的影响，在设备安装时应注意保证找正的精确度，尤其是在高层设备吊装时要特别注意大风对吊装设备和设备安装的影响，及时避免风沙天气安装作业；其次是该地区冬天温度过低，应避免在低温下进行焊接工作。

4.5空分装置分馏塔安装技术

空分装置是30万吨/年煤制乙二醇项目的一个单位工程，由杭氧有限公司全套引进，是先进的制氧制氮设备，其中，分馏塔是空分装置中的核心设备。

分馏塔共分为上塔、下塔和冷凝蒸发器三部分，根据杭氧提供的资料，设备总长为69m，下塔(包括冷凝蒸发器)重70.2t，上塔下段38.8t，安装标高30.06米，上塔上段29.7t，安装标高47.8米。为运输方便，分为三段，其中下塔与冷凝蒸发器（本方案中统称下塔）为一段，上塔分为上塔上段与上塔下段两部分。这三部分分别运送至现场组装。

4.5.1现场安装工艺流程如下：

1）下塔与冷凝蒸发器部与上塔下段的安装流程：

分馏塔支架安装找正切割下塔的上封头加工下塔坡口

下塔吊装就位下塔找正切割上塔下段下封头加工上塔下段坡口吊装上塔下段上塔下段与下塔部分组对点焊手工氩弧焊

X射线探伤（返修）验收

2）上塔上段与上塔下段的安装流程：

切割上塔下段上封头加工上塔下段上坡口切割上塔上段下坡口吊装上塔上段上塔上下段组对点焊手工氩弧焊 X射线探伤（返修）

验收

4.5.2实现塔组队安装的技术措施：

5.2.1为减少高空作业，上下塔的所有坡口加工均在地面进行；

5.2.2塔在吊装之前，首先安装设备支座，根据塔的直径和高度计算出设备支座下底板的水平度允许偏差，采用条式(框式)水平仪，通过调整支座底板下面的垫铁进行找正；再安装支腿，同样通过条式(框式)水平仪找正后，对设备支腿进行点焊，接着对称间断焊，最后焊接完毕，再通过垫铁进行微调，安装完设备支架；

4.5.2.3打开设备上仪表管口的丝堵，置换塔内部的气体成份，在分析确认塔内气体成份安全后，切除下塔部分与上塔下段组合部的运输封头。切割时禁用明火操作，确保取出塔内的切削圆板和接管内的切削挡板，妥善存放闷板内所带的降液管、板条和衬环。打磨、制备焊接坡口，已切开闷板的塔，如果不能连续进行塔体对接的，应在清除干净铝屑后干燥，用清洁的彩条布或白布包扎好管口和塔端口；

4.5.2.4切除塔上的管口，管口方向向上（安装后方向向上）要首先切除，在地面放置时管口水平朝下的也要首先切除，防止在设备安装后切除时对设备内部清洁度造成影响，切除管口后用三氯乙烯进行脱脂处理，并及时加以保护；在塔进入冷箱之前，必须确保所有接管的闷板或闷盖都已切除。

4.5.2.5挂好平衡梁、钢丝绳，去掉设备运输保护支座，在上吊耳上方500mm处安装一个抱箍，在抱箍上四个方向焊接四个支耳，支耳上挂上0.5mm的细钢丝，测量细钢丝与设备之间的距离，并记录下来，按《设备吊装方案》吊装分馏塔；

4.5.2.6在吊车没有松钩的情况下，通过在分馏塔设备底板和设备支架之间加铝垫铁（不锈钢垫铁），初找正下塔，并按脚手架搭设方案搭设通往下塔部分与上塔下段组对处的脚手架操作平台，脚手架平面距离塔体对接焊缝的高度在1400mm，倒运工机具和烤把、氧气乙炔、高纯氩等至组对平台处。

4.5.2.7通过设备支座下面的垫铁调整下塔的垂直度，保证塔体的垂直度在允许范围内，固定下塔；

4.5.2.8在离组对坡口300mm的下方四个正方向，用δ＝12mm的铝板焊接四个支撑耳板，离坡口100mm处，在另外的方向上焊接8付拐板；

4.5.2.9准备好组对用的工卡具，并运送至对接部位平台；按要求切除上塔下部的运输保护封头，同时切除设备上的管口，制备上塔下段的坡口，焊接好组对塔缝处的焊接衬环，并用彩料布保护。

4.5.2.10在整塔高度4/5处焊接一个抱箍，再在抱箍的四个方向焊接四个定位耳板；

4.5.2.11按《设备吊装方案》吊装上塔下段，两段塔按事先画好的定位线定位，并在下塔90°方向处两边焊接两个立板，立板间隙为14mm，在上塔90°方向处焊接一个14mm厚的立板，冷凝蒸发器立板沿着压力塔立板的间隙下降；在下塔与上塔下段之间，四个方向放置4个60*1500*6mm的平直铝板，上塔下段就位；

4.5.2.12 在焊接好的四个耳板上挂设φ46的钢丝绳，钢丝绳的末端安装倒链，固定在冷箱框架梁上，作为固定和调整设备上段的涨线；

4.5.2.13在上塔下段，离焊口200mm处，按下塔支撑耳板位置在上塔下段上焊接四个支撑耳板，下塔上部的四个支撑耳板上放置四个16t千斤顶，用来调整上下段对口间隙和塔体垂直度，在另外8

个方向上装扁锲，用来调整塔体的水平方向尺寸偏差；

4.5.2.14在塔体的顶部0°、90°、180°、270°四个方向用直径为0.5mm的钢丝线坠同时测量塔体的垂直度，用角尺测量塔体水平方向尺寸偏差，通过千斤顶和拐板调整，当偏差在允许范围内时，用氩弧焊机开始焊接组对焊缝，首先采用定位焊，定位焊间距不得大于200mm，接着进行双面同步对称焊，同时不断的观察塔体的垂直度偏差；

4.5.2.15微微拉紧倒链，防止焊接变形引起塔体的垂直度偏差；

4.5.2.16当焊缝焊完一边后，开始焊接第二道焊缝，按规定的步骤直至焊缝焊接完毕；

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4.5.3塔的焊接

4.5.3.1塔的塔壁厚度为18mm ，按下图的形式制备焊接坡口（执行焊接工艺指导书）。

4.5.3.2坡口可用铣刀、锉刀或自转式坡口机加工坡口；加工坡口时，首先在切割线外侧按坡口角度划好线，在封头切除后，在塔壁处按坡口角度画内切割线，再按画好的线加工坡口；

4.5.3.3坡口两侧50mm 范围内，用三氯乙烯或乙醇等有机溶剂清洗除去表面油污后，用不锈钢钢丝刷除去表面氧化膜，露出金属光泽为止，清理好的坡口在2小时内必须焊接，否则应重新处理； 4.5.3.4下塔与上塔下段以及上塔下段与上塔上段组对的材质均为5083－H112，焊接材料选用ER5183； 4.5.3.5焊接材料和焊件清理：

（1）焊接材料：用碱洗法清洗，清洗后的焊丝一般应在12小时内使用完，其步骤如下： ① 用三氯乙烯或乙醇等有机溶剂除去表面油污。 ② 在15%的NaOH 溶液中清洗10~15分钟（室温）。 ③ 在碱液中清洗后用冷水冲洗（最好用温水）。 ④ 在30%硝酸溶液中清洗2~5分钟（室温）。

加强肋板

300mm

⑤在硝酸溶液中清洗后再用冷水冲洗（最好用温水），最后60oC烘干。

（2）清理焊件的坡口及其内外两侧的宽度不少于50mm。清理焊口的方法有机械方法和化学方法。

①机械方法：在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊及化学清理后又污染的，常采用机械清理法。先用有机溶剂擦拭表面以除油，随后直接用细铜丝刷或不锈钢丝刷刷净（金属丝直径不宜大于0.15mm），要刷到露出金属光泽为止。使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。一般不宜用砂轮打磨，因为砂粒留在金属表面，焊接时会产生缺陷。

②化学方法：把除油后的工件，放在NaOH溶液浸泡后用水清洗，接着用HNO3浸泡后再冲洗，并使其充分干燥即可组对施焊，但一般清洗完全干燥的管件应在24小时内进行组焊。具体工序见下表：

化学法具体工序

4.5.3.6焊接全部采用交流方波氩弧焊机焊接，型号为WMSE-600。焊接所用氩气纯度应为99.995%以上,气体流量应按焊接工艺规程要求，流动平稳；

4.5.3.7焊接

（1）开始焊接或间隔一段时间再焊接时，引弧前要先打开氩气，保持流通20~30秒，以排除空气，并利用氩气流带走附着在导气管内壁上的水份。然后找准引弧点，在组对坡口上把电弧引燃，电弧长度约为2~3mm；

（2）焊接中断或结束时，为防止产生弧坑裂纹和缩孔，收弧处要多填一些金属，然后再使焊接电流逐渐衰减，断弧后，氩气要持续5~8秒，以防止钨极氧化；

（3）焊接操作过程中应注意保持焊枪、焊丝、焊件部分三者之间的空间位置，焊枪与工件表面的距离约8~10mm，焊丝与焊件之间的夹角一般为10~20°，焊枪与焊件之间应尽量保持垂直，钨极伸出喷嘴一般为5 mm；

（4）在焊接过程中，严禁翻动、振动焊件。需要翻时，须等金属焊缝冷至350℃以下，并轻轻翻动。（5）清理好的焊件和焊丝在焊前不得有水迹、碱迹等，或被玷污,否则应重新进行清理，避免焊缝区域氧化。

（6）焊接场所应保持清洁,焊工应穿干净的工作服，戴干净的工作手套。

（7）当风速大于1.5m/s时，不能施焊，环境温度不低于5℃，焊前焊口预热至100~150℃方可施焊，避免焊缝区域氧化，相对湿度控制在80%以下。

（8）层间要用不锈钢丝（或钢丝刷）清理表面氧化膜，对影响下层焊接质量的过高焊肉、弧坑和其它缺陷用锉刀除去，层间温度小于150℃。

（9）输送焊丝和焊枪的运行速度要配合好，一般采用快送少加焊丝的填丝方法，焊接中应使焊丝端部始终处于氩气保护范围之内，防止氧化膜形成。

（10）四人单面焊定位焊间距不大于200mm，定位点焊长度应为15~30mm，厚度以焊透为准。

（11）焊接过程中，如不慎将焊丝触及电极或电极触及工件，会使熔池附近氧化发黑，对此应立即熄弧，将氧化发黑的地方清理干净，重新焊接。