烷基苯裝置加熱爐制造與安裝工法

1、烷基苯裝置加熱爐制造與安裝工法1 前 言 2.2 工法特點(diǎn) 2.3 適用范圍 2.4 工藝原理 2.5 工藝流程及操作要點(diǎn) 2.7 機(jī)具設(shè)備 6.8 勞動(dòng)組織及安全措施 6.9 質(zhì)量要求 7.10效益分析 7.11工程實(shí)例 7.烷基苯裝置加熱爐制造和安裝技術(shù)是烷基苯裝置成套安裝技術(shù)的一部分。 過(guò)去國(guó)內(nèi)烷基 苯裝置加熱爐均是意大利歐技公司利用美國(guó)工業(yè)加熱爐生產(chǎn)專(zhuān)利技術(shù)制造的。 我單位首次于 1989年在南京烷基苯廠脫氫加熱爐 F301爐施工中利用自身的技術(shù)和裝備在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制造和 安裝，克服了 Cr9Mo 、1.25Cr0.5Mo 爐管焊接、熱處理、穿管吊裝、爐墻吊裝、焊接變形等 技術(shù)難題，獲得了

2、成功。隨后在 1991 年撫順洗滌劑化學(xué)廠加熱爐安裝工程和南烷二套金桐 烷基苯加熱爐安裝工程中再次應(yīng)用本項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行施工均獲得成功， 并不斷創(chuàng)新完善， 漸趨成 熟。該項(xiàng)技術(shù)分別于 1990 年和 1996 年兩度獲中建總公司科技進(jìn)步成果三等獎(jiǎng)，經(jīng)中建總 公司組成的專(zhuān)家小組評(píng)定， 該技術(shù)具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 在該項(xiàng)技術(shù)多年應(yīng)用于施工實(shí)踐的基 礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)綜合分析總結(jié)編制了本工法。2 工法特點(diǎn)2l 充分利用施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，改工廠預(yù)制為現(xiàn)場(chǎng)制作。22 適應(yīng)性強(qiáng)，利用基礎(chǔ)作預(yù)制平臺(tái)，有效地解決了預(yù)制場(chǎng)地空間狹窄的問(wèn)題。23 利用爐管焊接新工藝、穿管法增大地面預(yù)制深度，減少高空焊接及固定口數(shù)，強(qiáng) 化爐管焊接質(zhì)

3、量保證措施，提高焊接質(zhì)量。24 無(wú)論是鋼結(jié)構(gòu)制作安裝，還是爐管穿管就位，其工藝比較先進(jìn)，操作簡(jiǎn)便，成本 低、效益好。3 適用范圍3l 烷基苯裝置各式加熱爐（方、圓、立、臥式）現(xiàn)場(chǎng)制作和安裝工程。32 其它類(lèi)似工業(yè)加熱爐制造和安裝的工程。4 工藝原理4 l 分片組裝法原理金屬加熱爐其主體無(wú)論是方形的還是圓柱形的一般都是對(duì)稱的，根據(jù)此特點(diǎn)，進(jìn)行流 水作業(yè)，對(duì)其結(jié)構(gòu)實(shí)行分片組裝，大大減少了高空作業(yè)，不僅安全，工效高，而且節(jié)省了吊 機(jī)、腳手架等費(fèi)用， 在進(jìn)行分片預(yù)制時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行統(tǒng)籌安排， 一般原理是先大后小， 先內(nèi)后外。另外對(duì)于爐壁結(jié)構(gòu)和貯罐罐壁結(jié)構(gòu)相同的加熱爐， 其爐壁板安裝按照倒裝法施工。

4、42 遞奪穿管法原理 圓柱形加熱爐對(duì)流段釘頭管的穿管可以在地面上進(jìn)行，待對(duì)流段預(yù)制結(jié)束后吊裝就位 即可，而對(duì)于方形加熱爐來(lái)說(shuō)， 其對(duì)流段只能在空中進(jìn)行。 穿管的動(dòng)力來(lái)自吊車(chē)和預(yù)制好的 導(dǎo)鏈拉伸機(jī)構(gòu)，通過(guò)吊車(chē)的抬吊頂伸和導(dǎo)鏈機(jī)械的拉伸使對(duì)流段釘頭管穿管到位，穿管時(shí)， 釘頭管受力應(yīng)水平，釘頭管管端應(yīng)設(shè)有防護(hù)措施，同時(shí)也便于穿管。5 工藝流程及操作要點(diǎn)51 工藝流程見(jiàn)圖 51?，F(xiàn)場(chǎng)平面布置 購(gòu)熱爐構(gòu)件加工制榨板型時(shí)離燒陽(yáng)商軌具.設(shè)備廷輸一I爐管飛制郢接檢驗(yàn)爐肯運(yùn)輸爐曾分片預(yù)制-鋼結(jié)構(gòu)凱菇爍城檢驗(yàn)探臨_爐底橋蚩盞一1 飛龍合管安咗"桶子孚臺(tái)爭(zhēng)裝一1爐骨安裝揮樂(lè)檢驗(yàn)握傷一対流國(guó)鋼站構(gòu)立裝薩竹安

5、裝對(duì)港用封坐:Wit檢脂探撈電汽-僮表安裝爐管殺址試壓直柱舫觀民一!加爐無(wú)工験收爻工圖5.15. 2操作要點(diǎn)5. 2. l材料半成品的驗(yàn)收：在預(yù)制過(guò)程中，班組對(duì)材料及半成品應(yīng)認(rèn)真驗(yàn)收，所有材 料及半成品必須有材質(zhì)證明書(shū)或產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)，對(duì)幾何尺寸、質(zhì)量應(yīng)按圖紙要求認(rèn)真核對(duì),經(jīng)驗(yàn)收后材料及半成品應(yīng)有明顯標(biāo)記，以防材質(zhì)混亂，對(duì)筑爐材料應(yīng)按類(lèi)別、規(guī)格、爐號(hào)分 開(kāi)堆放，嚴(yán)禁受潮或雨淋，高鋁水泥嚴(yán)禁和其它品種水泥混合堆放。5. 2. 2型鋼預(yù)制：B型型鋼預(yù)制焊接過(guò)程中，應(yīng)采取有效的反變形措施，同時(shí)在施焊時(shí)應(yīng)采用小電流，選用較小直徑的焊條、合理選擇焊接順序和坡口角度，以減少其焊接線能量，降低H型型鋼焊接變

6、形量，如圖 5. 2. 2- 1, 5. 2. 2-2所示。5. 2. 3鋼結(jié)構(gòu)分片預(yù)制： 加熱爐鋼結(jié)構(gòu)在下料前應(yīng)進(jìn)行 外觀檢查，不符合規(guī)定的要進(jìn)行 矯正處理；放樣和下料時(shí)，應(yīng)適 當(dāng)留出焊接收縮余量和切割量， 所有鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)制，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一 加工，在平臺(tái)上進(jìn)行預(yù)制， 下料 鉆孔一律采用機(jī)加工， 孔距間的 偏差應(yīng)小于lmm ,梁、柱的不平 度應(yīng)小于 5mm，各立柱的跨度 偏差不應(yīng)超過(guò) 2mm?？蚴浇Y(jié)構(gòu)禺 5.2.2- I圖 5,2.2-2的不平度應(yīng)小于 5mm。另外保溫釘?shù)闹谱靼惭b也必須符合設(shè)計(jì)要求或規(guī)范，分片預(yù)制好的可采取用基礎(chǔ)作預(yù)制平臺(tái)的方法進(jìn)行構(gòu)件應(yīng)側(cè)立放置防止變形， 有時(shí)鑒于場(chǎng)地條件受制約

7、,圖 5.2.3- I圖 $.2.2-2分片預(yù)制，如圖 5. 2 . 3- 1, 5. 2 . 3-2。5. 2. 4加熱爐鋼結(jié)構(gòu)組裝，待基礎(chǔ)上的立柱底座板劃好線并復(fù)查后，用吊車(chē)來(lái)進(jìn)行安 裝，對(duì)稱兩面站立，吊裝順序如圖5. 2. 4 1, 5. 2. 4 2所示，每片吊裝結(jié)束后，用經(jīng)圖 5.2.4- I陽(yáng) S.2.4-3用經(jīng)緯儀復(fù)核垂直度無(wú)誤后才進(jìn)行每片之間的連1/1000且不超過(guò)緯儀找正，并將立柱與底板的連接焊接完， 接角鋼安裝，鋪設(shè)鋼板，并安裝端板，立柱的垂直度應(yīng)不超過(guò)其長(zhǎng)度的 12mm，在每片構(gòu)件吊裝就位時(shí)，為便于找正，可在底座板上設(shè)置限位擋板，待構(gòu)件找正完 畢施焊后，拆除限位擋板如圖5

8、. 2 . 4 3所示。5. 2. 5爐管的焊接和安裝5. 2. 5. 1 Cr9Mo爐管的焊接工藝(1) 焊接方法：WS + D,(2) 焊材：TIG焊絲牌號(hào)$ 3.2mm。(3) 焊接程序：接口清 理及管口組對(duì)t預(yù)熱t(yī) TIG 打底焊t填充蓋面電弧焊t 消氫處理t外觀檢查t對(duì)接 焊縫探傷t承插角焊縫探傷 T熱處理T承插角焊縫探傷(4) 接頭型式及尺寸要 求如圖5. 2. 5. 1-1所示：焊縫參數(shù)見(jiàn)表 5. 2. 5. l I,表5. 2.AWSER 505, $ 2.0mm電弧焊條牌號(hào)為5. I 2。AWSE505 15,偉*CrfiNfl® 5.15*1- 1焊接參數(shù)記錄焊縫

9、 層次接法 焊方.填充金屬焊接規(guī)范其它牌號(hào)規(guī)格極性電流(A)電壓(V)焊速(cm/ min)1WS 1ER50515$ 2.5DC十120 125P 20 229. 8r單道2DE50515$ 3.2DC 一80 9023259. 6單道3DE50515$ 3.2DC 一75 80232512. 9單道Co9Mo管垂直固定焊接參數(shù)表5.2.5.1 1焊接參數(shù)記錄焊縫層次焊 接 方 式填充金屬焊接規(guī)范其它牌號(hào)規(guī)格極性電流(A)電壓(V)焊速(cm / min)iWSER50515$ 2. 5DC十11512022 2210.7單道2DE505 5$ 3. 2DC 一110-11522-2414.

10、0雙道小圓弧，如大樣圖“ A”所示，焊接操作采用連 弧焊，盡量減少接頭。(5) 焊接預(yù)熱要求：300 350 C,層間溫 度：300 350 C，后熱消氫處理： 350 400 C, t= 1小時(shí)。(6) 熱處理采用履帶式加熱板，具體規(guī)范 如圖525-2所示.M.sr5. 2. 5. 2 Cr9Mo 與 1. 25Cr0. 5Mo 爐管的焊接工藝。圖 5.2.5.1-2(1) 焊接方法：手工電弧焊，選用焊條E8015B2L , $ 3. 2m、$ 4. 0mm(2) 接頭型式及尺寸要求如圖 5. 2. 5. 2所示:1.250 0.5M&國(guó) 5,2.5,2(3) 焊接程序及管理措施基本

11、同CrgMo，但存在如下區(qū)別： 改局部熱處理為整體熱處理，采用加熱板置于管內(nèi)，管外保溫的工藝，將集合管上所有承插焊口整體一次熱處理，恒溫溫度改為680C 700C,時(shí)間2小時(shí)。 增加管焊縫熱前、熱后二次探傷拍片，確保焊縫質(zhì)量5. 2. 6釘頭管穿管：應(yīng)用遞奪法進(jìn)行穿管，先用吊車(chē)起吊釘頭管，由牽引繩牽引插入孔板內(nèi)，然后用吊車(chē)將釘頭管向前頂伸，待伸入對(duì)流段管箱1 /3處，可利用預(yù)先設(shè)置好的導(dǎo)鏈拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸， 這時(shí)吊車(chē)不再向前頂伸,只需托住釘頭管，隨著釘頭管伸入長(zhǎng)度的增大，吊車(chē)的起吊幅度也應(yīng)隨之相應(yīng)增大如圖5. 2 . 6所示。5 . 2 . 7鋼結(jié)構(gòu)焊接：立縫焊接，先焊外 后焊內(nèi)，外面立縫分段

12、焊，每300 400mm為 一段，蓋面不分段，向同一方向進(jìn)行焊接；直 縫焊接，先焊短縫，后焊長(zhǎng)縫，長(zhǎng)縫焊接時(shí)， 焊工應(yīng)均勻?qū)ΨQ分布，由中間向外分段退焊； 節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)采用跳焊； 加強(qiáng)板的焊接采用對(duì) 稱焊法。5 . 2. 8烘爐5 . 2 . & 1烘爐前應(yīng)做好下述準(zhǔn)備：(1) 加熱爐所有工程交工完工，并經(jīng)驗(yàn)收合格。(2) 烘爐需用的各種管線，消防器材等均應(yīng)檢查合格。(3) 烘爐需用的熱工儀表應(yīng)校驗(yàn)完畢。5 . 2 . & 2烘爐施工工藝(1) 烘爐前，爐管內(nèi)應(yīng)先通入蒸汽暖烘I 2天，當(dāng)爐膛溫度升到約 130C時(shí)，即可點(diǎn) 燃噴咀烘爐。(2) 開(kāi)始烘爐時(shí)盡量采用氣體燃料，烘爐過(guò)程中

13、，升溫應(yīng)均勻，升溫速度如圖5 . 2 . & 2 所示。600-1 d 34"67 (h)5. 2. & 3烘爐后，應(yīng)對(duì)村里進(jìn)行全面的檢 查，并做好檢查記錄，如有損壞，應(yīng)分析原因并 加以修補(bǔ)。6材料6.1本工法加熱爐墻體使用 H350工字鋼和各 類(lèi)型鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、 規(guī)格尺寸應(yīng)符合 GB706 88、GB707 88及GB9787 88的標(biāo)準(zhǔn)要求。6. 2爐管材質(zhì)有 10 # , Cr9Mo ,1 . 25Cr0 . 5Mo，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格尺寸應(yīng)符合 GB9948 88石油裂化用無(wú)縫鋼管的要求。7機(jī)具設(shè)備以金桐烷基苯加熱爐工程 F301、F302、F501施工為例，機(jī)具

14、設(shè)備見(jiàn)表7. I。序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量1吊車(chē):50t臺(tái)12平板車(chē)40t臺(tái)l3吊車(chē)20t臺(tái)14貨車(chē):5t輛l5電焊機(jī)26kw臺(tái)86電焊機(jī)14kw臺(tái)47氬弧焊機(jī)NSA4-300臺(tái)18剪板機(jī)24mm臺(tái)l9滾板機(jī)16mm臺(tái)110電動(dòng)葫蘆5t臺(tái)111手動(dòng)倒鏈5t臺(tái)212手動(dòng)倒鏈3t臺(tái)313手動(dòng)倒鏈2t臺(tái)414千斤頂l0t臺(tái)215千斤頂5t臺(tái)216卷?yè)P(yáng)機(jī)3t臺(tái)117半自動(dòng)切割機(jī)套118搖臂鉆床427臺(tái)119砂輪機(jī)臺(tái)120手提砂輪機(jī)© 100、 © 150臺(tái)48勞動(dòng)組織及安全措施以金桐烷基苯加熱爐工程F301、F302、F501為例。8. 1勞動(dòng)組織見(jiàn)表 8.1。序號(hào)工種人數(shù)作業(yè)天數(shù)工日

15、1鉚工3015045002鉗工420803電焊工1210012004氣焊工41004005管工256015006電工110107油工330908筑爐工10303009起重工41224810電儀工101515011管理人員3合計(jì)1058478& 2安全措施施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立明顯的安全標(biāo)志牌，特別是爐管探傷，必須設(shè)置警戒線，建立安全監(jiān)督崗，監(jiān)督吊裝施工安全，高空作業(yè)必須戴安全帽，系安全帶，立體交叉作業(yè)還必須設(shè)有安全網(wǎng)。9質(zhì)量要求9. I施工執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)9. 1 . 1管式加熱爐工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(SHJ4004-90)9. 1 . 2煉油廠管式加熱爐技術(shù)條件(SHJ1037 84)9. 1 .

16、 3煉油廠管式加熱爐高鋁陶粒蛭石輕質(zhì)耐熱襯里工程技術(shù)條件(SHJ1045 84)9. 1 . 4石油化工特殊鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(SHJ50787)9.2按現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)加熱爐幾何形狀尺寸進(jìn)行檢查，對(duì)焊縫進(jìn)行外觀和無(wú)損檢驗(yàn)，質(zhì)量控制點(diǎn)如下：(1 )下料尺寸復(fù)驗(yàn)成半成品的尺寸復(fù)驗(yàn)。(2)組裝尺寸檢測(cè)，坡口尺寸檢測(cè)。(3 )焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。(4) 筑爐、防火質(zhì)量檢查。10效益分析以金桐烷基苯加熱爐制安工程為例，因工程全部在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制安裝，充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件 采用先立柱后散裝法共節(jié)約20t及50t吊車(chē)臺(tái)班20余個(gè)，預(yù)制平臺(tái)100m2，及各類(lèi)運(yùn)輸費(fèi)用，縮短了工期1個(gè)月并保證了質(zhì)量，共節(jié)約投資21萬(wàn)元，為烷基苯裝置早日投產(chǎn)而新增利稅77 . 77萬(wàn)元，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益 98 . 7萬(wàn)元。11工程實(shí)例11 . I本工法首次應(yīng)用在 1989年9月至1989年11月南京烷基苯廠 F301脫氫加熱爐的 制安工程中，該工程為老廠技改項(xiàng)目，將原進(jìn)口加熱爐更換，重新制造、安裝一臺(tái)大容量、 高熱效率的F301加熱爐，當(dāng)時(shí)節(jié)約投資44 . 06萬(wàn)元，同時(shí)施工工期提前15天，節(jié)約人工、 機(jī)械費(fèi)15萬(wàn)元，為同類(lèi)產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化打下了基礎(chǔ)，經(jīng)多年運(yùn)行使用