1.编制说明1.1概述石家庄炼油厂43单元丙烯、液化气完善工程中,新增1台1000m3丙烯球罐、1台1000m3液化气球罐,位号分别为G-5、G-6,两台球罐由石家庄设计院设计,原材料由舞钢厂供应,邯郸新兴石油化工机械有限公司制造供货,由我公司现场组焊。
球罐内径①12300mm,名义厚度分别为48mm和40mm,材质为WH510 (相当16MnR),两台球罐金属重量分别为195.1t和164.67t。
球罐为4带混合式结构,每台球罐带板数为:上、下极带各7块,上温带20块,赤道带20块,共54块、362m焊缝。
支柱各10根,其规格为①426 12,材质为20#。
球罐上、下人孔各1个,规格为DN500。
球罐设计压力分别为2.16MPa和1.77MPa,水压试验压力分别为2.70MPa和2.20MPa,气密试验压力分别为2.16MPa和1.77MPa,属III类压力容器,焊后需进行整体热处理。
1.2编制依据(1)施工图(图号 S2000001-43-设-1,S2000001-43-设-2);(2)《钢制球形储罐》GB12337-98;(3)《球形储罐施工及验收规范》GB50094-98;(4)《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999(5)公司《压力容器现场组焊质量控制手册》QG/4441.40.02-19982.施工方法及准备工作2.1施工方法根据我公司目前的施工技术资源,结合现场情况,球罐整体热处理采用轻柴油内部燃烧法进行,烟气由上人孔安置的烟囱排出。
2.2准备工作(1)球罐焊接工作全部结束,经无损检测合格,并具备探伤专业所提供的工序交接记录。
拆除球罐内部一切临时设施,并清扫干净,热处理前组织监理、质检联检。
(2)将固定热电偶用的单开槽螺母按指定位置与球壳板进行定位焊(热处理完毕,用角向磨光机将其磨削除去,且磨削部位应经表面无损检测合格)。
热电偶分布见图2.2.1。
(3)球罐产品试件安置在球罐外部上极板上,按指定的方位作临时固定,但焊接处不得损伤球壳板,待热处理后用角向磨光机将其磨削除去,磨削部位并经表面无损检测合格。
(4)安装上部①450 X 2000 X3烟囱,烟囱外应用40mm厚度的岩棉被进行绝热,并用细铁丝固定。
内部翻板应固定于全开位置。
烟囱的筒易法兰与上人孔法兰间用绝热材料隔绝。
(5)与热处理无关的接管和开口,用绝热材料封堵。
(6)安装下人孔进风套筒,接通柴油、液化石油气管道和点火装置,进风套筒法兰与下部接管的法兰间用绝热材料隔绝。
(7)安装测温系统所用热电偶和补偿导线,并引到长图记录仪,热电偶总数24支,长图记录仪表使用XWC-300, 12点2台。
(8)安装压缩空气管道,管道系统图见图2. 2. 2所示。
(9)脱开与球罐联接的钢结构,并调整球罐外侧脚手架与球壳板及柱腿外侧的间距,确保柱脚移动的顺利和绝热施工的需要。
(10)松开球罐的地脚螺栓和斜拉杆,安装柱脚移动装置,柱脚移动装置安装完毕,应对每个柱脚进行试移,试移距离应小于10mm,试移完毕复位,并检查其垂直度。
3.球罐整体热处理施工作业计划3.1球罐整体热处理施工计划见表3.13.2热处理记录表格见表3.2施工计划表表3.1热处理记录表表3.2工程名称:球罐位号及名称年月日记录仪表号c C/h 温差C温C流量L/h风压MPa备注记录仪表指针号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12颜色及形状热电偶号相对球上位置温度。
c时间时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分4.测温系统的布置(1)单开槽螺母应与球罐本体同材质,其外形尺寸见图4.1A,压紧螺栓的材质可用45#钢制作,其图见4.1B,压紧螺栓上宜涂明显(红油漆)标志,以区别保温钢带上的铁钉。
图4.1A单开槽螺母(2)每个开槽螺母须有一个压紧螺栓相配。
使用前仔细检查,螺栓在开槽螺母中拧至端头。
绝热施工之前,将单开槽螺母定位焊于球壳板指定位置上,并拧紧压紧螺栓。
绝热施工时,不得将压紧螺栓弄弯,固定绝热层所用铁丝不得绑在压紧螺栓上,防碍其拧动。
待绝热施工完成后再安装热电偶。
热电偶安装时,图4.1B压紧螺栓用电工刀将压紧螺栓周围的绝热材料切开一块,松开压紧螺栓,待热电偶安装后,再拧紧,并用绝热材料在热电偶周围填充,将热电偶临时固定。
(3)压紧螺栓应压在热电偶的热端上。
热电偶的热端紧贴球壳外壁。
(4)热电偶在球罐本体上布置均匀,按照热电偶分布图进行布置测温热电偶。
(5)热电偶补偿导线由铜一康铜导线制成。
每条补偿导线选用整条导线,中间应无断头或接头。
补偿导线与热电偶连接后,固定于离球罐绝热层外围200mm 以远的位置上,不得与绝热层外的保温铁钉相接触。
(6)温度记录使用长图记录仪。
热电偶和记录仪表均应在使用前经校验合格。
补偿导线的两端的编号应一致,便于及时、迅速地确定测温部位。
5.绝热工程施工绝热工程包括钢带制造、安装及绝热层安装等三个部分。
5.1钢带制造_(1)钢带采用厚6 3.5mm、宽35mm的扁钢制成,扁钢上每间隔500mm,均匀焊接①6x160的圆钢制成的保温铁钉。
钢带简图见图5.1.(2)钢带的保温铁钉与扁钢、①10圆钢围成的圆环与扁钢焊接牢固。
保温铁钉①6制成5.2钢带安装(1)钢带安装全部采用焊接方式。
(2)安装时,钢带沿球罐径向均布,与球壳板紧贴,上部和下部呈放射状形式,相邻两者间赤道带的最大间距为600mm,每两个柱腿之间应均匀布置6根钢带。
每条钢带的长度宜为16〜17m。
(3)钢带上的保温铁钉应牢固,不得脱落。
(4)钢带与单开槽螺母间保持一定的间距。
5.3绝热施工(1)绝热施工材料用岩棉被和耐火硅酸铝,分两层铺设。
底层用耐火硅酸铝,厚度为20mm。
外层用岩棉被,规格宜采用2500x1000x60。
绝热材料用玻璃丝布包装,用22#铁线缝合牢固。
(2)绝热层铺设时,应由下至上顺序进行,内外两层接头必须相互错开,相邻两块绝热层至少应搭接200mm,接头部位应严密。
(3)绝热施工应逐层进行,不得多层同时铺设。
各层铺设时,均应用18#细铁线在钢带保温钉上固定牢靠。
局部间隙不得大于10mm。
(4)球罐上的人孔、法兰、接管及连接板均应进行绝热,从柱头底部向下至少1m长度范围的支柱应进行绝热。
(5)绝热层在热处理过程中,不得松动、脱落,确保热处理工艺的正常进行。
(6)绝热层敷设完毕,在外面按球罐径向、纬向将-15 0.7钢带使用打包机包扎。
6.柱脚移动装置的设置(1)柱脚移动装置由千斤顶、移动固定框架及柱脚弧形护板构成。
柱脚移动框架,柱脚移动时固定在砼基础上。
(2)球壳板平均温度每升(降)100°C,柱脚移动一次,升温向外移,降温向内移。
每次移动的距离见表6.柱脚移动数据表6.7.人员组织(1)热处理人员必须经过专门训练,熟悉本岗位工作。
具有一定的独立处理事故的能力,并经过主管单位考核合格,方可上岗。
(2)热处理所有人员必须听从指挥,工作过程中,出现问题应立即进行处理。
(3)热处理是一项连续性很强的操作工艺,按12h为一班轮流作业,每班人员如表7所示。
每班热处理人员编制表78.热处理工艺(1)热处理操作必须按热处理工艺进行。
热处理过程中,火焰不得接触球壳板。
(2)热处理工艺如下:①300C以上升温速率为50〜80C/h;②300C以上降温速率为30〜50C/h,300C以下升、降温速率可不控制;③保温温度为600〜650C,保温时间为120min;④升降温期间任意两热电偶的温差不得大于130C;⑤球壳板温度低于138C,方可拆除热处理用的绝热层;⑥工艺曲线(记录)至300C以下,停止记录;(3)热处理理论曲线如图8所示:'C 60。
〜6501图8. 热处理理论曲线9.热处理操作要领(1)热处理前24h内,应准确掌握天气预报情况,大风、降雨天气无有效防护措施时,不得强行进行热处理作业。
(2 )热处理所用火圈、油过滤器、应进行清洗,雾化器应进行吹除.(3)选择适合热工要求的油流量指示计。
(4)加热装置在投用前进行试漏、吹除和试烧。
试烧时间定为lOmin,试烧过程中发现的设备缺陷,待火焰熄灭后,彻底消除,方可按热处理工艺进行操作。
(5)热处理过程中,注意喷嘴的火焰长短调节,控制球体各部分温差,同时也应防止正压反喷。
一般点火后,先送风,后送油;减小火焰时,先减油、后减风。
风和油增减应按比例缓慢进行,一经确定,便应密切注视流量计刻度位置,稳定地保持至下次调节之前。
(6)热处理操作程序:①启动空压机送风,开操作车中放空阀,吹扫管路。
②敲击空气缓冲罐及各部分连接钢管,吹除管路中铁锈及杂物。
③关闭放空阀,开启雾化风阀和火盘空气阀,对管道及球罐内部进行吹除。
④开液化气进气阀,接通电点火器点火,调试风压和火焰。
雾化器送风,压力调至0.5MPa,火焰不熄灭,试烧5min正常后转入正常的热处理操作。
⑤开进油阀,合上油泵开关,向雾化器送油16~20 L/h,试烧10~15min。
⑥检查长图记录仪,观察运行是否正常。
⑦热处理操作过程中,参考升温速率和各部分温差,定时定量调整油、风的比例。
一般原则是先加风,后加油或先减油,后减风。
⑧若转子流量计由小量程改用大量程,调节时应配合协调。
(7)定时检查油泵电机,电机温度不得超过60°C,转换电机时,密切注意油量指示,电机转换前后,不得改变其流量大小。
⑻热处理过程中,设专人定岗操作和监视测温系统。
升、降温期间每间隔30min 记录各测温点温度一次,发现测温部位失灵,及时修复;温度偏差较大时,应米取措施进行调整。
(9)在热处理过程作好书面记录。
记录曲线、数据和图表,应清晰、整洁,不得随意涂改,最终提交的热处理温度记录、图表,应注明设备位号、规格及热处理的日期,并经热处理技术负责人,责任工程师及有关部门负责人鉴定认可。
10.质量检验(1)根据施工记录,确认热处理工艺的合理性。
保温温度和时间达到要求值,各种记录不超过规定的范围,球罐上各测点之间同一时刻温差在规定范围内。
(2)热处理完成后,球罐焊缝每间隔6m测量一处硬度,每处一点,球体共61 处,焊缝中心处的硬度值应不大于HB220O(3)热处理后球罐的焊接接头不应有裂纹,并要求对球罐的全部焊缝进行100%的表面探伤(PT),对查出的缺陷,应及时修补处理。
对修补后是否另行局部热处理,应根据修补面积和深度,由施工单位技术负责人会同有关部门研究确定。
固定热电偶的部位磨削后,也应经表面探伤(PT)合格。
(4)柱脚检查时,应同时检测支柱的垂直度。
垂直度上、下偏差应不大于12mm,并符合 GB50094-98 和 GB12337-98 要求。
(5)热处理完毕,调整拉杆,保持柱腿的垂直度满足图纸规定及标准要求。
(6)0#柴油的含硫量应不大于180mg/m3油气(0.2%)。