火炬安装方案[1]

N0.神华煤液化140m火炬及炬气回收设备制作安装工程施工方案会签：批准：审定：审核：编制：施工单位：中国化学工程第三建设公司（公章）二0 0六年五月二日目录1 工程概况 32 编制依据 33 施工工艺程序 44 施工方法、技术措施 55 质量计划216 施工进度计划247 质量保证措施248 安全技术措施269 施工平面布置及用水用电计划2710 劳动力组织计划2711 职业安全卫生与环境管理2712 现场文明施工2813 施工机具及施工手段用料计划2914 附图及附表311 工程概况内蒙古神华煤直接液化工程中新建的1座140m火炬，由中石化集团宁波工程公司和江苏中圣高科技产业公司联合设计，其主体设备包括主火炬头、主分子封、酸性气火炬头、酸性气分子封、主火炬筒体、酸性气火炬筒体、火炬塔架、分液罐等，结构为柔性塔架式火炬，截面为变截面三角形，火炬塔架高130m，安装标高＋1m，根开28m，全平台共设2座，位置分别设在标高130、133.6m处，火炬筒体高度为135m，火炬头高（含分子封）为5m，主火炬主体总重量62吨，2 编制依据2.1 工程合同2.2 火炬设施施工图纸0810-00200-06236-01～112.3 《钢制焊接常压容器》JB/T4735-19972.4 《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-19982.5 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-20002.6 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708-20002.7 《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-20022.8 《石油化工安全技术规程》SH3505-19992.9 《工业管道工程施工及验收规范》GB50235-982.10 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-982.11 《石油化工吊装工作手册》上、下册3 施工工艺程序施工工艺程序见图3-14 施工方法、技术措施4.1 施工方法：本工程采用我公司成熟工艺—“塔筒互用倒正装技术”；此技术是结合我公司的专利技术—“贮罐液压提升倒装工艺”及其在设备制造领域的应用情况，经过重新设计和液压提升装置的改造，采用火炬筒体倒装的同时利用火炬筒体作主桅杆，在其上加设回转臂桅杆，进行火炬塔架安装的吊装工艺。

该工艺的实施解决了在无大型吊装机械、大型桅杆等机械设备的情况下或场地狭窄、丘陵地区火炬塔无法安装的困难。

4.2 工艺原理：主火炬筒体组装采用液压提升装置提升组装；在火炬筒体组装过程中，利用主火炬筒体作桅杆进行塔架的安装（正装）；主火炬筒体的提升和塔架安装的稳定性由塔架本身予以保证，提升倒装和塔架正装交替进行，直至全部安装完毕。

“塔筒互用倒正装技术”4.34.3.1 先利用50t履带吊配合安装底层火炬塔架、火炬筒体、主分子封、主火炬头及酸性气火炬头、分子封，同时配合安装塔架爬梯平台。

然后在主火炬筒体顶部设置2个回转悬臂桅杆、1个活动平台；利用液压提升装置分别倒装主火炬筒体、酸性气火炬筒体；再利用顶部回转悬臂桅杆吊装塔架各构件，采用活动平台为操作层面；交替进行直至全部塔架及主火炬筒体、酸性气火炬筒体安装完毕；然后利用回转悬臂桅杆安装塔架顶部平台、支架，降下活动平台，再安装酸性气筒体下段、导向架等。

最后拆除活动平台、悬臂桅杆、提升系统等手段措施。

4.3.2 基础验收主火炬筒体及塔架安装前需对土建基础进行中间交接验收，应符合下列规定：4.3.2.1 基础混凝土强度达到设计要求；4.3.2.2 基础周围回填夯实完毕；4.3.2.3 基础轴线标志和标高基准点准确齐全；4.3.3 工装设施4.3.3.1 火炬筒体提升支架结构示意图见图4-24.3.3.2 火炬筒体顶部回转悬臂桅杆示意图见图4-34.3.3.3 火炬筒体顶部活动平台示意图见图4-44.3.3.4 火炬筒体倒装提升抱箍示意图见图4-54.3.3.5 火炬筒体提升导向装置见图4-64.3.4火炬筒体滚制火炬筒体按照板宽进行下料、滚制，必须符合以下程序和要求：a 、滚圆前板端应进行预弯,并用弦长不小于 300mm 的样板检查弧度,其间隙不得大于 1.5mm(见板端预弯弧度检查示意图所示)。

b 、滚制过程中，每滚制一节筒体，用圆弧样板进行检查，当弧度偏差时，应重新进行校正。

c 、火炬筒节滚制完毕，并检查合格后，直接在滚床上点焊筒体拼接焊缝，下滚床焊接，焊接用临时支撑加固。

4.3.5 塔架安装4.3.5.1 塔架的主杆、刚性斜杆、横杆应按制造厂家编号进行安装组对，当法兰进行配对安装时应将两法兰侧面刻痕线对齐，利用过眼冲安装法兰螺栓。

4.3.5.2 刚性塔架安装完毕后，可通过调节地脚螺栓底板来调节其垂直度；找正垂直度可通过在塔架各层横杆上预先划出的中心线利用经纬仪或吊线坠的方法找正。

4.3.5.3 找正后，对塔架基础进行二次灌浆，并经养护合格后，再依次安装上部柔性塔架。

4.3.5.4 每段柔性塔架安装完毕后，找正其垂直度，柔性塔架的垂直度通过调节四个侧面上的斜拉松紧螺栓来达到。

4.3.5.5 每段塔架安装时，在进行垂直度调节和找正前，所有法兰螺栓螺母不要拧得过紧，待垂直度找正后再进行终拧。

4.3.5.6 塔架连接用的螺栓螺母、平拉杆及轴销、垫片的型号规格应严格按制造厂提供的配备表配用。

4.3.6 火炬筒体安装4.3.6.1 主火炬筒体采用液压提升倒装法施工，先用吊车将火炬筒体上部及火炬头、提升系统安装就位，开启提升系统进行筒体提升，在提升的同时在相互垂直的两个方向用经纬仪监测筒体的垂直度；当垂直度超过允许值时，停止提升，调整筒体垂直度，符合要求后继续提升，直至达到提升高度，停止提升，组装筒段并焊接、检验，安装工作完成后，再进行下一个循环的施工，直至全部组装完毕。

4.3.6.2 火炬筒体安装垂直度和直线度不得大于H/1000。

4.3.6.3 主火炬筒体的组对火炬筒体禁止强力组对，具体要求如下：a 火炬筒体组对环焊缝的错边量不大于2mm。

b 火炬筒体应避免强力组对，以防止焊接裂纹和减小内应力。

c主火炬筒体为钢板卷管，其相邻筒节组对时，纵缝之间距离应不小于200mm。

4.3.7、酸性气火炬筒体安装酸性气火炬筒体同样采用液压提升倒装法施工，施工要求同上。

4.3.8、附件安装在火炬筒体及塔架安装完毕后，应随活动平台下降依次安装好附件，确保活动平台落地，工完料清。

4.3.9、4.4 焊接4.4.1焊工资格凡参加本工程焊接的焊工，必须持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书，施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均应与焊工本人考试合格项目相符，除以上要求外，焊工还应参加神华现场统一考试，并取证后方可焊接。

4.4.2焊接环境4.4.2.1施焊现场应设干湿温度表，用以测定相对湿度、环境温度。

4.4.2.2在下列任何一种焊接环境,如不采取有效的防护措施,不得进行焊接:⑴、雨天或雪天;⑵、手工焊时,风速超过 8m/s。

⑶、焊接环境气温:普通碳素钢焊接时低于-20 ℃。

⑷、大气相对湿度超过 90%。

4.4.3 焊接方法及焊接材料的选用1）手工电弧焊及CO2气体保护焊：在预制场地制作、拼装的火炬筒体，可以滚动焊接，所以可以根据作业环境的情况，采用手工电弧焊及CO2气体保护焊进行焊接，对接焊缝坡口为单面“V”型坡口，里口焊缝在背面采用碳弧气刨进行清根后焊接，手工电弧焊采用焊条：E5015（J507）焊条，规格φ3.2/4mm；CO2气体保护焊采用药芯焊丝：E501T-1焊丝，规格为φ1.2mm。

2）氩电联焊：安装时火炬筒体的固定组装口，对接焊缝坡口为单面“V”型坡口，焊接方法应采用氩电联焊，即用氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面；打底时焊丝采用H10MnSi，焊丝直径1.2mm；填充盖面采用E5015（J507）焊条进行。

4.4.4焊接材料管理4.4.4.1本次施焊所用焊丝及焊条必须有出厂合格证明书。

质保书内的化学成份及机械性能，必须符合国标有关规定。

低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。

4.4.4.2焊条烘烤,发放与使用管理a、焊条的贮存库应保持干燥，相对湿度不大于60%，焊条存放应距离地面及墙面300mm。

b、焊条入库时，材料责任师应对焊接材料的外观进行检查，其包装不应有破损、受潮等现象，并核对包装上的标记，其型号、牌号、规格、生产批号是否与质量证明文件相一致并符合标准要求。

c、现场的焊条烘烤和发放工作由专人管理，并建立烘烤发放台帐。

d、焊材烘烤应按“焊接材料烘烤发放通知单”的要求进行。

e、焊条烘烤应分层堆放，且每层焊条堆放不应超过隔层高度的2/3。

f、焊条使用前应按规定进行烘烤，烘干后应保存在100～150℃恒温箱内，药皮应无脱落和明显裂纹。

g、焊工使用时，应存放在具有保温效果的保温筒内，存放时间不宜超过4小时，否则应按原烘烤制度重新干燥，重新烘烤次数不宜超过二次。

h、回收的焊条应核对标记并检查药皮是否损坏，并在焊条尾部用黄色油漆作出明显标记。

i、发放时，应先发放回收和重新烘烤的焊条，焊工领到回收和重新烘烤的焊条应先用。

j、焊条每次领用量宜控制在80根以下，第二次领用焊条时，应以焊条头换取焊条。

4.4.5定位焊及工卡具的焊接,应由合格焊工担任、焊接工艺应与正式焊接相同。

引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上。

每段定位焊缝的长度不宜小于 50mm。

4.4.6焊接要求a 焊接前应检查并确认坡口符合设计及规范要求，清除坡口表面和两侧20mm范围内的铁锈、水份、油污和灰尘，清理后应尽快开始焊接。

b 焊接表面应干燥，表面氧化层必须用钢丝刷清除，在焊接过程中焊接部位不允许振动，必须采取一定的反变形措施。

c 刮风下雨天气必须采取防护措施进行焊接。

d 焊接必须采用小规范。

e 焊工施焊前，应复查结构的组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求应修整合格方可施焊。

f 对接接头、T形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。

引弧和引出的焊缝长度应大于20mm。

焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。

g 焊接时，焊工应遵守焊接工艺规程，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。

h 焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。

4.5 吊装设计及受力计算4.5.1 火炬筒体顶部回转悬臂桅杆设计、计算4.5.1.1受力计算其设计示意图见图4-3，受力图简化如下：计算重量：式中：Q —设备重量 2500Kg （最大起吊重量）q —索具重量 500 Kg K —动载系数 1.1 故P=3300Kg起吊滑车组出绳端拉力：S 1=PK 0n式中：K 0—导向滑车阻力系数，查《石油化工吊装工作手册》取1.04 n —导向滑车数，取为1 故S 1=1.04×3300=3432Kg 卷扬机所需牵引力：S=PK 0nn —导向滑车数，取为3；故S=3712Kg 跑绳选用：取安全系数K=5，破断力为 P P =SK=3712×5=18560Kgf查《石油化工吊装工作手册》取钢丝绳φ19.5-6×37+1，其抗拉强度为140Kgf/mm 2，破断拉力为19750Kgf 。