杭氧60000Nm3h空分装置工程施工设计方案

杭氧60000Nm3/h空分装置施工方案

一：工程概况

本工程是梅塞尔气体有限公司60000Nm3/h空分装置的一期工程，用于建造一套60000Nm3/h 的空分装置，包括液化和充瓶系统。工程占地面积为26300平方米。总投资额为11000万元，预期于2004年3月投产。天辰化学工程公司负责工程的设计工作，山河监理公司负责工程监理。主体设备中空分冷箱由杭氧制造，氧压机由杭氧供货，空压机、氮气压缩机、膨胀机DCS系统、分析仪表及部分阀门采用进口设备。在业主和监理公司管理下，施工单位以包工、包料、包工期、包质量的总包方式承接施工。整个工程土建交安于11月中上旬，安装工程总工期为150日历天。本工程在施工过程中，必须做到合理规划场地、科学组织、统筹安排和采用先进的施工技术和施工工艺。确保本工程优质、安全、正点完成。

二：编制依据

1、杭氧提供的冷箱部分的设计施工图及工艺流程图

2、杭氧提供的冷箱安装施工说明

3、杭氧提供的安装施工规范

4、金属制件的除油清洗HT8009-88

5、大型空分设备安装技术规范HTA1107-93

6、铝制空分设备安装焊接技术条件HTA5411-2001

三：主要施工技术措施

1. 冷箱底板的安装

在冷箱底板安装前，会同业主现场代表、监理工程师及土建承包商对基础进行验收。在基础上应明显地标识标高基础线和纵横中心线，并应有沉降观测点，基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷，按照杭氧及天辰设计院的图纸对基础的尺寸进行复测检查，其允许偏差应符合杭氧的图纸及GB50231-98规范要求。

基础处理

基础验收合格后，用水准仪测量基础底板标高,应满足设备图纸的要求，空分基础表面混凝土水平度不应超过5/1000,全长不应超过15mm.基础底板及底板间的水平度不应超过1/1000.下塔支架,粗氩塔Ⅱ支架基础底板及底板间水平度不大于1/1000。然后将基础上的碎石、泥土、积水等杂物清理掉。如果基础底板的水平度超过图纸的要求，那就需要用钢板在基础底板上面找平，钢板的宽度要与冷箱板的骨架的型钢相同，找平后，用水准仪测量，水平度不应超过图纸要求且全长不应超过2mm。

2. 冷箱板的安装

基础底板标高校正好后，即可进行冷箱板的安装，在安装冷箱板时相邻两面可在地面上预拼装成整片或角型，每片对角线长度误差及四边垂直度误差如下：

尺寸公差带

大于至

1000 2000 ±3

2000 4000 ±4

4000 8000 ±5

8000 12000 ±6

12000 16000 ±7

16000 20000 ±8

20000 ±9

λ基础框架与骨架型钢间可用薄钢板衬垫调整箱板上端面水平。衬垫的钢板其宽度应与相应的型钢尺寸相同。

λ骨架间的安装螺母与螺栓应点焊牢，骨架间的型钢其内侧为间断焊，间距为150mm，焊缝长50mm。其外侧为连续密封焊，整个冷箱外的连续焊必须保证冷箱的气封性要求。

λ下部冷箱板安装完毕，并再次校正无误后，即可进行基础框架灌浆。

λ冷箱安装垂直之偏差≤1.5/1000，但冷箱总高垂直偏差不得大于20mm。

冷箱内的设备吊装的方法如下：

冷箱板的第一层先留两块板不装，第二层冷箱板留两块板不装，已装的冷箱板与基础底板牢固焊接好，冷箱板的标高及垂直度调整好。

在吊装铝制压力容器时，应采取保护措施，以防止损伤表面。

设备的安装采用集中安装，将下塔、粗氩塔Ⅱ及主换热器的支架安装好，先将下塔与冷凝蒸发器组合、粗氩塔Ⅱ下段及主换热器就位并调整垂直度，下塔的吊装应用随机吊耳。就位后，用铅垂线在塔四周检查其垂直度。如不垂直，可在其底座下面衬垫薄钢板。其尺寸应与支架面宽度相此三台设备采用120t吊车吊装，吊装的参数如下：

下塔与冷凝蒸发器组合的吊装：

λ吊装参数

外形尺寸：~ 19910mm

设备重量：~21.25t

设备就位位置：冷箱内2200mm高的下塔支架上

就位标高：~21790mm

λ吊装方法：

下塔与冷凝蒸发器组合是冷箱内最重的设备，数量共有一台,根据该设备重量及就位高度，拟采用进口全液压120t汽车吊吊装就位，吊车型号为TG-1200M. 25吨吊车抬尾,根据120t汽车吊性能表，取吊车工作半径11m，吊车臂杆长度34.8 m，此时额定荷载为23t，大于吊装荷载，满足吊装要求，在设备吊装竖立过程中，采用一台25吨液压吊车提吊设备尾部，按提吊设备尾部的荷载为设备重量的一半，则尾部提吊荷载为13t，根据液压吊车性能表取吊车工作半径7m，吊车臂杆长度9.5m，此时额定荷载为13.7t，大于提吊设备尾部的荷载，满足吊装要求。

λ吊装场地的处理

吊装场地必须按要求用道渣将路面铺设好.而且用压路机将路基压实至16吨/m2地耐力。

λ吊装机械性能选用

TG-1200M吊车臂长L=34.8米

工作半径R=9米

额定起重量Q=25吨

25吨汽车吊臂长L=9.5米

工作半径R=7米

额定起重量Q=13.7吨

λ设备吊装用索具计算

设备总重量21.25吨+吊钩重1.6吨+索具重300千克=23.15吨.

采用4根钢丝绳, 每根垂直受力为6吨,

设α=600,则sinα=F/F1 F1=F/sin600=6.93吨

绳长取为4.5米,取安全系数为5倍,

钢丝绳破断拉力应大于6.93T×5=34.65吨

λ吊装平面布置

吊车站在设备基础的西面进行吊装，吊装的立面示意见图1 （吊装立面示意图）。

索具配备

卸扣：15t 2 个

吊索6×37-Ф52 2根每根长度20m，两弯四股

提吊设备尾部吊索：6×37-Ф52 一根长度16m一弯两股

图1：下塔与冷凝蒸发器组合吊装立面示意图

下塔与冷凝蒸发器组合吊装平面图

其它设备在冷箱内的摆放位置如下图

设备安装的顺序如下：

λ下塔与冷凝蒸发器组合--------粗氩塔Ⅱ与粗氩冷凝器组合--------粗氩塔Ⅱ下段-------上塔上段--------上塔下段--------粗氩塔Ⅰ--------粗氩液化器------膨胀空气冷却器--------纯氩塔与纯氩冷凝蒸发器组合------主换热器

λ设备都放进冷箱后，即可进行其余冷箱板的安装。冷箱立板安装完后，在冷箱顶上安装两根用于吊装的H型钢（220），分别位于下塔及粗氩塔Ⅱ的中心。摆放位置如上图。冷箱内其他设备的就位采用卷扬机牵引吊装就位。

λ设备的焊接

冷箱内设备对口的焊缝四条λ

粗氩塔Ⅱ一条λ

上塔下塔两条λ

λ纯氩塔一条

λ主冷与上塔对接的焊口采用双人双面同时横焊，担任塔体环缝焊接的焊工应按规定要求经考试合格持证上岗。双面横焊前应焊接模拟焊接试板，焊接试板的焊接环境、工艺条件、焊工、氩气等应与实际产品施焊时一致。模拟试板焊接应进行100%X射线照相，不低于JB4730Ⅱ级要求。模拟试板合格后方可进入塔的组对、焊接。

1、施焊前的准备工作

λ脚手架必须安全牢固，脚手架平面至焊缝的高度以1400mm为宜。4台手工氩弧焊机，预热用的乙炔及氧气。

λ主冷及上塔焊口附近的周长要复查一遍，以防止周长偏差超标而无法焊接。

λ坡口准备，用机械方法清理焊接区域，按下图所示加工坡口。

λ焊口组对用的工具准备

焊口组对用的工具采用不锈钢及铝板制作，如下图：

2、塔体的焊接

λ定位焊及正式焊接不得在雨天或相对湿度80%以上的环境下进行。

λ组对定位焊必须保证板边错边量及塔体垂直度，上塔垂直度允许偏差1/1000且不得超过8mm。

λ焊接顺序应根据定位焊后塔体的垂直度及塔板水平度确定，利用焊后变形来进一步矫正垂直度及水平度。