30万吨合成氨工法

五、工艺流程及操作要点：
（一）施工工艺流程见《一段转化炉安装工艺流程图》（附图一）：
（二）操作要点（本炉安装过程中的一般施工方法，如基础、材料验收及处理等只要按规范执行即可，此略）：
1、炉体组装
一段转化炉炉体结构的安装工艺有较大的相似之处，而以辐射室组装难度最大，组焊工艺也最为典型，故以辐射室墙板的安装为例来说明结构部分的操作要点（辐射段以外的结构部分略）。
c组对:考虑到墙板上的每块钢板较大,满百度文库后中部极易产生凸凹不平现象(钢板周边纤维焊后收缩所致),故采取以下措施:
1).钢板放在立柱下面,以便依靠立柱的压紧力和平台的支撑力减少其向下凸出,依靠板外的各种加强梁(分正式的和临时加固用的)减少或限制其向上凸出.
2).各零部件按所划基准线摆好后,对其尺寸作一次全面检查,其总宽度方向应留出焊后收缩量,一般为5—8mm(总宽尺寸大者取大值,一般一条对接焊缝留1—1.5mm的收缩间隙)。
图1
（2）组焊要领
a由于墙板的平整度及几何尺寸外商要求的相当严格，所以要想保证其组焊质量，首先必须有一个好的组对用工作平台，要求平台有足够的刚度，整体平整度不大于5mm（推荐采用δ=25mm的钢板，下铺型钢，用斜铁找平，细石砼灌实），平台尺寸以能满足两块墙板同时组对为好。
b放样与画线：在组对平台上先画出所要组对的单片墙板的轮廓线，应反映出每根立柱的中心线,每根横梁及加强工字钢的位置线,每张钢板的轮廓线,烧嘴及门类的开孔中心线,然后用洋铳打出各线的位置,并用色笔标明.
30万吨/年合成氨一段转化炉工法
一、工程概况和工程特点：
（一）工程概况
一段转化炉是现代大型化肥生产工艺中较为常见的设备，是一台集燃烧与热交换工艺与一体的大型设备，也是合成氨工艺中最关键的核心设备之一。主要由辐射段、对流段、支撑钢结构、物料输送线、透平排气筒、风机、烟囱、风管及烧嘴（燃烧器）、门类等附件组成。
3).先对所有构件进行点焊之后，再次复测其各部尺寸，此时其总宽度方向偏差应保证在+3mm—+5mm之间。其余对角线之差、横梁间距等项应严格保证允许范围内。
d焊接：经组对完毕并检查确认无问题的墙板，方可采用小线能量（小直径焊条、小电流快速焊接等）按分段退焊或分段跳焊的程序进行焊接，具体见图2。
图2
e立柱焊接变形的预防：
对流段位于炉体的上部，其内部水平装有四组对流盘管，按工艺作用可分为进料预热、蒸汽一、二级过热、锅炉给水、混合物料预热等。每组盘管由5块管板定位并支撑于两侧立柱上，管束两端由弯头箱封闭；对流段的底部布置有一组热风管（也来自透平排气管），用于补充炉内所需的部分热量，对流段的上部安装有集烟箱、引风机和烟囱等，炉子燃烧的废气经该部分组件依次排入大气。
三、适用范围：
本工法适用于石油化工生产中大型立式、散装化工用炉的安装施工，其它类型的炉子的施工可参照本工法进行。
四、工艺原理：
利用统筹网络计划原理，合理安排施工顺序，通过抓住大型立式散装炉（以一段转化炉为例）安装过程中的关键质量控制部位（如炉体组装质量）和制约整个工程进度的主要工序（如对流管安装），来带动其他作业面的全面展开。
（1）辐射室墙板均为散件到货，为了保证制作质量，提高工作效率，减少高空作业，并避免安全事故的发生，我们在考虑到机具的能力及组合件的刚度的条件下，经分析研究后，决定对整个辐射室部件进行科学地分解，而后在地面进行组对、焊接，再分片吊装就位。具体分片组合设计如图1：即主要分为6大片（指含立柱，图中实线部分，可以直接吊装就位）和6小片（指不含立柱，图中虚线部分，须从上方插入），剩余少量构件的安装方法可以灵活掌握。
1).由于立柱为H型钢制成,其一端翼板将直接与墙板焊接（且中间立柱的翼板两侧与墙板焊接，而边缘立柱的翼板只有一侧与墙板焊接），如图3：
图3
立柱焊后可能产生以下变形，如图4和图5：
2).预防产生焊接变形的措施：
对图4，在焊接前可先在立柱两端和中间各加以挡板，然后再焊接，以强制限制其变形（即刚性固定防变形法）见图6：
二、工法特点：
本工法是在乌鲁木齐石化总厂第二化肥厂30万吨/年合成氨装置中一台由意大利Kirchner公司设计的一段转化炉的安装工程的基础上开发的，在施工中由于对构件进行了科学的组合划分，制订了详尽合理的焊接防变形施工措施，安装采用了流水作业和独特的对流管模块式整体吊装工艺，从而极大地提高了工作效率，有效地控制了组装中的焊接变形，保证了施工质量，减少了高空作业，加快了工程进度，大大地缩短了工期（工期在外商供货影响一个月的情况下,仍比甲方要求工期缩短64天，比外方提供的工期缩短四分之一），避免了安全事故的发生，取得了明显的经济和社会效益。
辐射段位于炉体的下部，其内部沿长度方向竖直布置着88根辐射管，辐射管顶端通过上集合管与对流段的进料预热器盘管相接，下部通过物料输送线与二段转化炉相连，辐射段两侧墙对称装有104套燃烧器（分为上下两排），四周墙上布置有人孔、视孔、防爆门、热工仪表套管等各种附件，辐射段的外部两侧布置有四组来自蒸汽透平排气筒的热凤管，用于提供烧嘴燃烧时所需要的氧气。
转化炉主体结构总长23.5米，宽6.596米，高29.122米（烟囱顶部标高47.010米，透平排气筒顶部标高38米），钢结构上设计有一个楼梯间和8层平台供行人上下。
转化炉安装主要实物工程量见附表（表二）
（二）工程特点
由于该炉体体积庞大，金属总重达1100吨（其中结构部分重400余吨），故不可能在工厂整体制作好后运至现场安装，因此各种构件多为散件到货，这样，在施工时会经常碰到现场组焊的问题；同时，又由于其炉体壁板厚度极薄（多为4~5mm）整体刚性很差，焊接过程中极易产生变形，而与之相关的后续作业（筑炉等工序）对其墙板的平整度要求相当严格，故如何提高其组装质量，是该炉施工面临的首要难题；另一方面，该炉的四组对流盘管单重达120吨，安装高度在+18米以上，由于外商未考虑其安装工艺，管束上也未有可供吊装的吊点，所以如何将其顺利吊装就位是本炉施工的又一难题；再者，该炉炉管材质众多（包括800HT，P22等），且焊口均为固定口，焊接难度较大是本炉施工的第三特点；