静设备安装工程质量监督讲义 下载本文

第一讲 静设备安装工程质量监督

第一节 概述

一、概述

静设备是指石油化工各类装置及油田储运工程生产过程中的专用静止设备,包括塔、反应器、换热器、储罐、球罐、锅炉、工业炉、过滤器、分离器等。静设备安装工程在石油化工装置和油田储运工程建设中占有非常重要的地位,通常,在静设备的制造、安装方面的投资往往占总投资的60%左右。是工程质量监督工作的重点。 二、静设备的分类

1、按照静设备在工艺过程中的作用可分为以下几类:

(1)反应设备:如反应器合成塔、再生器、反应釜、聚合釜等。 (2)分离设备:分馏气提塔、各种类型的分离器、过滤器等。 (3)换热设备:各种换热器、冷凝器、冷却器等。 (4)混合设备:带搅拌器的各种混合器。 (5)加热设备:各种类型的工业炉。

(6)储存设备:容器、拱顶罐、浮顶罐、气柜、球罐等。 2、按结构形式静设备可分为以下几类

(1)容器类:除工业炉、拱顶罐、浮顶罐和气柜外,其余的静设备均有一个承受压力的外壳,所以一般均可称为容器(包括球形贮罐)。

(2)工业炉类:主要承受压力的元件是炉管,钢结构部分是形成炉膛等的支撑体系。

(3)贮罐类(不包括球罐):其结构为圆柱体或多面体。除介质静压外不承受其它压力。

3、从安装角度静设备可分为以下几类

(1)整体到货设备:设备整体在制造厂全部制造完毕并经检验合格,运至现场可直接进行安装的设备。

(2)分段到货设备:设备分若干段在制造厂制造完毕,运至现场后需进行组焊和安装的设备。

(3)分片到货设备:设备的单片(件)的制作在制造厂完成,运至现场后,现场进行组焊。如大型催化装置的两器、球罐等。

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(4)由原材料在现场(包括预制场)完成制作和安装的设备。如各种工业炉。

4、按压力等级分可分为:

(1)常压设备:设计压力低于0.01Mpa。 (2)低压设备:设计压力0.1Mpa≤p<1.6Mpa。 (3)中压设备:设计压力1.6Mpa≤p<10Mpa。 (4)高压设备:设计压力p≥10Mpa。

5、《压力容器安全技术监察规程》》质技监局锅发[1999]154号中对压力容器按其设计压力、容器在生产工艺过程中的作用原理、安全监察管理三个方面进行了分类:

(1)压力容器按其设计压力,可划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级,具体划分如下:

1)低压(代号L)0.1MPa≤P<1.6MPa; 2)中压(代号M)1.6MPa≤P<10MPa; 3)高压(代号H)10MPa≤P<100MPa; 4)超高压(代号U)P≥100MPa。

(2)按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器四类;

(3)为了有利于安全监察管理,压力容器又分为一类、二类、三类:(划分略)

压力容器的安全监察规程规定,下列压力容器在安装前,安装单位或使用单位应向压力容器使用登记所在地的安全监察机构申报压力容器名称、数量、制造单位、使用单位、安装单位及安装地点,办理报装手续:

(1)第三类压力容器;

(2)容积大于等于10m3的压力容器;

(3)蒸球:一种球型蒸煮器,间隙生产纸浆的球形回转式蒸煮器。 (4)成套生产装置中同时安装的各类压力容器; (5)液化石油气储存容器; (6)医用氧仓。

三、静设备安装工程的特点

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1、施工难度大

由于静设备结构复杂、体积庞大、吨位大,所以安装难度大,如60万吨/年乙烯装置丙烯精馏塔塔高92.1米,直径8.4米,本体重700多吨,整体到货,其安装难度就相当大。

2、施工工艺复杂

由于静设备自身的特点,决定了在安装方面涉及的技术门类多,交叉作业多。诸如吊装技术、焊接技术、热处理技术、组装技术、无损检测技术、衬里技术、统筹技术等等,所以必须通过合理的工艺过程将各种技术进行有机的组合,来完成整个工程的施工,这个工艺过程是十分复杂的。

3、程序性强

静设备安装的程序性强表现在两个方面:一方面就整个装置的静设备安装,必须根据每台设备的位置(平面布置和标高,在地面上还是框架上)以及所采用的吊装方法制定出安装程序;另一方面就每台设备的安装同样需要根据其结构和施工方法制定出安装程序。所以静设备的安装表现了很强的程序性。

4、安装方法的多样性

由于静设备有整体到货、分段到货、分片到货、原材料制作和安装等多种类型。这就决定了静设备安装方法的多样性,整体到货的静设备的安装比较简单;而由原材料制作和安装的静设备安装就比较复杂。

5、安装工期长

就一个装置的静设备而言,其安装工期约占整个工期的1/3~2/3。而工业炉类设备的安装有的甚至跨越整个装置的安装期,成为整个装置安装工期中的主要矛盾线。

6、安装必须遵守“安全技术监察”规定。

在静设备中的容器大部分属于《锅炉压力容器安全监察暂行条例》管辖的范围,安装该类设备必须符合《压力容器安全技术监察规程》的要求,安装单位必须取得相应的资质,建立质量保证体系,接受安全技术监督部门的监督。

7、质量要求高。

由于静设备是装置的躯干和核心,又在高温、高压、易燃易爆的工况下

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运行,一旦发生了事故,将是灾难性的,加之大多属于安全技术监察的范围,所以其制作和安装的质量要求特别严格。

四、施工、验收及工程质量监督的依据 1、主要技术标准: (1)验评标准

SH3514-2001《石油化工设备安装工程质量检验评定标准》 (2)施工验收规范

《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号 《钢制压力容器》 GB150—1998

《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236—98 《钢制管壳式换热器》GB 151-1999 《球形储罐施工及验收规范》GB 50094-98 《钢制塔式容器》 JB/T 4710-2005 《钢制卧式容器》 JB/T 4731-2005 《钢结构工程施工及验收规范》GB 50205-95

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236-98 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB 50128-2005 《钢制焊接常压容器技术条件》 JB/T4735—1997 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB 4708-2000 《承压设备无损检测》JB/T 4730-2005

《金属熔化焊焊接接头射线照相》 GB/T3323-2005

《催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范》SH 3504-2000 《乙烯装置裂解炉施工技术规程》SH/T 3511-2000 《石油化工铝制料仓施工及验收规范》SH 3513-2000 《管式炉安装工程施工及验收规范》SH 3506-2000

《石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准》SH 3524-1999 《石油化工低温钢焊接规程》SH/T 3525-2004 《石油化工异种钢焊接规程》SH/T 3526-2004 《石油化工不锈钢复合钢焊接规程》SH/T3527-1999

《石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范》 SH/T 3528—2005

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《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH/T3530-2001 《立式圆筒形低温储罐施工技术规程》SH/T 3537-2002

《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH 3085-1997 《石油化工塔盘设计规范》SH 3088-1998

《石油化工管式炉轻质浇注料衬里工程技术条件》SH/T 3115-2000 《隔热混凝土衬里技术规范》SH 3531-2003

《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T 3532—2005 2、其它监督依据

如设计文件、设计变更、施工方案等。 3、强制性标准条文(略)

第二节 到货设备的检验与基础验收

监检点的设置:对于整体到货的压力容器,其监督点的设置有四个必检点,即:基础验收、换热类设备安装、主体安装、压力试验。

一、设备到货检验 (一)到货检验的依据

设计图纸和有关设计文件、定货合同和相关标准。 (二)到货检验的内容

到货检验的内容包括两部分,一是资料审查,二是实物检查。 1、整体到货设备验检(以压力容器为例)

(1)资料审查。整体到货设备至少应对下列资料进行审查: 1)装箱单; 2)产品合格证 3)设备说明书:

①、设备特性:设计压力、实验压力、设计温度、工作介质、容器类别; ②、制造竣工图及设计修改证明文件; ③、主要零部件表;

④、设备的热处理状态及禁焊等特殊说明; 4)质量证明书:

①、产品主要受压元件使用材料一览表(包括焊材),包括受压元件名称、件号、使用材料(牌号、规格、炉批号、生产单位、供货状态、入厂材料标

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识)、化学成分、机械性能(包括数据来源);

②、产品焊接试板力学和弯曲性能检验报告; ③、压力容器外观及几何尺寸检验报告;

④、焊缝无损检测报告(RT、UT、MT、PT)及射线检测底片评定表; ⑤、热处理检验报告; ⑥、压力试验检验报告; ⑦、产品制造变更报告;

⑧、钢板、锻件及受压零部件无损检测报告。 5)产品铭牌拓印件;

6)压力容器产品安全质量监检证书(非压力容器除外)。 7)其他技术文件;

●竣工图样上应有设计单位资格印章(复印章无效)。若制造中发生了材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸变更等,制造单位应按照设计修改通知单的要求在竣工图样上直接标注。标注处应有修改人和审核人的签字及修改日期。竣工图样上应加盖竣工图章,竣工图样上应有制造单位名称、制造许可证编号和“竣工图”字样。

(2)实物检查

1)数量清点。以合同、装箱单或到货清单以及图纸为依据,对到货实物开箱清点,并做好记录和签证,作为移交凭证。

2)外表和几何尺寸质量检验。主要内容为:

①设备的内外表面不能有伤痕、裂纹、气泡、结疤、折叠、夹渣、锈蚀和变形等缺陷;

②设备的主要几何尺寸符合要求; ③管口方位符合装配图的要求;

④机械加工面、法兰表面,无裂纹毛刺,加工尺寸应准确; ⑤设备内件尺寸应符合图样和技术要求;

⑥设备支座的平直度:

3)内部件是否已安装齐全或以零配件到货的附件及附属设备质量是否符合要求。

4)有热处理要求的设备容器,管托架梯子平台垫板是否无已焊好。

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5)对设备质量有怀疑时可做下述复测: ①、焊缝的无损检测; ②、筒体或其他部位的测厚; ③、筒体的表面无损检测;

④、各种材质的光谱分析,金相组织检查,硬度检测等; 6)铭牌检查

①、压力容器必须在明显部位装设铭牌;

②、铭牌内容和形式应符合《压力容器安全技术监察规程》附录六的要求,包括制造单位名称和制造许可证编号、产品名称、产品编号、容器类型、产品标准、容器净重、容积、设计压力、最高工作压力、耐压试验压力、设计温度、介质、制造日期及监检标记等内容。

(3)检查方法及手段:

外观检查、测量、测厚、拍片、合金材料光谱分析等。 2、分段到货设备检验

(1)资料审查。除整体到货设备资料中的“压力试验报告”和“铭牌复印件”外,其余资料与整体到货设备相同。

(2)实物检验。实物检验与整体到货设备检查的内容基本相同。因其分段到货,应重点检查两相邻接口的周长差、圆度、四条中心线的标识是否清晰。端面的平整度应不大于2mm,周长差应能满足错口的要求,不大于πb(b为错口允差)。如塔类设备应检查同一段上下口的基准圆是否清晰,两基准圆的距离差、基准圆至端面的误差值等。裙座底板上的地脚螺栓孔中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允许偏差均不得大于2mm。

3、加热炉管路系统成品和半成品的到货检验

加热炉管路系统成品和半成品件是指制造厂制造的弯头、集合管、翅片管、钉头管、转化炉的辐射管、裂解炉辐射管、对流管、各种盘管以及支吊悬挂系统的构件等。

制造厂应提供上述成品、半成品的制造合格证和质量证明文件,其规格、数量以及管道组成件、焊接材料的化学成分、力学性能、热处理状态应符合设计文件和相应材料标准的规定。

炉管、盘管的焊缝质量、无损检测、试压、通球试验应符合设计文件和

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相应标准的规定。

炉管、管道组成件及弹簧支吊架经外观检查应无变形、锈蚀、损坏以及超标缺陷,其外观尺寸以及弹簧支吊架的承载能力等正确无误。

高压管道组成件应按《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002的规定进行检验。

炉管在安装前,无耐压强度试验合格证明的或在现场制作的转化炉和加热炉的单根辐射管,在安装前应进行耐压试验,试验压力应符合设计文件的规定。试验时间保持不少于1min,以无渗漏或无压降现象为合格。

二、设备基础验收

(一)通用规定

1、设备安装施工前应对设备基础进行验收。验收人员应由施工单位的交接方、建设单位、监理单位等组成.,对于大型设备还应有设计单位参加。

2、基础施工单位应提交质量合格证明文件、测量记录及其他施工技术资料;基础上应明显划出纵横坐标轴线、标高基准线;设计要求做沉降观测的设备基础应有沉降观测基准点。

3、设备安装单位,应对设备基础进行检查,复测;基础混凝土强度、几何尺寸、外观质量应达到要求,周围土方已回填、夯实、整平,地脚螺栓无损坏、不生锈、螺帽配齐后,有关方签字办理交接手续。

4、验收检查内容: (1)资料

验收前,基础施工单位应提交必要质量证明文件: ①、试块强度试验报告; ②、隐蔽记录; ③、施工记录; ④、评定资料。 (2)现场:

①、设备基础应首先进行外观检验,不得有裂纹、蜂窝、孔洞及露筋等缺陷。

②、基础的强度应达到设计要求的70%以上;设备找平调整,把紧地脚螺栓时,应达到设计强度后方可进行。

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③、基础的坐标、标高、中心线及几何尺寸、表面凸凹度及水平度是否符合设计及规范要求。

④、地脚螺栓数量、规格、材质、标高,相邻两螺栓间距(中径)、螺帽等。

⑤、卧式设备两基础间距滑动端滑动垫板的厚度、宽度、长度及标高、水平度、表面质量。

(3)检查方法手段: ①查看资料记录;

②实测实量:(水准仪、水平尺、钢尺、回弹仪等。) 一般设备基础的外观质量和允许偏差应符合下表的规定: 设备基础尺寸和位置的允许偏差 项 目 基础坐标位置(纵、横轴线) 基础不同平面的标高 基础平面外形尺寸(凸台上平面外形尺寸0、-20;凹穴每米 基础上平面的平面度 全长 每米 竖向偏差(垂直度) 全高 预埋地脚螺栓 标高(顶部) 中心距(在根部和顶部测量) 中心位置 预埋地脚螺栓孔 深度 孔壁铅垂度 (二)立式圆筒形钢制焊接储罐基础验收 油罐基础的表面尺寸,应符合下列规定: 1、基础中心标高允许偏差为±20mm。

2、支承罐壁的基础表面,其高差应符合下列规定:

1)有环梁时,每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm;且整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm;

2)碎石环梁或无环梁时,每3m弧长内任意两点的高差不应大于6mm,且整个圆周长度内任意两点的高差不得大于20mm。

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允许偏差(mm) ±20 0; -20 ±20 ≤5 ≤10 ≤5 ≤10 0,+10 ±2 ±10 +20; 0 ≤10 3)当罐壁置于环梁之上时,环梁的内半径不应有正偏差;当罐底板置于环梁内侧时,环梁的内半径不应有负偏差。

3、沥青砂层表面应平整密实,无凸出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。沥青砂层表面凹凸度应按下列方法检查:

1)当油罐直径等于或大于25m时,以基础中心为圆心,以不同直径作同心圆,将各圆周分成若干等分,在等分点测量沥青砂层的标高。同一圆周上的测点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。同心圆的直径和各圆周上最少测量点数应符合下表的规定。

2)当油罐直径小于25m时,可从基础中心向基础周边拉线测量,基础表面每100m2范围内测点不得少于10点(小于100m2的基础按100m2计算),基础表面凹凸度允许偏差不得大于25㎜。

第三节 容器类设备安装工程的质量监督

一、整体到货设备的安装

整体安装的设备是油气田安装最多的设备,按其结构形式可分为立式和卧式两大类。

立式设备或容器主要有分离器、再生器、反应器、塔器等,其基础主要受正压力、风荷载的摇摆拉压应力。

卧式设备容器主要有各种卧罐、各类换热器、冷凝冷却器、反应釜等,主要受正压力、水平推拉剪应力。根据其性质及受力不同,有如下特点:

1、立式设备一般为整体独立基础,设备在基础上不滑动。

2、卧式设备一般为分开的成对基础,也有根部一体上部分开的成对基础,整体基础较少。因卧式设备存在轴向伸缩问题,故设备在基础上有滑动。

(一)容器类设备安装通用程序

到货检验→基础验收→吊装就位→找正→二次灌浆→找正复查→试压→

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内件安装→清扫封闭→气密性试验→资料整理→交工。

(二)整体到货设备的安装 1、开工条件

(1)基础验收合格,基础周围及施工范围内已回填; (2)设备到货已经验收,并准予安装; (3)施工方案和技措已经批准; (4)施工机具已准备完毕。 2、设备吊装就位 (1)吊装方法

目前国内设备吊装方法有二种,一是用吊车进行吊装;二是用双桅杆滑移法进行吊装。设备吊装中采用哪种方法,由设备的重量、体积、高度、现场条件、吊装机具来决定,并编制技术方案,经过经济技术比较,进行方案优化后确定。

(2)设备就位前的基础处理和垫铁设置

1)基础处理。设备就位前对混凝土基础应作必要的处理。放置垫铁处及周边50mm的混凝土基础表面应铲平,垫铁与基础应接触良好,做到不晃不翘。

2)垫铁放置。(《油田油气处理用钢制压力容器施工及验收规范》SY/T 0448-97

①、垫铁应布置在靠近地脚螺栓和底座有加强筋部位的下方,且每个地脚螺栓旁边至少有一组垫铁,垫铁组均布在地脚螺栓两侧,并尽量靠近地脚螺栓;

; ②、相邻两垫铁组间的距离应为 500-800mm,

③、垫铁应布置在靠近地脚螺栓和底座有加强筋部位的下方,且每个地脚螺栓旁边至少有一组垫铁,垫铁组均布在地脚螺栓两侧,并尽量靠近地脚螺栓;

④、斜垫铁应成对相向使用,其搭接长度不小于全长的 3 / 4 ,偏斜角度不应大于3°;

⑤、垫铁组的高度宜为30~70mm,每组垫铁不超过4块;

放置垫铁处的混凝土基础表面应铲平,其尺寸应比垫铁每边大50mm; ⑥、

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⑦、垫铁与基础接合面应均匀接触,接触面积应不小于70%。

⑧、使用斜垫铁与平垫铁调平时,每一组垫铁应放置平稳,接触均匀,垫铁组应超过设备地脚螺栓的中心。垫铁端面露出设备底板外缘的长度应为10-30mm;设备调平后,每组垫铁均应压紧,并用手锤逐个锤击听音检查,灌浆前垫铁之间进行定位焊。

3、设备的找正

(1)找正的基准。一种是以土建交接时,每台设备基础上标出的十字线(X、Y轴)和标高线为基准进行找正。这种选择基准的方法,称为分散基准法。另一种方法是整个装置(厂房)选择一个点(X、Y、Z)为找正基准,测量每台设备,进行找正。这一种方法称为统一基准法。一般厂房内的设备安装找正常选用统一基准法。

设备本体的找正基准:垂直度和水平度的找正基准是设备轴线或设备上的方位划线;标高的找正基准一种是以设备地脚板下表面为基准;另一种以距立式设备下封头与筒体焊缝一定距离(如100mm或50mm)的找正标准线为基准(此时安装图中应注明此标准线的标高);而对卧式设备则以轴线为基准。显然,后一种更精确。

事实上,对于有些设备单靠上面所规定的基准线是很难测量的,这时应补充测点进行测量,其补充测点应选择:主法兰口、水平或铅垂轮廓面、以及其他指定的基准面或加工面。

(2)找正的方法与要求。

找正的方法是通过调整垫铁和设备的位置,并测量基础上的基准与设备上的基准间的有关数值,使其达到标准和规范要求。

立式设备的垂直度,需用经纬仪测量设备外轮廓线的垂直度来确定。卧式设备的水平度可以通过测量处于水平位置的两条轴线的标高来确定,也可以用玻璃管水平仪直接测量其水平度。

事实上,对于有些设备单靠上面所规定的基准线是很难测量的,这时应补充测点进行测量,其补充测点应选择:主法兰口、水平或铅垂轮廓面、以及其他指定的基准面或加工面。

设备找正后做好记录,将垫铁间进行点焊。 (3)找正应注意的问题

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①、找正与找平应在同一平面内互成直角的两个或两个以上的方向进行; ②、高度超过20米的立式设备,为避免气象条件的影响,其铅垂度的调整和测量工作应避免在一侧受阳光照射及风力大于4级的条件下进行;

③、设备找平时,应根据要求用垫铁(和其他专用调整工具)调整精度;不应用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法进行调整。

④、对内件有水平度要求的设备如塔类设备的塔盘和反应器内件等,在设备找垂直度的同时应测量内件的水平度,并应进行综合调整使其均能满足规范要求。不能用把紧螺栓的方法调整垂直度和水平度。找正调整后的垫铁应露出底板10~20mm。垫铁组伸入底座环底面的长度应超过地脚螺栓且保证裙座受力均衡。

⑤、对于卧式设备(特别是换热设备)滑动端地脚螺栓与相应的长圆孔两端的间距应符合图样要求,必要时应进行扩孔,以满足热膨胀的需要。

4、地脚螺栓与垫铁安装应注意的问题:

(1)垫铁摆放位置应靠近螺栓两侧;底部要平整与基础接触面要大于75%;每组垫铁不超过4块,斜铁表面必须平整并应成对安装;每组垫铁高度对中小型设备一般为30~60mm,大型设备一般为70mm;垫铁找正找平后必须相互点焊固定成一体,垫铁不能与设备底座焊接;地脚螺栓表面应涂防锈脂;螺帽一般为双螺帽且下层有垫片。

(2)对于有滑动要求的设备,滑动端找平时垫铁宜加在板底下且与板固定并考虑受力面积;卧式设备滑动端底座不平时应处理,对微量的翘曲不平应在两接触面之间加铜皮等找平,滑动板上表面焊渣、毛刺及氧化渣等应清理干净确保滑动无阻,水泥抹面不能高出滑动板面;固定端为单螺栓一次拧紧固定,滑动端(长条)为双螺帽,第一个螺母拧紧后退两扣,然后再将第二个螺母拧紧。

(3)对于立式设备,应考虑设备本体与钢结构、不同温度状态设备之间受温度的影响。如:轻烃回收工程中再生干燥器的联合平台与设备本身之间的连接,由于三台设备在某一时间内的温度相差较大,如果是刚性连接,将在设备与平台之间产生很大的约束应力,这一应力有时甚至会造成平台支撑架底脚撕裂。

(4)检查内容

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①、立式设备的安装 A、垫铁隐蔽检查

垫铁组数、块数、规格、位置、接触面积及相互焊接情况。 B、设备的中心线位置、方位、标高、水平度、垂直度检查 检查依据:a.施工图;b.规范及标准: C、检查方法手段

钢尺、水平尺、磁力线坠、榔头、经纬仪。 ②、卧式设备的安装

A、滑动端支座底版的水平度、双螺母、螺母与垫片间隙与琐紧、滑动面检查。

B、固定端垫铁隐蔽:同立式设备。 C、轴线、标高、水平度检查 检查依据:施工图、规范

检查方法:钢尺、钢丝、水平尺、榔头 ③、安装后复查

A.资料;B.外观检查、测量;C.螺栓是否拧紧;(用榔头敲,听声音。). 5、隐蔽验收与二次灌浆

(1)隐蔽验收。找正完后应组织隐蔽验收。隐蔽验收检查的内容包括设备位置、垫铁设置、数量、高度、每组垫铁块数、点焊固定情况,并对找正的有关数据进行确认。验收合格后填写隐蔽工程验收记录,把紧地脚螺栓,经有关部门签字后即可交付二次灌浆。

(2)二次灌浆:设备安装隐蔽验收合格,基础表面清理干净后,即可进行二次灌浆。灌浆宜用细实混凝土,其强度标号应比基础的混凝土标号高一级,每台设备应一次灌完,不得分次浇灌。灌浆的混凝土应捣固密实,捣固时应保证地脚螺栓不歪斜或位移。设备外缘灌浆层的抹面应平整美观,上表面应略有向外的坡度,其高度应略低于设备底板边缘的表面。较重要的设备应用微膨胀及无收缩水泥砂浆混凝土进行二次灌浆。(《天然气净化装置设备与管道安装工程施工及验收规范》SY/T 0460-2000)

(3)找正复测:二次灌浆达到强度后,应对设备进行找正复测,复测数据作为最终找正结果。

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6、压力试验

(1)对于整体到货设备,制造厂已做过压力试验,有完备的质量证明,安装时可不进行压力试验;但对于由主法兰连接的设备及列管式换热器等,在运输过程中容易引起渗漏者,应在设计压力下用气体或液体检测其严密性,以确认无危及安全的泄漏问题。

(2)在制造厂己做过压力试验、使用正式紧固件和垫片,且在运输过程中无损伤和变形或在制造厂压力试验后用气封保护,且气封完好的换热设备,经建设单位/监理单位确认,可不再进行压力试验复验。(《石油化工换热设备施工及验收规范》SH/T 3532-2005)

6、内件安装

在容器类设备中大部分设备有不同的内部构件,如塔盘、泡沫网、盘管、滤芯等。对整体到货设备,内构件没有安装时应按图样要求进行安装,对小型设备如过滤器等应对内件进行检查。

7、清扫封孔及资料整理

(1)设备的清洗与封闭

设备封孔前的应进行隐蔽检查,检查内容包括:

1)内部件安装是否按图样安装齐全、正确、牢固,是否符合设计及使用要求,有垂直度、水平度及尺寸要求的要达到相应的质量标准。

2)清除杂物:应将设备容器内的杂物如:焊渣、焊条头、木块、撬杠、手套、棉纱等清除干净。

3)封孔用垫片、螺栓检查

检查内容:①材料合格证质量证明书;②垫片材质、规格、型号符合要求;螺栓、螺母的材质、规格符合要求,螺丝露出部分不超过3扣。

特别注意:高温、高压油气用垫片应更换,合金螺栓应作光谱分析,螺栓规格材质必须一致,绝对不能错用,螺帽应满扣。

4)对无法进行人工清扫的设备,可用蒸汽或空气吹扫,但吹扫后必须及时除去水分;对于有明显油污的设备应用蒸汽、有机溶剂或碱液进行脱脂;

奥氏体不锈钢制设备用水进行冲洗后,应将水渍去除干净。当无法达到这一要求时,则应控制用水的氯离子含量不得超过25ppm。

经联合检查合格后进行人孔封闭。

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(2)资料整理。资料的整理必须与工程同步,需要整理的资料有:基础验收记录、设备到货检验记录、垫铁隐蔽验收记录、清扫封孔记录、找正记录和塔盘安装记录等。

二、分片与分段到货设备的现场安装

容器类设备一般由制造厂制造成型,整体运至现场进行安装。对于大型设备如塔器、球罐等,由于受到运输条件的限制,则由制造厂分段或分片制造,运至现场后,由安装单位进行组对、焊接和安装。

1、开工条件

(1)施工单位已进行焊接工艺评定。

(2)考试合格的焊工已经监理或建设单位确认。 (3)现场组焊的平台等临时设施已达到使用条件。

(4)已按《压力容器质量保证手册》的要求,建立了质量保证体系,各责任人员已经到位。

(5)已向相应级别的安全技术监察部门“报检”,并经批准开工。 2、组装 (1)组装依据

①、由制造厂提供并经施工单位认可的排版图;

②、施工单位根据吊装能力、现场情况制定的经批准的施工方案和组装技术措施;

③、焊接的依据是按照工艺评定制定的焊接规程、焊接作业指导书或焊接施工措施;

④、图纸和相应的标准规范。 (2)组装方法

组装有立式和卧式两种方法;组装方法选择的依据是吊装能力和现场条件。

①、卧装法:将各段依次按方位卧置于胎架上,然后找平。组对前在接口设置限位和定位板、间隙板。在吊车的配合下用加减丝、工卡具调整方位、错口和两段基准圆距离,在设备外设置钢丝线,检查其直线度符合要求后进行定位焊。复测基准圆间距符合要求后焊接。整个组对过程严禁强力对口,以减小组装应力。

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②、立装法:立式正装法是从下至上依次组装各段,立装法可在基础上进行。先将第一段吊在基础上进行初找正,调整好方位、标高和垂直度后再组装其余各段。检查的项目除垂直度外,其他同卧式组装法。

(3)组对要求

的四条纵向组装线和基准1)筒体分段组装后,应在内外壁划出相隔90°圆周线,作为整体组装及安装内件的依据。

2)对口处椭圆度的检查及矫正用千斤顶。组对平直度检查方法:

①、在塔体同一水平面互成90o的两个方位上引出上、中、下三个测点件,各测点件必须通过塔中心轴线。

②、用细钢丝+紧线器拉紧钢丝后用钢板尺或仪器检查。

3)塔内件焊缝边缘与筒体环焊缝边缘的距离应不小筒体壁厚,且不小于50mm,所有被覆盖的焊缝及塔盘、填料支承、密封结构处妨碍安装的焊缝或突出物均应打磨至与母材平齐。

4)支座、裙座的组装要求:

5mm。 ①、裙座的中心线应与塔体中心线相重合,其允许偏差为±

②、支座、裙座与塔体相接处,如遇到塔体拼接焊缝时,应在支座、裙座上开豁口;

③、裙座与底座环应垂直于底座圈(或塔体)中心线;

④、塔体的底座圈,底板上的地脚螺栓通孔应跨中分布,中心圆直径、相邻两孔弦长和任意两孔弦长其允许偏差均不得大于2mm。

(4)检查项目及允许偏差

1)坡口尺寸符合图样或施工工艺要求;坡口表面无裂纹、分层、夹渣;对二、三类容器的坡口表面及其内外侧进行20%或100%(三类容器板厚大于25mm时100%)的渗透、磁粉无损检测无超标缺陷。

2)棱角度:用长度不小于300mm的直尺检查,其E值不得大于(δs/10+2)mm,且不大于5mm。

3)错边量:A、B类焊接接头对口错边量b应符合下表的规定。锻焊容器B类焊接接头对口错过量b应不大于对口处钢材厚度δs的1/8,且不大于5mm。

复合钢板的对口错边量b不大于钢板复层厚度的5%,且不大于2mm。

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按焊接接头类别划分对口错边量b 对口处钢材厚度δs A ≤12 >12~20 >20~40 >40~50 >50 ≤δs /4 ≤3 ≤3 ≤3 ≤δn/16,且<10 B ≤δs /4 ≤δs /4 ≤5 ≤δs /8 ≤δs /8,≤20 注:球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的A类接头,按B类焊接接头的对口错边量要求。 4)最大内径与最小内径之差:承受内压的容器壳体同一断面上最大内径与最小内径之差e,应不大于该断面内径Di的1%,且不大于25mm;

5)筒体直线度:壳体直线度允差应不大于壳体长度的1‰,当直立容器的壳体长度L超过30m时,直线度≤0.5L/1000+8mm。

3、焊接与热处理

焊接容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类,见下图:

(1)焊接

1)焊接过程严格按照工艺评定制定的焊接规程、焊接作业指导书或焊接施工措施组织施焊。焊接顺序为先纵缝后环缝;先大坡口,后小坡口;对复合钢板先基层,后复层;对开孔接管先接管,后补强圈;对有耐腐蚀要求的

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不锈钢双面接头,与介质接触的一侧最后焊接。

2)强度不同的钢材焊接时,宜选用与强度较低的钢材相匹配的焊接材料和采用与强度较高的钢材相应的焊接工艺。(低焊材高工艺)

3)预热温度,应根据钢板的材质、厚度、接头拘束度、焊接材料及气候条件等因素,经焊接试验及焊接工艺评定确定。

4)同一焊接部位的返修次数不应超过二次,否则返修前应经组焊单位技术总负责人批准,返修次数、部位等情况应记入质量证明书中。热处理后进行返修的焊缝补焊后仍应进行热处理。

5)焊接接头无损检测:焊接接头的无损检测应在外观检查合格后进行。无损检测的比例、合格级别应符合图纸要求。

(2)焊后热处理:

对焊接接头有热处理要求的焊缝,应制定热处理方案,经审批后执行。 1)对分段到货或现场组焊的环缝可采用局部电加热处理的方法。 电加热宽度:焊道两侧不少于厚度的两倍;保温。

检查方法:检查热处理曲线及记录,热处理后硬度检查数量及硬度值;碳素钢每条焊缝不少于三处,每处三点(焊缝、热影响区、母材),焊缝及热影响区硬度值≤母材硬度×120%;低合金钢:检查数量不少于六处、每处三点,硬度值≤母材硬度×125%;如达不到以上要求应重新进行热处理。

2)有产品试板时,试板的力学性能符合要求。 4、压力试验

容器安装后必须进行压力试验,强度和严密性试验压力、介质按图样规定。若图样没有具体规定时,可按《钢制压力容器》GB150-1998的规定来确定试验压力:

内压容器 液压试验: PT=1.25P[σ]/[σ]t

气压试验: PT=1.15P[σ]/[σ]t

(1)主要准备工作

1)压力试验必须用两个量程相同的并经过校正的压力表。压力表的量程在试验压力的2倍左右为宜,但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。

2)试压介质应符合以下要求: ①、水要清洁;

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②、水温:碳钢、16MnR和正火15MnVR不得低于5℃,其他低合金钢不得低于15℃,或符合图纸要求;

③、当容器为奥氏体不锈钢时,水中氯离子含量不超过25mg/L; ④、气体应为清洁的空气、氮气或其他惰性气体,气体温度不低于15℃; 3)试压管路已联接好。

4)气体试验所用的安全阀已经定压。 5)平台梯子已安装好,已满足检查的需要。 6)现场的安全防护设施已经安全部门确认。 (2)试压

1)液压试验。试验时压力应缓慢上升,达到规定试验压力后,保压时间一般不少于30min。然后将压力降至规定试验压力的80%,并保持足够长的时间以对所有焊接接头和连接部位进行检查。以无渗漏、无可见的变形为合格。如有渗漏,修补后重新试验。(对抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa的材料,表面经无损检测抽查未发现裂纹为合格。)

2)气压试验。气压试验应有安全措施,并经试验单位技术总负责人批准,安全部门现场检查监督。

试验时压力应缓慢上升,至规定试验压力的10%,且不超过0.05MPa时,保压5min,然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查,如有泄漏,修补后重新试验。初次泄漏检查合格后,再继续缓慢升压至规定试验压力的50%,其后按每级为规定试验压力的10%的级差逐级增至规定的试验压力。保压10min后将压力降至规定试验压力的87%,并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。如有泄漏修补后再按上述规定重新试验。以气压试验过程中,压力容器无异常响声,经肥皂液或其他检漏液检查无泄漏,无可见的变形即为合格。

3)气密试验。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气密性试验。容器需经液压试验合格后方可进行气密性试验。试验压力为设计压力的1.05倍。试验时压力应缓慢上升,达到规定试验压力后保压10min,然后降至设计压力,对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查。小型容器亦可浸入水中检查。如有泄漏,修补后重新进行液压试验和气密性试验。经检查无泄漏,保压不少于30分钟即为合格。

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4)试压应注意的几个问题

①、水压试验上水时必须将器内空气排净,排空口的截面积应大于上水管的截面积。

②、对大型塔器基础有沉降观测要求的设备,上水的速度应满足沉降观则的要求。

③、试压时发生泄漏,不许带压进行处理。

④、试压时如发生异常声响,压力下降,油漆脱落应立即停止试压并卸压查明原因,处理合格后方可恢复压力试验。

⑤、试压用的盲板必须经过核算,且应有足够的刚度。

⑥、试压记录。压力试验合格应填写《压力试验报告》,并由建设单位(监理单位)、监检部门、施工等单位有关人员签字确认。

三、关于换热器的试压顺序 (一)换热器的试压顺序 1、固定管板换热器压力试验顺序

(1)壳程试压,同时检查换热管与管板连接接头(以下简称接头); (2)管程试压。

2、U形管式换热器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式换热器压力试验顺序:

(1)用试验压环进行壳程试验,同时检查接头; (2)管程试压。

3、浮头式换热器、釜式重沸器(浮头式管束)压力试验顺序: (1)用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压。对釜式重沸器尚应配各管头试压专用壳体;

(2)管程试压; (3)壳程试压。 4、按压差设计的换热器

(1)接头试压(按图样规定的最大试验压力差);

(2)管利和壳科步进试压(按图样规定的试验压力和步进程序)。 5、当管程试验压力高于壳程试验压力时,接头试压应按图样规定,或按供需双方商定的力法进行。

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6、重叠换热器

接头试压允许单台进行。当各台换热器程间连通时,管程及壳程试压应在重叠组装后进行。

(二)换热器试压的监督(必监点) 1、到位时间:

强度、严密性试验过程中及试验后。 2、到位监督时工程应具备的条件: 试验所用设备、仪器计量检验合格。 3、资料审查:

(1)设备合格证及重要零部件材质合格证书; (2)经批准的试压施工方案等; (3)专业监理工程师平行检验记录; (4)试压记录。

4、现场监督检查的内容、方法:

(1)抽查试验程序、结果是否符合规范要求;

(2)具体审查试验压力、试验介质、停压时间是否符合规范要求,有关各方签字是否齐全;

(3)对重要设备的试压,当试验压力到达停压点时,监督工程师应到现场进行跟踪监督。

四、容器类设备质量监督要点

(一)容器类设备按台选择监督要点的原则 1.按照工程的难易程度选择的顺序为: 分片到货设备—分段到货设备—整体到货设备;

2.按工艺条件中的温度和压力选择的顺序为:高温(深冷)、高压设备—高温(低温)中压设备—中温中压设备—常温常压设备;。

3.按介质条件选择的顺序为:毒性程度为极度和高度危害介质的容器—易燃易爆和毒性程度为中度危害介质的容器—非易燃易爆和无毒介质的容器;

4.按在工艺过程中的作用选择顺序为:反应设备—塔器—换热器—储存容器;

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5.按容器主体的材质选择的顺序为:合金和特殊材质—普通和碳素钢材质。

(二)容器安装工程质量监督要点

容器类设备的压力试验、气密试验是质量监督的停监点;

跟焊接有关的工序(焊接工艺评定、焊缝检查、无损检测、返修、热处理都是必监点;

1.资质监督要点

(1)安装单位是否已取得相应的现场组焊压力容器的资格。

(2)从事压力容器安装监理的监理工程师应具备压力容器专业知识,并通过国家安全监察机构认可的培训考核,持证上岗。

2.资源监督要点 质量保证体系审查:安装单位是否按《质量保证手册》的要求,建立了“质量保证体系”;各有关责任人员的资质是否符合要求,并已到位;对焊工、无损检测人员资格进行检查,应满足组焊设备的要求;质量监督工程师应检查焊接热处理方案是否符合图纸和规范要求。

3.开工条件的确认 检查是否有开工报告,是否有有关方面签字确认。 4.工序监督要点

(1)组装:重点检查错口、棱角。

(2)焊接:检查有无焊接工艺评定,焊接工艺评定的覆盖率;审查焊接作业指导书或焊接措施是否与工艺评定相一致;审查焊工资格;现场检查焊接工艺评定执行情况和产品试板的焊接。

(3)无损检测:审查无损检测的方法和数量是否与标准相一致;审查是否按规定进行了扩探,必要时可进行现场指定位置拍片复查。

(4)热处理:审查测温点的布置是否合理,热处理记录是否符合热处理工艺的要求。

(5)试压:审查试压记录。具体审查试验压力、试验介质、停压时间是否符合规范要求,有关各方签字是否齐全;对重要设备的试压,当试验压力到达停压点时,监督工程师应到现场进行跟踪监督。

(6)交工文件:审查交工技术文件是否齐全。 附:交工技术文件的内容 (1)产品合格证书

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(2)容(塔)器说明书

1)容器的技术特性。包括:容器类别、设计压力、最高允许工作压力、试验压力、设计温度、工作介质。

2)竣工图

3)设计变更单和材料代用单 (3)质量证明书

1)制造厂提供的出厂合格证和质量证明书。 2)到货验收和清点记录。

3)塔容器组装记录。包括:排版图、封头、过渡段、筒节、大段壳体、大段间的组对(分段到货时只有大段间的组对记录)。组焊后的总体检查记录等。

4)焊接记录。包括:焊接作业指导书、合格焊工名单、焊工布置图、施焊记录、超次返修记录等。

5)无损检测报告。 6)热处理记录。 7)压力试验记录。 8)隐蔽验收记录。 9)监检部门的监检证书。

10)内件安装记录。包括:塔内塔盘固定件、塔盘安装记录等。 11)基础验收记录。 12)安装找正记录。 13)沉降观测记录。 14)其他需要记录的内容。

第四节 钢制圆筒形储存设备安装工程的质量监督

本节所叙述的储存设备主要是指钢制立式圆筒形固定顶储罐、钢制立式圆筒形内浮顶储罐、钢制立式圆筒形外浮顶储罐、干湿气柜等设备。

一、钢制圆筒形储存设备工程的特点

1、介质:罐类储存液态的原油、成品油为主;气柜多用来储存煤气和干气。 2、均为常压设备。

3、体积大,容积大是储存设备的重要特点。

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4、目前储存设备从预制到安装多由一家单位施工完成,有的甚至包括材料采购。

二、储罐施工方法简介

储罐的施工方法可分为正装法和倒装法两大类。正装法又可分为水浮正装法和架设正装法两种。倒装法可分为充气顶升倒装法、中心柱起吊倒装法、边拄提升倒装法、液压提升倒装法等。

三、储罐工程的基本施工程序: (以带内浮盘的拱顶罐为例) 材料检验→编制排版图→预制→基础验收→罐底安装 →罐体安装 →附件安装→浮盘安装→充水正负压试验(沉降观测)→浮盘升降试验 →交工验收。 质量监督依据:

施工图、施工规范及有关技术文件:

《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB50128-2005 四、排版图绘制

对于储存容器设备的安装必须依据图纸和到货板材的实际情况绘制排版图,排版图至少应包括:罐底排版图、罐壁排版图、罐顶(浮顶)排版图。

排版图应符合如下规定: 一)对排版图的主要要求是:

1、排版图必须注明方位线(0°、90°、180°、270°)、板编号和开孔位置。 2、排版时应考虑焊缝的收缩量。

3、对于罐底排版图应考虑罐底基础坡度对直径的影响。直径宜放大0.1%-0.15%。

4、每圈壁板的纵缝宜向同一方向逐圈错开,相邻圈板纵缝间距宜为板长的1/3,且不应小于300mm。直径小于25m储罐的罐壁板宽度不应小于500mm,长度不应小于1000mm。对于直径大于或等于25m储罐罐壁板宽度不应小于1000mm,长度不应小于2000mm。

5、罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm;与环向焊缝之间的距离不得小于100mm;

6、底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不得小于300mm;

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7、罐底排版应注意:

(1)罐底的排版直径宜按设计直径放大0.1%~0.15%。

(2)弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不小于700mm,非弓形边缘板的最小直边尺寸不小于700mm;中幅板的宽度不小于1000mm,长度不小于2000mm;与弓形边缘板连接的不规则中幅板的最小直边尺寸不小于700mm;底板任意相邻焊缝之间的距不得小于300mm。

8、固定顶顶板排版应注意:

(1)顶板任意相邻焊缝的间距不得小于200mm。 (2)单块顶板本身的拼接,宜采用对接。

(3)拱顶的顶板及加强肋,应进行成型加工;加强肋用弧形样板检查,其间距不得大于2mm。

(4)顶板成型后脱胎。用弧形样板检查,其间隙不应大于10mm。 9、浮顶和内浮顶的排版要求同罐底排版规定。

10、罐壁纵缝与包边角钢接缝的距离不应小于200mm,底圈罐壁纵缝与罐底边缘板接缝的距离不应小于300mm,罐壁环缝与抗风圈、加强圈的距离不应小于150mm。

11、开孔与壁板焊缝之间的距离:

(1)罐壁厚度大于12mm,接管与罐壁板焊后未进行消除应力热处理时,开孔接管或补强板外缘与罐壁纵环焊缝之间的距离,应大于焊角尺寸的8倍,且不应小于250mm。

(2)罐壁厚度不大于12mm或接管与罐壁板焊后进行消除应力热处理时,

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开孔接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离,不应小于150mm;与罐壁环焊缝之间的距离,不应小于壁板厚度的2.5倍,且不应小于75mm。

五、预制

1、钢板切割和焊缝坡口加工:碳素钢板及低合金钢板宜采用机械加工或自动、半自动火焰切割加工,不锈钢板应采用机械或等离子切割加工,坡口形式应满足焊接工艺评定要求;

2、标准屈服强度大于390MPa的钢板经火焰切割的坡口,应对坡口表面进行磁粉或渗透检测。

3、厚度大于或等于12mm的弓形边缘板,应在两侧100mm范围内按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的规定进行超声检查,达到Ⅲ级标准为合格。如采用火焰切割坡口,应对坡口表面进行磁粉或渗透检测,达到Ⅲ级标准为合格。

六、储罐安装工程开工应具备的条件

储罐安装工程开工(不包括预制)应具备的条件如下: (1)基础验收合格并已办理交接手续;

(2)施工方案已经编制并经批准,已经进行技术交底; (3)已有合格的焊接工艺评定;

(4)预制件已能满足开工和连续施工的需要; 七、罐底组装

(一)罐底铺设的主要质量要求如下:.

1、先定位再按排版图铺罐底。底板编号、位置与排版图应一致。 2、弓形边缘板的对接接头,宜采用不等间隙,外侧间隙宜为6~7mm;内侧间隙宜为8~12mm。

3、中幅板与弓形边缘板之间采用搭接接头时,中幅板应搭在弓形边缘板的上面,搭接宽度可适当放大,允许偏差为±5mm。搭接接头三层钢板重叠部分,应将上层底板切角。切角长度应为搭接长度的2倍,其宽度应为搭接长度的2/3。

4、搭接的长度符合图纸要求,允许偏差±5mm,搭接间隙不大于1mm; 5、弓型边缘板与罐壁相焊的部位应平滑;

6、罐底边缘板外边缘300mm内的焊接接头焊接与检测合格后可进行罐壁组装。

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(二)、罐底的施工 1、检查内容:

(1)基础上十字中心线、方位;

(2)是否按排版图对称铺设;(由中心向两侧铺设中幅板和边缘板,找正后定位焊。)

(3)边缘板的宽度≮700mm及底垫板的焊接质量;

(4)搭接部位的搭接宽度,特别是弓形边缘板与中幅板之间的搭接宽度≥60mm,且中幅板在上边缘板在下,搭接接头三层钢板重叠部分上层底版是否按规定切角。

(5)底版两相邻焊缝之间的距离≮200mm; (6)焊接顺序及焊道质量; 2、罐底焊缝的质量要求:

无论是正装罐还是倒装罐,罐底都是储罐施工的第一道工序,也是工程施工质量控制的难点。由于当储罐投用以后,罐底焊缝一旦出现泄漏,泄漏点很难查找和处理,因此在GB50128-2005标准中6.2.3条对罐底的焊缝质量的检查作出了如下规定:

(1)所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于53kpa,无渗漏为合格;

(2)屈服点大于390MPa的边缘板的对接焊缝,在根部焊道焊接完毕后,应进行渗透探伤,在最后一层焊接完后,应进行渗透探伤或磁粉探伤;

(3)厚度大于或等于10mm的罐底边缘板,每条对接焊缝的外端300mm

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范围内,应进行射线探伤;厚度为6~9mm的罐底边缘板,每个焊工施焊的焊缝,应按上述方法至少抽查一条;

(4)底板三层钢板重要部分的搭接接头焊缝和对接罐底板的丁字焊缝的根部焊道焊完后,在沿三个方向各200mm范围内,应进行渗透探伤,全部焊完后,应进行渗透探伤或磁粉探伤。

八、罐壁组装

壁板组装前,应对预制的壁板成型尺寸进行检查,合格方可组装。需重新校正时,应防止出现锤痕。

(一)正装法 1、架设正装法。

(1)第一、二圈壁板安装。设置挡板、调整杠、垫板等工装后按排版图位置将板对号入座。组对立缝调整间隙、错边量、顶口水平,测量垂直度和椭圆度,符合要求后交焊接工序,第一圈纵缝焊接后可安装第二圈壁板。第二圈壁板采用内挂三角架、搭设楼梯间、移动小车的方法进行组装。在第一圈壁板上划出第二圈壁板的位置,用背杠、龙门板等调整几何尺寸,要求同第一圈壁板。

(2)大角缝(罐壁与罐底角缝)组对。当第一、二圈板纵缝及环缝焊接后,可组装大角缝,组装大角缝时应使内罐壁紧靠安装圆,并采取防变形措施。

(3)其他壁板的组对。其他各节壁板的组装方法,同第二圈壁板。 (4)抗风圈、加强圈、包边角钢的组装。 罐壁组装的质量要求如下:

2、水浮正装法。水浮正装法的第一、第二圈壁板安装方法同架设正装法。当第一、第二圈壁板组焊完后应组装船舱,并完成所有焊缝焊接。向罐内充水,以能升降的船舱代替操作平台,完成罐体组焊工作。应注意和说明的是,此时罐内逐渐充水,所以沉降观测也应同时进行。

(二)、倒装法

1、倒装法先按上述相同的方法安装顶圈壁板,然后安装包边角钢。在罐内设置组装拱顶时的临时伞架,其高度比设计值适当提高。在包边角钢和伞架上划出每块拱形顶板的位置,对称吊装拱形顶板,调整搭接量,安装中心顶板,焊接,安装透光孔、量油孔、泡沫发生器、防护栏杆等。

2、根据倒装的不同方法设置倒装机具和设施。然后在罐外围倒数第二圈组

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对纵缝,并焊接,利用顶升设施将罐顶起后组对横缝,直到最后一圈壁板,完成罐体组装。

3、罐壁组装的质量要求

(1)底圈壁板或倒装法施工顶圈壁板:

1)相邻两壁板上口水平的允许偏差,不应大于2mm;在整个圆周上任意两点水平的允许偏差,不应大于6mn。

2)壁板的垂直度允许偏差,不应大于3mm。

3)组装焊接后,壁板的内表面任意点半径的允许偏差,应符合下表的规定:

(2)其他各圈壁板的垂直度允许偏差不应大于该圈壁板高度的0.3%。 (3)壁板组装时,应保证内表面齐平,错边量应符合下列规定: l)纵向焊缝错边量:手工电弧焊时,当板厚小于或等于10mm时,不应大于1mm;当板厚大于10mm时,不应大于板厚的0.1倍,且不应大于1.5mm;自动焊时,均不应大于1mm。

2)环向焊缝错边量:手工电弧焊时,当上圈壁板厚度小于或等于8mm时,任何一点的错边量均不应大于1.5mm;当上圈壁板厚度大于8mm时,任何一点的错边量均不应大于板厚的0.2倍,凡不应大于2mm。自动焊时,均不应大于1.5mm。

(4)组装焊接后,纵焊缝的角变形用lm长的弧形样板检查,环焊缝角变形用lm直线样板检查:

当板厚δ≤12mm时,角变形≤12mm,罐壁的局部凹凸变形≤15mm; 当板厚12<δ≤25mm时,角变形≤10mm,罐壁的局部凹凸变形≤13mm; 当板厚δ>25mm时,角变形≤8mm,罐壁的局部凹凸变形≤10mm。 4、检查内容:

①、各节壁板的规格及排版情况。

②、组对安装质量。如对口间隙、错边量、铅垂度、直径、椭圆度。

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③、焊接及内口打磨质量, 焊道角变形及罐壁的局部凹凸变形量。 九、浮顶组装

浮顶组装应在浮顶的预制件检查合格,罐底板焊接检查合格,底圈和第二圈壁板安装焊接后进行。

1、单盘式浮顶组装

根据图纸确定浮顶安装方位,在罐壁上划出每个浮船的位置,并确定第一个浮船就位位置。先吊装第一个浮船,然后依次吊装该浮船两侧的浮船进行组对,调整组对间隙坡口、外侧板垂直度、凹凸度等,进行定位焊。浮船完工后组装单盘板,按排版图铺设单盘板,待单盘板全部焊完后,组对连接单盘边缘板与浮船连接角钢的大环缝。

各船舱间不允许串通,船舱隔板处应连续焊接,焊后应进行气密试验,船舱内外侧板及隔板焊缝应进行煤油试验,单盘应进行真空试漏。

2、双盘浮顶组装

船舱、浮盘底板组装方法同单盘组装。浮盘底板组装焊接后,在底板上划出径向、周向隔板和桁架组装线,组装隔板和桁架,然后组装铺设顶板。

3、内浮顶罐浮盘的施工

内浮顶罐浮盘目前多为铝合金浮盘,在罐施工完后由专业厂家在罐内进行组装。

4、浮顶组装的质量要求

1)浮顶板的搭接宽度允许偏差应为±5mm。 2)外边缘板与底圈罐壁间隙允许偏差为±15mm。 3)浮顶内、外边缘板的组装,应符合下列要求:

①、内、外边缘板对接接头的错边量不应大于板厚的0.15倍,且不应大于1.5mm;

②、外边缘板垂直的允许偏差,不应大于3mm;

③、用弧形样板检查内、外边缘板的凹凸变形,弧形样板与边缘板的局部间隙不应大于10mm。

5、检查内容:

(1)包边角钢上表面的水平度,中心线、椭圆度等的检查。 (2)临时支撑措施是否得当。

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(3)是否按排版图对称搭设,任意相邻焊缝的间距不得小于200mm. (4)搭接宽度及焊接质量。 (5)罐顶的弧度检查。 (6)浮盘安装质量检查。 十、焊接

钢制圆筒形立式储罐现场焊接,可采用手工电弧焊、埋弧自动焊、自动气渣联焊、CO2气体保护焊等多种方法。

1、施焊应具备的条件

(1)焊接工艺评定已经合格,并根据焊接工艺评定报告,制定焊接施工技术措施或编制焊接工艺指导书。

(2)焊工应持有相应的“锅炉压力容器压力管道焊工证”。考试试板的接头形式、焊接方法、焊接位置及材质等,均应适用于储罐的焊接;对于埋弧焊焊工除应进行埋弧焊平焊或横焊位置的考试外,还应进行焊条电弧焊平焊位置的考试。

(3)焊材(包括保护气体)已经验收合格(有专人负责保管和烘干),并按规定烘干。

(4)被焊件应经检查验收,组装质量合格,并采取了必要的防变形措施。 (5)焊接设备满足工艺和焊接材料的要求,并有足够数量。 (6)焊接施工方案已编制和批准,并进行交底。 (7)如需焊前预热,预热设施已准备好。 (8)已采取了必要的防雨、防风措施。 (9)安全防护已经检查,达到施工条件。 2、焊接顺序

焊接顺序对减小变形,减小焊接应力非常重要。特别是罐底、浮盘、罐顶的焊接,一旦违反焊接顺序发生变形很难处理。

焊接顺序的基本原则是:先纵后横,先短后长,尽量采用分段退步焊。 罐底的焊接易变形,要特别注意焊接工艺顺序。应采用先短缝后长缝由里向外对称分段退焊;边缘板对称分布隔缝跳焊,罐底与底圈壁板的环形角焊缝宜由数名焊工对称分布同向分段退焊;最后焊接边缘板与中幅板,焊工均布,分段跳焊;

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(1)罐底板的焊接顺序:边缘板对接缝外端300mm焊接、检验—中幅板焊接—罐壁与罐底角缝焊接—边缘板剩余焊缝焊接—罐底中幅板、边缘预留缝焊接—中幅板与边缘板之间的龟甲缝焊接。

(2)壁板焊接顺序:下圈纵缝焊接—上圈纵缝焊接—横缝焊接。

(3)罐顶焊接顺序:内侧间断焊—外侧径向缝焊接—顶板与包边角钢焊接。 (4)浮顶焊接顺序:船舱焊接(浮盘焊接)—船舱与浮盘焊接。 3、焊缝表面质量要求

(1)焊缝的表面及热影响区,不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷;

(2)对接焊缝的咬边深不大于0.5mm;咬边连续长度不大于100mm;焊缝两侧咬边的总长度不超过该焊缝长度的10%,标准屈服强度大于390MPa或厚度大于25mm的低合金钢的底圈壁板纵缝如有咬边,均应打磨圆滑;

(3)边缘板的厚度大于或等于10mm时,底圈壁板与边缘板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘,应平缓过渡,且不应有咬边。T形接头焊缝应符合图样规定。

(4)对接焊缝高度不得低于母材,宽度均匀、无飞溅,母材上无引弧坑,缺陷应处理修复。

(5)罐底及罐顶焊缝焊接应饱满,符合设计和规范要求。 (6)对接接头的错边量,应符合罐壁组装对错边量的规定;

(7)标准屈服强度大于390MPa的钢板,其表面的焊疤,应在磨平后进行渗透检测或磁粉检测,无裂纹、夹渣和气孔为合格;

(8)浮顶及内浮顶储罐罐壁内侧焊缝的余高,不得大于1mm。其他对接焊缝的余高,应符合下表的规定;

4、检查内容:

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①、焊接工艺评定及批准的焊接工艺指导书。

②、焊材必须符合设计和规范要求,并有质量证明书或复验报告。 ③、对接焊缝和角焊缝的表面质量及无损探伤。 十、检查与验收

(一)焊缝无损检测及严密性试验 1、罐底的检测与试验

(1)所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于53kPa,无渗漏为合格。

(2)标准屈服强度大于390MPa的边缘板的对接焊缝,在根部焊道焊接完毕后,应进行渗透检测,在最后一层焊接完毕后,应再次进行渗透检测或磁粉检测。

(3)厚度大于或等于10mm的罐底边缘板,每条对接焊缝的外端300mm,应进行射线检测,厚度小于10mm的罐底边缘板,每个焊工施焊的焊缝,应按上述方法至少抽查一条。

(4)底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底板的T字焊缝的根部焊道焊完后,在沿三个方向各200mm范围内,应进行渗透检测,全部焊完后,应进行渗透检测或磁粉检测。

2、壁板焊缝的无损检测 (1)纵向焊缝:

1)底圈壁板当厚度小于或等于10mm时,应从每条纵向焊缝中任取300mm进行射线检测;当板厚大于10mm、小于或等于25mm时,应从每条纵向焊缝中任取2个300mm进行射线检测,其中一个位置应靠近底板;当板厚大于25mm时,每条焊缝应进行100%射线检测。

2)其他各圈壁板,当板厚小于25mm时,每一焊工焊接的每种板厚(板厚差不大于1mm时可视为同等厚度),在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。以后不考虑焊工人数,对每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测;当板厚大于或等于25mm时,每条纵向焊缝应100%射线检测。

3)当板厚小于或等于10mm时,底圈壁板除本款1项规定外,25%的T字缝应进行射线检测,其他各圈壁板,按本款2项中射线检测部位的25%应位

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于T字缝处;当板厚大于10mm时,全部T字缝应进行射线检测。

(2)环向对接焊缝:

1)每种板厚(以较薄的板厚为准),在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。以后对于每种板厚,在每60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测。上述检查均不考虑焊工人数。

3)除T字缝外,可用超声波检测代替射线检测,但其中20%的部位应采用射线检测进行复验。

4)射线检测或超声波检测不合格时,如缺陷的位置距离底片端部或超声检测端部不足75mm,应在该端延伸300mm作补充检测,如延伸部位的检测结果不合格,应继续延伸检查。

3、底圈罐壁与罐底的T形接头的罐内角焊缝的无损检测

1)当罐底边缘板的厚度大于或等于8mm,且底圈壁板的厚度大于或等于16mm,或标准屈服强度大于390MPa的任意厚度的钢板,在罐内及罐外角焊缝焊完后,应对罐内角焊缝进行磁粉检测或渗透检测,在储罐充水试验后,应用同样方法进行复验。

2)标准屈服强度大于390MPa的钢板,罐内角焊缝初层焊完后,还应进行渗透检测。

4、浮顶严密性试验

浮顶底板的焊缝,应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于53kPa;船舱内外边缘板及隔舱板的焊缝,应用煤油试漏法进行严密性试验;船舱顶板的焊缝,应逐舱鼓入压力为785Pa(80mm水柱)的压缩空气进行严密性试验,均以无泄漏为合格。

5、开孔、接管部位的无损检测和严密性试验

1)在标准屈服强度大于390MPa的钢板上,或在厚度大于25mm的碳素钢及低合金钢钢板上的接管角焊缝和补强板角焊缝,应在焊完后或消除应力热处理后及充水试验后进行渗透检测或磁粉检测。

2)开孔的补强板焊完后,由信号孔通入100~200kPa压缩空气,检查焊缝严密性,无渗漏为合格。

6、无损检测的合格标准

1)射线检测应按国家现行标准《承压设备无损检测》JB/T4730.1~4730.6

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的规定进行。透照质量为AB级,对标准屈服强度大于390MPa钢或厚度不小于25mm的碳素钢或厚度不小于16mm的低合金钢的焊缝,Ⅱ级合格;其他Ⅲ级合格。

2)超声波检测应按国家现行标准《承压设备无损检测》JB/T4730.1~4730.6的规定进行,Ⅱ级合格。

3)磁粉检测和渗透检测按国家现行标准《承压设备无损检测》JB/T4730.1~4730.6“表面检测”规定的缺陷等级评定,其中缺陷显示累积长度按Ⅲ级合格。

(二)、罐体几何形状和尺寸检查

罐体组焊后几何尺寸和形状应符合下表要求。

罐体几何尺寸和形状允许偏差及检查方法

项 目 罐壁高度允许偏差 罐壁铅垂允许偏差 底圈壁板内表面半径允许偏差 (在底圈壁板1m高处测量) 允许偏差(mm) ≤5H/1000 ≤4H/1000,且≤50 D≤12.5 12.5<D≤45 45<D≤76 D>76 δ≤12 罐壁焊缝的角变形 12<δ≤25 δ>25 δ≤12 罐壁的局部凹凸变形 12<δ≤25 δ>25 罐底局部凹凸变形 浮浮舱顶部局部凹凸变±13 ±19 ±25 ±32 ≤12 ≤10 ≤8 ≤15 ≤13 ≤10 罐底拉线检查 用直尺检查 目测、充水试验 用弧形样板检查 吊线、样板检查 弧形样板、直线样板检查 钢尺、样板检查 检 验 方 法 钢尺测量 吊线测量 ≤2L/100,且≤50,单面倾斜式罐底不大于≤15 不影响外观及浮顶排水 ≤15 顶 单盘板局部凹凸变形 固定顶局部凹凸变形 (三)、充水试验

1、充水试验应具备的条件:

充水试验前所有的焊接与检验工作已经结束,焊缝无损检测已经合格,罐底、浮顶的真空试漏和煤油试漏合格。罐体几何尺寸检查合格,浮船密封装置已安装并检查合格,所有附件及其他与罐体焊接的构件应全部完工,并检验合

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格,所有与严密性试验有关的焊缝,均不得涂刷油漆。正负压试验所用的U型压差计己准备好,上水排水等问题已解决,充水试验的方案已编制且经批准,并进行了交底,上水前沉降观测已进行。

一般情况下,充水试验采用洁净淡水;特殊情况下,如采用其他液体充水试验,必须经有关部门批准。对于不锈钢罐,试验用水中氯离子含最不得超过25mg/L。试验水温均不低于5℃。

2、充水试验的目的: (1)检查罐底的严密性; (2)检查罐壁强度与严密性;

(3)检查固定顶的强度、稳定性及严密性; (4)浮顶及内浮顶的升降试验及严密性; (5)浮顶排水管的严密性; (6)基础的沉降观测。 3、充水试验。

充水试验的检验方法和合格标准见下表,充水温度不应低于5℃。

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充水试验和试验方法

试验项目 罐底严密性试验 罐壁强度及严密性 试验方法 充水试验,观察基础周边 充水至最高设计液面,保持48h 罐内充水到最高设计液位下1m将所有开孔封固定顶强度及 闭,缓慢充水升压,当升至试验压力时,暂停充水,罐顶无异常变形;焊缝无渗严密性试验 在罐顶涂以肥皂水检查,试验后应立即将罐顶孔阀漏为合格 门开启,与大气相通,恢复到常压。 充水到设计最高液位时,用放水方法进行试验,固定顶的 缓慢降压,达到试验负压时,观察罐顶,试验后,稳定性试验 应立即将顶孔阀门开启,与大气相通,恢复到常压。 浮顶升降平稳; 浮梯转动灵活; 充水、放水时检查浮顶升降、导向机构及密封浮顶、浮顶 升降试验 密封装置导向机构及自动通装置、浮梯、密封装置及自动通气阀支柱等,浮顶、气阀无卡涩现象 内浮顶与液面接触部分,内浮面及其附件与罐体上浮顶及其附件与罐体上的其的其他附件无干扰 他附件无干扰 浮顶与液面接触部分无渗漏 预制完毕后,进行动态试验 储罐充水前,以390kPa压力进行水压试验 浮顶排水管的 在浮顶升降过程中,排水管的出口应保持开启严密性试验 状态 储罐充水后,以390kPa压力进行水压试验 持压30min无渗漏 无水从管内流出 无卡涩 持压30min无渗漏 罐顶无异常变形 合格标准 无渗漏为合格 无渗漏、无异常变形为合格 4、沉降观测

沉降观测应符合图纸的规定。当设计无规定时应按《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB50128-2005附录B

十一、交工验收与技术文件

储罐竣工后,施工单位应提交的交工资料见下表:

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施工单位应提交的竣工资料

序 号 1 油罐交工验收证明 2 竣工图或施工图附设计修改文件 3 排版图 4 材料、附件出厂质量合格证书或检验报告 5 基础检查记录 6 罐体几何尺寸检查记录 7 隐蔽工程检查记录 8 焊缝射线探伤报告 9 焊缝磁粉探伤报告 10 焊缝超声波探伤报告 11 焊缝渗透探伤报告 13 强度及严密笥试验报告 14 基础沉降观测记录

资 料 名 称 储 罐 设计变更文件 排版图 钢材、组件和焊接材料的合格证 气柜防腐记录 主体结构的组装记录 气柜底板严密性试验记录 气柜焊缝检查记录及水槽焊缝无损探伤记录 气柜总体验收记录 基础沉降观察记录 气 柜 12 焊缝返修记录(附标注缺陷位置及长度的排版图) 十二、钢制立式圆筒形储罐安装工程质量监督要点 ◆ 确保不漏为原则;

◆ 浮顶(钟罩及各塔)升降自如; ◆ 外观美观。

首先要保证不漏,特别是罐底的焊缝以及罐底板与底圈壁板的角焊缝,无疑是质量监督工程师监督检查的重点。为了保证浮顶(钟罩与各塔)升降自如,必须保证垂直度、椭圆度和同心度,导轨和导轮的安装精度。

1、到货材料检验与基础验收。

2、组装:大型储罐(容积大于5000m3)第一节壁板组装必须进行监督检查,重点检查壁板的垂直度、椭圆度、上口水平度;气柜重点检查轨道的安装质量。

3、焊接:检查是否有正确的焊接工艺评定;审查焊工资格;审查焊接作业指导书(焊接措施)是否与焊接工艺评定相一致;审查焊接顺序的安排是否合理,现场监督焊接顺序是否与焊接措施相一致。重点检查罐壁与罐底板焊接角缝外形是否符合图纸要求。

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4、无损检测:审查无损检测的方法和数量是否符合图纸和规范要求,重点监督检查是否按规定进行了扩探。

5、真空试漏: 审查真空试漏记录,检查真空度和被检查部位是否符合要求。

6、试压:重点监督沉降观测及浮顶升降试验,容积大于5000m3的储罐要跟踪监督试压、正负压试验、浮顶升降试验

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———结束———