靜置設備及金屬結構制作安裝工程施工技術

靜置設備與金屬構造制作安裝工程施工技術靜置設備是安裝后使用環(huán)境固定不能移動，在完成生產工藝過程時主要零部件不進展機械運動的設備，包括塔、容器、儲罐等反響、換熱、分別、儲存容器等。靜置設備有高溫高壓設備，介質為可燃、易爆、有毒、有腐蝕性，危急性較大。大多數(shù)屬《特種設備安全監(jiān)察條例》監(jiān)視治理的壓力容器，是機電工程大量涉及的工程對象。本目重點是：塔器設備的安裝技術、金屬儲罐〔柜〕制作安裝技術，球形罐的組裝技術。靜置設備制作與安裝技術要求〔帶攪拌裝置設備除外態(tài)的設備。機電工程中設置的靜置設備有〔四電三器兩罐一換氣除塵器、容器、塔器、反響器、球罐、儲罐、換熱設備、氣柜。一、靜置設備的分類按設備的設計壓力〔P〕分類P<0，真空設備；P<0.1MPa，常壓設備；0.1MPa≤P<1.6MPa，低壓設備；1.6MPa≤P<10MPa，中壓設備；10MPa≤P<100MPa，高壓設備；P≥100MPa，超高壓設備。高壓容器的主要構件：筒體、密封件、端蓋、筒體端部、緊固連接件。高壓筒體是高壓容器的主體。按設備在生產工藝過程中的作用原理分類—反響設備；—分別設備；—儲存設備〔球罐代號。在一種設備中，假設有兩種以上工藝作用時，依據(jù)工藝過程中的主要作用來劃分?！瞾韯澐?。一類容器：非易燃或無毒介質的低壓容器；易燃或有毒介質的低壓分別器外殼或換熱器的外殼。二類容器：中壓容器；劇毒介質的低壓容器；易燃或有毒介質〔包括中度危害介質〕的低壓反響器外殼或貯罐；低壓管殼式余熱鍋爐；搪玻璃壓力容器。三類容器：高壓容器、超高壓容器；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；毒性程度為極度和高度危害介質的中壓容器和P·V大于等于0.2MPa·m3的低壓容器；易燃或毒性程度為中P·V0.5MPa·m3P·V10MPa·m3的中壓儲存容器。按構造材料分類腐蝕嚴峻或純度要求高的用不銹鋼、不銹復合鋼板或鋁制造設備；深冷操作設備中用銅和銅合金；不承壓的塔節(jié)或容器可以使用鑄鐵。非金屬材料可做設備的襯里，也可作獨立構件。常用的有硬聚氯乙烯、玻璃鋼、不透性石墨、化工搪瓷、化工陶瓷以及磚、板、橡膠襯里等。按介質安全性質分類易燃、易爆介質〔Ⅰ級〔Ⅱ級〔Ⅲ級、輕度危害〔Ⅳ級〕四個級別。其他非標設備如火炬等。二、壓力容器安裝許可規(guī)章壓力容器安裝許可規(guī)章所稱壓力容器，是指《特種設備安全監(jiān)察條例》適用范圍的壓力容器；壓力容器安裝，是指壓力容器整體就位、整體移位安裝的活動。需在安裝現(xiàn)場完成最終環(huán)焊縫焊接工作的壓力容器和需在現(xiàn)場組焊的壓力容器，不屬于壓力容器安裝許可范圍。例如分段分片運至施工現(xiàn)場的焊接塔器、球罐等。治理部門書面告知。壓力容器安裝單位一級壓力容器安裝許可證。取得壓力容器制造許可資格的單位〔A3級注明僅限球殼板壓制和僅限封頭制造者除外如：取得A1級制造許可的單位，可安裝超高壓容器、高壓容器；取得A2級制造許可的單位，可安裝第三類低、中壓容器；A3級可進展球形儲罐現(xiàn)場組焊。取得CG1級壓力管道安裝許可資格的單位，或取得二級〔含二級〕以上鍋爐安裝資格的單位可以從事壓力容器安裝工作，不需另取壓力容器安裝許可資格。三、塔、容器的安裝塔、容器類工藝設備的構造塔、容器類工藝設備〔以下簡稱塔器〕為圓筒形焊接構造的工藝設備，由筒體、封頭內件〔包括填料〕和支座組成，是特地為某種生產工藝要求而設計、制造的非標準設備。按型式分為立式〔軸線呈垂直〕和臥式〔軸線呈水平〕兩類。塔器大多數(shù)屬于壓力容器塔、容器的到貨狀態(tài)設備的到貨狀態(tài)受鐵路、大路、涵洞、隧道、碼頭、橋梁、起重設備的吊裝力氣、水平運輸設備的運輸力氣等一種或多種因素的制約，應確定設備是以整體到貨還是分段到貨或是分片到貨。塔、容器安裝程序安裝前的檢查后，方案作為執(zhí)行文件，需嚴格遵守。方案的主要內容應包括設備位號、設備的重量和外形尺寸、設備的到貨狀態(tài)、施工機具的配置、施工人力的安排、施工工序組織、每個工序的合格標準、施工打算的時間、施工材料打算、HSE措施等。方可驗收。焊材、墊鐵、防腐、保溫、防護材料等都必需符合標準或設要求。根底符合設計要求。墊鐵放置符合計算結果要求的數(shù)量、規(guī)格、標高。對于屬于受監(jiān)察的壓力容器的塔、容器的安裝〔整體就位或移位安裝、現(xiàn)場組焊〔無論是現(xiàn)場完成最終環(huán)焊縫焊接還是整體組焊關法規(guī)定的許可資格。施焊的焊工需持有效證件上崗，且施焊的工程符合焊工證準許的工程。塔、容器的電氣安裝〔包括照明〕及儀表施工人員亦應滿足人員資質的要求。焊機、起重機、索具等機具符合要求。施工環(huán)境必需符合要求。風力到達六級10.8m/s-5℃，不2m/s，嚴禁二氧化碳氣保焊作業(yè)。嚴把程序，重大作業(yè)需安排專職人員全過程實時檢查。塔、容器的安裝吊裝就位→找平找正→灌漿抹面→內件安裝→防腐保溫→檢查封閉〔詳見書〕吊裝就位。對于整體安裝的塔、容器，應使用設備上的吊耳進展設備起吊就位。找平找正。按根底上的安裝基準線對應設備上的基準測點進展調整和測量。其要求是：設備支承的底標髙以根底上的標高基準線為基準；設備的中心線位置以根底上的中心劃線為基準；立式設備的鉛垂度一般以設備兩端部的測點為基準。臥式設備的找正用透亮膠管灌水，利用連通管原理進展，水平度測點以設備的中心劃線為。有坡度要求膨脹或收縮的臥式設備，其滑動側的地腳螺栓要先緊固，當設備安裝和管線連接完成后，再松動螺母留下0.5 1mm的間隙，而后將鎖緊螺母再次緊固以保持這一間隙。一般會承受比根底混凝土高一個等級的細石混凝土進展灌漿作業(yè)；對于灌漿層有高要求的，使用比根底混凝土高一個等級的無收縮混凝土灌漿；目前較多承受的是樹脂類的灌漿料灌漿流淌性好、強度高、保養(yǎng)時間少、外觀成型好。內件安裝。以板式塔為例，內件安裝程序：支撐點測量→降液板安裝→橫梁安裝→受液盤安裝→塔盤板安裝→溢流堰安裝→通道板拆裝→清理雜物→檢查人員終檢→通道板恢復→人孔封閉。分段或分片到貨塔器的現(xiàn)場組對安裝程序分段到貨塔器組對安裝方式：分臥裝和在根底由下至上逐段組對安裝兩種方式。分片到貨塔器〔如催扮裝置的兩器〕的組對方法：承受臥裝法或立裝法施工。現(xiàn)場施焊的焊縫應進展無損檢測。防腐保溫。在設備安裝前應對碳鋼塔、容器進展除銹〔依據(jù)設計要求，承受機械除銹或噴射除銹〕涂裝底漆。在設備就位試壓后，焊縫處補漆，然后完成設計文件規(guī)定的中間漆、面漆或保溫層的施工。檢查封閉。完成塔、容器的全面檢查，確認內件、填料等都符合要求后，經監(jiān)理工程師確認，加裝規(guī)定的墊片、封閉人孔，按標準要求的挨次和力矩，擰緊連接螺栓。四、鋼制球形儲罐安裝方法鋼制球形儲罐的構造3帶、4帶、5帶、7帶區(qū)分。球罐常用的組裝方法散裝法：400m3以上的球罐組裝，應用最廣，技術最成熟。施工程序：支柱上、下段組裝→赤道帶安裝→下溫帶安裝→下寒帶安裝→上溫帶安裝→上寒帶安裝→上、下極安裝。分帶法：400~1500m3的球罐組裝。已較少使用以下的球罐組裝。五、鋼制儲罐安裝方法常用鋼制儲罐的種類錐頂儲罐、拱頂儲罐、內浮盤拱頂儲罐、浮頂儲罐、無力矩儲罐和氣柜。安裝方法常見的鋼制儲罐的安裝方法有正裝法、倒裝法、氣頂法和水浮法。直對接并施焊，再用機械將其次圈壁板與第一圈壁板逐塊組裝焊接，直至最終一圈壁板組焊完倒裝法。倒裝法的施工程序和正裝法相反，倒裝法的施工程序是：罐底板鋪設→在鋪好的罐底板上安裝最上圈板→制作并安裝罐頂→整體提升→安裝下→圈板→整體提升→?直至最下一圈板，依次從上到下地進展安裝。目前在儲罐施工中被廣泛承受。拱頂罐承受該法施工比較多。倒裝法的提升工具是電動葫蘆或液壓提升系統(tǒng)。隨著國內工機具質量的提高，100000m3的浮頂罐已有使用液壓提升倒裝法施工的成功案例。充氣頂升法〔或稱吹氣倒裝法。充氣頂升是利用罐體本身的構造條件和密封性能，依據(jù)倒裝法挨次，利用鼓風機向罐內鼓入空氣，當壓縮空氣所產生的浮力超過罐體重量時，罐體開頭緩緩上升，承受鋼索平衡裝置或倒鏈來把握罐體的平衡，當罐體浮升到設定的高度時，與下一圈已圍好的壁板組對，用專用的工裝卡具將上、下圈的壁板調整到要求的間隙后加以固定，上、下壁板組焊直至最終完成。充氣頂升安裝是一種操作簡潔、省人力、省物力的安裝工藝，在我國拱頂罐施工中得到了廣泛應用。例如由于特別的構造要求，165000m3LNG儲罐的防潮外罐的鋼制拱頂，承受氣吹法升頂就位。由于充氣頂升法在常規(guī)的拱頂罐提升安裝過程中，其各圈壁板的環(huán)焊縫均處于受拉狀態(tài)，且越是接近頂層的薄壁板環(huán)縫受力越大，目前該工藝正逐步被電動葫蘆提升倒裝法或液壓提升倒裝法所取代。水浮法。它是利用水的浮力和浮船罐頂?shù)臉嬙焯攸c來到達儲罐組裝的一種方法。是正裝法的一種。由于其施工周期長、水資源利用率相對較低，巳逐步被其他安裝工藝取代。3.常見鋼制儲罐的焊接方法手工電弧焊接。是目前鋼制儲罐焊接方法中應用最廣泛的一種。鋼制儲罐的角焊縫半自動焊接。主要指半自動CO2氣保焊，多用于鋼制儲罐的底板角焊縫和頂板角焊縫的焊接。鋼制儲罐環(huán)縫埋弧自動焊接。主要用于正裝法施工的大型儲罐罐壁環(huán)縫的焊接，它是將焊接操作機掛在剛組焊好的罐壁上緣，沿罐壁行走〔環(huán)縫焊接〕帶動埋弧焊機完成焊縫的焊接。雙絲埋弧自動角縫焊接。適合于底板、頂板的角縫焊接。鋼制儲罐立縫氣電焊為熔化極，用能自動把握的上升系統(tǒng)帶動焊槍進展連續(xù)焊接，在水冷滑塊的強迫成形作用下，以CO2氣體保護實現(xiàn)單面焊雙面成型。焊接效率為手工焊的20 30倍，適用于正裝法施工立縫的焊接。磁性角焊縫埋弧焊。主要用于罐壁板與底板的內外環(huán)大角縫焊接。六、塔、容器的檢驗試驗要求壓力容器產品焊接試板要求為檢驗產品焊接接頭和其他受壓元件的力學性能和彎曲性能縱焊縫產品焊接試板，進展拉力、冷彎和必要的沖擊試驗，檢驗焊接接頭和其他受壓元件的力學性能和彎曲性能?，F(xiàn)場組焊的球形儲罐制作立、橫、平加仰三塊產品焊接試板。接工藝評定合格范圍內。產品焊接試板由焊接產品的焊工焊接，并于焊接后打上焊工和檢驗員代號鋼印。圓筒形壓力容器的縱向焊接接頭的產品焊接試板〔電渣焊除外，承受與施焊壓力容器一樣的條件和焊接工藝連續(xù)焊接。球罐的產品焊接試板應在焊接產品的同時和焊接工藝進展焊接。產品焊接試板經外觀檢查和射線〔或超聲〕檢測，如不合格，允許返修，如不返修，可避開缺陷部位截取試樣。需進展熱處理以到達恢復材料力學性能或耐腐蝕性能的壓力容器，其焊接試板應同爐、同工藝隨容器一起進展熱處理。球罐的沉降試驗球罐在充水、放水過程中，應對根底的沉降進展觀測，作實測記錄，并應符合規(guī)定。儲罐的充水試驗儲罐建筑完畢，應進展充水試驗，并應檢查罐底嚴密性；罐壁強度及嚴密性；固定頂?shù)膹姸取⒎€(wěn)定性及嚴密性；浮頂及內浮頂?shù)纳翟囼灪蛧烂苄?；浮頂排水管的嚴密性；根底沉降等。油漆。一般狀況下，充水試驗承受干凈水；特別狀況下，如承受其他液體充水試驗，必需經有關25mgL。試驗水溫均不低于5℃。充水試驗中應進展根底沉降觀測，如根底發(fā)生設計不允許的沉降，應停頓充水，待處理后，方可連續(xù)進展試驗。充水和放水過程中，應翻開透光孔，且不得使根底浸水幾何尺寸檢驗要求柱垂直度檢查；赤道帶水平度檢查；人孔、接收的位置、伸出長度、法蘭面與管中心軸線垂直度檢查。儲罐罐體幾何尺寸檢查內容：罐壁高度偏差；罐壁鉛垂度偏差；罐壁焊縫角變形；罐壁的局部凹凸變形；罐底焊后局部凹凸變形；浮頂局部凹凸變形；固定頂?shù)木植堪纪棺冃危坏兹Ρ诎鍍韧獗戆霃狡?；罐壁上的工卡具焊跡去除。七、常見的幾種換熱器夾套式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器。蛇管式換熱器：沉醉式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器。U形管換熱器、浮頭式換熱器、填料函式列管換熱器、板片式換熱器。板片式換熱器:螺旋板式換熱器、板式換熱器和板翅式換熱器等。鋼構造制作與安裝要求一、鋼構造制作與安裝內容及施工程序鋼構造制作鋼構造制作內容剛零件與剛部件加工：例如各種桿件、節(jié)點板、加強筋、支座、螺栓球等。剛構件制作：例如H型鋼、鋼柱、鋼梁〔吊車梁、鋼桁架、墻架、檁條、支撐、鋼平臺板、鋼梯、金屬壓型板等。鋼構件制作程序鋼材檢驗→下料→拼接→零部件加工→部件裝配→焊接→除銹→油漆→構件編號驗收。鋼構造安裝鋼構造安裝內容民用建筑鋼構造安裝：鋼板房、住宅、航站樓、大型體育場〔館、商場〔廈、賓館、展館、劇院、電視塔、各種公用設施、景觀建筑等。工業(yè)鋼構造安裝：工業(yè)廠房、倉庫、管架、平臺、操作臺、棧橋、跨線過橋等。鋼構造安裝程序〔層板、屋面板〕安裝→維護構造安裝。例如，某汽車制造廠涂裝車間多層鋼構造廠房安裝程序：構件檢查→根底復查及底面處理→鋼柱安裝→柱間支撐安裝→主梁安裝→次梁安裝→承臺板安裝→鋼屋架安裝→檁條安裝→水平、垂直支撐安裝→屋面板安裝→墻壁板安裝。例如，螺栓球節(jié)點網(wǎng)架高空散裝法安裝程序：柱頂標高復測→可移動腳手架平臺搭設→按設計圖紙在平臺上放線→按安裝挨次進展配料裝上弦球及上弦桿→按軸線挨次以第一軸第一個網(wǎng)格單元開頭完成第一軸安裝→依次完成各軸網(wǎng)架安裝。鋼構造制作與安裝技術要求鋼零件及鋼部件加工要求鋼材的切割面或剪切面，應無裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺棱，應全數(shù)檢查。碳素構造鋼在環(huán)境溫度低于-16℃，低合金構造鋼在環(huán)境溫度低于-12冷彎曲和冷矯正。碳素構造鋼和低合金構造鋼在加熱矯正時，加熱溫度不應大于900℃。低合金構造鋼在加熱矯正后應自然冷卻。矯正后的鋼材外表不應有明顯的凹面或損傷，劃痕深度不得大于0.5mm，且不應大1/2。鋼構造焊接要求焊工從事鋼構造焊接工作的焊工必需經考試合格并取得合格證書。持證焊工必需在其考試無損檢測合格工程及認可范圍內施焊。對于已分別按冶金、電力、船舶、鍋爐壓力容器等行業(yè)要求取得根本考試資格的焊工，可JGJ81—2023要求進展相應資格的考試。無損檢測設計要求全焊透的一、二級焊縫應承受超聲波探傷進展內部缺陷的檢查，超聲波探傷不能對缺陷做出推斷時，應承受射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定緊固件連接要求鋼構造制作和安裝單位應