淺談制氫轉化爐的預制、安裝、焊接技術要求

免費資料、論文，免費證書掛靠平臺，無中介費，無障礙溝通交流平臺就是建筑業(yè)服務網(wǎng)，官方QQ群:10018250淺談制氫轉化爐的預制、安裝、焊接技術要求摘要：制氫轉化爐是煉油制氫裝置的主要設備之一，是鋼結構與工藝管線集合體，體積大，現(xiàn)場焊接工作量大，安裝技術要求高，施工周期長，是制約裝置建設關鍵設備。轉化爐爐管為304L不銹鋼為奧氏體不銹鋼，屬于超低碳級不銹鋼，具有良好的綜合性能。爐壁為鋼結構，安裝施工要求難度比較大。本文主要闡述了施工技術要求及施工工序關鍵詞：焊接、施工、安裝1、概況4萬標立/小時制氫裝置安裝工程的制氫轉化爐鋼結構主要包括輻射段鋼結構、對流段鋼結構、輻射段和對流段的連接煙道以及雨棚。其中輻射段鋼結構320噸，對流段鋼結構68噸，連接煙道17噸，雨棚30噸，共計435噸。制氫轉化爐高28米；寬17米；長23米。2、主要施工方法及施工程序2.1主要施工方法采用模塊化施工制氫轉化爐材料集中在預制場進行分片預制，檢查合格后，噴砂除銹，涂刷底漆，然后倒運至現(xiàn)場，采取成片預制、分片吊裝的施工方法。2.2主要施工程序如下圖所示：施工準備材料、基礎驗收施工準備材料、基礎驗收放樣、下料梯子平臺欄安裝材料矯正各軸立面組合成片各部件、構件預制各軸立面吊裝就位橫梁安裝找正、固定軸立面3、主要施工技術要求3.1基礎驗收要求3.2輻射段鋼結構基礎驗收和墊鐵放置鋼結構安裝前，應把基礎表面進行修理，鏟好麻面，放置墊鐵的位置鏟平，然后安裝墊鐵和柱腳板。每組墊鐵一平二斜，必須墊平墊實，待鋼結構就位找正和擰緊地腳螺栓后，將墊鐵組點焊牢固。制氫轉化爐輻射段墊鐵布置如下圖所示：3.3輻射段鋼結構的安裝技術要求輻射段鋼結構的施工程序如下圖：④——④軸線標高17.934米以下的預制成片①——①軸線標高17.934米以下的預制成片組對平臺的搭設④——④軸線標高17.934米以下的預制成片①——①軸線標高17.934米以下的預制成片組對平臺的搭設基礎驗收，輻射段鋼結構墊鐵放置、柱腳板安裝基礎驗收，輻射段鋼結構墊鐵放置、柱腳板安裝④——④軸線找正和固定軸立面④——④軸線標高17.934米以下成片吊裝④——④軸線找正和固定軸立面④——④軸線標高17.934米以下成片吊裝①——①軸線和④——④軸線聯(lián)系梁安裝①——①軸線和④——④軸線聯(lián)系梁安裝①——①軸線找正和固定軸立面①——①軸線標高17.934米以下成片吊裝④——④軸線標高17.934米至標高27.158米的預制成片①——①軸線標高17.934米至標高27.158米的預制成片爐底鋼結構安裝爐頂鋼結構安裝④——④軸線標高17.934米至標高27.158米的預制成片①——①軸線標高17.934米至標高27.158米的預制成片爐底鋼結構安裝爐頂鋼結構安裝①——①軸線標高17.934米至標高27.158米的成片吊裝和找正①——①軸線標高17.934米至標高27.158米的成片吊裝和找正④——④軸線標高17.934米至標高27.158米的成片吊裝和找正爐頂上部鋼結構安裝爐頂上部鋼結構安裝雨棚安裝爐頂雨棚鋼結構安裝雨棚安裝爐頂雨棚鋼結構安裝3.4搭設組對平臺的要求輻射段鋼結構的組對場地位于制氫轉化爐的北側。組對平臺搭設之前必須對場地進行平整，然后沿南北方向鋪設4條17米的H300*300的型鋼，每條型鋼的間距為4米，型鋼放置之前須先在每根型鋼底部鋪設枕木，用于調整型鋼的平整度，型鋼放置之后要對型鋼得上表面進行調平，型鋼的平整度偏差應該小于5毫米。組對平臺鋪設完成后在組對平臺上進行①——①（④——④）軸線的預制成片，①——①（④——④）軸線的成片示意圖如下圖：鋼結構梁和柱的拼接均采用斜45°的拼接方式，梁柱拼接接頭的位置應錯開節(jié)點區(qū)300毫米以上，且相鄰立柱的拼接接頭應錯開，不能在同一個標高處。輻射段鋼結構在地面預制成片后采用80噸汽車吊進行整體吊裝，——①軸線吊裝平面圖如下吊裝立面圖如下所示：①——①和④——④軸線標高17.934米以下吊裝就位后，先安裝②——②軸線和③——③軸線的6根立柱，然后再安裝標高4.95米層的3根橫梁以及C——C軸線標高17.69米的橫梁，再安裝A——A軸線以及E——E軸線標高4.95米至標高17.934米的橫梁和立柱，最后安裝A——A軸線以及E——E軸線的壁板。輻射段鋼結構成型示意圖如下圖所示：3.6輻射段鋼結構的組裝要求：立柱垂直度不應大于1/1000且不大于15.0mm，各立柱不得向同一方向傾斜；立柱注腳板底面標高的允許偏差為±3mm，各立柱相互間標高之差不大于5mm；爐底注腳板下表面至環(huán)梁上表面間距允許偏差為±2mm。橫梁標高允許偏差為±5mm；防爆門、人孔門、看火門安裝前必須進行檢查，其組裝質量和外形尺寸應符合設計文件的規(guī)定，安裝質量應符合下列規(guī)定：防爆門重量必須符合設計文件的規(guī)定，鉸鏈轉動應靈活；人孔門、看火門和防爆門安裝位置的允許偏差為±8mm；門蓋與門框應接觸嚴密。3.7爐底鋼結構安裝爐底鋼結構采用自下而上的順序安裝，爐底鋼結構的安裝應符合如下要求：角鋼和扁鋼組焊法蘭的允許偏差符合SH3086-98的規(guī)定；爐底梁及爐底板的傾斜值應不大于爐底梁長度的0.1%，且不大于5毫米；所有螺栓孔均要采用機械加工方法，嚴禁氣割成孔，相鄰孔間距的允許偏差為±1.5毫米。3.8爐頂鋼結構安裝技術要求爐頂鋼結構的安裝同爐底鋼結構的安裝方法。爐頂鋼結構安裝完畢后，開始①——①軸線（④——④軸線）標高17.934米至標高27.158米鋼結構的安裝，①——①軸線（④——④軸線）標高17.934米至標高27.158米的安裝利用的搭設好的臨時平臺預制成片然后進行整體吊裝，具體安裝方法參照①——①軸線（④——④軸線）標高17.934米以下鋼結構的成片預制和吊裝，本方案將不再贅述。3.9爐頂上部鋼結構安裝技術要求爐頂上部鋼結構的安裝按照自下而上的順序進行，鋼格板與平臺的搭接長度應大于20毫米，其余同爐頂鋼結構安裝方法。3.10爐頂雨棚鋼結構以及雨棚的安裝技術要求爐頂雨棚鋼結構的安裝要在轉化爐轉化管、爐頂入口集氣管以及上豬尾管安裝完畢后進行，爐頂雨棚鋼結構的安裝自下而上進行，逐根梁柱進行安裝，爐頂鋼結構的安裝應符合SH3086-98的規(guī)定，雨棚所用的彩色金屬壓型屋面板以及彩色金屬壓型墻面板的施工應符合供貨商提供的施工技術要求。3.11對流段鋼結構的安裝技術要求對流段鋼結構的安裝可以和輻射段鋼結構的安裝同時進行。對流段鋼結構材料到貨后直接存放在預制場（預制場離施工現(xiàn)場約2公里），在預制場進行噴砂除銹和防腐，然后運至施工現(xiàn)場在預制平臺上進行組對。對流段鋼結構的施工程序如下圖：預制平臺的搭設預制平臺的搭設A-H軸線分片預制A-H軸線分片吊裝壁板以及其他鋼結構安裝找正、固定軸立面標高4.75米橫梁安裝標高4.75米至10.462米立柱安裝標高10.46米橫梁安裝3.12預制平臺的搭設技術要求對流段鋼結構的預制平臺位于對流段的西側空地上，詳見平面圖。組對平臺搭設之前必須對場地進行平整，然后沿南北方向鋪設2條13米的H300*300的型鋼，型鋼的間距為2.5米，型鋼放置之前須先在每根型鋼底部鋪設枕木，用于調整型鋼的平整度，型鋼放置之后要對型鋼得上表面進行調平，型鋼的平整度偏差應該小于5毫米。將對流段鋼結構按照基礎軸線從北往南依次編號為A-H軸，然后按照A-H的順序依次進行分片預制和吊裝。這里以A軸線的成片預制和吊裝為例。A軸線成片示意圖如下所示：A軸線單片的重量為2.608噸，采用KATO25噸汽車吊進行吊裝。對流段各片成型示意圖如下：A-H軸線分片預制和吊裝的同時進行橫梁的安裝，如上圖，標高4.75米橫梁應該先安裝，安裝完成后再標高4.75米至10.462米立柱，最后安裝標高10.462米橫梁。對流段鋼結構的安裝應符合如下規(guī)定：立柱垂直度不應大于1/1000且不大于15.0mm，各立柱不得向同一方向傾斜；立柱注腳板底面標高的允許偏差為±3mm，各立柱相互間標高之差不大于5mm；爐底注腳板下表面至環(huán)梁上表面間距允許偏差為±2mm。橫梁標高允許偏差為±5mm；人孔門安裝前必須進行檢查，其組裝質量和外形尺寸應符合設計文件的規(guī)定，安裝質量應符合下列規(guī)定：人孔門安裝位置的允許偏差為±8mm；門蓋與門框應接觸嚴密。3.13壁板以及其它鋼結構的安裝技術要求對流段的橫梁和立柱安裝完畢后最后進行壁板的安裝以及對流段頂部鋼結構的安裝，爐壁板的平面度應該用1米的鋼板尺進行檢查，間隙不得大于3毫米。3.14連接煙道的安裝技術要求連接煙道的安裝要在輻射段以及對流段鋼結構連接處施工完畢后進行，輻射段鋼結構E—E軸線以及對流段A軸線安裝完畢后可以進行連接煙道的施。4.集合管施工技術要求：集合管主要采用進口的304L奧氏體不銹鋼材質，其焊接性能與我國的0Cr19Ni10相當。奧氏體不銹鋼304L對應我國的標準是0Cr19Ni10,其主要化學成分和機械性能見表一。表一304L不銹鋼化學成分話機械性能化學成分及含量機械性能CCrNi屈服強度MPa抗拉強度MPa硬度HB≦0.03018.0—20.09.0—13.0≧205≧520≦187304不銹鋼的熱導率低，約為碳鋼的1／3，電阻率躍為碳鋼的5倍，線膨脹系數(shù)比碳鋼約大50%，密度大于碳鋼。由于不銹鋼存在眾多與碳鋼不同的特性，其焊接工藝規(guī)范也與碳鋼不同，對于304L不銹鋼鋼管，我們采用的焊絲為ER308L，焊接工藝參數(shù)見表二。表二焊層焊絲直徑電流A電壓V焊接速度根焊2.090--958--1060±5填充蓋面2.4110--12010--1260±54.1304L不銹鋼焊接工藝特點4.2.1晶間腐蝕及應對措施晶間腐蝕是在腐蝕介質作用下，起源與金屬表面的晶間邊界深入金屬內部產生在晶粒之間的一種腐蝕，晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼常見的焊接缺陷。Cr是奧氏體不銹鋼中具有耐腐蝕性基本元素，當Cr含量低于12%時，就不再具有耐腐蝕性了。304L不銹鋼在焊接過程中存在焊接危險溫度區(qū)間（450--850℃）見圖一。當溫度達到危險溫度范圍時，奧氏體中飽和的碳向晶界處迅速擴散并在晶粒邊界析出，析出的碳和鉻形成碳化鉻（Cr23C6）。因為鉻在奧氏體中的擴散速度很慢，來不及向晶界擴散，這樣就大量消耗了晶界處的鉻，使晶界處的含鉻量降低于１２％，這是晶界就失去了耐腐蝕能力。如果溫度低于450℃，則奧氏體中的碳擴散速度不快，不能在晶界處擴散析出形成碳化鉻，所以沒有晶界腐蝕現(xiàn)象。如果溫度高于850℃，這時不僅碳在奧氏體中的擴散速度極快，而且鉻在奧氏體中擴散速度也很快，故不能造成造成晶粒邊界處貧鉻。因而也不會發(fā)生晶間腐蝕。為防止304L不銹鋼在焊接過程中耐腐蝕性能下降，可以采取以下幾點措施：4.2.2焊接時在管道內部進行充氬施工，并且確保根焊時充氬