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镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第1页共26页镍精馏电弧熔炉维修方案设计编制：李广立审核：孙安批准：范业军东北化工建设（大连）有限公司2012年4月25日镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第2页共26页目录第一章工程概况第1页第一节本次维修工程的主要内容第1页第二章主要施工方法第2页第一节开始进行施工的条件第2页第二节总体施工流程和施工方法第2页第三节焊接专篇第7页第四节设备及管道的安装第14页第三章安全生产与文明施工第15页第一节安全生产基本规定第15页第二节环境保护和文明施工第16页第三节现场安全用电第17页的四节高处作业安全第21页施工组织机构图第24页人员需求计划第25页镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第3页共26页第一章工程概况本工程的主要内容是对业主的一台镍精馏电弧熔炉进行较大规模的维修。第一节本次维修工程的主要内容1.设备、管道拆卸1)依次卸下三组电极、电极夹、伸缩套筒及相关零部件，配合主方进行检查，判断原拟定重新安装使用的部件是否要进行修理或更换。2)拆除三组电极炉顶冷却水套。3)拆除废气管（弯头及下部直管段）和相应的炉顶冷却水套。4)拆除废料加料口组合件。5)拆除取样口和取样口炉顶冷却水套组件。6)拆除加料管。2.需要重新制作的部件1)电极炉顶冷却水套。图号：D-3205/002)废气口炉顶冷却水套。图号：D-3206/003)废气管炉顶冷却水套。图号：D-3300/024)取样口炉顶冷却水套。图号：D-3207/005)废料加料口。图号：D-3208/00/01/10/6)加料管3.恢复安装1)恢复安装电极密封系统；配合业主方面安装电极。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第4页共26页2)恢复安装废气系统。3)恢复安装取样口组件。4)恢复安装废料加料口组合件。5)配制/安装加料管。6)恢复临时拆卸的炉顶操作平台、冷却风管等。第二章主要施工方法第一节开始进行施工的条件业主方完成了停炉操作程序（炉内金属冷凝在距吊顶底面约2米处、炉内有害气体等排放、置换后炉内环境符合有关职业健康和劳动安全法规的规定、切断必须切断的电源）。在业主方面专家的指导下，编制详细的施工方案并已经业主批准，施工所需的电源等条件具备，业主方对有关施工作业场地、运输通道、安全保卫程序、必需遵守的规章制度、有关各方间的协调程序等进行了安排。第二节总体施工流程和施工方法1.设备、管道拆卸流程a)拆除炉顶操作平台，走台及冷却风管等施工障碍物。b)依次卸下电极、电极夹、伸缩套筒及相关零部件，同时也卸掉电极密封水冷夹套的上部组件，然后再卸下加料管道、排气管道、取样口上部部件、废料加料口门等，只保留埋设在吊顶砖内的冷却水套。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第5页共26页c)拆卸设备、管道时可以借助于车间内的桥式起重机，但不得直接使用桥式起重机的起升机构，当桥式起重机的吊钩放到适当位置时，在吊钩上挂上倒链进行操作，当被拆卸设备、管道等用倒链提升到安全高度后，方可利用桥式起重机移动放置到合适部位。d)将电极中心及各炉顶埋件的中心吊放到炉顶结构钢梁上，用样冲打出永久标记，如果中心点赶不到梁上，则架设一组临时钢十字架，焊接在钢梁上，用来打标记。e)拆除冷却水套周边的吊顶砖应从电极密封水冷夹套周边开始，可用冲击钻等工具先将周边的耐火材料打碎。f)拆砖前可用气割或无齿锯将吊挂钩割断，注意边拆边割，不要一次性大面积的割断吊挂钩。2.炉顶冷却水套等的制作1)制作前的技术准备a)要明确原设计对材料的技术要求，进行合理的材料转换最终确定用性能相同或相近的中国材料代替图示材料，现根据图纸所给材料的化学成分和机械性能，基本选定材料代换方案是：水夹套主要材料SB410——相当于中国的20G废料门水夹套以外部分SS400——相当于中国的Q235加料管等管子——用中国无缝钢管，材质20#钢。b)明确水夹套的设计压力等级及检验与试验方法和验收规范，镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第6页共26页然后绘制完善的制造详图报业主方审查。c)在制造图纸被审批后，要根据有关技术要求，设计制作必要的工艺装备，制定合理的制作与焊接工艺，编制各阶段工艺流程卡指导制造及检验与试验。d)材料储存和加工制作不锈钢制品的全过程，必须在专门区域和专用设备上进行，平台、胎具、夹具及卷制加工机具等必须用不锈钢板或其它非质铁材料隔离。2)基本制作工艺和方法A.划线划线也叫号料，即利用样板、样杆或根据图纸，在材料上画出孔的位置和零件形状的加工界限。号料阶段的主要工作内容是：检查核对材料；在材料上划出切割、铣刨、弯曲、钻孔等加工位置；打冲孔；标注零件的标号等。进行号料工作时要注意以下问题：熟悉图纸，检查样板样杆是否符合图纸要求。要按规定的方向划线取料，即水冷夹套筒体的展开方向必须是钢板的轧制长度方向，以保证筒体环向应力对材料轧制纹理的要求。不同规格和不同钢号的零件应分别号料，并根据先大后小的原则依次号料。根据配料表进行套裁，尽可能的节约用料。尽量将等宽等长的零件放在一起号料。需要拼接的同一构件必须同时号料，以利于拼接。需先拼接后划镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第7页共26页线的材料，拼接后必须进行矫正，然后再划线。号料工作完成后，在零件的加工线和接缝线上以及孔的中心位置，应视具体情况打上样冲，同时根据样板上的加工符号、孔位等，在零件上用白铅油或油性记号笔标注清楚，为下道工序提供方便。号料偏差必须控制在：外形尺寸——±1.0；孔距——±0.5。B.材料的切割施工中采用哪种切割方法比较适合，应根据设备能力、切割精度要求等因素综合考虑。根据本工程的规模和材料构件的品种规格，对不锈钢材料采用等离子切割方法进行切割。边缘加工在零部件加工中，除图纸明确要求进行边缘加工的部位外，焊接坡口和尺寸要求严格的加劲板、水套折流隔板等必须进行边缘加工。边缘的形状尽量用等离子切割一次成型，再用砂轮将切割热影响层磨掉。边缘加工的允许偏差按以下规定进行控制：项目允许偏差（mm）零件的宽度、长度±1.0加工边直线度l/3000,且不大于2.0相邻两边夹角±0.1度加工面垂直度0.025t，且不大于0.5加工表面粗糙度Ra不大于50μmC.制孔制孔指的是螺栓孔的加工，加工方法为钻孔。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第8页共26页钻孔前先在零部件上划出孔的中心线和直径，在孔的圆周上（四个象限点位置）打上四只冲眼，可作为钻孔后检查用。在孔中心打上较大而深的钻头定心孔。钻孔前要检查平台的水平度，以防孔中心偏斜。孔径的尺寸应符合设计规定，如设计未明确规定，要将孔径控制在比螺栓直径大1～3毫米。螺栓孔壁的表面粗糙度控制在Ra不大于25μm，制孔的尺寸和几何精度按以下规定控制。项目允许偏差直径+1.0-0.00圆度2.0垂直度0.03t并且不大于2.0D.卷制水冷夹套的圆筒用三辊卷板机进行卷制加工。圆筒卷制前利用利用弧形胎具将钢板的前端头压制出设计曲率，以避免由于卷板机辊轴跨度造成的不能卷到尽头而出现直段。卷制过程中要用预先按设计弧度制作的检验样板进行检验，直到样板卡在任何部位均无明显可视间隙。E.焊接前的组装组装工序一般规定在布置拼装胎具时，胎具的定位必须预放出焊接收缩量及齐头和加工余量。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第9页共26页为减少焊接变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组焊的工艺方法。胎具和装出的首件构件必须经过严格的质量检验，确信工艺和装备无误后，方可投入批量生产。组装前，零件、部件的连接接触面和沿焊缝边缘30～50毫米范围内的毛刺、污垢等要清理干净。组装时的点固焊焊缝长度根据构件大小和材料厚度等因素确定，但要大于40毫米，点固焊缝高度不要超过设计焊缝高度的2/3。板材/型材的拼接，要在组装之前完成。总体组装要在部件组装、焊接、矫正后进行，以便减少构件的焊接残余应力。对于要求磨光顶紧的部位（如水冷夹套筒体端部和法兰之间），其顶紧接触面必须有75%以上的面积紧贴，用0.3毫米塞尺检查，其塞入面积必须小于25%，并且边缘间隙不得大于0.8毫米。拼装好的构件要用记号笔在明显部位编号，写明图号、构件号、数量等信息。第三节焊接专篇A.焊前技术准备1)必须具备经有关部门批准的有效的焊接工艺评定及焊接工艺规程。2)开工之前要针对典型部件结构和材料特点，组织焊工进行焊接试验及演练，通过焊接检验对焊接工艺是否满足工程实际需要。3)通过上述实验及演练，从持证焊工中选拔技术优秀者承担工程焊镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第10页共26页接工作。B.焊接材料的管理A.焊材的验收根据水套等部件的材料和选定的焊接工艺规程，水套等部件组焊焊接工艺为手工电弧焊，焊条型号E4303。焊条入库前要按照焊材相关标准规范对焊条外观质量及是否受潮进行检验。焊条应具有完整的质量证明文件，内容应包括：1)焊条的型号、牌号和规格。2)批号及生产日期。3)熔敷金属化学成份检验结果。4)熔敷金属或对接接头各项性能检验结果。5)制造厂名称。6)制造厂技术检验部门和检验人员签章。包装箱应有下列标记：1)焊条型号和生产批号。2)焊条牌号和直径与长度。3)焊条净重、生产日期。4)制造厂名称。a)焊材的保管与发放1)各种焊材必须按不同类别、型号或牌号分别存放。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第11页共26页2)焊材库房必须设置于干燥的环境中，具有良好的保温/隔热性能，具有良好的通风设施（一般能保证良好的空气自然对流），库房内要设置温度计和湿度计。3)焊材的最佳存放温度是10～25℃。4)焊材存放处所的允许相对湿度与室内温度有如下对应关系：10～20℃＜60%20～30℃＜50%30℃＜40%5)如果库房在自然状态下满足不了上述对湿度的要求，要关闭自然通风口，在室内放置干燥剂并进行适宜的强制排风。6)存放焊材的货柜/架的底层距地面必须300毫米以上。7)焊条一旦受潮变质，绝对不准再使用。8)焊接材料一律凭项目焊接技术负责人签发的限额领料单领用，当日未用完的焊材必须交给焊材保管员统一处理，不得私自留用。C.典型部件（电极密封水冷夹套）的组焊A.焊接前对零部件的检验圆筒端部及板的坡口/边缘表面应符合以下要求：1)表面应平滑。2)熔渣、氧化皮应清除干净。3)坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，坡口几何尺寸必须符合设计要求和标准规范的规定。4)如存在缺陷必须进行修磨。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第12页共26页a)对焊接的一般规定1)参加管道现场组焊的焊工必须持有政府有关部门考核后颁发的上岗证书证书。焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格证上的项目一致。2)所选用的焊机必须满足焊接工艺规程的要求，其安全性能满足现场条件下焊工安全的需要。3)施工现场必须建立严格的焊接材料的验收、保管、烘干、发放和回收管理制度。4)施工现场必须设立符合技术要求的焊接材料仓库。5)焊接材料在使用之前，必须按焊材制造厂家的技术说明进行充分的烘干。烘干的焊条必须放在100～150℃的恒温箱内，随用随取。6)焊条在现场使用时，要放在焊条保温筒内，放置时间不要超过4小时，如果超过，应按规定重新烘干，焊条的重复烘干次数不得超过两次。7)施工过程中，必须严格的对施工现场环境进行监测，当现场风速超过8米/秒、雨天不准在室外焊接，空气相对湿度大于90%情况下停止施焊。8)焊接施工要由专业技术人员进行全过程的监控并做好记录，焊接记录的内容应包括：焊接日期、焊缝编号、焊接部位、焊接环境、焊条牌号、焊工代号、预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压等。镍精馏熔炉维修方案设计东北化工建设（大连）有限公司第13页共26页9)在距离焊缝约50毫米处用记号笔标识出焊工钢印号，并且要记录在焊接简图内，存入技术档案。b)基本焊接工艺和焊接工艺参数1)根据设计要求和标准规范的规定，水套等部件均采用用手工电弧焊进行焊接。2)部件