1H413040静置设备及金属结构安装技术

1H413040静置设备及金属结构安装技术静置设备是安装后使用环境固定不能移动，在完成生产工艺过程时主要零部件不进行机械运动的设备，包括塔、容器、储罐等反应、换热、分离、储存容器等。静置设备有高温高压设备，介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性，危险性较大。大多数属《特种设备安全监察条例》监督管理的压力容器。1H413041塔器设备的安装技术塔器类工艺设备是静置设备的重要组成部分，大多数是非标准设备。一、塔器的结构、工艺作用和到货状态1．结构与工艺作用塔是用于蒸馏、抽提、吸收、精制等分离过程的直立设备，广泛用于气—液与液—液相间传质、传热。反应器是用于完成介质的物理、化学反应原设备。本条所指容器指，内部盛装物料且不进行化学反应或其他物理、化学过程，内部通常没有设施或只有简单的辅助结构，又称为罐。二、塔器设备安装技术(一)压力容器安装许多规则压力容器的现场安装（整体就位、移位安装）与压力容器现场组焊，应当根据特种设备安全法或有关法规的规定，经负责特种设备安全监督管理的部门许可。压力容器在安装（组焊）前，安装施工单位应当向直辖市或设区市的特种设备完全监督管理部门书面告知。(二)元件、半成品或设备验收1、产品质量证明文件检查验收产品质量证明文件应符合下列规定：（1）特性数据符合设计文件及相应技术标准；（2）有复检要求的材料应有复验报告；（3）压力容器还应符合压力容器安全技术规程的规定。2、分段到货设备验收（1）分段处的圆度、外圆周长偏差、端口不平度、坡口质量符合相关规定；（2）筒体直线度、筒体长度及筒体上接管中心方位的标高的偏差符合相关规定；（3）组装标记清晰；（4）裙座底板的地脚螺丝栓孔中心圆直径允许偏差、相邻两孔弦允许偏差和任意两孔弦长允许偏大差均为2mm。(三)整体到货塔器一般安装程序见程序（四）分段到货塔器现场组对安装程序见程序(五)分片到货塔器的现场组焊程序1．壳体组装方法：可根据现场情况，采用卧式组对法、立式装对法施工和混合组对法施工。2．壳体组对分段的原则：依据现场施工条件，减少高处作业；接口宜设在同一材质、同一厚度的直筒段，并避开接管。3．设备组焊原则程序：上、下封头组焊→筒节组焊→筒节组焊→筒节与封头组焊→筒节之间组焊→裙座与下封头组焊→裙座与筒体组焊→分段壳体组焊→开孔接管组焊→分段壳体内划基准圆→固定件划线、固定件及仰取附件组焊→壳体组焊。三、产品焊接试板的制作与检验(一)产品焊接试板的制作要求1．试板的原材料必须合格，且应与容器用材具有相同钢号、相同规格和相同热处理状态。试板应设置在筒节纵向焊缝的延长部位，与筒节同时施焊。2．试板应由施焊容器的焊工，采用施焊容器时相同条件与相同焊接工艺焊接。有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行热处理。3．试板的识别标记，包括：工作令号或容器编号；材料钢号；焊工钢印号。4．试板尺寸：应满足试验所需的试样类别和数量的截取要求。对接接头试板尺寸：长度应大于等于300mm，宽度应大于等于250mm。5．试板的焊接接头经外观检查合格后应100％射线检测合格：(二)产品焊接试板的合格指标(见《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》1．试板的拉伸试验合格指标：拉伸试样的抗拉强度应大于等于以下规定之一：产品图样的规定值；钢材标准抗拉强度下限值；对不同强度等级的钢材组成的焊接接头，则为两种钢材标准抗拉强度下限值中的较小者。2．试板的弯曲试验，其受拉面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。3．试板的常温冲击试验按图样或有关技术文件规定。四、压力试验与气密性试验(一)耐压试验1．试验前应确认的条件(1)设备本体及与本体相焊的内件、附件焊接和检验工作全部完成。(2)开孔补强圈焊接接头检查合格（3）焊后热处理的设备热处理工作已完成。（4）在基础上进行试验的设备，基础二次灌浆达到强度要求。（5）试验方案已经批准，施工资料完整。2．水压试验(1)试验介质为洁净水，奥氏体不锈钢制容器用水作介质试压时，氯离子不超过25ppm。（2）设备最高处、最低处便于观察处各放一块压力表。压力表量程相同，且经过校验。量程不低于1.5倍，不高于3倍试验压力。（3）试验充洲液前先打开放空阀门。充液后缓慢升至设计压力，不漏液继续升压至试验压力，保压时间不少于30分钟，然后将压力降至试验压力的80%，对所有焊接接头和连接部位进行检查。（4）合格标准：无渗漏，无可见变形；试验过程中无异常响声。放水后，对标准抗拉强度下限值大于等于540MPa的钢制容器，进行表面无损检测抽查未发现裂纹。3.气压试验(1)用气压试验代替液压试验（2）试验区应设置警戒线，试验单位安全部门进行现场监督。（3）介质应为干燥洁净的空气，也可用氮化或惰性气体。脱脂后的容器气压试验时，必须采用不含油气体。（4）程序要求（5）合格标准：无漏液漏气，无可见变形；试验过程中无异常响声。泄压后，对标准抗拦强度下限值大于等于540MPa的钢制容器，进行表面无损检测抽查未发现裂纹。(二)气密性试验1.试验条件：（1）气密性试验前，安全附件装配齐全；（2）经耐压试验合格后进行。2．合格标准：无泄漏。(三)重新试验耐压试验过程中，如发现渗漏、异常响声等不正常现象，应停止试验并卸压，查明原因经处理后方可恢复试验。1H413042金属储罐(柜)制作安装技术金属储罐(柜)是储存常压或微内压液态物料或气体的容器，立式圆筒形钢制焊接储罐，是在常压或微内压条件下储存液态物料的设备；气柜为圆筒形钢制焊接储气罐，是储存、缓冲、稳压、混合化工气体及城市煤气的容器。一、金属储罐(柜)的分类及其结构特点1．金属储罐的分类及其结构特点根据储罐顶部结构，可分为固定顶储罐、浮顶储罐和内浮顶储罐。固定顶储罐指罐顶周边与罐壁顶端固定连接的储罐，主要包括拱顶罐、锥顶罐、悬链式罐等。(1)拱顶罐；也称自支承拱顶油罐。罐顶为球冠状，罐体为圆筒形，拱顶中间无支撑，荷载靠其周边支承于罐壁上。有带肋壳拱顶、网壳顶等结构。(2)浮顶储罐；罐顶盖浮在敞口的圆筒形罐壁内的液面上并随液面升降，在浮顶与罐顶内壁之间的环形空间设有随浮顶浮动的密封装置。其优点是可减少或防止罐内液体蒸发损失，也称外浮顶储罐。大型储罐大多采用浮顶罐。国内最常用的罐容量是5万立方米和10万立方米，已有最大容量15万立方米。浮顶储罐分为单盘式与双盘式浮顶罐两种类型。(3)内浮顶储罐：是由拱顶罐内部增设浮顶而成。主要用于储存航空汽油和航空煤油。内浮顶为在罐内漂浮在液面上的浮动顶盖，有钢制内浮顶、铝制装配式内浮顶、非金属整体式内浮顶等。2．气柜分类及其结构特点(1)气柜分为湿式气柜和干式气柜。湿式气柜是设置水槽，用水密封的气柜，包括直升式气柜(导轨为带外导架的直导轨)和螺旋气柜(导轨为螺旋形)。(2)钢制焊接湿式气柜结构包括水槽、塔节、钟罩、导轨和导轮、配重块等。其中：水槽即湿式气柜盛水的圆筒形敞口容器。(3)塔节：气柜的储气部分，相当于拱顶油罐的罐顶加罐壁，由于柜体需要能够随柜内的气体的容量(压力)变化而进行升降，则分为若干可升降的节(段)，简称塔。其中最顶端塔节称为钟罩或一塔。其他为中节，为无顶无底的圆筒形结构。从上到下依次称为中节I(简称二塔)、中节Ⅱ(简称三塔)等。(4)导轨：引导气柜活动塔节升降的轨道或结构，有直导轨和螺旋导轨。二、金属储罐(柜)安装方法和程序(一)金属储罐安装方法1．正装法：罐壁板自下而上依次组装焊接，最后组焊完成顶层壁板、抗风圈及顶端包边角钢等。较适用于大型浮顶罐。包括水浮正装、架设正装法（包括外搭脚手架正装法与内挂脚手架正装法）2．倒装法：在罐底板铺设焊接后，先组装焊接顶层壁板及包边角钢、组装焊接罐顶。然后自上而下依次组装焊接每层壁板，直至底层壁板。包括中心柱组装法、边柱倒装法(有液压顶升、葫芦提升等)、充气顶升法和水浮顶升法等。(二)金属储罐的几种常用施工方法1．架设正装法：每组对一圈壁板，就在已安装上的壁板内侧沿圆周挂上一圈三脚架，在三脚架上铺设跳板，组成环形脚手架作操作平台，作业人员即可在跳板上组对安装上一层壁板。罐外利用移动小车进行罐壁外部安装作业。架设正装法适合于大型和特大型储罐，便于自动焊作业。2．水浮正装法：一般用于浮顶罐的施工。在第一、第二圈罐壁板施工完毕，大角缝和罐底所有的焊缝全部完工后，利用这部分罐体作为水槽。在罐体内施工浮船，浮船全部施工完毕检验合格后，向罐内充水，使浮船浮升到需要高度后停止充水，利用浮船作为内操作平台，进行罐壁的组焊，一圈组焊完成后，再向罐内充水，使浮船上升，进行下一圈壁板的组装，直至罐壁安装完毕。罐外操作利用移动小车或环形吊栏。3．边柱倒装法：利用均布在罐壁内侧带有提(顶)升机构的边柱提升与罐壁板下部临时胀紧固定的胀圈，使壁板随胀圈一起上升到预定高度，再组焊下一圈罐壁板、焊接环焊缝。然后松开胀圈，降至下圈罐壁板下部胀紧、固定后再次起升。如此往复，直至组焊完成。边柱倒装法有液压顶升倒装、电动(或手拉)捌链提升倒装等。4．气吹倒装法：根据罐体具有拱形顶盖的结构特点，利用空气压力浮升罐体。施工时用鼓风机把空气送人罐内，密封罐内缝隙。当罐内空气浮升力超过所需浮升罐体的重量和摩擦力总和时，罐体上升。罐体上升到预定高度时，控制送风量，使罐内空气压力保持稳定(向罐内空气进气量与泄漏量相等)，罐体即可悬浮在固定高度，进行下圈组对。三、金属储罐的焊接顺序及控制焊接变形的工艺措施1．罐底的焊接顺序与控制焊接变形的工艺措施(1)焊接顺序：中幅板焊缝→罐底边缘板对接焊缝靠边缘的300mm部位→罐底与罐壁板连接的角焊缝(在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊)→边缘板剩余对接焊缝→边缘板与中幅板之间的收缩缝。(2)控制焊接变形的主要工艺措施(手工焊接)：中幅板采用搭接接头时，先焊短焊缝，后焊长焊缝，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法；弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布、对称施焊的方法；罐底边缘板与中幅板之间的收缩缝，第一层焊接，采用分段退焊法或跳焊法；罐底与罐壁连接的角焊缝，由数对焊工对称均匀分布，从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。初层焊道采用分段退焊或跳焊法。2：罐壁焊接(1)罐壁焊接顺序：先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝(2)手工焊接罐壁环缝的工艺要求：焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。四、充水试验1．充水试验的相关规定(1)充水试验前，所有附件及其他与罐体焊接的构件全部完工并检验合格。(2)一般情况，充水试验采用洁净淡水。对于不锈钢罐，试验用水中氯离子含量不得超过25mg／L。试验水温均不低于5℃。(3)充水试验中应进行基础沉降观测。在罐壁下部圆周每隔10m左右，设一个观测点，点数宜为4的倍数，且不得少于4点。(4)充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。2．充水试验项目及合格标准(1)罐底严密性试验：以罐底无渗漏为合格。(2)罐壁强度及严密性试验：充水到设计最高液位并保持48h后，罐壁无渗漏、无异常变形为合格。(3)固定顶的强度及严密性试验：罐内水位到最高设计液位下1m进行缓慢充水升压，升到试验压力时，罐顶无异常变形、焊缝无渗漏为合格。(4)固定顶的稳定性试验：充水到设计最高液位用放水方法进行，试验时应缓慢降压，达到试验负压时，罐顶无异常变形为合格。(5)浮顶及内浮顶升降试验合格标准：浮顶升降平稳；导向机构、密封装置及自动通气阀支柱无卡涩现象；扶梯转动灵活；浮顶及其附件与罐体上的其他部分无干扰；浮顶与液面接触部分无渗漏。lH413043球形罐的安装技术一、球形罐的构造及形式1．球形罐的构造钢制焊接球形罐简称球罐，由球罐本体、支座(支柱)及附件组成。球罐本体由球壳板拼焊而成，球罐的支座常为多根钢管制成的柱式支座，以赤道正切柱式最普遍。2．球形罐的型式：按本体壳板的分片结构分为橘瓣式、足球式和混合式三种。(1)橘瓣式球形罐：组成球壳体的球壳板板片由经线和纬线分割而成，形状如同橘瓣。一般分为3～7带，分别为：赤道带；上、下温带；上、下寒带；上、下极。容积在50-10000立方米。(2)足球式球形罐：壳体按足球分瓣的方法分成多块形状、尺寸相同的球壳板拼焊而成。