静置设备及金属结构制作安装工程施工技术

静置设备与金属构造制作安装工程施工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展机械运动的设备，包括塔、容器、储罐等反响、换热、分别、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，危急性较大。大多数属《特种设备安全监察条例》监视治理的压力容器，是机电工程大量涉及的工程对象。本目重点是：塔器设备的安装技术、金属储罐〔柜〕制作安装技术，球形罐的组装技术。静置设备制作与安装技术要求〔带搅拌装置设备除外态的设备。机电工程中设置的静置设备有〔四电三器两罐一换气除尘器、容器、塔器、反响器、球罐、储罐、换热设备、气柜。一、静置设备的分类按设备的设计压力〔P〕分类P<0，真空设备；P<0.1MPa，常压设备；0.1MPa≤P<1.6MPa，低压设备；1.6MPa≤P<10MPa，中压设备；10MPa≤P<100MPa，高压设备；P≥100MPa，超高压设备。高压容器的主要构件：筒体、密封件、端盖、筒体端部、紧固连接件。高压筒体是高压容器的主体。按设备在生产工艺过程中的作用原理分类—反响设备；—分别设备；—储存设备〔球罐代号。在一种设备中，假设有两种以上工艺作用时，依据工艺过程中的主要作用来划分。〔来划分。一类容器：非易燃或无毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压分别器外壳或换热器的外壳。二类容器：中压容器；剧毒介质的低压容器；易燃或有毒介质〔包括中度危害介质〕的低压反响器外壳或贮罐；低压管壳式余热锅炉；搪玻璃压力容器。三类容器：高压容器、超高压容器；高压、中压管壳式余热锅炉；毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和P·V大于等于0.2MPa·m³的低压容器；易燃或毒性程度为中P·V0.5MPa·m³P·V10MPa·m³的中压储存容器。按构造材料分类腐蚀严峻或纯度要求高的用不锈钢、不锈复合钢板或铝制造设备；深冷操作设备中用铜和铜合金；不承压的塔节或容器可以使用铸铁。非金属材料可做设备的衬里，也可作独立构件。常用的有硬聚氯乙烯、玻璃钢、不透性石墨、化工搪瓷、化工陶瓷以及砖、板、橡胶衬里等。按介质安全性质分类易燃、易爆介质〔Ⅰ级〔Ⅱ级〔Ⅲ级、轻度危害〔Ⅳ级〕四个级别。其他非标设备如火炬等。二、压力容器安装许可规章压力容器安装许可规章所称压力容器，是指《特种设备安全监察条例》适用范围的压力容器；压力容器安装，是指压力容器整体就位、整体移位安装的活动。需在安装现场完成最终环焊缝焊接工作的压力容器和需在现场组焊的压力容器，不属于压力容器安装许可范围。例如分段分片运至施工现场的焊接塔器、球罐等。治理部门书面告知。压力容器安装单位一级压力容器安装许可证。取得压力容器制造许可资格的单位〔A3级注明仅限球壳板压制和仅限封头制造者除外如：取得A1级制造许可的单位，可安装超高压容器、高压容器；取得A2级制造许可的单位，可安装第三类低、中压容器；A3级可进展球形储罐现场组焊。取得CG1级压力管道安装许可资格的单位，或取得二级〔含二级〕以上锅炉安装资格的单位可以从事压力容器安装工作，不需另取压力容器安装许可资格。三、塔、容器的安装塔、容器类工艺设备的构造塔、容器类工艺设备〔以下简称塔器〕为圆筒形焊接构造的工艺设备，由筒体、封头内件〔包括填料〕和支座组成，是特地为某种生产工艺要求而设计、制造的非标准设备。按型式分为立式〔轴线呈垂直〕和卧式〔轴线呈水平〕两类。塔器大多数属于压力容器塔、容器的到货状态设备的到货状态受铁路、大路、涵洞、隧道、码头、桥梁、起重设备的吊装力气、水平运输设备的运输力气等一种或多种因素的制约，应确定设备是以整体到货还是分段到货或是分片到货。塔、容器安装程序安装前的检查后，方案作为执行文件，需严格遵守。方案的主要内容应包括设备位号、设备的重量和外形尺寸、设备的到货状态、施工机具的配置、施工人力的安排、施工工序组织、每个工序的合格标准、施工打算的时间、施工材料打算、HSE措施等。方可验收。焊材、垫铁、防腐、保温、防护材料等都必需符合标准或设要求。根底符合设计要求。垫铁放置符合计算结果要求的数量、规格、标高。对于属于受监察的压力容器的塔、容器的安装〔整体就位或移位安装、现场组焊〔无论是现场完成最终环焊缝焊接还是整体组焊关法规定的许可资格。施焊的焊工需持有效证件上岗，且施焊的工程符合焊工证准许的工程。塔、容器的电气安装〔包括照明〕及仪表施工人员亦应满足人员资质的要求。焊机、起重机、索具等机具符合要求。施工环境必需符合要求。风力到达六级10.8m/s-5℃，不2m/s，严禁二氧化碳气保焊作业。严把程序，重大作业需安排专职人员全过程实时检查。塔、容器的安装吊装就位→找平找正→灌浆抹面→内件安装→防腐保温→检查封闭〔详见书〕吊装就位。对于整体安装的塔、容器，应使用设备上的吊耳进展设备起吊就位。找平找正。按根底上的安装基准线对应设备上的基准测点进展调整和测量。其要求是：设备支承的底标髙以根底上的标高基准线为基准；设备的中心线位置以根底上的中心划线为基准；立式设备的铅垂度一般以设备两端部的测点为基准。卧式设备的找正用透亮胶管灌水，利用连通管原理进展，水平度测点以设备的中心划线为。有坡度要求膨胀或收缩的卧式设备，其滑动侧的地脚螺栓要先紧固，当设备安装和管线连接完成后，再松动螺母留下0.5 1mm的间隙，而后将锁紧螺母再次紧固以保持这一间隙。一般会承受比根底混凝土高一个等级的细石混凝土进展灌浆作业；对于灌浆层有高要求的，使用比根底混凝土高一个等级的无收缩混凝土灌浆；目前较多承受的是树脂类的灌浆料灌浆流淌性好、强度高、保养时间少、外观成型好。内件安装。以板式塔为例，内件安装程序：支撑点测量→降液板安装→横梁安装→受液盘安装→塔盘板安装→溢流堰安装→通道板拆装→清理杂物→检查人员终检→通道板恢复→人孔封闭。分段或分片到货塔器的现场组对安装程序分段到货塔器组对安装方式：分卧装和在根底由下至上逐段组对安装两种方式。分片到货塔器〔如催扮装置的两器〕的组对方法：承受卧装法或立装法施工。现场施焊的焊缝应进展无损检测。防腐保温。在设备安装前应对碳钢塔、容器进展除锈〔依据设计要求，承受机械除锈或喷射除锈〕涂装底漆。在设备就位试压后，焊缝处补漆，然后完成设计文件规定的中间漆、面漆或保温层的施工。检查封闭。完成塔、容器的全面检查，确认内件、填料等都符合要求后，经监理工程师确认，加装规定的垫片、封闭人孔，按标准要求的挨次和力矩，拧紧连接螺栓。四、钢制球形储罐安装方法钢制球形储罐的构造3带、4带、5带、7带区分。球罐常用的组装方法散装法：400m³以上的球罐组装，应用最广，技术最成熟。施工程序：支柱上、下段组装→赤道带安装→下温带安装→下寒带安装→上温带安装→上寒带安装→上、下极安装。分带法：400~1500m³的球罐组装。已较少使用以下的球罐组装。五、钢制储罐安装方法常用钢制储罐的种类锥顶储罐、拱顶储罐、内浮盘拱顶储罐、浮顶储罐、无力矩储罐和气柜。安装方法常见的钢制储罐的安装方法有正装法、倒装法、气顶法和水浮法。直对接并施焊，再用机械将其次圈壁板与第一圈壁板逐块组装焊接，直至最终一圈壁板组焊完倒装法。倒装法的施工程序和正装法相反，倒装法的施工程序是：罐底板铺设→在铺好的罐底板上安装最上圈板→制作并安装罐顶→整体提升→安装下→圈板→整体提升→„直至最下一圈板，依次从上到下地进展安装。目前在储罐施工中被广泛承受。拱顶罐承受该法施工比较多。倒装法的提升工具是电动葫芦或液压提升系统。随着国内工机具质量的提高，100000m³的浮顶罐已有使用液压提升倒装法施工的成功案例。充气顶升法〔或称吹气倒装法。充气顶升是利用罐体本身的构造条件和密封性能，依据倒装法挨次，利用鼓风机向罐内鼓入空气，当压缩空气所产生的浮力超过罐体重量时，罐体开头缓缓上升，承受钢索平衡装置或倒链来把握罐体的平衡，当罐体浮升到设定的高度时，与下一圈已围好的壁板组对，用专用的工装卡具将上、下圈的壁板调整到要求的间隙后加以固定，上、下壁板组焊直至最终完成。充气顶升安装是一种操作简洁、省人力、省物力的安装工艺，在我国拱顶罐施工中得到了广泛应用。例如由于特别的构造要求，165000m³LNG储罐的防潮外罐的钢制拱顶，承受气吹法升顶就位。由于充气顶升法在常规的拱顶罐提升安装过程中，其各圈壁板的环焊缝均处于受拉状态，且越是接近顶层的薄壁板环缝受力越大，目前该工艺正逐步被电动葫芦提升倒装法或液压提升倒装法所取代。水浮法。它是利用水的浮力和浮船罐顶的构造特点来到达储罐组装的一种方法。是正装法的一种。由于其施工周期长、水资源利用率相对较低，巳逐步被其他安装工艺取代。3.常见钢制储罐的焊接方法手工电弧焊接。是目前钢制储罐焊接方法中应用最广泛的一种。钢制储罐的角焊缝半自动焊接。主要指半自动CO2气保焊，多用于钢制储罐的底板角焊缝和顶板角焊缝的焊接。钢制储罐环缝埋弧自动焊接。主要用于正装法施工的大型储罐罐壁环缝的焊接，它是将焊接操作机挂在刚组焊好的罐壁上缘，沿罐壁行走〔环缝焊接〕带动埋弧焊机完成焊缝的焊接。双丝埋弧自动角缝焊接。适合于底板、顶板的角缝焊接。钢制储罐立缝气电焊为熔化极，用能自动把握的上升系统带动焊枪进展连续焊接，在水冷滑块的强迫成形作用下，以CO2气体保护实现单面焊双面成型。焊接效率为手工焊的20 30倍，适用于正装法施工立缝的焊接。磁性角焊缝埋弧焊。主要用于罐壁板与底板的内外环大角缝焊接。六、塔、容器的检验试验要求压力容器产品焊接试板要求为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能纵焊缝产品焊接试板，进展拉力、冷弯和必要的冲击试验，检验焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能。现场组焊的球形储罐制作立、横、平加仰三块产品焊接试板。接工艺评定合格范围内。产品焊接试板由焊接产品的焊工焊接，并于焊接后打上焊工和检验员代号钢印。圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板〔电渣焊除外，承受与施焊压力容器一样的条件和焊接工艺连续焊接。球罐的产品焊接试板应在焊接产品的同时和焊接工艺进展焊接。产品焊接试板经外观检查和射线〔或超声〕检测，如不合格，允许返修，如不返修，可避开缺陷部位截取试样。需进展热处理以到达恢复材料力学性能或耐腐蚀性能的压力容器，其焊接试板应同炉、同工艺随容器一起进展热处理。球罐的沉降试验球罐在充水、放水过程中，应对根底的沉降进展观测，作实测记录，并应符合规定。储罐的充水试验储罐建筑完毕，应进展充水试验，并应检查罐底严密性；罐壁强度及严密性；固定顶的强度、稳定性及严密性；浮顶及内浮顶的升降试验和严密性；浮顶排水管的严密性；根底沉降等。油漆。一般状况下，充水试验承受干净水；特别状况下，如承受其他液体充水试验，必需经有关25mgL。试验水温均不低于5℃。充水试验中应进展根底沉降观测，如根底发生设计不允许的沉降，应停顿充水，待处理后，方可连续进展试验。充水和放水过程中，应翻开透光孔，且不得使根底浸水几何尺寸检验要求柱垂直度检查；赤道带水平度检查；人孔、接收的位置、伸出长度、法兰面与管中心轴线垂直度检查。储罐罐体几何尺寸检查内容：罐壁高度偏差；罐壁铅垂度偏差；罐壁焊缝角变形；罐壁的局部凹凸变形；罐底焊后局部凹凸变形；浮顶局部凹凸变形；固定顶的局部凹凸变形；底圈壁板内外表半径偏差；罐壁上的工卡具焊迹去除。七、常见的几种换热器夹套式换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器。蛇管式换热器：沉醉式蛇管换热器、喷淋式蛇管换热器。U形管换热器、浮头式换热器、填料函式列管换热器、板片式换热器。板片式换热器:螺旋板式换热器、板式换热器和板翅式换热器等。钢构造制作与安装要求一、钢构造制作与安装内容及施工程序钢构造制作钢构造制作内容刚零件与刚部件加工：例如各种杆件、节点板、加强筋、支座、螺栓球等。刚构件制作：例如H型钢、钢柱、钢梁〔吊车梁、钢桁架、墙架、檩条、支撑、钢平台板、钢梯、金属压型板等。钢构件制作程序钢材检验→下料→拼接→零部件加工→部件装配→焊接→除锈→油漆→构件编号验收。钢构造安装钢构造安装内容民用建筑钢构造安装：钢板房、住宅、航站楼、大型体育场〔馆、商场〔厦、宾馆、展馆、剧院、电视塔、各种公用设施、景观建筑等。工业钢构造安装：工业厂房、仓库、管架、平台、操作台、栈桥、跨线过桥等。钢构造安装程序〔层板、屋面板〕安装→维护构造安装。例如，某汽车制造厂涂装车间多层钢构造厂房安装程序：构件检查→根底复查及底面处理→钢柱安装→柱间支撑安装→主梁安装→次梁安装→承台板安装→钢屋架安装→檩条安装→水平、垂直支撑安装→屋面板安装→墙壁板安装。例如，螺栓球节点网架高空散装法安装程序：柱顶标高复测→可移动脚手架平台搭设→按设计图纸在平台上放线→按安装挨次进展配料装上弦球及上弦杆→按轴线挨次以第一轴第一个网格单元开头完成第一轴安装→依次完成各轴网架安装。钢构造制作与安装技术要求钢零件及钢部件加工要求钢材的切割面或剪切面，应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱，应全数检查。碳素构造钢在环境温度低于-16℃，低合金构造钢在环境温度低于-12冷弯曲和冷矫正。碳素构造钢和低合金构造钢在加热矫正时，加热温度不应大于900℃。低合金构造钢在加热矫正后应自然冷却。矫正后的钢材外表不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大1/2。钢构造焊接要求焊工从事钢构造焊接工作的焊工必需经考试合格并取得合格证书。持证焊工必需在其考试无损检测合格工程及认可范围内施焊。对于已分别按冶金、电力、船舶、锅炉压力容器等行业要求取得根本考试资格的焊工，可JGJ81—2023要求进展相应资格的考试。无损检测设计要求全焊透的一、二级焊缝应承受超声波探伤进展内部缺陷的检查，超声波探伤不能对缺陷做出推断时，应承受射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准的规定紧固件连接要求钢构造制作和安装单位应