浅谈炼油化工项目工法编制课件.ppt
中油吉林化建工程有限公司李明东,浅谈炼油化工项目工法编制,浅谈炼油化工项目工法编制,各位领导、同仁：大家好！先自我介绍一下，我叫李明东，来自中油吉林化建工程有限公司，近些年一直在项目一线从事施工技术管理工作。参加此次会议的都是咱们中石油本行业内的领导和精英，非常感谢协会及公司领导给我这样一个机会能够和大家一起进行一次学习和交流。我参加过中海壳牌惠州80万吨/年乙烯装置裂解炉的安装工程施工，在工程结束后总结编写了裂解炉安装施工工法并被协会评为省部级工法。2008年，与中油六建合著的13万吨裂解炉模块化安装工法被评为国家级工法。下面我结合自己编写工法的经历和经验，浅谈一下炼油化工项目工法编制。,浅谈炼油化工项目工法编制,一、石化装置的分类和特点二、列举部分国家级工法三、工法编写的准备工作四、结合裂解炉施工工法谈工法编写五、编写和申报过程中的注意事项,一、石化装置的分类和特点,以石油、石油炼制后的产品、油田气或天然气作为原料，采用不同的工艺流程，生产燃料型和润滑型油品、化工原料、化工中间体和其它化工产品的工业，统称为石油化学工业。石油化学工业包括炼油、石油化工、化纤和化肥四大行业。相应的石化装置也可按此进行分类。,1、石化装置的分类,一、石化装置的分类和特点,石油化工装置具有连续性、工艺过程的复杂性等特点，装置布置高度密集，管道纵横交错。在错综复杂尽管石油化工装置中，塔、炉、罐、槽、泵、管线是构成石油化工装置的基本要素。,2、石化装置的特点,一、石化装置的分类和特点,蒸发与蒸馏装置，如炼油厂中的常减压装置；深冷装置，如乙烯装置中的极冷区设施；聚合反应装置，如低密度聚乙烯装置；催化重整装置，炼油厂中的重整装置；热裂化装置，如炼油厂中的催化裂化装置,3、列举一些典型的石化装置,二、列举部分国家级工法,二、列举部分国家级工法,二、列举部分国家级工法,看了上面列举的部分国家级工法，可以找出一些炼油化工项目工法的规律：大型装置类国家级工法少，题目大，重点不突出；选择大型装置中的重点、难点立题；选择工程施工工程中的重点、难点立题；选择工程施工方法中的创新立题。,三、工法编写的准备工作,1、题目选择2、过程资料收集3、工程结束后的申优工作、关键技术鉴定和科技委托查新4、经济效益对比及证明,四、结合裂解炉施工工法谈工法编写,下面我结合自己编写工法的经历和经验，浅谈一下炼油化工项目工法编制。,一、前言,乙烯装置是石油化工生产有机原料的基础，是石油化工业的龙头，其生产规模、产量和技术是衡量一个国家石油化工工业发展水平的重要标志。我国自60年代建设乙烯装置以来，先后建成了燕山、大庆、齐鲁、扬子、吉林、茂名等20多套装置。裂解炉是将原料高温裂解产生裂解气的装置，是乙烯装置的核心。随着乙烯工艺技术的进步和市场需求的增加，裂解炉装置的规模、单台炉年生产能力和装置高度也越来越大，并考虑到装置占地和环保，向密集型发展。与以往建设投产的裂解炉相比，装置布局、设备部件有很大改变。因此，传统的施工方法已不能完全满足近年来新建、扩建乙烯装置中裂解炉的安装。本工法是根据历年裂解炉施工经验，总结出的裂解炉模块化安装施工工法。,概括工法的形成原因和形成过程。,一、前言,2006年7月，我公司“在中海壳牌惠州80万吨/年乙烯装置工程中，同时施工8台（92万吨/年）裂解炉”被中国施工企业管理协会评为2005年施工企业新纪录。,二、工法特点,吊装大型化安装模块化缩短工期，降低组装费用 利于提高组装质量 施工占地面积小，适用于新建密集型装置和改扩建装置,三、适用范围,该工法适用于石油化工行业工程建设中大型新建乙烯装置多台管式裂解炉的施工。对于改扩建工程中的单台、多台裂解炉安装也可参照本工法进行施工。,四、工艺原理（一）裂解炉简况,裂解炉主要由钢结构框架、辐射室、对流室及其他附属设备组成。裂解炉对流室从上到下依次由锅炉给水预热段、原料预热段、稀释蒸汽过热段、上混合进料段、超高压蒸汽过热段（上段）、超高压蒸汽过热段（下段）、混合进料段（翅片管）、混合进料段（光管）、混合进料段（遮蔽管）组成，原料烃在对流段预热，并与水蒸汽混合、汽化并过热到初始裂解温度（横跨温度），然后通过横跨管分股进入辐射室底部的8个集合管中混合后，进入辐射段进行裂解。每台裂解炉有224根辐射炉管，分两排八组（每排112根、每组28根）对称布置于辐射室炉膛中央，分别与炉膛底部的八个下联箱相联接。辐射管出口经文氏管后，通过裤衩管使两根辐射管出口合二为一，将裂解气迅速送入位于裂解炉管上方的急冷换热器冷却。,四、工艺原理（一）裂解炉简况,裂解炉的工艺流程图,四、工艺原理（二）施工工艺,由中间向两边，分头并进施工 结构、设备随安装随进入；安装时先大后小，先整体后局部，成框（或成片）吊装，组成箱体加大模块化安装深度合理选用吊车和确定塔吊中心位置 大型设备吊装炉管焊接,四、工艺原理（二）施工工艺,1.由中间向两边，分头并进施工 裂解炉前仅20米宽的区域可供施工占地使用，且还要留出车辆通行道路，所以施工可供用地狭窄，也不可能允许三个施工队伍同时进行裂解炉安装工作。考虑到施工进度，则必须有两个队伍同时进行裂解炉施工。从中间两台炉子开始向两边施工，开始阶段仅是结构和设备安装，其它工作尚无法开展，所以现场并不拥挤。随着施工进行，安装重点逐渐向两边转移，这样也有利于平台结构、工艺配管和筑炉工作的展开，避免了现场的混乱无章。,四、工艺原理（二）施工工艺,2.结构、设备随安装随进入；安装时先大后小，先整体后 局部，成片吊装，组成箱体。待安装的结构部件和设备必须根据安装计划提前进入现场，严禁施工现场出现设备部件堆滞现象。尤其是大型设备，进入现场前要与施工进度计划和吊车使用计划协调好，减少由于二次搬运而产生的机械费用。钢结构安装时要将结构在地面组对成大片后进行吊装，减少高空作业和机械费用。先将结构组成箱体，结构稳定后再安装水平和垂直斜支撑等小的部件。,四、工艺原理（二）施工工艺,3.对流段模块化安装 对流段是裂解炉中利用烟气余热对物料和蒸汽等进行加热的部分，用于提高炉子的热效率，位于辐射段之上，裂解炉的中心线上。对流段模块在厂区外单独进行预制，运送到现场后利用大型吊车进行整体吊装。由于裂解炉施工中不可避免使用大型吊车，故该方法可行性强，既可提高施工质量，也有利于保证施工进度。,四、工艺原理（二）施工工艺,4.合理选用吊车和确定塔吊中心位置。通过对结构部件和设备重量、施工现场布局、可用资源、经济效益等各方面的综合平衡，决定主要由两台塔吊（400tm）和一台可移动的履带吊车（Manitowoc 999型 275t）来完成裂解炉的安装。大型设备吊装使用DEMAG CC2800型 600t 履带吊车。两台塔吊属无轨固定式，吊重能力为400tm，吊臂长50m，最大吊重50t，最小吊重8t。两台塔吊均设置在炉子北侧的A10管廊之北，距管廊5.6m处。两台塔吊相距57m分别位于F-1120和F-1130、F-1160和F-1170之间，除两个楼梯间外可以覆盖整个裂解炉区域，便于裂解炉的安装使用。两台塔吊安装高度分别为65m和77m，吊臂高差12m。为保证塔吊能够及时用于裂解炉施工，在确定所用塔吊及其位置后，塔吊基础施工在土建进行裂解炉和管廊基础施工时候就一起进行。,四、工艺原理（二）施工工艺,四、工艺原理（二）施工工艺,大型设备吊装一览表,四、工艺原理（二）施工工艺,6.炉管焊接 炉管和SLE连接处的焊接是炉本体配管的重点和难点。炉管出口管和SLE入口管材质分别为25Cr-35Ni和20Cr-32Ni，焊接时使用TIG-35C焊丝，采用充氩保护全氩弧焊接。由于炉管进行气压试验，不能使用水溶质进行充氩，所以需准备专用管堵，并做好防止其滞留于管内的措施。采用堆焊焊接方法进行异种钢焊接。经过专业焊工的反复试验、焊接专家的反复论证，我们掌握了一整套适用于固定焊口堆焊焊接方法的操作方法，并制定了适用于堆焊焊接过程有效的无损检测程序。八台炉堆焊焊口一次焊接合格率100%，各项无损检测合格率100%。,五、工艺流程及主要施工方法（一）施工程序,裂解炉安装施工程序主要可分为五个主要阶段：,第一阶段：辐射段钢结构和 辐射炉管安装；第二阶段：对流段模块和上部钢结构安装；第三阶段：SLE、汽包等设备安装；第四阶段：辐射室内筑炉施工；第五阶段：炉本体工艺配管施工。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,(1)当土建交接基础时，应已在基础上清楚地标好中心线、标高线等。在开始安装工作前应根据验收规范和最新的图纸进行基础验收。在检查基础前应在基础周围搭好脚手架以便于检查、铲毛和垫铁工作的进行。当地脚螺栓间距超差并无法修理时，在设计允许的情况下可放行通过。安装时，可先修改柱底板的螺栓孔，然后再进行安装。,(2)在基础铲毛并清理干净后，开始垫铁安装工作。垫铁安装采用座浆法。,1 基础验收,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,2 辐射段钢结构安装,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,3 辐射炉管组对,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,3 辐射段炉管安装,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,4 对流段模块组装,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,4 对流段模块安装,（1）将如图所示的临时支撑安装在过渡段底板上支撑起过渡段侧墙板，以防止结构未稳前因对流段过重而使辐射段顶部向下塌陷。（2）模块运达现场后，如图5-4 所示于地面时在离模块顶部1.2m处搭设脚手架，以便于下一块模块安装时紧固螺栓和进行密封焊接。,安装前准备工作：,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,5急冷换热器安装,在安装完对流段模块，钢结构安装到47m并形成整体框架后，可以开始安装SLE。SLE单台炉数量为8组，各有4组位于对流段两侧，每组长26m，宽4.1m，重37t，安装就位标高为EL+123000。SLE由Manitowoc 999 型275t履带吊车摆放到指定吊装点。起吊时采用双吊车抬吊，主吊车为DEMAG CC2800 600t履带吊车，溜尾吊车为MANITOWOC 999型275t履带吊车。起吊时主吊车幅度为20m，溜尾吊车幅度为10m。600t履带吊车就位幅度为20m到34m之间。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,5 SLE安装,1.将靠近对流段模块两侧的EL+123000的支撑梁，EL+128000、EL+132790、EL+136370的通长槽钢梁安装完毕并紧固好螺栓，将另一侧的梁横放在所在标高的牛腿上，并用铁丝临时固定好。因为SLE下部蒸汽入口集箱的外形尺寸原因，不能将这部分预留梁提前安装好，必须在SLE安装就位后才可以将预留梁安装到图纸位置。2.在SLE就位后，为了临时固定SLE防止其向外侧倾斜，如图5-6所示在28m、36m平台之上对流段的侧板立柱上焊接临时固定SLE用的临时吊耳，并准备好所需的导链。,安装前准备工作：,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,5 SLE安装,将SLE-A吊起，在各层的施工人员的监护下缓慢回钩到安装位置。设置好导链，并慢慢使SLE靠近对流段模块侧，安装地脚螺栓，使导链受力，但注意不要过度而使SLE局部变形。回钩，摘除吊装索具，准备下次吊装。设置导链时要在SLE的直管间夹相应厚度的木楔以及胶皮或布条，防止SLE局部变形或擦伤。模块西侧SLE的安装顺序：ABDC；模块东侧SLE的安装顺序：EFHG。安装时必须将每侧的第三组放在最后安装，因为该组SLE的裂解气集箱是靠对流段模块侧的，便于吊装索具的摘除，否则在安装最后一片时将无法在SLE就位后顺利地将索具摘除。所有的SLE吊装结束后，将预留的支撑梁和槽钢梁安装并找正，松开临时固定用的导链，安装好所有的地脚螺栓。在支撑梁和槽钢梁安装并找正后，开始SLE的找正工作。当确定SLE的安装基准时，为了满足管道的要求我们要考虑到辐射段炉管出口位置和汽包的安装位置，使SLE的中心线在辐射室中心上。在EL+132790和EL+139500两个标高上，要安装SLE的导向板，安装时以SLE的垂直中心为准，板间距离为10mm，使SLE可以自由向上膨胀。,对流段模块安装顺序和方法,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,6 汽包安装,在上部结构框架安装完毕并整体找正合格后，可以开始汽包安装。汽包是裂解炉过热蒸气发生装置的主要部分，每台重93.4t，安装标高为EL+147000。使用DEMAG CC2800 600t履带吊车进行吊装。起吊幅度为24m，就位幅度为30m。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,7 烟囱安装,烟囱是在车间预制好的，在衬里工作结束并强度足够后，才可以进行安装工作。烟囱起吊时采用双吊车抬吊，主吊车为MANITOWOC 999型275t履带吊车，溜尾吊车使用50t汽车吊。起吊时主吊车主杆长79.2m，幅度为13m，溜尾吊车主杆长18.2m，幅度为8m。烟囱安装就位后，调整其垂直度，然后拧紧烟囱和支撑梁之间的螺栓。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,8 附件安装,1.在安装附件前，根据既定程序和图纸检查，做好记录。附件包括：人孔门、观火孔、烧嘴等。2.在安装人孔门、观火孔之前，检查和确认：无缺少部分。筑炉工作开始前，螺栓已焊接在墙板上。筑炉工作已完成，强度足够并符合要求。结构和安装部件之间的垫片无损坏。检查安装孔，变形要小于6mm。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,8 附件安装,3.安装烧嘴前，先检查好数量，一次风门应转动灵活，并注明安装位置。由于烧嘴是安装在已预制安装好的炉底板上的，故调整余量不大。所以在安装前要检查调整好炉底板的水平度，便于烧嘴安装。烧嘴安装检查合格后，用塑料布把烧嘴包好，防止杂物进入管子和油嘴中。每台炉炉底在辐射炉管两侧各有一排烧嘴，共四排36个。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,9 炉本体工艺配管安装,裂解炉本体工艺配管主要包括上升管、下降管、横跨管和跨接管四个部分。上升、下降管是连接汽包和SLE的管线。横跨管是指从对流段模块到炉管原料集箱入口的管线，每台炉共有8套。跨接管是将对流段模块中的管束相连通的管线。另外还包括炉管出口与SLE入口相连接焊缝的焊接。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,9 炉本体工艺配管安装,辐射段炉管与SLE对接焊口为同位置重复水平焊接，采用专用海绵充氩堵，可同时完成一组辐射炉管15道焊口的焊接。焊接工艺参数见下表：,注：施焊过程中控制层间温度100。采用摆动焊接。易产生的焊接缺陷为接头内部凹陷，焊接接头处凹陷气孔。,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,9 炉本体工艺配管安装,炉本体管合金钢P22材质与炉外接工艺管不锈钢材质对口焊接时，焊接方法采用不同于惯用的对接焊后整体热处理的方法，采用的是合金钢一侧采用堆焊，热处理后与不锈钢进行焊接的焊接方法。焊接工艺参数见下表：,注：焊前预热：200-350，焊后热处理：704-729,堆焊层：,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,9 炉本体工艺配管安装,对接焊口：,五、工艺流程及主要施工方法（二）主要施工方法,10平衡配重的安装和调整,1 转油线焊接完成后，才能安装平衡配重；2 每组配重的两导向槽钢必须平行，其上下间距差不得大于10mm，以保证导向轴能沿槽钢上的长椭圆孔自由滑动；3 须确保导向轴水平；烘炉过程中，当配重臂杆调整至水平时，再将大小轴相焊；4 必须确保配重臂杆的初始安装角度为30；5 配重块先按设计进行配置，烘炉过程中，适当增减配重块，以配重臂杆调整至水平为宜。,六、材料与设备,主要施工机具,七、质量控制（一）质量标准,设计要求SH/T3511-2000乙烯装置裂解炉施工技术规程HGJ20203-2000 化工机器安装工程施工及验收规范通用规定GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范 ASME部份VIII-压力容器 ASME部份IX-焊接和钎焊评定标准 ASME B31.1-动力管道 ASME B31.3工艺管道,七、质量控制（二）质量控制要点,基础验收结构框架找正设备支撑梁安装质量设备安装弹簧吊架调整焊接质量,八、安全措施,施工过程中严格执行SH3505石油化工施工安全技术规程和业主的安全要求,工作安全分析脚手架及其防护 高空作业 临边洞口作业 防火管理 起重吊装作业,在施工生产过程中针对以下重点加强管理：,九、环保措施,施工过程中严格遵守国家环保法规和业主的环保要求,防止大气污染：洒水降尘防止水污染：防泄漏及保护措施 防噪音污染：设备维护环境监测：定期检查整改,主要采取了以下一些环保措施来避免施工对周围环境的破坏，通过定期的环境监测，达到了满意的效果。,十、效益分析,十一、应用实例,应用本工法圆满完成了大庆石化1台10万吨/年裂解炉、南海石化12台裂解炉（712万吨/年+8万吨/年）和兰州石化5台13万吨/年裂解炉的安装任务，均取得了显著的经济效益和社会效益。,十一、应用实例,惠州80万吨/年乙烯装置工程中裂解炉安装施工照片,图一：辐射段墙板安装,十一、应用实例,惠州80万吨/年乙烯装置工程中裂解炉安装施工照片,图二：辐射段炉管安装,十一、应用实例,惠州80万吨/年乙烯装置工程中裂解炉安装施工照片,图三：对流段模块安装,图四：上部框架结构组片安装,十一、应用实例,惠州80万吨/年乙烯装置工程中裂解炉安装施工照片,图五：SLE安装,图六：汽包安装,十一、应用实例,惠州80万吨/年乙烯装置工程中裂解炉安装施工照片,图七：裂解炉正面图,图八：乙烯装置投产,五、编写和申报过程中的注意事项,选题准确开篇动人过程详实、清晰突出重点体现创新文字准确资料合规,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
