淺析石油化工設備的安裝
石油化工設備是社會(huì )生產(chǎn)力的重要組成部分,從工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,凡是由制造廠(chǎng)單獨制造或施工企業(yè)現場(chǎng)制造,在生產(chǎn)工藝中能夠獨立完成工藝生產(chǎn)操作,其本身價(jià)值達到固定資產(chǎn)標準的機器、煉塔、儲罐、加熱爐等均稱(chēng)之為設備。石油化工生產(chǎn)過(guò)程就是運用這些設備的不同組合,在特定的工藝條件下,介質(zhì)經(jīng)過(guò)加熱、冷卻、吸收、蒸餾、結晶、干燥、分離、加壓、反應、存儲、和運輸等過(guò)程生產(chǎn)出社會(huì )所需要的各種油類(lèi)產(chǎn)品和化工產(chǎn)品??傮w而言,石油化工設備按其定型程度,可劃分為標準設備和非標準設備。下面就一些具體的石化設備安裝作一些簡(jiǎn)要分析。
1 石化設備制作與安裝工程主要內容
結合石化工業(yè)的特點(diǎn)以及主要的設備類(lèi)型,石化設備制作與安裝工程主要內容包括:
(1)石油化工企業(yè)生產(chǎn)所用的機械設備,靜置設備制作及安裝工程。
(2)隨機帶來(lái)成套設備的附屬設備、配件以及設備本體的安全罩、欄桿、平臺、梯子等的安裝工程。
(3)設備內部填充。
(4)各種石油化工爐的結構制作與安裝。
(5)現場(chǎng)就地制作,組裝和安裝的石油化工設備,如氣柜、火炬、分片或分段到貨的容器、塔等的制作、組對、安裝。 (6)工藝金屬結構工程,包括設備框架、支架、聯(lián)合平臺、桁架結構、煙道、煙囪、漏斗、料倉等制作安裝。
2石油化工設備制作與安裝工程量計算順序
石油化工設備安裝工程量主要指機械設備和部分靜止設備的安裝。首先是根據設備平面圖中設備名細表的設備編號、設備名稱(chēng)逐臺在圖中找到位置并核對數量,計算出安裝高度。其次是根據產(chǎn)品樣本或單體設備結構圖計算出需要吊裝的設備重量,分片、分段設備要根據供應部門(mén)訂貨合同或實(shí)際到貨狀況進(jìn)行計算這部分工程量。再次根據施工組織設計和圖上具體要求計算出有關(guān)工程量。*后依據每?jì)远~說(shuō)明按系數計取的費用,所有這些逐項列入工程計算表中根據工程量計算規則,算出工程的所有工程量。
3 石油化工靜置設備制作及安裝施工技術(shù)
3.1 靜置設備的制作 石油化工企業(yè)建設項目中的靜置設備,一般均由建設單位或工程總承包公司的供應部門(mén)到石油化工設備制造廠(chǎng)訂貨加工,尤其是結構復雜、技術(shù)性高的第二類(lèi)、第三類(lèi)壓力容器的制造。因為設備制造廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)化水平,制造環(huán)境,檢驗手段,均優(yōu)于施工現場(chǎng),這樣能保證設備質(zhì)量和加快建設速度。隨著(zhù)石油化工生產(chǎn)的發(fā)展,大型設備越來(lái)越多,由于受到運輸條件的限制,超限的設備只能分段或分片運到現場(chǎng),在施工現場(chǎng)再對這些半成品的設備進(jìn)行拼裝、組對、焊接、檢驗、組裝成整體設備。結構簡(jiǎn)單,大型設備如油罐、氣柜等均由施工企業(yè)現場(chǎng)建造。
3.2 切割與焊接 石油化工設備制作及安裝工程,常用的熱切割方法有四種:氧—燃氣切割、等離子切割、碳弧氣刨和激光切割。焊接是通過(guò)適當的手段,使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間結合而連成一體的連接方法,通過(guò)這種方法可以使金屬材料或非金屬材料牢固地連接在一起。按照焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn),可以將焊接方法分為熔化焊、壓力 焊、釬焊三大類(lèi)。
3.3 熱處理 預熱是焊接時(shí)一項重大工藝措施,尤其是焊接厚工件。對焊件進(jìn)行焊前預熱,可防止或減少應力的產(chǎn)生。對于焊接某些重要結構,如高壓厚壁容器或塑性較差以及淬火傾向很強的焊件,一般都要進(jìn)行焊前預熱,以防止焊接過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。焊接殘余應力是由于焊接引起焊件不均勻的溫度分布,焊縫金屬的熱脹冷縮等原因造成的,所以伴隨焊接施工必然會(huì )產(chǎn)生殘余應力。消除殘余應力的*通用的方法是高溫回火,即將焊件放在熱處理爐內加熱到一定溫度和保溫一定時(shí)間,利用材料在高溫下屈服極限的降低,使內應力高的地方產(chǎn)生塑性流動(dòng),彈性變形逐漸減少,塑性變形逐漸增加而使應力降低。焊后熱處理對金屬抗拉強度、蠕變極限的影響與熱處理的溫度和保溫時(shí)間有關(guān)。焊后熱處理對焊縫金屬沖擊韌性的影響隨鋼種不同而不同。
4 主要的試驗和檢驗
4.1 壓力試驗和氣密試驗 對在制造廠(chǎng)已作過(guò)耐壓試驗且有完整的證明文件的設備,安裝前可不作耐壓試驗。但對于法蘭連接的設備及列管換熱器等,在運輸過(guò)程中容易引起泄露者,應在設計壓力下用氣壓或液壓檢測其嚴密性。對于現場(chǎng)組裝的設備應在無(wú)損檢驗后,進(jìn)行壓力試驗。
4.2 無(wú)損探傷檢驗 石油化工裝置安裝工程中,大量的工藝管道、各種油罐、球罐、氣柜和在現場(chǎng)制造的非標準設備都要通過(guò)焊接工藝來(lái)完成,為保證這些焊縫的質(zhì)量,避免在生產(chǎn)運行中釀成重大事故,必須按照施工技術(shù)驗收規范或設計要求,進(jìn)行焊縫的無(wú)損探傷檢驗。常用的無(wú)損探傷技術(shù)有射線(xiàn)探傷、超聲波探傷、磁粉探傷。其中以x 射線(xiàn)探傷便于在任何場(chǎng)合進(jìn)行,且能提供可靠的原始資料作為技術(shù)檔案保存,雖然其費用較高,已成為安裝施工中必不可少的工序,也是安裝工程預算中主要的項目。
5 設備脫脂、酸洗、鈍化、預膜 在設備的安裝施工中,根據系統的設計要求,往往需要特殊的清潔要求,如忌油、忌污等,這就要對設備的內表面進(jìn)行一些特殊處理,包括設備的脫脂、酸洗、鈍化和預膜處理。 在石油化工工程建設中的石油設備、輸送、貯存的物料遇油脂等有機物可能發(fā)生燃燒或爆炸者;油脂等有機物能與輸送、貯存的物料相混合并能改變物料的使用特性者;對產(chǎn)品純度質(zhì)量有影響的;以及由于酸洗,須進(jìn)行脫脂處理等,必須根據設計要求,按規范要求進(jìn)行脫脂。 在施工中,對設備內壁有特殊清潔要求的,應進(jìn)行酸洗。酸洗常用槽侵法和系統循環(huán)法進(jìn)行。酸洗液一般由鹽酸加上一定量的表面活性劑組成。 酸洗后的設備,必須迅速進(jìn)行鈍化。鈍化系指用提高PH值而不產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀的溶液中和酸侵期間有可能吸附于內壁生成的鐵銹,從而在內壁表面形成鈍化薄膜。鈍化結束后要用偏堿的水沖洗,保護鈍化膜,以防設備在空氣中再次銹蝕。通常鈍化液采用亞硝酸鈉溶液。酸洗、中和和鈍化的過(guò)程是一個(gè)連續循環(huán)的過(guò)程。 預膜即化學(xué)轉化膜,是金屬表面防護層的一種類(lèi)型。