壳牌煤气化的厂区布置图.pptx

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1、会计学1壳牌煤气化的厂区布置图壳牌煤气化的厂区布置图摘要摘要 n n在借鉴国内前几套壳牌干煤粉气化工艺气化炉现场组对施工及投料调试在借鉴国内前几套壳牌干煤粉气化工艺气化炉现场组对施工及投料调试的经验基础上，结合中原大化集团有限公司的经验基础上，结合中原大化集团有限公司5050万吨万吨/年煤化工甲醇项目年煤化工甲醇项目煤气化装置气化炉现场组对工程实例，总结出一个成熟的气化炉现场组煤气化装置气化炉现场组对工程实例，总结出一个成熟的气化炉现场组焊施工工艺技术。焊施工工艺技术。n n本文着重于整体施工程序（工艺流程），壳体组对焊接，内件安装和采本文着重于整体施工程序（工艺流程），壳体组对焊接，内件安装

2、和采取的相应技术措施。对于无损检测（取的相应技术措施。对于无损检测（NDTNDT）、消应力热处理、水压试验、）、消应力热处理、水压试验、衬里施工等仅做一般性介绍。衬里施工等仅做一般性介绍。第1页/共65页绪论绪论 n n壳牌干煤粉气化工艺是目前世界上最先进的气化工艺，与传统的水煤浆气化工艺比壳牌干煤粉气化工艺是目前世界上最先进的气化工艺，与传统的水煤浆气化工艺比较，以其生产规模大、氧耗低、气化温度高、适应煤种广、热效率高、污染低、碳较，以其生产规模大、氧耗低、气化温度高、适应煤种广、热效率高、污染低、碳消化率高、有效气体含量高、使用寿命长、维护费用低、配套空分规模小等诸过有消化率高、有效气体含

3、量高、使用寿命长、维护费用低、配套空分规模小等诸过有点，正在国际上被推广应用。目前在我国正处于初期推广阶段，从近期煤化工项目点，正在国际上被推广应用。目前在我国正处于初期推广阶段，从近期煤化工项目信息来看，国内在建、拟建的煤气化项目几乎均采用壳牌干煤粉气化工艺。随着国信息来看，国内在建、拟建的煤气化项目几乎均采用壳牌干煤粉气化工艺。随着国际上原油价格持续走高，国内煤代油能源战略的逐步实施，大量的煤气化工程会陆际上原油价格持续走高，国内煤代油能源战略的逐步实施，大量的煤气化工程会陆续建设，可以说煤气化工程是我们基建行业的朝阳产业，壳牌干煤粉气化工艺是煤续建设，可以说煤气化工程是我们基建行业的朝阳

4、产业，壳牌干煤粉气化工艺是煤气化的首选工艺。气化的首选工艺。n n由于壳牌干煤粉气化工艺气化炉体积高大、重量重、安装标高高、内件结构复杂、由于壳牌干煤粉气化工艺气化炉体积高大、重量重、安装标高高、内件结构复杂、操作压力高、壳体壁厚大、操作温度高、壳体材质需用耐热钢、并采取衬里结构等操作压力高、壳体壁厚大、操作温度高、壳体材质需用耐热钢、并采取衬里结构等特点。设备须制造厂分段制作，运到施工现场进行组焊、检验、衬里、安装内件、特点。设备须制造厂分段制作，运到施工现场进行组焊、检验、衬里、安装内件、分段吊装组焊等一系列工作，才能形成气化炉整体。分段吊装组焊等一系列工作，才能形成气化炉整体。第2页/共

5、65页绪论绪论 n n由于壳牌干煤粉气化工艺气化炉体积高大、重量重、安装标高高、内件结构复杂、操作压力由于壳牌干煤粉气化工艺气化炉体积高大、重量重、安装标高高、内件结构复杂、操作压力高、壳体壁厚大、操作温度高、壳体材质需用耐热钢、并采取衬里结构等特点。设备须制造高、壳体壁厚大、操作温度高、壳体材质需用耐热钢、并采取衬里结构等特点。设备须制造厂分段制作，运到施工现场进行组焊、检验、衬里、安装内件、分段吊装组焊等一系列工作，厂分段制作，运到施工现场进行组焊、检验、衬里、安装内件、分段吊装组焊等一系列工作，才能形成气化炉整体。才能形成气化炉整体。n n根据其特点和要求，气化炉组对技术是一项从设计、制

6、造、运输，到组焊、吊装均需要综合根据其特点和要求，气化炉组对技术是一项从设计、制造、运输，到组焊、吊装均需要综合考虑的系统工程，涉及到工艺设备设计、设备制造、机械加工、大件运输、工程当地地质及考虑的系统工程，涉及到工艺设备设计、设备制造、机械加工、大件运输、工程当地地质及气象、地基与基础处理、厂房结构设计与制造、公用工程设计与施工、现场施工设施及工艺气象、地基与基础处理、厂房结构设计与制造、公用工程设计与施工、现场施工设施及工艺流程规划、施工机械设备的选型、大型设备吊装、框架结构预留、结构受力计算等多个学科，流程规划、施工机械设备的选型、大型设备吊装、框架结构预留、结构受力计算等多个学科，如何

7、进行这些学科的有机统一，正是气化炉现场组对技术的关键所在。如何进行这些学科的有机统一，正是气化炉现场组对技术的关键所在。n n当前，国内在建的壳牌干煤粉气化装置气化炉壳体部分多数由印度当前，国内在建的壳牌干煤粉气化装置气化炉壳体部分多数由印度L&TL&T公司负责设计与制造，公司负责设计与制造，少数几家由国内大连金重等公司制造，内件部分几乎全部由荷兰少数几家由国内大连金重等公司制造，内件部分几乎全部由荷兰SEGSEG公司设计，国外公司制公司设计，国外公司制造。壳体与内件的安装衔接也是气化炉组对技术的关键。造。壳体与内件的安装衔接也是气化炉组对技术的关键。第3页/共65页绪论绪论 n n中原大化集

8、团有限公司中原大化集团有限公司5050万吨万吨/年甲醇项目煤气化装置气化炉由壳牌公司进行方案总体设计。年甲醇项目煤气化装置气化炉由壳牌公司进行方案总体设计。壳体部分由印度壳体部分由印度L&TL&T公司采用壳牌公司专利进行设计并制造。内件部分由荷兰公司采用壳牌公司专利进行设计并制造。内件部分由荷兰SEGSEG公司设计，公司设计，印度印度L&TL&T公司制造，结构为膜式水冷壁。气化炉单台生产规模目前为日投煤量公司制造，结构为膜式水冷壁。气化炉单台生产规模目前为日投煤量2000t2000t。n n壳体最大长度尺寸壳体最大长度尺寸50200mm50200mm，最大外径，最大外径6100mm6100mm

9、，最大壁厚，最大壁厚90mm90mm。根据国内陆运条件，。根据国内陆运条件，共分为共分为1212段到货。内件根据自然分节和运输装卸方便，分为段到货。内件根据自然分节和运输装卸方便，分为8 8段到货，另外，一些连接管件、段到货，另外，一些连接管件、零部件等按散件装箱到货。零部件等按散件装箱到货。n n为了确保气化炉组对顺利进行，在工程的初期阶段我们对国内前几套壳牌干煤粉气化工为了确保气化炉组对顺利进行，在工程的初期阶段我们对国内前几套壳牌干煤粉气化工艺气化炉现场组对经验进行了调研，调查了相关施工机具、小型工机具的技术性能和货艺气化炉现场组对经验进行了调研，调查了相关施工机具、小型工机具的技术性能

10、和货源情况，同时结合我公司对相似工程的施工经验和拟定的吊装方案，制定出了经济、科源情况，同时结合我公司对相似工程的施工经验和拟定的吊装方案，制定出了经济、科学、安全可行的施工工艺，在工期、质量、安全、环保、成本等方面，均达到了预控指学、安全可行的施工工艺，在工期、质量、安全、环保、成本等方面，均达到了预控指标，尤其是在大型机具使用和现场临设方便，利用率均达到最大且恰到好处。标，尤其是在大型机具使用和现场临设方便，利用率均达到最大且恰到好处。第4页/共65页气化炉概况气化炉概况n n气化炉总体介绍气化炉总体介绍n n气化炉主要由壳体和内件组成。气化炉主要由壳体和内件组成。n n壳体分为反应器（壳

11、体分为反应器（ReactorReactor）激（急）冷管（）激（急）冷管（Quench PipeQuench Pipe）（位号：）（位号：V1301V1301），合成气冷却器（），合成气冷却器（Syngas CoolerSyngas Cooler）气体返回室（）气体返回室（Gas Return Gas Return ChamberChamber）（位号：）（位号：V1302V1302），输气管（），输气管（Transfer DuctTransfer Duct）（位号：）（位号：V1303V1303）。）。n n内件分为渣池（位号：内件分为渣池（位号：V1401V1401）、激冷管中压蒸汽发生器

12、（位号：）、激冷管中压蒸汽发生器（位号：E1301E1301）、）、输气管中压蒸汽发生器（位号：输气管中压蒸汽发生器（位号：E1302E1302）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位号：号：E1303E1303）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：E1320E1320）以及气体返回）以及气体返回室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。第5页/共65页气化炉概况气化炉概况n n设备材料及设备规格设备材料及设备规格 n n壳体主要材质为：壳体主要材质为：SA387 GR11 CL2SA3

13、87 GR11 CL2，在反应器段、合成气冷却器段有一部分，在反应器段、合成气冷却器段有一部分材质为复合材料：材质为复合材料：SA387 GR11 CL2SA387 GR11 CL2NO8825NO8825，最大壁厚，最大壁厚285mm285mm，壳体最大内径，壳体最大内径4630mm4630mm，需要现场组对焊缝处的壁厚为，需要现场组对焊缝处的壁厚为656590mm90mm。整体长度。整体长度50.2m50.2m。气化炉。气化炉整体重量约整体重量约12341234吨。吨。n n设备分段设备分段设备分段设备分段n n为了满足设备从天津港到装置现场的陆路运输及吊装要求，要求设计期时以为了满足设备

14、从天津港到装置现场的陆路运输及吊装要求，要求设计期时以下尺寸和重量极限进行设计分段：下尺寸和重量极限进行设计分段：n n组件高度最高组件高度最高5.1m.5.1m.n n组件宽度最大组件宽度最大7m.7m.n n组件长度最长组件长度最长25.00m.25.00m.n n组件重量最大组件重量最大150t.150t.第6页/共65页施工工艺流程施工工艺流程n n施工技术准备施工场地准备施工资源准备卸车验收及摆放壳体组对、焊接、无损检测、热处理水压试验耐火衬里地面安装内件壳体分段吊装框架上空中组对黄金焊缝焊接衬里及内件完善（内件陶瓷衬里，安装敲击装置、开工烧嘴、点火烧嘴等）煮炉烘炉。第7页/共65页

15、施工工艺流程施工工艺流程n n反应器激冷管施工工艺流程（反应器激冷管施工工艺流程（1 1）1+2垂直组对4+5垂直组对1+2段SAW焊接4+5段SAW焊接3+4&5段组对焊接1+2段无损检测和热处理，之后焊接复合层1&2+3&4&5 组对焊接第8页/共65页施工工艺流程施工工艺流程n n反应器激冷管施工工艺流程（反应器激冷管施工工艺流程（2 2）焊接后完成无损检测和热处理焊接第6段和试压封头，准备试压试压后衬里,并割开第6段,竖起15段竖起后开始安装内件,先安装渣池和反应器内件固定反应器内件后安装激冷管内件组对激冷管外壳并焊接本黄金焊口，NDT和热处理后，待吊第9页/共65页施工工艺流程施工工

16、艺流程n n输气管气体返回室施工工艺流程输气管气体返回室施工工艺流程 8+9水平组对焊接，NDT和热处理后和SGC一起水压试验试压后割开GRC和SGC衬里，之后安装GRC主管和支管内件输气管到货后衬里衬里后开始安装内件E1302组对焊接输气管和气体返回室的黄金焊缝，并完善内件，待吊第10页/共65页施工工艺流程施工工艺流程n n合成气冷却器施工工艺流程合成气冷却器施工工艺流程 水平组对焊接11+12段之后水平组对焊接10+11&12 段和GRC一起试压，试压后割开衬里插入内件E1303.1，在外面完成E1303.1 和E1303.2 之间的膜式壁焊接完成E1303.1 和E1303.2 之间的

17、焊接后，整体插入内件并完成固定和配管，待吊第11页/共65页施工工艺流程施工工艺流程n n吊装及框架上组对+38米混凝土平面两道黄金焊缝恒力吊架第12页/共65页现场组焊对设备的制造要求现场组焊对设备的制造要求n n焊接坡口要求及长度预留焊接坡口要求及长度预留n n焊接均采用双面坡口形式，即通常所说的偏焊接均采用双面坡口形式，即通常所说的偏“X”X”形坡口。长度形坡口。长度预留端暂不加工坡口。预留端暂不加工坡口。n n本设备在设计制造时，为了保证所有分段筒体在现场组对后整体本设备在设计制造时，为了保证所有分段筒体在现场组对后整体尺寸能够满足设计要求，在反应器外壳上端（第尺寸能够满足设计要求，在

18、反应器外壳上端（第5 5段上端），激段上端），激冷管上端（第冷管上端（第6 6段上端）、合成气冷却器上端（第段上端）、合成气冷却器上端（第1010段上端）预段上端）预留有约留有约50mm50mm的长度余量。的长度余量。n n组对的吊耳要求n n设备在组对过程中，需要不断的变换位置，这就需要全盘考虑整设备在组对过程中，需要不断的变换位置，这就需要全盘考虑整个施工工艺，设计出合理的吊耳，以满足设备的组对吊装要求。个施工工艺，设计出合理的吊耳，以满足设备的组对吊装要求。n n同样的，内件的吊装也要全盘考虑。比如反应器和激冷管内件为同样的，内件的吊装也要全盘考虑。比如反应器和激冷管内件为了安装，需设置

19、合适的吊点以满足垂直吊装。了安装，需设置合适的吊点以满足垂直吊装。第13页/共65页现场组焊对设备的制造要求现场组焊对设备的制造要求n n筒体外的预焊件筒体外的预焊件 n n设备外壳上分布有很多的管嘴，在分段筒体上不一定有满足设备外壳上分布有很多的管嘴，在分段筒体上不一定有满足SAWSAW焊接转动要求的位置。故考虑在不能满足转动要求的筒体上的适焊接转动要求的位置。故考虑在不能满足转动要求的筒体上的适当位置安装支撑圈，高出设备管口，通过转动支撑圈来满足筒体当位置安装支撑圈，高出设备管口，通过转动支撑圈来满足筒体的转动要求，这就需要在设备筒体上焊接一些的转动要求，这就需要在设备筒体上焊接一些“支撑

20、板支撑板”以安装以安装固定支撑圈。支撑板的焊接在设备运输前由制造厂完成固定支撑圈。支撑板的焊接在设备运输前由制造厂完成 。n n内件安装滑道的预焊件内件安装滑道的预焊件n n考虑到内件安装的可行性和便利性，在设计时，特别为在水平状态考虑到内件安装的可行性和便利性，在设计时，特别为在水平状态下安装的内件设计了水平滑道，以方便内件在水平方向塞入。需要下安装的内件设计了水平滑道，以方便内件在水平方向塞入。需要水平滑道的内件包括输气管的内件中压蒸发器水平滑道的内件包括输气管的内件中压蒸发器E1302E1302，GRCGRC主管的内主管的内件，合成气冷却器的内件中压蒸发器件，合成气冷却器的内件中压蒸发器

21、E1303E1303和和，分别涉及的壳体，分别涉及的壳体为输气管、为输气管、GRCGRC主管，合成气冷却器主管，合成气冷却器 。n n为了安装内滑道，在设备壳体内表面上预焊一定高度的钢板，衬里为了安装内滑道，在设备壳体内表面上预焊一定高度的钢板，衬里喷涂后外露约一部分。内件安装前，在外露部分上焊接钢板及喷涂后外露约一部分。内件安装前，在外露部分上焊接钢板及H H型钢型钢来做成滑道。来做成滑道。第14页/共65页现场施工准备现场施工准备n n场地准备场地准备 n n现场组对工作对场地有两个必要的要求：一个是面积现场组对工作对场地有两个必要的要求：一个是面积要满足施工需要；另一个是地耐力要满足施工

22、需要；另一个是地耐力（因为吊装和水压试验等相关工作的地面耐力要求），要求达到（因为吊装和水压试验等相关工作的地面耐力要求），要求达到25T/m225T/m2，我们在施工前对本，我们在施工前对本处组对场地进行了地基打桩处理。处组对场地进行了地基打桩处理。n n采用埋弧自动焊要求场地上有方便布置滚轮架和埋弧自动焊机的轨道。采用埋弧自动焊要求场地上有方便布置滚轮架和埋弧自动焊机的轨道。n n在设备筒体垂直组对时，需要足够大的施工钢平台。在设备筒体垂直组对时，需要足够大的施工钢平台。n n机具准备机具准备n n在确定总体施工工艺时就决定，对于外壳优先采用在确定总体施工工艺时就决定，对于外壳优先采用SA

23、WSAW（Submerge Arc Welding Submerge Arc Welding 埋弧自动焊）埋弧自动焊）焊接。这种焊接操作时需要一些辅助设施和做很多的辅助工作。这些辅助设施包括焊接。这种焊接操作时需要一些辅助设施和做很多的辅助工作。这些辅助设施包括SAWSAW自动自动焊机和焊接操作架等。焊机和焊接操作架等。n n同时需要准备的还有各组对阶段需用的大吨位吊车。根据施工工艺编制合理的施工计划，然同时需要准备的还有各组对阶段需用的大吨位吊车。根据施工工艺编制合理的施工计划，然后提前准备落实这些大型机具的使用工况。后提前准备落实这些大型机具的使用工况。第15页/共65页现场施工准备现场施

24、工准备壳体焊接主要机具如下：壳体焊接主要机具如下：名称规格数量SAW焊机 Lincon DC1000+NA-5S 3台焊接操作架 罗马重工RM60100-00，RM8065-00 2套焊剂回收装置 2套400T滚轮架罗马重工，包括一主动轮和一从动轮2套200T滚轮架罗马重工，包括一主动轮和一从动轮1套200T装配轮罗马重工2台特殊滚轮架 轮宽150mm，100T 1台防蹿止推轮 2台第16页/共65页现场施工准备现场施工准备n n防护措施防护措施n n对于每一道焊口，从组对焊接到无损检测及热处理都需要全天候对于每一道焊口，从组对焊接到无损检测及热处理都需要全天候作业，根据现场实际情况，制作了移

25、动式防风棚。作业，根据现场实际情况，制作了移动式防风棚。n n加热措施加热措施n n设备材质要求在焊前和焊接时预热，焊后后热。我们采取埋弧自设备材质要求在焊前和焊接时预热，焊后后热。我们采取埋弧自动焊时火焰加热，手工焊时电加热。动焊时火焰加热，手工焊时电加热。n n火焰加热采用无烟液化天然气。因为天然气用量比较大，且为了火焰加热采用无烟液化天然气。因为天然气用量比较大，且为了安全着想，我们建了一个小型的液化气站，通过埋地管线供应天安全着想，我们建了一个小型的液化气站，通过埋地管线供应天然气到加热点。然气到加热点。n n组对工装措施组对工装措施n n组对时采用在筒体错边量超标的位置焊接组对时采用

26、在筒体错边量超标的位置焊接“L”L”型卡子，然后用型卡子，然后用薄体分离式液压千斤顶来校正。合格后，通过加固焊或者焊接背薄体分离式液压千斤顶来校正。合格后，通过加固焊或者焊接背板以固定焊口。板以固定焊口。第17页/共65页现场施工准备现场施工准备n n防蹿动装置防蹿动装置n n为了防止筒体在滚轮架上转动过程中因为筒体水平度的偏差而向一端蹿动，制作一个支为了防止筒体在滚轮架上转动过程中因为筒体水平度的偏差而向一端蹿动，制作一个支撑结构，在结构上安装一个和筒体的下边同一高度的带轴承的转动轮，通过转动筒体观撑结构，在结构上安装一个和筒体的下边同一高度的带轴承的转动轮，通过转动筒体观察出筒体的蹿动方向

27、后，把带转动轮的支撑结构安装在筒体蹿动的方向上。察出筒体的蹿动方向后，把带转动轮的支撑结构安装在筒体蹿动的方向上。n n转动配重措施转动配重措施n n设备筒体上不同部位布置着各种规格的大人孔法兰，这些法兰使设备重心偏离了中轴线，设备筒体上不同部位布置着各种规格的大人孔法兰，这些法兰使设备重心偏离了中轴线，当设备筒体在滚轮架上转动时，可能会因为偏心而影响到正常转动和设备安全，我们为当设备筒体在滚轮架上转动时，可能会因为偏心而影响到正常转动和设备安全，我们为了校正设备筒体的重心到中轴线上，特别制作了一些配重块安装在合适的位置，以抵消了校正设备筒体的重心到中轴线上，特别制作了一些配重块安装在合适的位

28、置，以抵消偏心对转动的不利影响。偏心对转动的不利影响。n n内件安装外部辅助轨道内件安装外部辅助轨道n n一部分的水平状态安装内件在安装时，为了便于内件的插入，在壳体的内部轨道向外和水平一部分的水平状态安装内件在安装时，为了便于内件的插入，在壳体的内部轨道向外和水平延伸方向上，需要使用一些外部辅助轨道延伸方向上，需要使用一些外部辅助轨道第18页/共65页第19页/共65页第20页/共65页壳体组对壳体组对n n垂直组对（垂直组对（1 1）n n垂直组对在施工钢平台上进行。首先在预定组对位置用垂直组对在施工钢平台上进行。首先在预定组对位置用H300300H300300型钢以及型钢以及2020的钢

29、板铺设的钢板铺设1018m1018m的施工钢的施工钢平台。然后用平台。然后用H7003501620H7003501620的型钢制作四个的型钢制作四个700mm700mm高的钢支架（每段设备用两个钢支架），并在钢支架上高的钢支架（每段设备用两个钢支架），并在钢支架上标记出设备放置到上面后的支撑点，用钢板找平支撑点。标记出设备放置到上面后的支撑点，用钢板找平支撑点。卸车时直接将第卸车时直接将第1 1段、第段、第2 2段直接立放在支架上，这样筒段直接立放在支架上，这样筒体下部有缝隙，人员可以轻松进入设备壳体内部或者并体下部有缝隙，人员可以轻松进入设备壳体内部或者并且打磨坡口。然后坡口修整和打磨，并在

30、其中一个坡口且打磨坡口。然后坡口修整和打磨，并在其中一个坡口壳体外测（可以是第一段上口，也可以是第二段下口）壳体外测（可以是第一段上口，也可以是第二段下口）划上组对限位卡具安装线，在预热的状态下焊上卡具，划上组对限位卡具安装线，在预热的状态下焊上卡具，并且焊后后热。并且焊后后热。第21页/共65页壳体组对壳体组对n n垂直组对（垂直组对（2 2）n n调整好位于下方的第调整好位于下方的第1 1段的垂直度后利用吊车将第段的垂直度后利用吊车将第2 2段吊到第段吊到第1 1段正上方。在吊装状态下，把两段壳体放置到一起并调整到对段正上方。在吊装状态下，把两段壳体放置到一起并调整到对口位置，然后检查各个

31、方位的尺寸偏差，满足筒体垂直度要求口位置，然后检查各个方位的尺寸偏差，满足筒体垂直度要求的条件下，在错边尺寸偏差超标需要调校的位置用手持式天然的条件下，在错边尺寸偏差超标需要调校的位置用手持式天然气火把预热，并焊接上校口用气火把预热，并焊接上校口用“L”L”形卡子，然后使用形卡子，然后使用100100吨的吨的薄体分离式液压千斤顶来调整尺寸偏差到允许范围。经检查合薄体分离式液压千斤顶来调整尺寸偏差到允许范围。经检查合格后，用可靠的临时性支撑加以固定，并在预热状态下进行点格后，用可靠的临时性支撑加以固定，并在预热状态下进行点固焊，点固焊长度固焊，点固焊长度200200400mm400mm，点固焊后

32、对筒体直线度再次进，点固焊后对筒体直线度再次进行检查，合格后，拆掉行检查，合格后，拆掉“L”L”形卡子进行打底焊和加固焊，或形卡子进行打底焊和加固焊，或者在焊口位置焊接几块（一般成对称分布，每者在焊口位置焊接几块（一般成对称分布，每2m2m一块）固定加一块）固定加强板，以保证壳体在放置到滚轮架过程中的两段之间的连接安强板，以保证壳体在放置到滚轮架过程中的两段之间的连接安全。在焊接过程中壳体的焊接部位亦应加热，温度为全。在焊接过程中壳体的焊接部位亦应加热，温度为150150200200；焊后消氢热处理温度；焊后消氢热处理温度300300350350、时间、时间4 4小时。小时。第22页/共65页

33、壳体组对壳体组对n n水平组对水平组对n n水平组对分为两种，一种是设备在固定鞍座组对，一种是水平组对分为两种，一种是设备在固定鞍座组对，一种是在滚轮架上组对。两种情况基本一样。在滚轮架上组对。两种情况基本一样。n n首先把较重设备段带支撑鞍座放置在钢平台上，调整其水首先把较重设备段带支撑鞍座放置在钢平台上，调整其水平位置和组对时角度方位，并在要对口的位置上焊接上平位置和组对时角度方位，并在要对口的位置上焊接上对口辅助限位卡子。在较轻设备段离对口位置远的一端对口辅助限位卡子。在较轻设备段离对口位置远的一端设置一鞍座，高度要让两段筒体中心线重合。然后用吊设置一鞍座，高度要让两段筒体中心线重合。然

34、后用吊车吊较轻设备段，此时一端用鞍座支撑，通过调整吊车车吊较轻设备段，此时一端用鞍座支撑，通过调整吊车位置实现对口。同时检查筒体的水平偏差、直线度等，位置实现对口。同时检查筒体的水平偏差、直线度等，合格后临时固定，如果强度固定强度足够，即可移开吊合格后临时固定，如果强度固定强度足够，即可移开吊车。然后在错边量超差的位置焊接车。然后在错边量超差的位置焊接L L型卡子使用液压千斤型卡子使用液压千斤顶进行校口，校口后点固焊。校口全部完成后重新检查顶进行校口，校口后点固焊。校口全部完成后重新检查筒体直线度。筒体直线度。第23页/共65页壳体组对壳体组对n n组对质量控制组对质量控制n n对口检查措施：

35、对口检查措施：n n错边量：用钢直尺靠在内壁上检查，以不超过错边量：用钢直尺靠在内壁上检查，以不超过5mm5mm为为合格。合格。n n筒体直线度：在设备两端的筒体直线度：在设备两端的00、9090、180180、270270方位上做有明显的永久性标志。当筒体立式组方位上做有明显的永久性标志。当筒体立式组对时，分别从两个互为对时，分别从两个互为9090的方位上吊垂线，测量的方位上吊垂线，测量该垂线到筒体外壁的距离。测量点为每个筒节两端该垂线到筒体外壁的距离。测量点为每个筒节两端的两点，即至少有四个点的测量数据，这些数据应的两点，即至少有四个点的测量数据，这些数据应基本相等，当偏差超过制造技术文件

36、规定时，应调基本相等，当偏差超过制造技术文件规定时，应调整筒体的直线度；当筒体为卧式组对时，分别从两整筒体的直线度；当筒体为卧式组对时，分别从两个互为个互为9090的方位上用的方位上用U U形软管检测。形软管检测。第24页/共65页壳体焊接施工壳体焊接施工焊接基本要求焊接基本要求n n焊缝效率是焊缝效率是1.01.0；n nL LT T公司提供焊接作业指导书（公司提供焊接作业指导书（WPSWPS）；）；n n壳体和试压封头的焊缝必须全熔透焊，双面对焊；壳体和试压封头的焊缝必须全熔透焊，双面对焊；n n只从一侧焊接的焊缝，必须从根部打磨，并进行只从一侧焊接的焊缝，必须从根部打磨，并进行MTMT检

37、验；检验；n n一侧焊完开始反方向焊接之前，根部焊道必须加工，直至完全露出焊肉；一侧焊完开始反方向焊接之前，根部焊道必须加工，直至完全露出焊肉；n n焊接坡口上不能有污物（油脂、着色、锈皮、水）；焊接坡口上不能有污物（油脂、着色、锈皮、水）；n n只能在堆焊的焊道上允许引弧。不能在工件表面上引弧点火；只能在堆焊的焊道上允许引弧。不能在工件表面上引弧点火；n n焊完后，所有的焊缝不能有焊渣、铁锈和毛刺，必须打磨掉所有的锐角边缘过焊完后，所有的焊缝不能有焊渣、铁锈和毛刺，必须打磨掉所有的锐角边缘过渡段；渡段；n n修复的焊缝必须进行再次无损检测；修复的焊缝必须进行再次无损检测；n n焊缝的内外表面

38、应当能完成超声波试验和表面裂缝探测，并能进行完整地评定；焊缝的内外表面应当能完成超声波试验和表面裂缝探测，并能进行完整地评定；n n焊前预热温度焊前预热温度150150175175，焊接过程中层间温度保持，焊接过程中层间温度保持250250300300，焊后消氢处，焊后消氢处理温度理温度300300350350，恒温，恒温3 34 4小时；小时；n n如果焊接中断，必须进行消氢处理，再次施焊时仍需要预热如果焊接中断，必须进行消氢处理，再次施焊时仍需要预热.第25页/共65页壳体焊接施工壳体焊接施工n n埋弧自动焊焊接施工过程埋弧自动焊焊接施工过程n n埋弧自动焊施焊时要有合适的脚手架配合。埋弧

39、自动焊施焊时要有合适的脚手架配合。n n首先，检查确认焊道状态，如果焊道上有未移除的固定加强板，应首先，检查确认焊道状态，如果焊道上有未移除的固定加强板，应该尽快移除。然后转动筒体，开始加热，当工件焊道位置达到要求该尽快移除。然后转动筒体，开始加热，当工件焊道位置达到要求的预热温度（的预热温度（150150175175）后，调整滚轮架转速并设置焊接参数，）后，调整滚轮架转速并设置焊接参数，开始施焊。一般开始施焊。一般SAWSAW焊接时连续施焊直至本次焊接结束。焊接结束后焊接时连续施焊直至本次焊接结束。焊接结束后开始消氢处理，加大天然气烧嘴的供热量，使焊缝位置升温至开始消氢处理，加大天然气烧嘴的

40、供热量，使焊缝位置升温至300300350350，保持温度，保持温度3 3个半小时，然后自然冷却。在此连续焊接过程中，个半小时，然后自然冷却。在此连续焊接过程中，确保外界环境不能影响设备质量。如果在不可抗外力影响下必须暂确保外界环境不能影响设备质量。如果在不可抗外力影响下必须暂时终止焊接工作，必须要完成消氢处理。时终止焊接工作，必须要完成消氢处理。n n外侧坡口焊接完成后，开始着手内侧坡口的焊接准备工作。首先是外侧坡口焊接完成后，开始着手内侧坡口的焊接准备工作。首先是清根，刨除掉原来打底焊和加固焊的焊肉及部分坡口，以完全露出清根，刨除掉原来打底焊和加固焊的焊肉及部分坡口，以完全露出自动焊焊肉为

41、止，然后打磨，之后按照规定做相关的无损检测（自动焊焊肉为止，然后打磨，之后按照规定做相关的无损检测（PTPT或者或者MTMT），检测合格后，如果内坡口施焊条件全部具备，即可进行），检测合格后，如果内坡口施焊条件全部具备，即可进行内坡口的焊接，方法与外侧坡口基本相同。内坡口的焊接，方法与外侧坡口基本相同。第26页/共65页壳体焊接施工壳体焊接施工n n固定口的手工焊接及复合层堆焊固定口的手工焊接及复合层堆焊 n n整个气化炉组对共有整个气化炉组对共有6 6道固定口（道固定口（4 4道黄金焊口、道黄金焊口、1 1道临时试压焊口、道临时试压焊口、及及8 8段段+9+9段的固定焊口）采用手工固定焊接。

42、组对合格后，在焊口段的固定焊口）采用手工固定焊接。组对合格后，在焊口位置两侧铺设电加热片，内外部保温。然后搭焊接作业平台，完成位置两侧铺设电加热片，内外部保温。然后搭焊接作业平台，完成作业平台后即可开始预热，达到预热温度后，开始手工电弧焊焊接。作业平台后即可开始预热，达到预热温度后，开始手工电弧焊焊接。因为设备直径大壁厚大，焊接量比较大，需安排多个焊工同时进行因为设备直径大壁厚大，焊接量比较大，需安排多个焊工同时进行焊接作业。焊接完成后同样需要做消氢处理，直接电加热至焊接作业。焊接完成后同样需要做消氢处理，直接电加热至300300，然后恒温，然后恒温4 4个小时。固定口手工焊接的程序也是完成外

43、侧坡口后，个小时。固定口手工焊接的程序也是完成外侧坡口后，气刨清根，打磨，气刨清根，打磨，NDTNDT检测，然后开始另一侧坡口的焊接。一般要检测，然后开始另一侧坡口的焊接。一般要临时拆掉电加热设备。临时拆掉电加热设备。n n气化炉外壳气化炉外壳1+21+2段之间有复合层焊接（段之间有复合层焊接（SB424-UNS-NO8825SB424-UNS-NO8825），采用），采用手工焊进行堆焊焊接。复合层堆焊在母材焊缝完成所有无损检测并手工焊进行堆焊焊接。复合层堆焊在母材焊缝完成所有无损检测并确定合格后进行。复合层的厚度为确定合格后进行。复合层的厚度为5mm5mm，分为两层堆焊。过渡层焊，分为两层堆

44、焊。过渡层焊接时，综合母材和复合层材质考虑，焊接时需要做预热，纯复合堆接时，综合母材和复合层材质考虑，焊接时需要做预热，纯复合堆焊，则不需要预热。复合层堆焊每层都要做焊，则不需要预热。复合层堆焊每层都要做PTPT检测。检测。第27页/共65页壳体焊接施工壳体焊接施工各焊接方式所采用的焊材及焊接工艺参数见下表各焊接方式所采用的焊材及焊接工艺参数见下表：焊接方式焊接材料焊接工艺参数SAW自动焊 E 8018 B2焊丝（4.0mm）+UV 420 TTR焊剂 电压2832V，电流350550A 手工固定焊 E 7018（3.2mm；4.0mm）电压2228V，电流100140A（3.2mm）；150

45、180A（4.0mm）复合层堆焊 SS-E-309L（3.2mm）电压2430V，电流120150A（3.2mm）；第28页/共65页第29页/共65页第30页/共65页壳体无损检测壳体无损检测n n现场无损检测要求概述现场无损检测要求概述 n n焊缝无损探伤的类型和范围符合焊缝无损探伤的类型和范围符合ASME-2ASME-2中的规定（见下表）。中的规定（见下表）。n n对于双面焊缝，在进行反面焊接之前，对气刨的根部焊道进行对于双面焊缝，在进行反面焊接之前，对气刨的根部焊道进行MTMT试验。试验。n n无损检测后补焊应重新进行无损检测后补焊应重新进行100%100%无损检测（无损检测（RTRT

46、、UTUT和和MTMT）n n无损检测要根据无损检测要根据ASME VASME V，ASME-2ASME-2和和ASME-1ASME-1（UTUT）进行）进行n nNDT-NDT-人员的资质应符合人员的资质应符合SNTC-1ASNTC-1A资格资格第31页/共65页壳体无损检测壳体无损检测n n现场无损检测要求比例：现场无损检测要求比例：热处理之前RT热处理之前UT热处理之前MT&PT热处理之后UT热处理之后MT液压试验之后MT制造厂的环焊缝和纵焊缝10%现场环焊缝100%100%100%100%100%（内侧）10%管口焊缝10%第32页/共65页壳体焊缝热处理壳体焊缝热处理 n n热处理施

47、工工艺热处理施工工艺n n现场热处理为焊缝局部热处理，加热方法采用电加热器。现场热处理为焊缝局部热处理，加热方法采用电加热器。n n整道焊缝的焊接完成并且相关无损检测全部合格，才可以做热处理。整道焊缝的焊接完成并且相关无损检测全部合格，才可以做热处理。n n详细的热处理技术参数由详细的热处理技术参数由L&TL&T公司提供，比如热处理时筒体状态，热电偶安装数量和位置，加热带，恒公司提供，比如热处理时筒体状态，热电偶安装数量和位置，加热带，恒温带，保温带的宽度，各个范围需要控制的温度，升温速度，降温速度，恒温时间等等。大致的技术温带，保温带的宽度，各个范围需要控制的温度，升温速度，降温速度，恒温时

48、间等等。大致的技术参数如下：焊道每侧恒温带（参数如下：焊道每侧恒温带（Soaking BandSoaking Band）宽度为）宽度为100mm100mm，加热带宽度为为，加热带宽度为为6006001000mm1000mm，保温带宽，保温带宽度最大为度最大为100010002000mm2000mm。n n首先在技术文件要求的位置上安装热电偶，然后在加热带范围内布置加热片并保温时（加热带是单侧首先在技术文件要求的位置上安装热电偶，然后在加热带范围内布置加热片并保温时（加热带是单侧布置还是双侧布置没有明确要求，只要满足温度即可，不过为了保证一次成功，一般是双侧布置），布置还是双侧布置没有明确要求，

49、只要满足温度即可，不过为了保证一次成功，一般是双侧布置），同时安装热处理时消除热膨胀影响的设备支撑滑动轮，等一切工作准备妥当，经检查合格，开始通电。同时安装热处理时消除热膨胀影响的设备支撑滑动轮，等一切工作准备妥当，经检查合格，开始通电。控制加热速率为控制加热速率为404050/h50/h，达到，达到69056905时，恒温时，恒温3 3小时小时5050分钟，然后按分钟，然后按50/h50/h的速率降温。降到的速率降温。降到300300断电，让焊缝自然冷却。冷却后移除保温棉，加热片和热电偶。在整个通电过程中，用自动记录断电，让焊缝自然冷却。冷却后移除保温棉，加热片和热电偶。在整个通电过程中，用

50、自动记录仪器完整记录热电偶采集的温度数据。热处理结束后，提交热处理报告。仪器完整记录热电偶采集的温度数据。热处理结束后，提交热处理报告。第33页/共65页壳体焊缝热处理壳体焊缝热处理 n n热处理温度理论曲线如下图：热处理温度理论曲线如下图：温度轴400800 降温至300，断电，然后自然冷却升温曲线时间轴第34页/共65页壳体焊缝热处理壳体焊缝热处理n n热处理时采用的特殊措热处理时采用的特殊措n n在本设备外壳的热处理中，在本设备外壳的热处理中，L&TL&T公司的技术参数中要求的加热带较宽，当达到公司的技术参数中要求的加热带较宽，当达到热处理要求温度（热处理要求温度（69056905）时设