气化关键设备水压试验施工方案.docx
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气化关键设备水压试验施工方案
鹤壁煤电煤化有限公司年产60万吨甲醇工程
生产区施工第1标段
气化装置
气化关键设备水压试验施工方案
编制：
审核：
批准：
中国化学工程第十一建设有限公司鹤壁工程项目经理部
二OO年月日
1编制说明和依据
1.1编制说明
本方案仅适用于气化炉气化炉反应器壳体（1-5段）、气体回流室（GRC）壳体（8-9段）、合成气冷却器（SGC）壳体（10-13段）的水压试验。
1.2编制依据
1．化工工程建设起重施工规范HGJ20201-2000；
2．印度L&T公司提供的图纸及资料；
3．机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98；
4.钢制压力容器GB150-98；
2工程概况
气化关键设备为本工程中的关键设备，壳体由印度L&T公司制造，现场进行组对并进行水压试验，组对位置在气化框架南侧气化炉组对场地内，气化炉反应器壳体和合成气冷却器壳体在组对道轨上进行组对，气体回流室在组对道轨东侧组对平台上进行组对；水压试验分三部分进行，各部分规格如下：
第一部分：
气化炉反应器壳体V-1301
重量：
367.3T总长：
25.04米
最大外径：
Φ5240mm材质：
1、2段：
SA-387-GR11CL2
最大壁厚：
95mmSB-424-UNS-N08825
3、4、5段：
SA-387-GR11CL2
容积：
502.7M3（约）充水后重量：
870T（约）
试压方位：
0度向上
第二部分：
气体回流室（GRC）壳体V-1303
重量：
172.7T总长：
9.66米
最大外径：
3740mm材质：
8段：
SA-387-GR11CL2
最大壁厚：
285mm9段：
SA-336-GRF11-CL2
容积：
177.3M3（约）充水后重量：
350T（约）
试压方位：
180度向上
第三部分：
合成气冷却器（SGC）壳体V-1302
重量：
420.1T总长：
50.133米
最大外径：
80mm材质：
SA-387-GR11CL2
容积：
579.9M3（约）充水后重量：
1000T
试压方位：
0度向上
2.1技术要求
试验介质：
洁净水，氯离子含量不大于15ppm；
水温：
≥7ºC；
严密性试验压力：
气化炉反应器，5.2MPa（53kg/cm2）；
气体回流室，5.2MPa（53kg/cm2）；
合成气冷却器，5.2MPa（53kg/cm2）；
强度试验压力：
气化炉反应器，6.5MPa（66.25kg/cm2）；
气体回流室，6.5MPa（66.25kg/cm2）；
合成气冷却器,6.5MPa（66.25kg/cm2）；
试压合格后焊缝部位需进行5%UT、MT抽查检验。
3施工准备
3.1试压施工前检查
水压试验施工前各部分壳体应完成下列工作：
组对完毕，无损检测完成；PMI完成，热处理完成，施压封头焊接并无损检测完成。
3.2试压鞍座准备
气化炉反应器部分随设备没有鞍座，鞍座按L&T提供的图纸制作；气体回流室和合成器冷却器部分试压鞍座随设备一起到现场，由于鞍座高度不能满足水压试验要求，根据L&T提供的图纸进行制作试压鞍座；根据现场实际情况，合成气冷却器部分试压鞍座高度改为540MM。
3.3其它准备
1.试压水源：
联系甲方，确定试压水源在气体回流室组对平台北侧，水源压力为0.3MPa，在试压前2周甲方进行水质化验，水质达到试压要求；水源为2个DN50的水管，试压上水时根据需要甲方可以将水源压力提高到0.5MPa。
2.检查密封面：
同甲方、监理、L&T人员及早开箱检查试压盲板及设备壳体上的密封面情况，确保完好无损，如发现损坏及早解决修理。
3.试压泵：
试压泵应在试压前1周到达现场，到达现场后通知钳工、电工对试压泵进行检查，确保试压时试压泵工作可靠。
4.焊缝清理：
将设备壳体所有焊缝表面的油漆，油脂应全部清理干净。
5.试压工具：
根据L&T公司提供的气化关键设备螺栓扭矩及载荷表及早购买扭矩扳手和击打扳手。
6.压力表准备：
根据试验压力要求准备压力表0-10MPa3块，0-16MPa2块，压力表必须经过校验并到有校验合格证。
7.橡胶垫准备：
根据L&T要求每个试压鞍座和设备壳体之间均要加设10mm厚橡胶垫一个。
8.试压鞍座下的砖墩：
由于设备冲水后总重量较大，为分担试压鞍座下面的载荷，气化炉反应器和合成气冷却器部分在每个试压鞍座下面砌砖墩1个，砖墩具体形式见附图，砖墩砌好后在上面铺同砖墩一样大的16mm厚钢板2张；气体回流室在组对平台上试压，不再需要砖墩。
9.试压用材料准备：
包括试压泵同设备之间配管用的无缝钢管、阀门、试压用表弯、针型阀、上水用消防带、排水用潜水泵等应在试压前全部准备到位。
4试压施工
4.1导气管安装
为了将设备内的空气尽可能的排净，加设试压盲板前在壳体内部用蛇皮管内穿铁丝在斜向上的管口内做一个导气管，如下图：
4.2加设试压盲板
气化炉反应器和合成气冷却器热处理利用做无损检测时间开始加设试压用盲板，用40T履带吊吊装试压盲板；加设试压盲板时先将法兰密封面上的保护胶布撕下，用抛光轮清理密封面，最后用棉布蘸汽油擦净密封面；吊装试压盲板时钢丝绳不得碰损密封面，最好采用吊装带吊装，试压盲板按照就位后将螺栓全部拧上，用力矩扳手或气动液压拉伸器按螺栓设计扭矩或载荷按40%、70%、100%、100%分4遍将螺栓紧到位；螺栓上紧顺序应采用对称拧紧法，如下图：
4.3试压鞍座加设
鞍座形状及具体摆放位置参照图纸《HYDROTESTARRANGEMENTFORGASIFIERPRESSUREVESSELTRANSPORTSECTIONS1TO5》（图号：
580101-13）、《HYDROTESTARRANGEMENTFORGRCPRESSUREVESSEL》（图号：
580104-13）、《HYDROTESTARRANGEMENTFORSYNGASCOOLER》（图号：
580105-13）。
4.3.1合成气冷却器试压鞍座的加设
合成气冷却器的试压鞍座分为上下2部分，先用40T履带吊和30T汽车吊配合将9个砖墩上的钢板铺好，将试压鞍座吊至试压砖墩旁边；用250T履带吊和150T履带吊吊起合成器冷却器南头，可以加设南边6个试压鞍座；吊车受力计算如下：
F1+F2=G=430
18750×F1=12300×F2
求得F1=170T
F2=260T
由250T履带吊（L=27.4m,R=7m,Q=143T）承担130T力，150T履带吊（L=24m，R=9m,Q=78.2T）承担40T力；2车均采用Ø52钢丝绳（6×37+1）4股，采用大兜形式。
安全系数为：
K=（1670900×4）/1300000=5.14≥5
加设完南边6个鞍座后2台吊车再吊起设备北头，加设剩余3个鞍座，吊车受力计算如下：
F1+F2=G=430
24800×F1=17500×F2
求得F1=178T
F2=252T
由250T履带吊（L=27.4m,R=7m,Q=143T）承担130T力，150T履带吊（L=24m，R=9m,Q=78.2T）承担48T力；2车均采用Ø52钢丝绳（6×37+1）4股，采用大兜形式。
安全系数为：
K=（1670900×4）/1300000=5.14≥5
加设试压鞍座时南头第二个鞍座应根据设备管口方位提前将碍事部分割掉，在鞍座上加好橡胶垫，鞍座和设备环焊缝接触时应将鞍座移动离开环焊缝。
鞍座加设好后将上下2截鞍座焊接在一起。
4.3.2气化炉反应器鞍座加设
气化炉反应器段共有6个试压鞍座，为整体式。
先用40T履带吊和30T汽车吊配合将6个砖墩上的钢板铺好，将试压鞍座吊至试压砖墩旁边；用250T履带吊吊起合成器冷却器南头加设鞍座，吊车受力计算如下：
F1+F2=388
11250×F1=5324×F2
计算的：
F1=124T
F2=263.36T
由250T履带吊（L=27.4m,R=7m,Q=143T），采用Ø52钢丝绳（6×37+1）4股，采用大兜形式。
安全系数为：
K=（1670900×4）/1240000=5.39≥5
南头鞍座加完后有250T履带吊和150T履带吊吊起北头，受力计算如下：
F1+F2=388
9496×F1=10361×F2
计算的：
F1=202.5T
F2=185.5T
由250T履带吊（L=27.4m,R=7m,Q=143T）承担130T力，150T履带吊（L=24m，R=9m,Q=78.2T）承担48T力；2车均采用Ø52钢丝绳（6×37+1）4股，采用大兜形式。
安全系数为：
K=（1670900×4）/1300000=5.14≥5
此时加设剩余鞍座。
4.4水压试验
1）试压鞍座加好后进行试压泵的配管，设备壳体的上水开始；因设备容积较大，上水安排白天夜里不停，将水上至上水管口位置后，将上水管口试压盲板安装螺栓把紧；试压泵开始工作，最高点设置放空，带放空处出水后将压力表拧上，试压泵开始打压。
2）水压提高到规定压力的50％以后，以试验压力的10％作为增量单位，分步将压力提高到强度试验压力，每次稳压3～5分钟方可进行加压；
3）在升压过程中，每次升压完毕需对设备法兰口、接口、（如圆形开口区域、封头焊缝、壁厚的过渡部位）进行目测检验，确认无泄漏后方可继续升压；
4）达到强度试验压力后（以设备最高点压力表为准），确定无泄漏后保压30分钟，对所有管口、接头、高压区域进行目测检验；以壳体无变形，无渗漏为合格；
5）强度试验合格后将压力降至设计压力进行严密形试验，保压30分钟，对所有管口、接头、高压区域进行目测检验；以压力不降，无渗漏为合格；
6）如在加压或者保压期间发生泄漏现象，按以下方案处理：
垫片密封面处发现泄漏则释放容器中的压力，对盲板进行再次把紧重新打压；
焊缝处发现泄漏，通知L&T人员进行并释放容器中的压力，L&T对漏点修理后重复试压工作；
7）工程验收：
由我方、甲方、中大监理、L&T共同进行检查验收；
4.5排水、拆除盲板及其它附件
1）工程验收完毕后将设备内的水彻底派净，排水时先将设备顶部放空阀打开，以防形成真空度；
2）气化炉反应器壳体V-1301、气体回流室壳体V-1303、合成气冷却器壳体V-1302排水时用潜水泵将设备底部无法排出的水抽出排净；
3）盲板拆除过程中应注意对设备法兰面的保护，不得在其表面形成划痕、沟槽等物理性破坏；
4.6焊缝表面NDT抽查
水压试验合格后，焊缝表面须进行无损检测。
5安全技术措施
5.1技术措施
1）设备清理焊口附近的漆层时用专用钢丝刷清理；
2）盲板密封面必须清理干净检查合格后方可安装。
3）试压螺栓安装前涂抹二硫化钼。
4）盲板螺栓把紧时需记录把紧遍数，每次把紧的力矩，并做好记录。
5）吊车配合作业时，提升物品应注意，不得损坏法兰面、密封面和螺栓螺纹；
6）设备充水试压时可拆下高点压力表放空，见水后在装上压力表；
7）参加试压人员应有组织分工，试压过程中分片巡视，发现漏点及时向负责人报告；
8）在试压过程中，如发现有异常响声，压力下降或加压装置不正常时，应立即停止试验，查明原因并解决后方可继续试压；
5.2安全措施
1）工作现场要做到清洁整齐，物品分类存放；进入施工现场按规定要求佩戴安全防护用品；
2）施工前必须进行安全交底；
3）2米以上（含2米）作业时必须挂好安全带；
4）设备吊装前应对起重机具、绳索进行检查，确定无隐患后方可吊装；
5）作业用脚手架必须经过检查合格后方可使用；
6）吊车作业时应有专人指挥，信号应明确，严禁吊车超载作业；
7）盲板安装、拆除过程中，严禁向上、向下随意抛扔工具、螺栓等；
8）检查打压设备时，法兰、焊缝、盲板的对面和侧面不得站人；
9）在设备内部作业时必须使用安全行灯；
10）试压范围拉警戒线，无关人员禁止入内；
11）试压完毕后不得随意排水，需排至专门的下水道中。
6劳动力及工期安排
铆工10人，起重工5人，电工1人，钳工2人；
气化炉反应器壳体V-1301试压计划工期9天：
第1-3天加设并把紧盲板，试压泵连接试压管线；第4-7天，上水打压；第8-9天排水拆除盲板。
气体回流室壳体V-1303试压计划工期9天：
第1～3天，加设并把紧盲板，泵连接试压管线；第4-7天上水打压；第8-9天排水拆除盲板。
合成气冷却器壳体V-1302试压计划工期9天：
第1-3天加设并把紧盲板，试压泵连接试压管线；第4-7天上水打压，第8-9天排水拆除盲板。
7施工机具和手段用料
7.1施工机具
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
汽车吊
30T
台
1
加设盲板，鞍座
2
履带吊
250T
台
1
提起壳体
3
履带吊
50T
台
1
加设鞍座
4
履带吊
150T
台
1
加设鞍座
钢丝绳扣
Φ52
根
4
5
试压泵
3D2-SZ-85/45
台
1
6
扭矩扳手
56Kg-m
套
1
7
扭矩扳手
105Kg-m
套
1
8
扭矩扳手
195Kg-m
套
1
9
扭矩扳手
275Kg-m
套
1
10
闸阀
4分
个
6
11
压力表
0～10MPa
块
4
12
液压拉伸器
套
1
13
铝合金梯子
L＝7m
个
2
14
砂轮机
Φ100
个
3
7.2手段用料
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
试压鞍座1
580101-13
个
6
见附件
2
试压鞍座2
580104-13
个
5
见附件
3
试压鞍座3
580105-13
个
9
见附件
4
二硫化钼油脂
千克
30
5
石棉板
卷
2
6
消防带
DN65
米
200
7
钢板
16mm厚
米2
216
8
无缝钢管
DN15PN16Mpa
米
20
9
无缝钢管
DN25PN16Mpa
米
20
10
不锈钢钢丝刷
把
20
11
抛光轮
Φ100
片
100
布质纹度400
12
架子杆
米
300
13
蛇皮管
Φ10
米
100
8附件
1）螺栓力矩和载荷表
2）水压试验流程图
3）鞍座摆放图
4）试压鞍座图纸
目录
1编制说明1
2工程概况1
2.1技术要求2
3施工准备2
3.1试压施工前检查2
3.2试压鞍座准备2
3.3其它准备2
4试压施工3
4.1导气管安装3
4.2加设试压盲板4
4.3试压鞍座加设4
4.3.1合成气冷却器试压鞍座的加设4
4.3.2气化炉反应器鞍座加设6
4.4水压试验8
4.5排水、拆除盲板及其它附件9
4.6焊缝表面NDT抽查9
5安全技术措施9
5.1技术措施9
5.2安全措施10
6劳动力及工期安排10
7施工机具和手段用料10
7.1施工机具10
7.2手段用料11
8附件11
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