2016年造價(jià)工程師《安裝工程》章節(jié)講義：第四章第二節(jié)

　　第二節(jié) 靜置設(shè)備及工藝金屬結(jié)構(gòu)安裝工程

　　一、了解靜置設(shè)備的六種分類方法

　　(一) 靜置設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力(P)分類

　　常壓設(shè)備：P<0.1MPa

　　低壓設(shè)備：0.1 MPa≤P<1.6 MPa

　　中壓設(shè)備：1.6 MPa≤P<10 MPa

　　高壓設(shè)備：10 MPa≤P<100 MPa

　　超高壓設(shè)備：P≥100 MPa

　　(二) 按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類

　　可分為反應(yīng)設(shè)備(代號(hào)R);換熱設(shè)備(代號(hào)E);分離設(shè)備(代號(hào)S);儲(chǔ)存設(shè)備(代號(hào)C，其中球罐代號(hào)為B)。

　　(三) 按“壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”(即按設(shè)備的工作壓力、溫度、介質(zhì)的危害程度)分類

　　可分為一類容器、二類容器和三類容器。

　　(四) 介質(zhì)安全性質(zhì)分極

　　1. 易燃、易爆介質(zhì)

　　內(nèi)容見教材第248頁。

　　2. 介質(zhì)毒性的分級(jí)

　　分為極度危害(Ⅰ級(jí));高度危害(Ⅱ級(jí));中度危害(Ⅲ級(jí))、輕度危害(Ⅳ級(jí))。

　　二、了解容器的分類

　　(一) 一般容器

　　容器的類型見教材圖4.2.3。

　　(二) 帶攪拌容器

　　攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)見教材圖4.2.4。

　　(三) 高壓容器

　　高壓容器的主要構(gòu)件是筒體、密封件、端蓋和筒體羰部以及緊固連接件等。高壓筒體是高壓容器的主體。其基本結(jié)構(gòu)見教材圖4.2.5。

　　三、塔器

　　(一)了解塔器的分類，了解板式塔、填料塔的性能特點(diǎn)

　　根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式，分為板式塔與填料塔。

　　1. 板式塔

　　按照塔內(nèi)氣、液流動(dòng)方式，可將塔板分為錯(cuò)流塔板與逆流塔板兩類。

　　錯(cuò)流塔板如教材圖1.2.8(a)所示，逆流塔板如教材圖4.2.8(b)所示。常用的板式塔有以下幾種。

　　(1) 泡罩塔。泡罩塔板見教材圖4.2.9。其優(yōu)點(diǎn)是不易發(fā)生漏液現(xiàn)象;有較好的操作彈性;有恒定的板效率;塔板不易堵塞;物料的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜;金屬耗量大、造價(jià)高;塔板壓降大，霧沫夾帶嚴(yán)重;氣體分布不均;板效率不高。

　　(2) 篩板塔。篩板塔優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量小，造價(jià)低廉;氣體壓降小，生產(chǎn)能力及板效率較泡罩塔高。主要缺點(diǎn)是操作彈性較窄，小孔篩板容易堵塞。

　　(3) 浮閥塔。浮閥塔優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大;操作彈性大;塔板效率高;氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小;塔的造價(jià)低。

　　(4) 噴射型塔。有舌形塔板、浮動(dòng)噴射塔板、浮舌塔板。

　　2. 填料塔

　　填料塔結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，便于用耐腐材料制造。填料是填料塔的核心。填料塔操作性能的好壞與所選用的填料有直接關(guān)系。

　　為使填料塔發(fā)揮良好的效能，填料應(yīng)符合：有較大的比表面積;有較高的空隙率;單位體積填料的重量輕、造價(jià)低，堅(jiān)固耐用，不易堵塞，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。

　　(二)熟悉塔設(shè)備運(yùn)輸、吊裝的方法及有關(guān)規(guī)定要求

　　1. 設(shè)備水平運(yùn)輸

　　包括現(xiàn)場運(yùn)輸及場內(nèi)二次運(yùn)輸。

　　2. 設(shè)備吊裝就位

　　包括機(jī)械化吊裝和半機(jī)械吊裝(單抱桿吊裝、雙抱桿起吊、塔群吊裝)。

　　四、了解換熱器的分類和幾種常用換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能與適用范圍

　　(一) 換熱設(shè)備分類

　　1. 按作用原理或傳熱方式分類

　　有混合式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器。

　　2. 按生產(chǎn)中使用目的分類。

　　分成冷卻器、加熱器、冷凝器、汽化器(或再沸器)和換熱器等。

　　(二) 幾種常用換熱器

　　1. 夾套工換熱器

　　如教材圖4.2.13所示。該換熱器的傳熱系數(shù)較小，傳熱面又受容器的限制，用于傳熱量不太大的場合。

　　2. 蛇管式換熱器

　　見教材圖1.2.15。分以下兩種形式。

　　(1) 沉浸式蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，便于防腐蝕，能承受高壓。缺點(diǎn)是對(duì)流換熱系數(shù)較小，傳熱系數(shù)K值也較小。

　　(2) 噴淋式蛇管換熱器便于檢修和清洗，傳熱效果也較好，但噴淋不易均勻。

　　3. 套管式換熱器

　　這種換熱器構(gòu)造較簡單，能耐高壓，流體的流速較大;嚴(yán)格的逆流，有利于傳熱。但接頭較多，易發(fā)生泄漏;傳熱面積較小。

　　4. 列管式換熱器

　　(1) 固定管板式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單和造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是不易檢修和清洗;溫度差較大時(shí)，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償，見教材圖4.2.16。

　　(2) U型管換熱器如教材圖4.2.17所示。它結(jié)構(gòu)較簡單，重量輕，適用于高溫和高壓揚(yáng)合。缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗比較困難，管板的利用率低。

　　(3) 浮頭式換熱器如教材圖4.2.18所示，可以補(bǔ)償熱膨脹，便于清洗和檢修，應(yīng)用較為普遍，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高。

　　(4) 填料函式列管換熱器在一些腐蝕嚴(yán)重、溫差較大而經(jīng)常更管束的冷卻器中應(yīng)用較多。它結(jié)構(gòu)較浮頭式簡單，制造方便，易于檢修清洗，見教材圖4.2.19。

　　5. 板片式換熱器

　　板片式換熱器分為螺旋板式換熱器、板式換熱器和板翅式換熱器等。

　　五、了解金屬油罐的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);熟悉其安裝工藝、施工方法、質(zhì)量檢驗(yàn)方法及相關(guān)規(guī)范基本內(nèi)容

　　(一) 油罐的分類

　　1. 按油罐所處位置劃分

　　分為地上油罐、半地下油罐和地下油罐三種。

　　2. 按油罐幾何形狀劃分

　　分為立式圓柱形罐和臥式圓柱形罐及球形罐。

　　3. 按不同結(jié)構(gòu)形式劃分

　　分為固定頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐、無力矩儲(chǔ)罐。

　　(1) 固定頂儲(chǔ)罐分錐頂儲(chǔ)罐和拱頂儲(chǔ)罐。

　　錐頂儲(chǔ)罐與相同容積拱頂罐相比，制造簡單，施工方便，但鋼材耗用較多。

　　拱頂儲(chǔ)罐耗用鋼材量較少，能承受較高的剩余壓力，減少儲(chǔ)液蒸發(fā)，造價(jià)較低，但罐頂制造施工較復(fù)雜。

　　(2) 無力矩儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，鋼材得到充分利用，但頂板太薄，易積水、易腐蝕、操作行走不便、不全。

　　(3) 浮頂儲(chǔ)罐的種類很多，如單盤式、雙盤式、浮子式等。適用于原油、汽油、溶劑油、重整原料油以及需要控

　　制蒸發(fā)損失及大及污染、控制放出不良?xì)怏w、有著火危險(xiǎn)的產(chǎn)品的儲(chǔ)存。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的頂部是拱頂與浮頂?shù)慕Y(jié)合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂，故具有拱頂和內(nèi)浮頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)。見教材圖 4.2.29。缺點(diǎn)是鋼材耗量比較多，維修不便，儲(chǔ)罐不易大型化。

　　(二) 金屬油罐附件

　　1. 拱頂、無力矩頂油罐附件

　　有人孔、透光孔、排污孔(管)、放水管、罐頂結(jié)合管與罐壁接合管、量油孔、呼吸閥、安全閥、通氣管、防火器、內(nèi)部關(guān)閉閥操縱裝置、加熱器、升降管、泡沫發(fā)生器、回轉(zhuǎn)接頭與升降管、進(jìn)料孔。

　　2. 浮頂油罐附件

　　有浮船人孔、單盤頂人孔、試驗(yàn)人孔蓋板、自動(dòng)透(通)氣閥、盤邊透氣閥、浮頂支柱與單盤支柱、中央排水管、量油管。

　　(三)金屬油罐的制作安裝

　　1. 罐底預(yù)制與安裝

　　內(nèi)容見教材第268頁。

　　2.罐頂預(yù)制與安裝

　　內(nèi)容見教材第]269頁。

　　3. 屬油罐的安裝施工方法

　　(1) 機(jī)械正裝法。先將罐底鋪設(shè)焊好，第一圈罐壁、第二圈壁板、直至最后一圈壁板組焊完畢，再安裝

　　頂板。

　　(2) 抱桿倒裝法。同正裝法相反，從上到下進(jìn)行安裝。

　　(3) 卷裝法。將罐壁預(yù)先制成的整幅鋼板沿罐體設(shè)計(jì)的圓弧線展開，一邊展開，一邊焊接。

　　(4) 充氣升頂是罐壁倒裝法的另一種形式。它是利和鼓風(fēng)機(jī)向罐內(nèi)送人壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體

　　上升就位，見教材圖4.2.44。

　　(5) 水浮正裝法適用于大容量的浮船式金屬儲(chǔ)罐的施工，它是利用水的浮力和浮船罐頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，給罐

　　體組裝提供方便。

　　4. 金屬油罐的試驗(yàn)

　　(1) 油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)。應(yīng)分別對(duì)罐底、罐壁、罐頂及附件進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)方法有真空箱箱試驗(yàn)法，

　　煤油試漏方法;化學(xué)試驗(yàn)法;壓縮空氣試驗(yàn)法。

　　罐底通常用真空箱試驗(yàn)法或化學(xué)試驗(yàn)法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，罐壁嚴(yán)密性試驗(yàn)一般采用煤油試漏法，罐頂則一般利用煤油試漏或壓縮空氣試驗(yàn)法以檢驗(yàn)其焊縫的嚴(yán)密性。

　　(2) 油罐充水試驗(yàn)。對(duì)油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)合，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗(yàn)，并檢查下列

　　試驗(yàn)內(nèi)容：罐容嚴(yán)密性，罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性，固定頂強(qiáng)度、穩(wěn)定性及嚴(yán)密性，浮頂及內(nèi)浮面的升降試驗(yàn)及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)的沉降觀測。

　　六、了解金屬球罐的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);熟悉其安裝工藝、施工方法、質(zhì)量檢驗(yàn)方法及相關(guān)規(guī)范基本內(nèi)容

　　球形儲(chǔ)罐可作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他中間介質(zhì)的儲(chǔ)存容器，也可作為壓縮氣

　　全(空氣、氧氣、氮?dú)�、煤制�?的儲(chǔ)罐。球罐通常為大容量有壓力的儲(chǔ)容器。

　　(一)球罐的結(jié)構(gòu)與分類

　　1.球罐的構(gòu)造

　　球罐由本體、支柱(承)及附件組成。

　　(1)球罐本體。球殼有環(huán)帶式(橘瓣式)、足示瓣式、混合式在種結(jié)構(gòu)形式。

　　(2)球罐支柱(承)有柱式及裙式兩種結(jié)構(gòu)。

　　(3)球罐的附件有梯子平臺(tái)、人孔和接管、水噴淋裝置、隔熱和保冷設(shè)施、液面計(jì)、壓力表。

　　2.球罐的分類

　　(1)按形狀分為圓球形和橢圓形。

　　(2)按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體。

　　(3)按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式

　　(40按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承。

　　(二)球罐的安裝施工

　　1.球罐的拼裝方法

　　(1)分片組裝法。及優(yōu)點(diǎn)是施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，而且組裝精度易于掌握，不需要很大的吊裝機(jī)械，也不需要太大的旗子場地。缺點(diǎn)是高空作業(yè)量大、需要相當(dāng)數(shù)量的夾具。全位置焊接技術(shù)要求高，而且焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

　　(2)拼大片組裝法。由于在地面上進(jìn)行組裝焊接，減少了高空作業(yè)，并可以采用自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。

　　(3)環(huán)帶組裝法。各環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的約束力小，減少了高空作業(yè)和全位置焊接，施工進(jìn)度快，提高了工效。同時(shí)也減少了不安全因素，并能保證縱縫的焊接質(zhì)量。環(huán)帶組裝法一般適用于中、小環(huán)罐的安裝。

　　(4)拼半環(huán)組裝法。該法高空作業(yè)少，安裝速度快，但需用吊裝能力較大的起重機(jī)械等，故僅適用于中、小型球罐的安裝。

　　(5)分帶分片混合組裝法。該法適用于中、小型球罐的安裝。在施工中較常用的是分片組裝法和環(huán)帶組裝法。

　　2.球罐焊接

　　球罐的焊接工作量很大，焊接難度高，技術(shù)要求十分嚴(yán)格，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行。

　　3.球罐焊前預(yù)熱、焊后熱處理及整體熱處理

　　(1)焊前預(yù)熱。掌握預(yù)熱目的及預(yù)熱范圍。

　　(20焊后熱處理。掌握焊后熱處理的目的及要求。

　　(3)整體熱處理。掌握整體熱處理的目的及整體熱處理的方法。

　　4.球罐的檢驗(yàn)

　　(1)焊縫檢驗(yàn)包括外觀檢查、射線探傷和超聲波控傷檢查及磁粉控傷和滲透控傷檢查。

　　(2)水壓試驗(yàn)應(yīng)具備的條件，水壓試驗(yàn)步驟，水壓試驗(yàn)要求。

　　(3)氣密性試驗(yàn)。

　　七、了解金屬氣柜的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);熟悉其安裝工藝、施工方法、質(zhì)量檢驗(yàn)方法及相關(guān)規(guī)范基本內(nèi)容;

　　(一) 氣柜種類及結(jié)構(gòu)形式

　　低壓濕式氣柜主要由水槽和鐘罩組成。分為直立式和螺旋式兩種。

　　低壓濕式直立式氣柜由水槽、鐘罩、塔節(jié)、水封、頂架、導(dǎo)軌立柱、導(dǎo)輪、配重及防真空裝置等級(jí)成。

　　低壓濕式螺旋氣柜的結(jié)構(gòu)由水槽、塔節(jié)、鐘罩、導(dǎo)軌、平臺(tái)、頂板和頂架、進(jìn)出氣管等部分組成。

　　低壓干式氣柜是在低壓濕式氣柜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的低壓儲(chǔ)氣設(shè)備。

　　(二) 氣柜制作安裝施工方法

　　1. 氣柜的預(yù)制

　　包括底板條板與帶板預(yù)制;上、下水封預(yù)制;角鋼圈、槽鋼圈、立柱及拱頂骨架的預(yù)制;導(dǎo)軌預(yù)制。

　　2. 氣柜安裝及施工方法

　　主要指低壓濕式氣柜安裝。鐘罩、中節(jié)和水槽壁的組裝有倒裝法和正裝法之分。

　　3. 氣柜安裝質(zhì)量檢驗(yàn)

　　(1) 施工過程中的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。

　　(2) 氣柜底板的嚴(yán)密性試驗(yàn)。

　　(3) 氣柜總體試驗(yàn)。

　　八、了解火炬及排氣筒的種類與結(jié)構(gòu)，熟悉其塔架制作安裝的工藝與施工方法及其焊縫檢驗(yàn)、刷油防腐的方法

　　(一) 火炬及排氣筒的種類及結(jié)構(gòu)

　　火炬及排火筒有塔式、拉線式、自立式三種形式。火炬筒及排水筒可用鋼板卷制而成，也可以用無縫鋼管、不銹鋼管制。

　　1. 鋼管制塔架

　　鋼管塔架結(jié)構(gòu)為三棱體的空間桁架，由各種規(guī)格的無縫鋼管焊接的豎桿、橫桿、斜桿等組成。

　　2. 型鋼制塔架

　　型鋼塔架由工字鋼、槽鋼、角金剛制成，其斷面一般為四方形空間桁架結(jié)構(gòu)。

　　3. 風(fēng)纜繩式火炬、排水筒

　　風(fēng)纜繩式火炬、排氣筒的結(jié)構(gòu)為立式筒體，靠筒體安設(shè)引火管、導(dǎo)火管，火炬筒頂部安裝有點(diǎn)火頭組件。

　　(二) 塔架制作

　　1. 鋼材制作

　　(1) 鋼材檢查按有關(guān)要求進(jìn)行。

　　(2) 焊接包括：塔柱上、下縱向焊縫，此焊接應(yīng)錯(cuò)開間距。預(yù)應(yīng)力大的直徑腹桿的對(duì)接焊縫和管子環(huán)縫、直縫采用自動(dòng)焊，焊劑與焊條選擇及使用要按規(guī)定進(jìn)行;手工焊時(shí)，焊條的選擇要規(guī)范。

　　(3) 焊縫檢查按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

　　(4) 組對(duì)。按設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行。

　　(5) 鋼結(jié)構(gòu)刷油防腐。

　　2. 塔架安裝

　　(1) 分節(jié)段安裝。將塔架分上、中、下三節(jié)段或多節(jié)段依次吊裝。

　　(2) 整體吊裝。整體吊裝可采用雙抱桿起吊法或用人字抱桿扳倒法豎立。

　　九、熟悉靜置設(shè)備、金屬油罐、球罐、氣柜、工藝金屬結(jié)構(gòu)件制作安裝工程工程量計(jì)算規(guī)則，掌握其工程量計(jì)算方法