设备安装工程

{dy}部分基础知识

油气处理静置设备（或称：静止设备、化工设备、工艺设备、非定型设备、非标准设备）简称“静设备”。在油气处理生产中用于传热、存储、和化学反应等过程的容器。由于生产过程的多种需要，设备种类繁多，形状各异为了掌握设备的共同特点和共同规律，将它们按一定的原则进行科学的分类。

一、设备的分类

1、按设备在生产工艺过程中的作用原理分类

1.1反应设备：（代号R）这类设备主要用于完成介质的物理、化学反应过程的容器。大多数设备是在加温加压并有催化剂存在的情况下进行过程反应的；或在介质直接接触的情况下，伴随着换热的物理过程及化学反应过程的设备。如反应釜、反应器、分解锅、分解塔、聚合釜、高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、煤气发生炉等。

1.2换热设备（代号E）这类设备主要是用于完成介质的热量交换，热量通过介质的器壁进行传导。有板式、列管式、套管式、喷淋式等换热设备。如热交换器、冷却器、蒸发器、加热器、硫化锅、xx锅、染色器、烘缸、预热锅、蒸锅、电热蒸汽发生器等。

1.3分离设备（代号S）分离设备主要是用于完成介质的流体压力平衡和气体净化等物料分离的容器。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收器、铜洗塔、干燥塔、气提塔、分汽缸除氧器等。

1.4存储设备（代号C，其中球罐代号B）这类设备主要用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等储存物料的设备。如各种型式的储罐（球罐、气柜等）。

2、按设备的形状分类

工厂中使用的设备形状很多，常见的形状主要有三种类型

2.1方形或矩形设备：由平板焊制成，制造简单，但承压能力差，故只用作小型常压贮罐。

2.2球形设备：由数块球瓣板拼接焊成。球瓣制造工艺不同于其他设备，具有一些特殊的技术要求。球形设备容积都很大，盛装物料多，工作压力也比较高，技术要求也比较严格。随着油气处理工业的发展，需要更多贮存液态或气态物料的贮槽。因此近年来球形设备得到日益广泛的应用。

2.3圆筒形设备：是由圆柱形筒体和各种成型封头（椭圆形、半球形、蝶形、锥形）所组成的立式、卧式容器。由于使用目的的不同，内部结构各不相同。该形状设备制造较容易，承压能力较好，因此这类设备应用最广。

3、按设备的设计压力分类

按设备的承压性质，可将设备分为内压设备和外压设备两类。当设备内部介质压力大于外界压力时为内压设备，反之为外压设备。

按设备的设计压力分为：

超高压设备??????? P≥100Mpa

高压设备????????? 10≤P＜100Mpa

中压设备????????? 1.6≤P＜10Mpa

低压设备????????? 0.1≤P＜1.6Mpa

常压设备????????? P＜0.1Mpa

真空设备????????? 负压

4、按设备结构材料分类

制造设备所用的材料应满足使用条件和制造工艺两方面的需要。大体上分为两大类，即金属设备和非金属设备。

金属设备中，目前应用最多的是低碳钢和普通低合金钢。化工炼油设备大多数与有一定腐蚀性的介质接触，材料应具有优良的耐腐蚀性，因此在腐蚀严重或产品纯度要求严格的情况下，一般多采用不锈钢，不锈复合钢板或铝制的设备。在低温、深度冷冻的操作条件下，一般则选用铝、铝合金或铜和铜合金设备。还有用铸铁制造的设备。

根据生产过程的需要，非金属材料的设备也很多。非金属材料可作设备衬里或独立构件。常用的非金属材料如聚氯乙烯、玻璃钢、不锈性石墨化工搪瓷以及耐酸砖、橡胶衬里等等。

5、按监督管理分类

为了加强压力容器的安全技术管理和监督检查，按国家劳动部“压力容器安全技术监察规程”，将压力容器划分为三类。

分类的原则：

5.1根据压力P、压力乘容积P*V（单位：Mpa.m3），介质特性、用途以及设计、制造特点综合分类；

5.2介质的毒性程度参照GB5044“职业性接触毒物危害程度分级”的规定，分为四级。

⑴极度危害（Ⅰ级）。其{zg}允许浓度（C）不大于0.1mg/m3。如汞、二甲基亚硝胺等等。

⑵高度危害（Ⅱ级）。其{zg}允许浓度（C）为0.1mg/m3＜C≤1.0mg/m3。如甲醛、甲酸、二硝基苯等。

⑶中度危害（Ⅲ级）。其{zg}允许浓度（C）为1.0mg/m3＜C≤10mg/m3。例如乙酸、二氧化硫、硝酸、笨、乙炔等等。

⑷轻度危害（Ⅳ级）。其{zg}允许浓度（C）为C＞10mg/m3。

一类容器：

非易燃或xx介质的低压容器

易燃或有毒介质的低压分离器或换热器外壳

二类容器：

中压容器

剧毒介质的低压容器

易燃或有毒介质（包括中度危害介质）的低压反应器外壳或贮罐

低压管壳式余热锅炉

搪玻璃压力容器

三类容器：

毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和p.v≥0.2Mpa.m³的低压容器

易燃或毒性程度为中度危害介质且p.v≥0.5Mpa.m³的中压反应容器和p.v≥10Mpa.m³的中压储存容器

高压、中压管壳式余热锅炉

高压容器、超高压容器

6、按设备重量（G）等级分类

小型设备：G≤40t

中型设备：40t＜G≤80t

大型设备：G＞80t

二、设备描述

（一）容器

容器一般有筒体、封头及其附件（法兰、支座、接管、人孔、视镜、液面计）所组成

1.1一般容器

?? 平底、平盖容器、平底锥盖容器、90°无折边锥型底平盖容器、90°折边锥型底椭圆形盖容器、立式椭圆形封头容器、卧式椭圆形封头容器

1.2带搅拌器的容器

主要有搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成

1.3高压容器

如合成氨中的氨合成塔、尿素合成塔等

（二）塔器

塔类设备是油气处理企业生产中广泛使用的重要设备，是典型的气、液传质设备。常用塔类设备种类很多。根据生产工艺分类有：分馏塔、吸收塔、解吸塔、抽提塔……。根据塔内气、液接触部件的结构形式，可将塔类设备分为两大类：板式塔和填料塔。

塔类设备结构，除了种类繁多的各种形式的内部结构外，其余结构大致相同。塔体、除沫器、人孔、手孔、吊柱、塔体支座等。

1、按用途分类

1.1分馏塔。将液体混合物分离成各种组分，例如常减压装置中的常压塔、减压塔，可将原油分离成汽油、煤油、柴油及润滑油等，铂重整装置内的各种精馏塔，可以分得苯、甲苯、二甲苯等。

1.2吸收塔、解吸塔。在塔内通过吸收液体来分解气体，就是吸收塔；将吸收液体通过加热等方法溶解于其中的气体再放出来，就是解吸塔。

1.3洗涤塔。用水来除去气体中无用的成分或固定尘粒，称为水洗塔，同时还有一定的冷却作用。

1.4抽提塔。通过某种液体溶剂将液体混合物中有关产品分离出来，例如丙烷脱沥青装置中的抽提塔等。

2、按结构形式分类

2.1板式塔。塔内有一层层相隔一定距离的塔盘，使液体与气体利用温度进行分离。由于塔盘结构形式不同，板式塔有圆泡帽塔、舌形塔盘塔、S形塔盘塔、筛板塔、浮阀塔、条形浮阀塔、船形浮阀塔、浮舌塔、浮动喷射塔等。

2.2填料塔。塔内充填有各种形式的填料，液体自上而下流动，气体自下而上流动，在填料表面互相接触。

可分为实体材料和网体材料

实体材料可用金属、陶瓷、塑料等材料制成

网体材料主要是用金属丝制成

填料的形式有拉西环、鲍尔环、波纹填料、蜂窝填料、鞍形填料、丝网填料、环矩鞍形填料、阶梯环型填料、格栅型填料等。

2.3塔盘结构。塔盘是板式塔内的主要构件，其作用是满足分馏、反应、分离的工艺要求。结构包括塔盘板、降液管、溢流堰，各种不同的阀件、紧固件及支撑塔盘的支撑件等。一般塔直径小于800mm时可采用简单的整块式塔盘，大直径塔的塔盘常用的是分块式塔盘，每块塔盘都可以从人孔中进出，以便于安装检修。常用的塔盘有圆泡罩塔盘、舌形塔盘、S形塔盘、筛板塔盘、浮阀塔盘、浮动喷射式塔盘、混合型塔盘等。

（三）换热设备

热交换器是用来完成各种不同传热过程的设备，定额中将热交换器习惯称为换热器，它是油气处理和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。

1、换热设备分类

换热器依据不同的传递机理设计。换热器的类型随着工业发展而扩大。在工业生产中，由于用途、工作条件、载热体的特性等不同，对换热器提出了不同的要求，出现了各种不同形式和结构的换热器。

1.1按作用原理或传热方式分类

1.1.1混合式换热器。是通过换热流体的直接接触与混合的作用来进行热量交换的。

1.1.2蓄热式换热器。大多是用耐火砖垒砌而成的。

1.1.3间壁式换热器。它是利用固体壁面将进行热交换的两种流体隔开，是他们通过壁面进行传热。这种形式的换热器使用最广泛。

1.2按换热器所用材料分类：一般分成金属材料和非金属材料换热器。

1.3按换热器传热面的形状和结构分类。

2、几种常见换热器

常用的换热器有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、螺旋板式、板式、板翅式等。

2.1夹套式换热器。这种换热器构造简单，换热器的夹套安装在容器的外部，夹套与器壁之间形成密封的空间，为载热体或载冷体的通路，夹套通常用钢或铸铁制成，可焊在器壁上或者用螺钉固定在容器的法兰或器盖上。

2.2蛇管式换热器。其传热面是由弯曲成圆柱形或平板形的蛇形管子组成。蛇管的材料有钢管、铜管或其他有色金属管、陶质管、石墨管等。蛇管式换热器又可分为沉浸式和喷淋式两种。

2.3套管式换热器。系用管件将两种尺寸不同的标准管连接成为同心圆的套管，然后用180度的回弯管将多段套管串连而成。

2.4列管式换热器。是目前生产中应用广泛的传热设备，与前述的各种换热器相比，主要优点是单位面积所具有的传热面积大以及传热效果好。此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。

根据热补偿方式的不同，列管式换热器有：固定管板式换热器、U型管换热器、浮头式换热器、填料函式换热器。

2.5板片式换热器。其传热面是由冷压成型或经焊接的金属板材构成的。属于这类的换热器有螺旋板式换热器、板式换热器和板翅式换热器等。

2.6非金属换热器。

（四）空气冷却器

简称为空冷器，是油气处理和油气加工生产中作为冷凝和冷却应用最多的一种换热设备。空冷器一般由管束、管箱、风机、百叶窗和构架等主要部分组成。介质自管束中流过，管箱在管束两端与其胀接或焊接。风机供冷却风，风量大小由百叶窗调节，构架支撑空冷器。当温度较高的介质流经管束时，管束下部（或上部）的风机向其供给大量的流动空气，使管内介质达到冷却目的。

空冷器因其结构、安装形式、冷却和通风方式不同，可分为以下不同形式：

1、按管束布置和安装形式不同分为水平式空冷器和斜顶式空冷器。前者适用于冷却，后者适用于冷凝冷却。

2、按冷却方式不同分为干式空冷器和湿式空冷器。前者冷却靠风机连续送风；后者则是借助于水的喷淋或雾化强化换热。后者较前者冷却效益高，但由于易造成管束的腐蚀影响空冷器的使用寿命，因而应用不多。

3、按通风方式不同分为强制通风空冷器和诱导通风空冷器。

第二部分施工程序及施工方法

由于设备的供货情况不同，其安装施工程序和方法也不尽相同，油气处理装置中的设备供货大致有三种情况：

一种是整体供货。即设备为整体，且内件完整，到工地经检查或试压后吊装就位。如换热设备，中小容器和长度小于20米，直径小于3.8米的塔、容器和反应器。除特殊建设地区外，一般均为整体到货。

一种是分段供货。这里的段是指将壳体按设计图纸分为若干段制造运至现场。分段的设备运到安装现场须进行组对、焊接、探伤、试压、安装内件后，才能吊装就位。如直径在3.8米以内，长度超过20米的容器、反应器、塔等，一般为分段到货。

一种是分片供货。设备在制造厂下料，分片预制，运至施工现场进行拼装、组对成型、试压并安装内件，然后吊装就位。如直径大于3.8米的大型容器和塔，一般都是分片供货。

除上述三种供货情况外，尚有部分构造简单、压力较低、体积庞大的非标准设备在现场制作安装如贮罐、气柜等。

一、施工程序

1.整体设备安装

1.1熟悉图纸和安装技术资料，了解设备的结构特征、性能、吊装要求和安装要求；根据技术条件和有关施工规范，制定相应的技术措施（或）

1.2设备的检验。整体到货的设备虽然都有合格证，但安装前仍有必要根据图纸对其制造尺寸、开口方位及附件等情况进行全面检查。运输中是否损坏，必须进行修理、试压。

1.3基础验收和划线定位。包括基础或框架标高和尺寸的复测，经验收合格后划线定位。基础铲平打毛、设置垫铁。

1.4吊装准备。包括起重机具和其它准备。

1.4.1机械化施工时吊车的准备与设置。利用大型金属抱杆吊装设备时，金属抱杆及其配套索具的准备、运输、锚点埋设、组对安装、试吊等。

1.4.2吊装其它准备。包括吊耳和吊装加固措施构件的制作、安装，试吊和场地的清理等。

1.5设备吊装就位。包括起吊前的全面检查和试吊装、吊装就位、找平、找正、紧固地脚螺栓、垫铁点固、基础二次灌浆。

1.6设备内件及附件安装

1.6.1塔盘安装，包括运输、清点编号、构件矫正、各种阀件的级配和试装、吊装机具、设备内照明的设置、安装找平、点固或紧固螺栓、鼓泡试验、整理记录。

1.6.2其它内件安装，包括填料，各种简单内件（如各种挡板、除沫器、淋洒板、内换热器、电加热器）的二次调整和安装。

1.7组合整体吊装的设备应在吊装前将附属于设备的管线、保温、防腐、刷油、电气、仪表、梯子、平台等结构安装完毕。

1.8其它安装辅助工作，包括吊装共器具的拆除、回收、清理等。

2.分段设备的组对安装

主要施工程序如下：施工准备；外观检查；涨圈与加固架制作安装；道木堆搭设或组装转胎的设置；大段组对；锥体组对；焊接；内固定件焊接；其它配件；吊耳制作安装；无损探伤检验；试压；防腐保温刷油；整体安装（同前述整体安装程序）；组装工器具回收。

3、分片设备的组对安装

现场分片组对安装的设备常分为两种施工方法，一种是在设备基础上用正装法或倒装法组对和安装；一种是在道木堆上分节、分段拼装，水平组对，然后整体安装。

施工程序如下：施工准备；半成品清点检查；头盖组对焊接；壁板找圆、坡口修磨；工卡具、临时加固及胎具的制作和安装；地面分节分段拼装组对；焊接；基础验收、设置垫铁；吊装机具的准备与设置；吊装检查及分段吊装就位；焊接；无损探伤检查；内件组装焊接；试压；二次找平、找正；紧固地脚螺栓；垫铁点固、二次灌浆；防腐刷油；工器具回收、清理现场等。

二、主要施工方法

1.1设备水平运输

设备的水平运输分为一次运输和二次运输。

一次运输是由设备制造厂把制成的设备运到现场仓库或指定堆放地点，运输距离较长。一次运输在现行定额中通常称之为场外运输。在预算定额中，不包括此项内容，此项费用编制费用时应另行计算。

二次运输是指设备由指定堆放地点运至安装地点，通常又称之为场内运输。现行定额场内运输是按100米水平运距综合考虑的。

1.2设备的吊装就位

工艺设备的吊装手段和方法多种多样，一般分为半机械化吊装和机械化吊装，目前大多采用机械化吊装

机械化吊装分为单机吊装、双机吊装、三机或多机吊装

第三部分施工图预算编制

一、识图

看图过程中主要了解掌握以下几方面内容：

1、设备的名称、规格及其所属类型

2、设备的安装位置和标高

3、设备重量（设备规格表）

4、设备的供货情况，如分片、分段到货或整体到货等。

5、设备装配图中所列的说明及其设备参数

二、施工图预算编制

编好静置设备安装工程施工图预算的关键，是结合工程实际情况，尤其是大型设备的安装，要根据和施工验收规范，准确地计算工程量，正确套用定额和运用定额内的各种调整系数。

1、工程量计算规则：以石油定额为例

1.1分片分段组装

1.1.1由于设备直径和设备长度的影响，设备供货未能形成整体状态，需要在施工现场进行组装或组对。根据现场施工的工作内容，定额项目划分为“分片设备组装”与“分段设备组对”。

1.1.2分片设备组装与分段设备组对项目内均不包括设备吊装就位的工作内容，应另按“设备整体安装”项目计算。

1.1.3分片、分段设备组装，根据设备类型、材质、焊接形式、设备直径等条件，按设备的金属重量以“吨”为计量单位。

1.1.4“设备金属重量”是指设备本体以及随设备供货的内部固定件、设备开口件、加强板、裙座、支座等全部金属件的重量。但不包括设备填充、内衬、塔盘与内部可拆件、外部梯子、平台、栏杆以及采用立装法施工的内件重量。

1.1.5本定额不适用于散装供货螺栓组对的设备。

1.1.6分段容器是按两段一道口取定，分段塔器是按三段两道口取定。如实际到货状态与定额不同时，应按规定调整。

1.1.7不同材质的分片、分段设备组装，也应按定额规定调整。

1.2整体设备安装

1.2.1根据设备类型、基础标高、设备重量范围分别以“台”为计量单位。

1.2.2“设备类型”划分为卧式容器、立式容器、塔器、热交换器和反应器等。

1.2.3“基础标高”是指以设计正负零为基准至设备底座安装高点的吊装高度范围。

1.2.4“设备重量范围”是指整体设备的本体、支座、附件、吊耳、绝缘、内衬以及随设备一次吊装的管线、梯子、平台、栏杆和吊装加固件的全部重量。但不包括立式安装的塔盘和填充物的重量。

1.2.5整体设备安装项目是根据吊装高度、设备重量、设备形体尺寸划分为三个安装高度，采用不同的吊装机具按下述规定采用格架式金属抱杆：

基础标高在10米以内、设备吊装重量≥80吨；

基础标高在10米以上20米以内、设备吊装重量≥60吨；

基础标高在20米以上、设备吊装重量≥40吨。

1.3热交换器的安装

1.3.1热交换器分构造类型按重量范围（吨）以“台”为计量单位。

1.3.1热交换器地面抽芯检查按设备重量范围以“台”为计量单位。

1.4塔盘与塔内固定件安装：

1.4.1塔盘安装、根据塔盘形式和设备直径以“层”为计量单位。

1.4.2塔内固定件安装，按设备直径以“层”为计量单位。

塔内衬合金板，按不同的构造部位，按合金板的实际重量以“吨”为计量单位。

设备填充，按填充物的种类，材质，排列形式和规格，以“吨”为计量单位。

1.5空气冷却器安装：

1.5.1管束（翅片）安装，按设备重量以“片”为计量单位。

1.5.2构架安装，按金属重量以“吨”为计量单位。

1.5.3风机安装，按设备重量以“台”为计量单位。

1.6反应器的安装，按设备构造形式，划分为“内有填料反应器安装”与“内有复杂装置反应器安装”，分别按设备重量以“台”为计量单位。

1.7设备压力试验与设备清洗、钝化、脱脂

1.7.1设备压力试验包括水压试验与气密试验，根据设备容积和压力以“台”为计量单位，水压试验项目内已包括临时水管线的摊销，不得另列项目。

1.7.2设备清洗分为水冲洗、压缩空气吹洗和蒸汽吹洗，均根据设备类型和设备容积以“台”为计量单位。吹洗措施用的材料摊销应另列项目，不分设备数量以“次”为计量单位。

1.7.3设备酸洗与钝化，根据设备材质和设备容积以“台”为计量单位。酸洗和钝化的措施材料摊销，按设备容积以“次”为计量单位，另列项目计算。

1.7.4设备脱脂，根据设备类型、脱脂材料和设备直径以“平方米”为计量单位，其措施材料摊销，不分数量以“次”为计量单位，另列项目计算。

1.8吊耳制作安装

吊耳的数量以审批后的为依据，按荷载能力以“个”为计量单位。

若实际采用的吊耳构造及材料与定额不同时定额不得调整。

1.9设备组装及吊装加固，根据审批后的以“吨”为计量单位。

胎具及加固件的定额消耗量，均综合测算了重复利用和材料回收率，定额不得调整。

2、容器塔器分片、分段组装，整体安装工程编制施工图预算书主要项目

容器、塔器分片组对安装施工图预算主要项目表

容器、塔器分段组对安装施工图预算主要项目

容器、塔器整体安装施工图预算主要项目

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