2016年造价工程师《安装工程》章节讲义：第四章第二节

　　第二节 静置设备及工艺金属结构安装工程

　　一、了解静置设备的六种分类方法

　　(一) 静置设备的设计压力(P)分类

　　常压设备：P<0.1MPa

　　低压设备：0.1 MPa≤P<1.6 MPa

　　中压设备：1.6 MPa≤P<10 MPa

　　高压设备：10 MPa≤P<100 MPa

　　超高压设备：P≥100 MPa

　　(二) 按设备在生产工艺过程中的作用原理分类

　　可分为反应设备(代号R);换热设备(代号E);分离设备(代号S);储存设备(代号C，其中球罐代号为B)。

　　(三) 按“压力容器安全技术监察规程”(即按设备的工作压力、温度、介质的危害程度)分类

　　可分为一类容器、二类容器和三类容器。

　　(四) 介质安全性质分极

　　1. 易燃、易爆介质

　　内容见教材第248页。

　　2. 介质毒性的分级

　　分为极度危害(Ⅰ级);高度危害(Ⅱ级);中度危害(Ⅲ级)、轻度危害(Ⅳ级)。

　　二、了解容器的分类

　　(一) 一般容器

　　容器的类型见教材图4.2.3。

　　(二) 带搅拌容器

　　搅拌设备的结构见教材图4.2.4。

　　(三) 高压容器

　　高压容器的主要构件是筒体、密封件、端盖和筒体羰部以及紧固连接件等。高压筒体是高压容器的主体。其基本结构见教材图4.2.5。

　　三、塔器

　　(一)了解塔器的分类，了解板式塔、填料塔的性能特点

　　根据塔内气、液接触部件的结构形式，分为板式塔与填料塔。

　　1. 板式塔

　　按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。

　　错流塔板如教材图1.2.8(a)所示，逆流塔板如教材图4.2.8(b)所示。常用的板式塔有以下几种。

　　(1) 泡罩塔。泡罩塔板见教材图4.2.9。其优点是不易发生漏液现象;有较好的操作弹性;有恒定的板效率;塔板不易堵塞;物料的适应性强。缺点是结构复杂;金属耗量大、造价高;塔板压降大，雾沫夹带严重;气体分布不均;板效率不高。

　　(2) 筛板塔。筛板塔优点是结构简单，金属耗量小，造价低廉;气体压降小，生产能力及板效率较泡罩塔高。主要缺点是操作弹性较窄，小孔筛板容易堵塞。

　　(3) 浮阀塔。浮阀塔优点是生产能力大;操作弹性大;塔板效率高;气体压强降及液面落差较小;塔的造价低。

　　(4) 喷射型塔。有舌形塔板、浮动喷射塔板、浮舌塔板。

　　2. 填料塔

　　填料塔结构简单，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坏与所选用的填料有直接关系。

　　为使填料塔发挥良好的效能，填料应符合：有较大的比表面积;有较高的空隙率;单位体积填料的重量轻、造价低，坚固耐用，不易堵塞，有足够的机械强度和良好的化学稳定性等。

　　(二)熟悉塔设备运输、吊装的方法及有关规定要求

　　1. 设备水平运输

　　包括现场运输及场内二次运输。

　　2. 设备吊装就位

　　包括机械化吊装和半机械吊装(单抱杆吊装、双抱杆起吊、塔群吊装)。

　　四、了解换热器的分类和几种常用换热器的结构特点、性能与适用范围

　　(一) 换热设备分类

　　1. 按作用原理或传热方式分类

　　有混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器。

　　2. 按生产中使用目的分类。

　　分成冷却器、加热器、冷凝器、汽化器(或再沸器)和换热器等。

　　(二) 几种常用换热器

　　1. 夹套工换热器

　　如教材图4.2.13所示。该换热器的传热系数较小，传热面又受容器的限制，用于传热量不太大的场合。

　　2. 蛇管式换热器

　　见教材图1.2.15。分以下两种形式。

　　(1) 沉浸式蛇管换热器的优点是结构简单，价格低廉，便于防腐蚀，能承受高压。缺点是对流换热系数较小，传热系数K值也较小。

　　(2) 喷淋式蛇管换热器便于检修和清洗，传热效果也较好，但喷淋不易均匀。

　　3. 套管式换热器

　　这种换热器构造较简单，能耐高压，流体的流速较大;严格的逆流，有利于传热。但接头较多，易发生泄漏;传热面积较小。

　　4. 列管式换热器

　　(1) 固定管板式换热器具有结构简单和造价低廉的优点。缺点是不易检修和清洗;温度差较大时，应考虑热补偿，见教材图4.2.16。

　　(2) U型管换热器如教材图4.2.17所示。它结构较简单，重量轻，适用于高温和高压扬合。缺点是管内清洗比较困难，管板的利用率低。

　　(3) 浮头式换热器如教材图4.2.18所示，可以补偿热膨胀，便于清洗和检修，应用较为普遍，但结构较复杂，造价较高。

　　(4) 填料函式列管换热器在一些腐蚀严重、温差较大而经常更管束的冷却器中应用较多。它结构较浮头式简单，制造方便，易于检修清洗，见教材图4.2.19。

　　5. 板片式换热器

　　板片式换热器分为螺旋板式换热器、板式换热器和板翅式换热器等。

　　五、了解金属油罐的分类及结构特点;熟悉其安装工艺、施工方法、质量检验方法及相关规范基本内容

　　(一) 油罐的分类

　　1. 按油罐所处位置划分

　　分为地上油罐、半地下油罐和地下油罐三种。

　　2. 按油罐几何形状划分

　　分为立式圆柱形罐和卧式圆柱形罐及球形罐。

　　3. 按不同结构形式划分

　　分为固定顶储罐、浮顶储罐、无力矩储罐。

　　(1) 固定顶储罐分锥顶储罐和拱顶储罐。

　　锥顶储罐与相同容积拱顶罐相比，制造简单，施工方便，但钢材耗用较多。

　　拱顶储罐耗用钢材量较少，能承受较高的剩余压力，减少储液蒸发，造价较低，但罐顶制造施工较复杂。

　　(2) 无力矩储罐结构简单，施工方便，钢材得到充分利用，但顶板太薄，易积水、易腐蚀、操作行走不便、不全。

　　(3) 浮顶储罐的种类很多，如单盘式、双盘式、浮子式等。适用于原油、汽油、溶剂油、重整原料油以及需要控

　　制蒸发损失及大及污染、控制放出不良气体、有着火危险的产品的储存。内浮顶储罐的顶部是拱顶与浮顶的结合，外部为拱顶，内部为浮顶，故具有拱顶和内浮顶的优点。见教材图 4.2.29。缺点是钢材耗量比较多，维修不便，储罐不易大型化。

　　(二) 金属油罐附件

　　1. 拱顶、无力矩顶油罐附件

　　有人孔、透光孔、排污孔(管)、放水管、罐顶结合管与罐壁接合管、量油孔、呼吸阀、安全阀、通气管、防火器、内部关闭阀操纵装置、加热器、升降管、泡沫发生器、回转接头与升降管、进料孔。

　　2. 浮顶油罐附件

　　有浮船人孔、单盘顶人孔、试验人孔盖板、自动透(通)气阀、盘边透气阀、浮顶支柱与单盘支柱、中央排水管、量油管。

　　(三)金属油罐的制作安装

　　1. 罐底预制与安装

　　内容见教材第268页。

　　2.罐顶预制与安装

　　内容见教材第]269页。

　　3. 属油罐的安装施工方法

　　(1) 机械正装法。先将罐底铺设焊好，第一圈罐壁、第二圈壁板、直至最后一圈壁板组焊完毕，再安装

　　顶板。

　　(2) 抱杆倒装法。同正装法相反，从上到下进行安装。

　　(3) 卷装法。将罐壁预先制成的整幅钢板沿罐体设计的圆弧线展开，一边展开，一边焊接。

　　(4) 充气升顶是罐壁倒装法的另一种形式。它是利和鼓风机向罐内送人压缩风所产生的浮力使上部罐体

　　上升就位，见教材图4.2.44。

　　(5) 水浮正装法适用于大容量的浮船式金属储罐的施工，它是利用水的浮力和浮船罐顶结构的特点，给罐

　　体组装提供方便。

　　4. 金属油罐的试验

　　(1) 油罐严密性试验。应分别对罐底、罐壁、罐顶及附件进行严密性试验。试验方法有真空箱箱试验法，

　　煤油试漏方法;化学试验法;压缩空气试验法。

　　罐底通常用真空箱试验法或化学试验法进行严密性试验，罐壁严密性试验一般采用煤油试漏法，罐顶则一般利用煤油试漏或压缩空气试验法以检验其焊缝的严密性。

　　(2) 油罐充水试验。对油罐的罐底、罐壁、罐顶分别进行严密性试验合，应再进行充水试验，并检查下列

　　试验内容：罐容严密性，罐壁强度及严密性，固定顶强度、稳定性及严密性，浮顶及内浮面的升降试验及严密性，中央排水管的严密性，基础的沉降观测。

　　六、了解金属球罐的分类及结构特点;熟悉其安装工艺、施工方法、质量检验方法及相关规范基本内容

　　球形储罐可作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他中间介质的储存容器，也可作为压缩气

　　全(空气、氧气、氮气、煤制气)的储罐。球罐通常为大容量有压力的储容器。

　　(一)球罐的结构与分类

　　1.球罐的构造

　　球罐由本体、支柱(承)及附件组成。

　　(1)球罐本体。球壳有环带式(橘瓣式)、足示瓣式、混合式在种结构形式。

　　(2)球罐支柱(承)有柱式及裙式两种结构。

　　(3)球罐的附件有梯子平台、人孔和接管、水喷淋装置、隔热和保冷设施、液面计、压力表。

　　2.球罐的分类

　　(1)按形状分为圆球形和椭圆形。

　　(2)按壳体层数分为单层壳体和双层壳体。

　　(3)按球壳的组合方式分为纯橘瓣式、纯足球瓣式和足球橘瓣混合式

　　(40按支承结构分为柱式支承和裙式支承。

　　(二)球罐的安装施工

　　1.球罐的拼装方法

　　(1)分片组装法。及优点是施工准备工作量少，组装速度快，组装应力小，而且组装精度易于掌握，不需要很大的吊装机械，也不需要太大的旗子场地。缺点是高空作业量大、需要相当数量的夹具。全位置焊接技术要求高，而且焊工施焊条件差，劳动强度大。

　　(2)拼大片组装法。由于在地面上进行组装焊接，减少了高空作业，并可以采用自动焊进行焊接，从而提高了焊接质量。

　　(3)环带组装法。各环带纵缝的组装精度高，组装的约束力小，减少了高空作业和全位置焊接，施工进度快，提高了工效。同时也减少了不安全因素，并能保证纵缝的焊接质量。环带组装法一般适用于中、小环罐的安装。

　　(4)拼半环组装法。该法高空作业少，安装速度快，但需用吊装能力较大的起重机械等，故仅适用于中、小型球罐的安装。

　　(5)分带分片混合组装法。该法适用于中、小型球罐的安装。在施工中较常用的是分片组装法和环带组装法。

　　2.球罐焊接

　　球罐的焊接工作量很大，焊接难度高，技术要求十分严格，应按有关规定要求进行。

　　3.球罐焊前预热、焊后热处理及整体热处理

　　(1)焊前预热。掌握预热目的及预热范围。

　　(20焊后热处理。掌握焊后热处理的目的及要求。

　　(3)整体热处理。掌握整体热处理的目的及整体热处理的方法。

　　4.球罐的检验

　　(1)焊缝检验包括外观检查、射线探伤和超声波控伤检查及磁粉控伤和渗透控伤检查。

　　(2)水压试验应具备的条件，水压试验步骤，水压试验要求。

　　(3)气密性试验。

　　七、了解金属气柜的分类及结构特点;熟悉其安装工艺、施工方法、质量检验方法及相关规范基本内容;

　　(一) 气柜种类及结构形式

　　低压湿式气柜主要由水槽和钟罩组成。分为直立式和螺旋式两种。

　　低压湿式直立式气柜由水槽、钟罩、塔节、水封、顶架、导轨立柱、导轮、配重及防真空装置等级成。

　　低压湿式螺旋气柜的结构由水槽、塔节、钟罩、导轨、平台、顶板和顶架、进出气管等部分组成。

　　低压干式气柜是在低压湿式气柜的基础上发展起来的低压储气设备。

　　(二) 气柜制作安装施工方法

　　1. 气柜的预制

　　包括底板条板与带板预制;上、下水封预制;角钢圈、槽钢圈、立柱及拱顶骨架的预制;导轨预制。

　　2. 气柜安装及施工方法

　　主要指低压湿式气柜安装。钟罩、中节和水槽壁的组装有倒装法和正装法之分。

　　3. 气柜安装质量检验

　　(1) 施工过程中的焊接质量检验。

　　(2) 气柜底板的严密性试验。

　　(3) 气柜总体试验。

　　八、了解火炬及排气筒的种类与结构，熟悉其塔架制作安装的工艺与施工方法及其焊缝检验、刷油防腐的方法

　　(一) 火炬及排气筒的种类及结构

　　火炬及排火筒有塔式、拉线式、自立式三种形式。火炬筒及排水筒可用钢板卷制而成，也可以用无缝钢管、不锈钢管制。

　　1. 钢管制塔架

　　钢管塔架结构为三棱体的空间桁架，由各种规格的无缝钢管焊接的竖杆、横杆、斜杆等组成。

　　2. 型钢制塔架

　　型钢塔架由工字钢、槽钢、角金刚制成，其断面一般为四方形空间桁架结构。

　　3. 风缆绳式火炬、排水筒

　　风缆绳式火炬、排气筒的结构为立式筒体，靠筒体安设引火管、导火管，火炬筒顶部安装有点火头组件。

　　(二) 塔架制作

　　1. 钢材制作

　　(1) 钢材检查按有关要求进行。

　　(2) 焊接包括：塔柱上、下纵向焊缝，此焊接应错开间距。预应力大的直径腹杆的对接焊缝和管子环缝、直缝采用自动焊，焊剂与焊条选择及使用要按规定进行;手工焊时，焊条的选择要规范。

　　(3) 焊缝检查按有关规定进行。

　　(4) 组对。按设计及施工验收规范进行。

　　(5) 钢结构刷油防腐。

　　2. 塔架安装

　　(1) 分节段安装。将塔架分上、中、下三节段或多节段依次吊装。

　　(2) 整体吊装。整体吊装可采用双抱杆起吊法或用人字抱杆扳倒法竖立。

　　九、熟悉静置设备、金属油罐、球罐、气柜、工艺金属结构件制作安装工程工程量计算规则，掌握其工程量计算方法