1、氨合成塔催化剂更换方案 XXXXXXX有限公司2.8米合成塔 触媒更换施工方案受控号： HSJ-BH-FA-10编 制： 审 核： HSE会签： 批 准： XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司 二二一年五月八日一、工程概况.1二、编制依据.1三、双方职责.1四、施工方案.3五、吊装方案.6六、安全职责.10 七、检修时间安排.11八、施工组织.11九、质量保证承诺.11十、特殊环境作业安全保障体系.12十一、安全技术方案.14十二、应急预案.15一、工程概况XXXXXXXXX有限公司，2.8米合成塔触媒由于已到使用8年，不能满足30万吨/年的产能，需要将合成塔内催化剂全部卸除后，对催化剂重
2、新装填。 由于塔内触媒未经任何特殊处理，仍处于活化状态，遇空气即会温升，迅速氧化着火生成有害气体及造成对合成塔内件损伤，所以整个卸触媒期间需在N2保护下进行，器内N2量始终保持微正压状态。 经XXXXXXXXXXX公司会议精神，我单位主要负责废锅移除、大盖拆安、换热器拆安、上下连接管拆安、塔内件的吊装等工作。催化剂的更换、合成塔尾座填料密封、不锈钢筛网板、换热器试压工作由甲方另外指定施工单位进行，技术要求和质量检查由甲方负责。所有专用工具、支撑件均由甲方准备。为全面确保更换触媒在安全、优质、高效、文明下进行，特编制氨合成塔触媒更换施工方案，安全措施，请有关部门进行审议。二、编制依据 1、XXX
3、XXXX有限公司技术部门提供的图纸，技术资料。 2、XXXXXXXX有限公司氨合成塔内件检修方案。 3、XXXXXXX公司关于氨合成塔施工部署、会议安排。 4、石油化工施工安全技术规程SH3505-1999 5、中国石化临时用电作业安全管理规定中国石化安2015683号 6、建筑施工起重吊装工程安全技术规范JGJ 276-2012 7、中国石化装置设施拆除安全管理办法中国石化安2018401号 三、双方职责 合成塔内触媒装填量约240吨，由于塔内触媒遇空气发热自燃的苛刻条件，由此决定了整个卸剂技术含量高，操作难度大，安全隐患多。为保障双方工作在安全有效下进行，特制定本分工职责。XXXXXXXX
4、XXX公司（以下简称甲方）、XXXXXXXXXXX（以下简称乙方）（一）甲方承担工作及具备的条件： 1、合成塔停车降温、降压，氮气置换，塔内降温至40oC，合成塔系统只需N2供入，严格控制其它气体进入。 2、甲方就氨合成塔检修各项技术要求，内部结构、检修注意事项完整地向乙方作技术交底。 3、甲方应为乙方入塔人员准备合格的防护用品。 4、入塔作业甲方必须安排有关人员陪同进入。并安排经过培训的监护人员进行监护。 5、甲方须保证每2小时进行塔内气体检测分析，并保证分析的准确性。 6、甲方需保证除微压N2外的其它管线已全部断开。7、指定两名技术员（设备、工艺各一名）配合乙方工作。 8、备足合成塔各种易
5、损件（如螺栓、垫片等）及密封面保护材料。 9、甲方应保证催化剂厂家对催化剂卸放、回装不影响乙方施工。 10、此工作为在有害环境下施工，甲方应为乙方提供施工生产的便利条件。 11、甲方应对乙方有关作业人员进行培训。 12、换热器检查试漏及使用工器具均由甲方进行。（二）、XXXXXXXXXXX承担工作及具备的条件： 1、按甲、乙双方认可的“施工方案”，在甲方的指导下拆装内件，合成塔触媒框人孔盖板，相关尺寸的测量和记录，拆除的内件做好妥善保管。 2、乙方主要工作内容：（1）拆、装卸料孔闷头DN150-160法兰1对、DN250-160法兰1对，（2）拆、装上部冷激管、中部冷激管、零米冷激管，上层加装
6、触媒管，吊、装冷激管1吨，高度26米，加装大盖上填料DN250填料16组、DN125填料8组。（3）拆、装电炉丝，重5吨，高度26米，长20米，加装电炉丝小盖DN450填料10组。（4）拆、装热电偶套管3根，吊热电偶套管32长24米，高度26米。（5）拆、装大盖，吊、装大盖重40吨，高度26米。（6）刨、焊合成塔小盖 2800，吊、装重5吨 ，刨、焊上层闷板，吊出闷板，高度26米，加装中部冷激管填料。（7）吊出、安装上部换热器底部填充丝网，刨、焊中层集气顶板。（8）吊、装上部换热器，重5吨，长6米，吊、装中层集气顶板，重1吨 高度26米.（9）刨、焊中层闷板，吊出闷板，重0.3吨，高度26米（
7、10）吊出、安装中部换热器底部填充丝网，刨、焊下层集气顶板，吊、装下层集气顶板，重1吨 高度26米，（11）刨、焊下层闷板，吊出闷板，重0.3吨，高度26米。（12）加装下层、中层、上层触媒220t，加装要满实。（13）吊、装合成塔内件，重130吨，高度26米、长度24米（14）刨、焊废锅出口管 61060mm，材质15GrMo，氩弧焊打底，吊、装废锅出口管，重0.5吨，挪、装废锅。 3、乙方负责内件拆除、刨缝、焊接恢复、起重吊装工作。 4、所有进出合成塔作业人员及检查验收人员，必须签字登记，身体状况经体检良好，所用工具要有记录。 5、甲方检查工程质量时，检查人员必须服从乙方指挥及遵守各项安全
8、措施，乙方才能确保甲方人员生命安全。 6、乙方指派专人负责整个装卸调度工作，负责制定 N2环境下的施工方案、人身安全保护及急救措施，并保证施工过程中的质量和安全。 7、乙方负责合成塔顶部棚子拆除、安装工作。 8、乙方另需准备的物资和材料：物资名称数量物资名称数量空压机1台套对讲机4只有线通讯3台套专用工具若干磨光机4只棕绳200米防爆手电2只固定料斗1台急救器材1套密相装填器1套防尘口罩100付软梯30米1套道木30根软管50米四、施工方案（一）卸触媒前的准备工作 1、合成塔降压冷却已完成，N2量持续保持微正压状态。(当真空抽吸系统启动时，氮气量确保160m3/h补充，当停止抽吸系统时，N2量
9、持续微正压状态即可)。 2、准备吊装氨合成塔内件的专用吊装配套工具和其他常规检修工具。（触媒筐重量 97t、上部换热器 9.1t、 中下部换热器重量 21t） 3、准备角磨机、打磨片和切割片、准备一套焊接工具和气刨工具。 4、准备不锈钢焊条 A102 3.2/4.0，不锈钢焊丝 E308T1-1 1.5， ER310S 1.6（此焊丝专用于 310S 筛网板及 310S 筛网板与 其他不锈钢之间的焊接）。 5、准备 100t 千斤顶 4 个。 6、准备中心管固定三角支撑架（中间抱箍4468，支撑秆长1046.5mm）、中部换热器固定四角支撑架（中间抱箍11108，支 撑秆长 714.5mm）、
10、分气筒固定四角支撑架（中间抱箍7798，支 撑秆长 880mm）、下部换热器四角支撑架（自带），支撑秆需45 5 钢管并堆焊防止压垮而伤人。（以上工作需在湖南安淳高新技术有限公司技术人员指导下进行） 7、准备氨合成内件安装用石墨成型填料（见附表）和带钢丝石墨 盘根（1515、1212 分别准备 10kg）以及 80 目不锈钢丝网 50 米（宽度为 1.5 米）。以上由甲方准备。 8、准备原氨合成塔安装试压工具、填料压筒、填料压筒压紧工具、 定位架。以上由甲方准备。 9、确认使用的吊车性能，站车位置。（二）拆除工序 1、拆除大盖、激冷管、电炉丝、热电偶套管。安装临时大盖、临时电偶。用碳棒刨开割除
11、上部顶盖封头和催化剂盖扳组件 的焊缝。将氨合成塔大盖，放置稳稳妥，保护好密封面，扎好标牌，标明方向。 2、刨合成塔小盖及闷板。 3、吊出顶盖与催化剂盖扳，抽吸第段催化剂。 4、催化剂抽吸完成后，吊出上部换热器（9.1t），放置好后进行 气密试验工作。 5、刨中部换热器集气封头及闷板，取出中部盖板上热电偶外套管挡环，吊出中部盖板抽吸第段 催化剂。 6、卸下层触媒，打开下层触媒盲板，将下层触媒卸出。 7、取出中部换热器封头组件上热电偶外套管套环并吊出三根热电 偶外套管 。用磨光机（或碳棒刨开）割除中部封头组件与中部换热器间的 焊缝。 8、清理中部换热器封头周边丝网和残留催化剂并清理干净后，割 除焊
12、缝吊出封头组件。 9、用磨光机（或碳棒刨开）割除下部盖板与径向筐间的焊缝以及 下部盖板与中部换热器底部支撑环的焊缝。 10、用石棉布塞紧下部径向筐与内件筒体的间隙，防止杂物掉入。 11、吊出下部盖板，清理氨合成塔底部残留催化剂并清理干净。 12、拆除废锅（1）废锅水箱放水前应插好废锅弹簧支撑、限位锁住的铁块或 铁销子，防止废锅受力不均而偏移。（2）废锅水箱放水并拆除外部配管。（3）拆除废锅大盖处热电偶仪表线。（4）废锅底部前后各用 4 个 100t 千斤顶顶住废锅，视情况在废锅底 部其他位置也加强固定，拆除废锅底部弹簧支撑、（4 个）、活 动底板、及辅助支持。 2.5、拆废锅合成气进口连接法兰
13、，以及做好废锅卸下前准备工作。（5）用废锅底部千斤顶慢慢卸下废锅并放置在支撑台上，用吊车辅 助作业。 13、吊出内件、触媒筐。安装内件吊装筒与法兰压板并紧固四周一圈螺母；吊装筒上 4 个支撑筋板（支撑架）必须同时装钢丝绳吊耳同时 受力均衡来吊装内件，防止受力不均发生安全事故；吊出氨合成塔内件及中下部换热器，平放地面上。（三）安装工序 1、外壳打磨检测 2、内件试压查漏，检查更换不锈钢网。检查下部换热器支撑架是否紧固完好（如果坏了，需重新做并 安装好）； 3、吊装内件。安装下部分气筒支撑架调均匀四周间距并紧固好；安装中部换热器支撑架调均匀四周间距并紧固好。 4、装下层触媒。 5、组装焊接中层闷板
14、及集气封头。 6、装中部触媒，组装焊接中层闷板及集气封头。 7、吊装上部换热器。安装上部中心管支撑架调均匀四周间距并紧固好。 8、装上层触媒。 9、组装焊接上层闷板及小盖。 10、加装下部填料，安装废锅。 11、吊装大盖。 12、吊装急冷管、电炉丝、热电偶套管。 13、吊出溴化锂水冷、安装溴化锂水冷。 14、热交、冷交试压。 15、安装2.8米合成塔蒸发冷平台、吊装2.8米合成蒸发冷。 16、氨冷、氨分检查。 17、2.8米合成2#循环机电机更换。（四）径向筐筛网检测及更换 4.1、内件筒体内径向筐、换热器（上、中、下）、分气筒筛网等部 件用压缩空气吹干净； 4.2、检查筛网完好情况，如有破损
15、或脆化则需要进行更换，筛网板 规格与材质为 310S、1.21.0mm； 4.3、筛网如有裂纹或破损则需拆除塔内全部旧筛网更换新筛网，筛 网更换前径向筐内一定要用干空气吹扫清理干净，防止径向筐内有催 化剂正常生产时塔压差大； 4.4、砂轮切割片切除破损和脆化区域筛网，然后更换新筛网，用不锈钢焊丝 点焊 E308T1-1 1.2/ ER310S 1.6，点焊间距20mm； 4.5、筛网如检测完好不需更换，内件径向筐与换热器的筛网应进行 空气吹净，将各径向筐内和网孔清理干净，保证气体的通气面积与温 度的均匀分布。（五）氨合成塔换热器试压检测5.1、中心管及中下部换热器试压： A、用带有进气嘴和压力
16、表的法兰盲板盲住中心管。 B、用环形盲板盲住（需临时焊接）主进口管。 C、用专用试压堵头堵住中部换热器两进气管。 D、从进气嘴充入压缩空气，压力 0.60.8MPa，保压 8 小时以上， 压力不变为合格（应考虑环境温度变化的因素）。 E、如中心管及中下部换热器试压不合格，则需做专用试压查漏套筒 套焊在换热器上下管板周边外侧，然后切割换热器封头在换热器壳程 充空气打压用肥皂泡水涂刷换热器查漏并标记好漏管并堵管处理，现 场条件有限最好返厂维修。5.2、上部换热器试压： A、用专用堵头堵住两进气下降管。 B、用专用堵头堵住两根出口上升管。在一个堵头上装压力表，在另 个堵头上装截止阀和进气嘴。 C、从
17、进气嘴充入压缩空气，压力 0.60.8MPa，保压 8 小时以上， 压力不变为合格（应考虑环境温度变化的因素）。 D、如上部换热器试压不合格，则需做专用试压查漏套筒套焊在换热 器上下管板周边外侧，然后切割换热器封头在换热器壳程充空气打压 用肥皂泡水涂刷换热器查漏并标记好漏管并堵管处理，现场条件有限 最好返厂维修。5.3催化剂的分层装填，设备部件安装，往下所有的工作，可按 DN2800 氨合成塔内件原始开车操作手册进行。五、吊装方案 5.1由于本装置中的触媒筐重量为97吨，再加上支撑件、吊耳等重量，约为118吨，根据吊车性能表查询，需采用500吨履带吊进行主吊施工。100吨吊车留尾。另外中部换热
18、器及底部换热器一起吊装，重量26吨。由于设备连接在一起，中间基本就是管段连接，为防止变形换热器放倒、吊起时均需采用3台吊车同时起吊。本装置之中的大盖和上部换热器均采用300全路面汽车吊施工。 5.2吊装方案概述编制设备吊装拆除方案的基本原则或思路：安全可靠、稳妥可行、技术先进、经济合理、尽量减少移车次数提高工作效率。 5.3根据现场查验，吊车站位半径18米，设备本身高度36米，触媒筐高度28米。按照吊钩+钢丝绳距离10米计算，臂杆垂直距离应75米，据设备的吊装重量、吊装高度、现场具体条件及工期要求等，本着稳妥可行、安全可靠、技术成熟、经济合理的原则，采用500吨履带吊施工。 5.4吊装要求：起
19、重指挥应由技术熟练，懂得起重机械性能的人员担任，指挥点应设在各受指挥部位都能清楚看见的位置指挥，信号应统一、声音宏亮、准确、清晰。起吊物件应使用交互捻制的钢丝绳，钢丝绳的选用应有足够的安全系数。 钢丝绳如有扭结、变形、断丝、锈蚀等异常现象，应及时降低使用标准或报废。编结绳扣应使各股松紧一致编结部分的长度不得小于钢丝绳直径的15倍，并且不得短于300mm，用卡子连成绳套时，卡子不得少于3个。 起吊物件，应合理设置溜绳。5.5施工技术文件（1）100、300、500吨吊车性能表（2）起重吊运指挥信号 GB5082-1985 （3）石油化工大型设备吊装工程施工技术规程SH/T3515-2017（4）
20、大型设备吊装工程施工工艺标准 SHJ515-1990 （5）石油化工工程起重施工规范SH/T3536-2011（6）起重机钢丝绳保养维护检验和报废GB/T5972-2016（7）起重机械安全规程GB6067-2010（8）石油化工大型设备吊装工程规范GB50798-2012（9）化工设备吊耳及工程技术要求HG/T21574-2008（10）建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-2016（11）施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005（12）湖南安淳高新技术有限公司检修方案5.6设备吊装（1）吊装设备时，应充分考虑到设备吊装就位时，设备是否会碰吊车臂杆，吊车臂吊高度是否满足设备高度的要
21、求，吊车的额定荷载是否大于吊车的荷载等。 (2)应考虑到地面的承载能力，当地面的耐压力不能满足承载要求时，必须采取铺垫石块、钢板等措施来增大地面的承载能力。 (3)若设备无吊耳，需对设备进行捆绑吊装时，应对捆绑位置进行保护。防止设备受损。如需焊接吊耳，须征得业主同意方可进行。 (4)设备吊装前，应进行试吊，并组织相关人员对吊装工作及机索具进行全面检查，设备起吊距地20mm时，必须进行检查确认安全后，方可正式起吊。（5）应提前确认触媒筐、换热器拆除后放置场地，准备好临时支架、支座。5.7、吊装程序 5.8 吊装人员的培训(1)所有参加熟悉各设备安装位置、重量、旋转半径、提升高度。(2)所有吊装人
22、员均需取得相应资质方可进行施工。(3)所有施工人员均需接受现场的安全交底教育。5.9吊装验算（1）吊装工艺计算根据我公司对本工程的了解及设备重量、设备高度、跨距、装置区域场地条件等综合考虑，本工程的设备采用500履带吊进行吊装，辅助吊车为100吨的液压汽车吊车。（2）吊装计算吊装参数选定应根据设备重量、设备安装高度、吊车站位距离确定： 吊装总重量G总=（G1G2）K1K2 其中 G1设备空重 G2吊具 K1动载系数 K2 不均衡系数 一般选择1.11.33根据计算出的吊装总量及安装高度、站位距离查找吊车性能表，选择吊车。设备吊装方法 先将吊车站位与设备旁边，留出设备拆除后的摆放位置，用主吊车吊
23、起设备顶端，缓慢提升设备、检查设备是否与外壳全部脱离，确认无误后提升设备，当被吊物底部超过合成塔500mm以上时，旋转吊臂。将留尾钢丝绳固定触媒筐底部、吊车起钩，主吊车落钩，两台吊车同时把设备缓缓吊起保持平衡，放置于地面，并固定牢靠。 设备回装顺序相反。一般室外设备及顶部有预留孔的设备吊装方法辅助吊车吊起设备的下端。用主吊车吊起设备顶端，辅助吊车吊起设备的下端。两台吊车同时起吊，起升高度200mm时停车，观察检查设备挂钩是否牢固，钢丝绳受力是否均匀，吊车支腿是否安全、无下陷，确认无误后主吊车再缓慢提升，辅助吊车同时跟进，直至设备垂直，辅助吊车摘钩；主吊车转臂、提升就位。（5）钢丝绳选用： 一般
24、采用2股或4股钢丝绳进行吊装作业，受力每根钢丝绳吊重 F1=（G1+G2）K钢丝绳股数 安装系数 取安全系数为6 计算出每股钢丝绳的破断拉力，查五金手册选取的钢丝绳使用规格。（6）吊装示意图：（7）由于本工程中触媒筐最重，其它设备均采用同一吊车施工，本方案中只代表性的对触媒筐计算吊装分析。由上述方式可以看出吊装此设备总臂杆高度应是设备高度+触媒筐高度+吊钩、吊具、钢丝绳长度36+28+10=74米，按74米选择。动载系数极不均衡系数均选1.1. 吊装总重量G总=（G1G2）K1K2=（1185）1.11.1=148.83吨（6）钢丝绳选用： 采用2股钢丝绳进行吊装作业，受力每根钢丝绳吊重为 1
25、48.832（钢丝绳股数）6（安装系数）=446.49吨，查五金手册，637股1400型30mm的钢丝绳破断力为478000N，接近于使用要求，应选取此钢丝绳作为使用规格。钢丝绳选用见下表：（7）经核查吊装总重148.83吨、站位距离18米的工作范围，应选用主臂长84米时可吊重155吨的500吨履带吊超起工况施工，能满足使用要求。应选用中联QUY500-500吨履带吊施工。 （后附500履带吊吊车性能表）六、安全职责 氨合成塔触媒更换处于N2环境下，毒源大、安全隐患多，现明确安全职责如下： 1、乙方进XXXXXXXXXXX公司后，安环处必须对乙方进行一级安全教育，遵守XXXXXXXXXXX公司
26、有关条款，进入装置后，再由车间安全员进行二级安全教育，最后由乙方安全干部进行三级现场安全教育，做到熟悉周围环境，安全措施落实，管理到位。 2、双方安全员建立不定时会晤，交流在施工中的安全情况，若遇安全突发事故，应停止作业，共同分析原因，并坚持“四不放过”原则。 3、入合成塔前，XXXXXXXXXXX公司及时提供器内气体分析数据及温度。N2 99，O2 1%，每2小时分析一次，并对其准确性负责。器内温度不大于50度，特殊情况，双方协商确定。 4、XXXXXXXXXXX公司人员进入合成塔检查等，如必须通知乙方的指挥，遵守各项安全措施，才能确保其生命安全。 5、施工期间，乙方作业人员如由于其自身原因
27、造成伤害，后果由乙方公司独立承担。 6、与合成塔卸剂无关人员，不能逗留在塔顶上，发生意外，后果自负。七、检修时间安排 由于本工程为多方施工，工期暂定为70天，具体施工时间由甲方统一确定。八、施工组织 A、项目经理： B、施工经理： C、施工班组： D、安 全 员： E、技术负责人： F、施工队长：九、质量保证承诺1、目的： 为了确保触媒更换、承包方在其质量体系的基础上为本项目建立了一整套适用的项目质量保证和质量控制程序，使相关的质量活动全程受控。2、范围： 本质量保证和质量控制程序适用于氨合成塔触媒更换项目的塔内件拆除、安装。3、质量计划和方针： 为顾客提供优质、安全、高效、符合健康环保要求的满意服务。4、质量目标：焊接质量合格率100；减少不合格项目数，持续改进服务质量；无重大安全环境责任事故；融洽的用户关系：为用户着想，与用户建立相互理解、合作、互动的伙伴关系；良好的公司形象：公司所有员工具备应有的业务技术素质和强烈的服务意识。十、特殊环境作业安全保障体系 氨合成塔内件拆除处于氮气等有害环境下，为确保作业人员的生命安全和触媒装卸质量，须遵守以下操作规程： 1、操作前的安全准备 参加检修的管理人员（其中专职安全员工1名）需为安全意识较强
