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石油化工设备制作与安装 第一章 基础知识 第一节 、石油化工工业设备分类 石油化工设备是生产工具，是社会生产力的重要组成部分，是企业固定资产的主要组成部分。从工厂的生产过程来看，凡是由制造厂单独制造或施工企业现场制造，在生产工艺中能够独立完成工艺生产操作，其本身价值达到固定资产标准的机器、炼塔、储罐、加热炉等均称之为设备。石油化工生产过程就是运用这些设备的不同组合，在特定的工艺条件下，介质经过加热、冷却、吸收、蒸馏、结晶、干燥、分离、加压、反应、存储、和运输等过程生产出社会所需要的各种油类产品和化工产品。 设备按其定型程度，可分为标准设备和非标准设备。 标准设备指的是按国家规定的产品标准定型生产的产品。生产厂根据国家产品标准批量生产，并按照生产成本、利润和税金及其经营管理状况，制定统一的出厂价格，备有“样本”或产品说明书，供使用单位查阅和选用。这类设备不仅适用于石油化工装置，同样也适用其他工业部门的设备如抽油机、泵、风机、压缩机、电动机等，这类设备又称为定型设备、机械设备、机动设备、通用设备，在石油化工企业中通常习惯称为“动设备”，即配有驱动装置在生产中处于运转状态的设备。 非标准设备指的是国家尚没定型，制造厂尚不能批量生产，使用单位不能直接通过市场采购得到设备。非标设备的购置是由使用企业提供图纸，然后委托制造厂或施工企业加工制造。这类设备国家没有统一价格，双方可根据国家有关定额标准、企业标准等具体情况协商确定价格。这些设备的价格确定分三种情况，第一种是由企业的供应部门到机械厂直接订制的可以按图纸要求整体制作完成，运到施工现场进行吊装就位的设备如小型容器、反应器、换热器等，其价格由双方签定合同确定；第二种是由于运输原因，制造厂只能分片、分段交货的设备，如直径大于3.8m的塔、球罐等设备，这些设备构造较复杂，制造精度要求高，技术含量大。分片、分段运到现场，一般均由施工企业继续制造完成。因此组对后的整体设备价格由两部分组成，一部分为制造厂制作价格加上运杂费，另一部分为现场组对、理化检验、试压等发生的费用，这部分费用是由工程造价人员根据有关资料和定额、标准计算。第三种是设备制造工艺比较简单、体积又庞大的设备如气柜、各种大型储罐等，这类设备制造均由施工企业在施工现场制作加工完成，其价格由工程造价人员根据有关资料和定额、标准计算。 非标准设备又称为非定型设备或工艺设备。这类设备在生产操作过程中无须动力带动，安装后处于静止状态，因此又称为静置设备或静止设备，企业中常称为“静设备”。 按国家统计局统计规定，按其是否需要安装划分为需要安装的设备和不需要安装的设备。 需要安装的设备指的是必须将其整体或几个部件组合装配起来，固定安装在设备基础上或构筑物支架上才能生产运行的设备如加热炉、换热器、反应器、塔等设备。 不需要安装的设备指的是不须固定位置就可以使用的各种设备，如电焊机、试压泵、消防车等。 设备购置费一般占建设投资的25--40，占工程费用投资的36--55。设备安装费一般占建设投资的20--30，占工程费用投资的30--45。 第二节 、石油化工设备制作、安装工程预算定额及费用定额 一、国家定额也称“全统定额”。由中华人民共和国建设部于2000年3月17日，以建标[2000]60号文颁发的“全国统一安装工程预算定额”共十二册，其中适用于设备的有第一册机械设备安装工程（GYD-201-2000）和第五册静置设备与工艺金属结构制作安装工程（GYD-2005-2000）。各地区依据“全统定额”编制地区单位估价表供工程所在地计算设备安装与制造工程造价。 二、“专业定额”。石油企业使用的是中国石油天然气集团公司于2000年4月3日以中油计字[2000]第106号文件颁发的“石油建设安装工程预算定额”，简称“石油定额”，共分五册，有关石油化工设备制作及安装工程内容在第一册油（气）处理设备安装工程（上、下册）。各地区依据“石油定额”编制地区单位估价表供地区使用。 三、安装工程费用定额。费用定额与工程预算定额配套使用。与“石油定额”配套计费的费用定额是有中国石油天然气总公司于1995年1月1日颁发的（95）中油基字第79号文件“石油建设安装工程费用定额”。与“全统定额”配套的费用定额，由各地区依据国家规定的费用定额制定原则制定与本地区单位估价表相配套的费用定额。 四、工程预算定额的内容 工程预算定额的主要内容一般由定额总说明（册、章说明）、分部分项工程预算定额表和有关附录组成。 （一）、定额总说明（册、章说明）。主要阐述工程预算定额的编制依据，使用范围，关于定额人工费、材料和施工机械台班计算的有关规定；对于定额工资等级、材料规格与调整换算原则、定额不包括的内容按系数计取的有关费用以及定额使用方法所作的说明。 （二）、分部分项工程预算定额表。这是工程预算定额的主体部分，由人工、材料和施工机械台班数量三部分组成；按工程特点和内容性质不同将一本定额划分为若干章，每章下分若干节。章节前面还有关于定额使用范围和工程内容的说明。根据不同工程内容和技术特征，将工程预算定额分成若干个分部分项，每一个分部分项又根据不同规格或型号分为若干子目。如石油建设安装工程预算定额第一册油（气）处理设备安装工程，第一章机泵类设备安装，第一节泵安装及拆装检查，一泵安装4离心油泵，各为预算定额的一个分部项目；在这些分部项目定额的下面又按不同规格，设备重量分为若干子目。工程预算定额的每个子目都有定额编号，以便编制预算时使用和查对。 在分部分项定额的表头上，以文字说明该分部分项定额的工作内容，即主要工序和施工范围及计量单位。 （三）、定额附录。定额附录一般主要包括编制和运用定额所必须的基础资料，如工程量计算规则，主要材料预算价格，施工机械台班预算价格，有的还附有工程量的计算和换算表等。 第三节 、石油化工设备安装工程施工图预算编制 石油化工设备制作或安装工程，施工图预（结）算书是其造价文件。它是以施工图以及有关资料为依据，根据工程预算定额或地区单位估价表，费用标准编制的造价文件，所以称为施工图预（结）算书。一般石油化工设备制作及安装工程施工图预算与工程最终结算之间的费用误差应控制在-5--5以内，特殊或复杂的制作或安装工程也不应超过10。 一、石油化工设备制作与安装工程的主要内容有 1、石油化工企业生产所用的机械设备，静置设备制作及安装工程。 2、随机带来成套设备的附属设备、配件以及设备本体的安全罩、栏杆、平台、梯子等的安装工程。 3、设备内部填充。 4、各种石油化工炉的结构制作与安装。 5、现场就地制作，组装和安装的石油化工设备，如气柜、火炬、分片或分段到货的容器、塔等的制作、组对、安装。 6、工艺金属结构工程，包括设备框架、支架、联合平台、桁架结构、烟道、烟囱、漏斗、料仓等制作安装。 二、单位工程施工图预算书的主要编制步骤 单位工程施工图预算书的主要编制步骤是计算工程量，套定额计算工程直接费，再计算各种有关费用包括但不限于其他直接费、现场经费、间接费、计划利润、营业税，合计为工程总费用。编写编制说明，内容是编制依据需要说明的未确定因素、待解决的事宜。 施工图预算书还应包括本工程所用的材料的数量、规格、材质，各种配件的规格、型号、数量。如果是甲供材料还应标明此材的预算价格。工程材料单是供应部门供料依据也是材料找差价的依据。按规定材料找差价的费用还应计算税金。 1、计算工程量 计算设备安装工程量的有关资料①、经审查批准生效的施工图、设备平面图、立面图，单体设备结构图和组装图等有关图纸，产品说明书及样本。②有关标准、规范施工及验收技术规范、安全技术操作规程、工程质量检验评定标准等。③与定额配套使用的“工程量计算规则”。④经批准生效的施工组织设计、施工方案。特别是大型设备安装例如采用金属抱杆吊装的工程量计算，必须根据批准生效的施工组织设计计算出设备加固吊耳、拖拉坑、抱杆等工程量。⑤设计变更联络单、材料代用签证单、工程现场签证单、有关会议纪要等。⑥预算员工作手册、设备材料手册、五金材料手册。 为了统一安装工程预算工程量的计算，工程量计算依据及计算出的工程量名称、数量单位要与工程预算定额子目中各子目名称和计量单位一致，所以每套定额均配备一套“工程量计算规则”供工程预算人员遵照执行，一般工程量计算规则中明确地规定工程量计算依据，物理计量单位和自然计量单位的具体单位，有效数字的位数以及有关数量的计算方法。每册定额说明中也有关于工程量计算规定。 “全国统一安装工程预算工程量计算规则”GYDGZ-201-2000第一章总则中规定 第1．0．3条 安装工程量除依据“全国统一安装工程预算定额”及本规则各项规定外，还应依据以下文件⑴、经审定的施工设计图纸及其说明。⑵、经审定的施工组织设计或施工技术措施方案。⑶、经审定的其他有关经济文件。 第1．0．4条 本规则的计算尺寸，以设计图纸表示的或设计图纸能读出的尺寸为准。除另有规定外，工程量的计量单位应按下列规定计算⑴、以体积计算的为立方米（M3）。⑵、以面积计算的为平方米（M2）。⑶、以长度计算的为米（M）。⑷、以重量计算的为吨（T）。⑸、以台（套或件等）计算的为台（套或件等）。 汇总工程量时，其值M3 、M2 、M以下取两位；T以下取三位；台（套或件等）取正数，两位或三位小数后的位数按四舍五入取舍。 我国现阶段设计单位出版的施工图，有很大一部分还不能直接通过计算机计算出工程量，而编制施工图预算中计算工程量，占整体编制工作量的60以上，这是一项十分细致的工作，工程量计算的准确程度将影响工程造价的准确度。国家有关文件规定设计单位配备的工程造价人员占设计人员的10。一般施工企业配备工程造价人员占企业职工总数的0.5--1。 2、计算工程量应注意的几个问题。 ⑴、慎重利用图纸中设计人员所列的有关工程量方面的清单。 设计人员计算的工程量是按设计有关规定计算的与预算人员依据的“工程量计算规则”计算的工程量是有区别的，如金属结构构件重量的计算、设备安装高度的确定、设备重量的确定，特别是关键数据正好是定额子目的数量如果再重一公斤，就要套下一个子目，如果安装高度再多几厘米，也要套下一个子目，结果是造价提高一级，增加工程费用，施工企业希望这种结果，相反建设单位审查施工图预算时发现重量少一公斤或吊装高度少那么几厘米，结果是减少一些投资。所以，为了准确计算工程量，对于设备台数以设备表数量与平面图位置逐台校对，如果有疑问再与工艺流程图和设备表核对。其他工程量按图纸具体尺寸和有关说明依据顺序由上而下、由外向内、由左而右依次进行计算，无尺寸可用比例尺测量，准确的计算工程量。 整体设备安装工程的“设备重量范围”要注意计算，如整体吊装塔，吊耳、吊装加固件均属于设备吊装重量，而不包括塔盘和填充物的重量，所以套用定额采用的吊装重量与设备结构图的设备重量是不一样的。 ⑵、准确掌握每册定额计算工程费用的规定。 全统定额由十二册组成，由国家建设部安排各部或企业主编由于不是一个系统和专业，对设备安装精度要求及施工工艺条件等因素影响的区别，执行的施工验收规范，质量验收标准等不同，因此编制定额水平有差异，所以会产生同一台设备使用不同册定额，计算出的费用不一定相同，因此在选用定额子目时要根据主体设备所选用册定额，也在本册定额选用辅助项目的定额子目。另外有些费用在每册定额说明中有规定如超高费，脚手架搭拆费用的计取各册的费率也不一样，因此要注意每册定额的计算特点。 ⑶、注意施工图中所采用的标准和规范，与编制定额时所依据的标准和规范有无区别。 编制定额依据的标准和规范，例如“全统定额”第五册静置设备与金属结构制作安装工程，GYD-205-2000，编制这册定额所依据的标准、规范有十九种。这些标准规范，随着时间的推移不断的在修改更新，施工验收水平在变化，质量标准在提高，如果施工图中要求的施工及验收标准与编制定额时采用的标准与规范有变化，那么在安装和制造设备过程中所消耗的人工、材料和使用的机械设备将有变化，那么费用也会有变化，为了准确的确定造价，在编制施工图预算时选用子目和计算工程量时要考虑这些变化，必要时须编制补充单位估价表。 ⑷、供应材料规格的变化对工程费用亦有影响。 编制定额时所选用的材料一般来说都是生产厂家生产的规格材，在定额编制说明中对工程中所选用的材料规格都有详细说明，如果供应的材料不规格将影响工程造价特别是大型罐、气柜等工程，根据供应的板材设计出排版图，根据排版图确定材料消耗量及有关焊接工程量，无损探伤等工作量。工程造价人员要了解工程所用材料。 “全统定额”第五册定额中对钢材规格选定及剩余材料回收利用是按下述取定的。 钢材规格综合取定 板材宽长的规格尺寸为1600MM*6000MM； 型材长度为7000MM； 管材长度为7000MM； 钢材回收利用率的取定凡排版下料剪切后的管材，型材长度在等于或大于1200MM，板材按矩形面积等于或大于0.2M2者，均列为剩余回收材料，回收材料的有效利用率为50。在取定材料定额消耗率时要扣除材料回收利用量。 ⑸、石油化工设备制作与安装工程量计算顺序。 石油化工设备安装工程量主要指机械设备和部分静止设备的安装。首先是根据设备平面图中设备名细表的设备编号、设备名称逐台在图中找到位置并核对数量，计算出安装高度。其次是根据产品样本或单体设备结构图计算出需要吊装的设备重量，分片、分段设备要根据供应部门订货合同或实际到货状况进行计算这部分工程量。再次根据施工组织设计和图上具体要求计算出有关工程量。最后依据每册定额说明按系数计取的费用，所有这些逐项列入工程计算表中根据工程量计算规则，算出工程的所有工程量。 ⑹、工艺金属结构的工程量计算 工艺金属结构施工图中都列有构件表包括构件名称、数量、材质、单位重量，这些数据均应按图中实际对照核对无误后再选用，特别是结构中联接板，节点板的重量计算，“工程量计算规则”中规定以图示最长边和最宽边尺寸按矩形面积计算。单位构件重量计算完后再按定额口径加以组合成为桁架，设备框架，联合平台，梯子，栏杆等项目以便套价。 ⑺、了解施工现场。 有时图纸，施工组织设计不能把施工过程中碰到的问题说清楚，尤其是改扩建工程现场有无障碍须拆除清理，起重设备运输线路和路基情况，施工现场地面状况，是否超出了正常的施工环境。 3、计算定额直接费 计算安装设备工程预算书直接费及取费的依据是设备制作安装工程合同；安装工程预算定额，定额编制说明，定额勘误表，补充单位估价表；与定额配套使用的费用标准；颁发定额部门及有关管理部门发布的有关工程定额解释、说明、文件、通知；分片、分段设备到货状况；工程所在地有关工程材料、施工机械台班价格。 计算所安装设备的直接费时，安装设备的名称，计量单位，设备重量，设备安装高度，结构特征（是否分段、分片、有无内件），技术特征（探伤、气密实验、脱脂、清洗及热处理等）等条件必须与所选用的定额子目条件完全一致时才能采用。定额说明允许调整的项目，按规定调整。如定额缺项可编制补充单位估价表，并经有关部门同意后执行。如石油化工设备安装工程在“石油定额”中还须增加炼油厂再生器、沉降器、旋风分离器组对安装；空气分馏塔组对；聚丙烯环管反应器组对；设备空中组对；高压容器、反应器安装；乙烯、乙醇、化肥专用蒸汽往复式压缩机安装；炼油厂循环氢气、新鲜氢气往复式压缩机安装；炼油厂主风机安装；乙烯裂解炉制作安装。 关于定额中未计价材料。许多主要材料的特征因素及价格，在定额子项中不能一一确定，故无法将其价值计入定额基价，这部分材料称为未计价材料。有些材料的品种和消耗是可以确定的，但材质和价格不能确定，在定额中用括号表示定额用量（包括施工损耗量）。未计价材料的工程材料费用的材料单价按工程所在地的材料价格计算，但须由业主认可的价格。 未计价材料费工程量*材料定额用量*材料单价 4、对于资料不全的辅助项目可用经验办法估算出工程量和费用。待工程施工结算时按有关资料如图纸、施工方案和实属情况，如实的调正过来。这些辅助工程例如设备基础灌浆、设备组对平台、设备组对加固、安装设备胎具、吊装吊耳选择等等辅助工程。 5、定额直接费的计算顺序 所有定额项目应按工程预算定额的分部、分项顺序排列，主项排在前，次项排在后再后计取主材费、措施项目，技术特征应计取的项目如探伤、气密、脱脂、清洗等项目，最后计取定额说明中按系数计费项目，还要将章说明册说明和定额总说明中计算的系数分清，按层次计算。 预算书定额编号栏内注明定额子目编号，如定额说明中允许换算或调整的子目，换算或调整后的编号右下方注明“换”或“调”字样。 6、计算各项费用及工程总价 定额直接费计算完成后，再依据定额配套使用的费用定额及相应费用的计取文件计取各项费用如其他直接费、现场经费、间接费、其他费用、材料价差、风险、利润、税金等费用。定额直接费加上应计取的各项费用即为此设备安装工程的总价。 7、施工图预算书表格 包括封面、取费表、预算表、工程量计算表等 石油建设安装工程取费表 序号 费用项目名称 取费基数及计算式 费率 金额 一 直接工程费 一 基本直接费 1 人工费 2 材料费 3 施工机械使用费 二 其它直接费 4 其中冬雨季施工增加费 1费率 5 夜间施工增加费 1费率 6 二次搬运费 1费率 7 生产工具用具使用费 1费率 8 检验试验费 1费率 9 工程定位复测点交场地清理费 1费率 三 现场经费 10 其中临时设施费 1费率 11-1 现场管理费（距企业基地≤25KM） 1费率 11-2 现场管理费（距企业基地＞25≤250KM） 1费率 11-3 现场管理费（距企业基地＞250≤1000KM） 1费率 11-4 现场管理费（距企业基地＞1000KM） 1费率 二 间接费 12 其中企业管理费 1费率 13 财务费用 1费率 三 特定条件下计取的费用 14 其中特殊工种培训费 （一）费率 15 特殊地区施工增加费 （13）费率 16 预算包干费 （一二）费率 四 计划利润 1费率 五 定额编制测定费 （一二三四）费率 六 税金 （一二三四五）费率 七 工程造价 一二三四五六 （ ）安装工程计算表 工程名称 年 月 日 序号 定额编号 分部分项工程名称 单位 数量 单位价值（元） 总价值（元） 金额 其中 金额 其中 人工费 材料费 机械费 人工费 材料费 机械费 第二章 、石油化工静置设备安装工程施工图预算书编制 第一节、石油化工静置设备分类 石油化工静置设备（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”。在石油化工生产中用于传热、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、按设备在生产工艺过程中的作用原理分类 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。 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、消毒锅、染色器、烘缸、预热锅、蒸锅、电热蒸汽发生器等。 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。 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）。 二、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 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、球形设备有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。随着石油化工工业的发展，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。 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。 三、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 1、超高压设备 P≥100mpa 2、高压设备 10≤P＜100mpa 3、中压设备 1.6≤P＜10pma 4、低压设备 0.1≤P＜1.6mpa 5、常压设备 P＜0.1mpa 6、真空设备 负压 在石油化工装置中许多设备是在高温高压下运行的。如氨和尿素合成装置的操作压力可达38.8mpa，温度达430。C左右。在石油化工装置中也有低温低压设备。聚乙烯生产则要求达100300Mpa的超高压设备，它的设备要用整体高强度锻件制造。 四、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。 五、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 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； 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）。其最高允许浓度（C）不大于0.1mg/m3。如汞、二甲基亚硝胺等等。 ⑵高度危害（Ⅱ级）。其最高允许浓度（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）。其最高允许浓度（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）。其最高允许浓度（C）为C＞10mg/m3。 易燃、易爆介质。易燃介质亦即爆炸危险介质，系指其气体或液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10，或爆炸上限与下限之差值不小于20的介质。如氢的爆炸下限为4，上限为74.2；乙醇的爆炸下限为3.28，上限为18.95。 3、压力容器中的介质为混合物质时，应以介质的组成并按毒性程序或易燃介质的划分原则，由设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门，决定介质毒性程度是否属于易燃介质。 属第三类压力容器的是超高压容器；高压的管壳式余热锅炉、贮运容器、分离容器、换热容器、反应容器；中压的PV大于等于0.5的易燃或中度危害介质的反应器、极度或高度危害介质的压力容器、PV大于10的易燃或中度危害介质的压力容器、管壳式余热锅炉。低压的PV大于等于0.2的极度或高度危害介质的压力容器。 属于第二类压力容器的是除第三类外的中压贮运容器、分离容器、换热容器、反应容器；搪玻璃压力容器；低压的管壳式余热锅炉、易燃或中度危害介质的贮存容器、易燃或中度危害介质的反应器。 属于第一类压力容器的是除第二、第三类外的低压贮运容器、分离容器、换热容器、反应容器。 六、按设备重量（G）等级分类 1、小型设备G≤40t 2、中型设备40t＜G≤80t 3、大型设备G＞80t 第二节、石油化工静置设备制作及安装施工技术 一、静置设备的制作 石油化工企业建设项目中的静置设备，一般均由建设单位或工程总承包公司的供应部门到石油化工设备制造厂订货加工，尤其是结构复杂、技术性高的第二类、第三类压力容器的制造。 因为设备制造厂专业化水平，制造环境，检验手段，均优于施工现场，这样能保证设备质量和加快建设速度。 随着石油化工生产的发展，大型设备越来越多，由于受到运输条件的限制，超限的设备只能分段或分片运到现场，在施工现场再对这些半成品的设备进行拼装、组对、焊接、检验、组装成整体设备。结构简单，大型设备如油罐、气柜等均由施工企业现场建造。 各类静置设备制造工作内容 1、金属容器制作 放样号料、切割、坡口、压头卷弧、封头锥形、蝶形、椭圆等制作，组对、焊接、内部附件制作，组装，成品倒运堆放等。 2、塔器制作 放样号料、切割、坡口、压头卷弧、椭圆封头、锥体、裙座、降液板、受液板、支持板、塔器各部件制作组对、焊接、塔盘制作、成品倒运、堆放等。上述工作内容是筛板塔和浮阀塔的制造过程。填料塔内部制作内容为分配盘、栅板、喷淋管、吊柱制作、塔体制作组对等。 如果是不锈钢塔，则焊缝须进行酸化、钝化处理。 3、换热器的制作 放样号料、切割、坡口、压头卷弧、找圆、封头制作、组对、焊接、管板、折流板、支撑板、防冲板、拉杆、顶距管、换热管束的制作、装配、成品倒运堆放等。 二、切割与焊接 1、切割 石油化工设备制作及安装工程，常用的热切割方法有四种氧燃气切割、等离子切割、碳弧气刨和激光切割。 2、焊接 焊接是通过适当的手段，使两个分离的物体产生原子（分子）间结合而连成一体的连接方法，通过这种方法可以使金属材料或非金属材料牢固地连接在一起。 按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。详见P137页 3、焊缝的分类 压力容器各部分的焊缝分为A、B、C、D四类。A类焊缝指设备的纵向焊缝；B类焊缝指环向焊缝；C类焊缝指平焊法兰与接管的焊缝；D类焊缝指设备接管与筒体的焊缝。 三、热处理 （一）概述 1、热处理的概念 把金属加热到给定温度并保持一段时间，然后选定速度和方法使之冷却以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺，被称为热处理。施工中的热处理一般是指焊接接头（热影响区）的热处理。焊接接头（热影响区）的热处理的过程就是把焊接接头均匀加热到一定温度、保温，然后冷却的过程。 2、热处理的意义 焊接接头的热处理能防止焊接部位的脆性破坏、延迟裂纹、应力腐蚀和氢气腐蚀等。经过正确的热处理，可以使焊接残余应力松弛，淬硬区软化，也可以改善组织，降低含氢量，提高耐腐蚀性、冲击韧性，蠕变极限等。但如果焊接接头热处理不当，反而会使接头的性能下降。 （二）焊前预热 预热是焊接时一项重大工艺措施，尤其是焊接厚工件。对焊件进行焊前预热，可防止或减少应力的产生。对于焊接某些重要结构，如高压厚壁容器或塑性较差以及淬火倾向很强的焊件，一般都要进行焊前预热，以防止焊接过程中产生裂纹。预热的作用在于减少焊缝金属与母材间的温度差，即提高焊接接头初始温度，从而减少收缩应力，降低焊缝冷却速度，控制钢材的组织转变，避免在热影响区中形成脆性马氏体，减轻局部硬化，改善焊缝质量。因为预热有利于排气、排渣，故可减少气孔、夹渣等缺陷。 焊件是否需要预热以及预热温度是多少，应根据钢板的化学成分、板厚，容器的结构刚性、焊接形式、焊接方法和焊接材料以及环境温度等因素综合考虑。 （三）焊后热处理 1、焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布，焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的，所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。 消除残余应力的最通用的方法是高温回火，即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间，利用材料在高温下屈服极限的降低，使内应力高的地方产生塑性流动，弹性变形逐渐减少，塑性变形逐渐增加而使应力降低。 焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。 2、热处理方法的选择 焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大，需要细化晶粒，故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力，故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接，其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快，力求内外壁均匀。 3、焊后热处理的加热方法 ⑴感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势，因涡流和磁滞的作用使钢材发热，即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。 ⑵辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面，再由金属表面把热量向其他方向传导。所以，辐射加热时金属内外壁温度差别大，其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。 （四）整体热处理 整体热处理是为了消除焊接产生的应力，稳定各种几何尺寸，改变焊接金相组织，提高金属的韧性和抗应力能力，阻止裂纹的产生。由于焊接时局部加热，焊接金属的金相组织的变化而引起内应力，另外焊缝应力分布已比较复杂，同时金属也产生内应力。为了消除残余应力和减轻焊缝附近金相组织的局部硬化，改善焊缝的机械性能，采用整体热处理方法。如球罐组装焊接后，采用整体热处理的方法有两种一是内燃法，一是电加热法。 （五）设备焊缝热处理 现场组装设备的焊缝热处理，应符合产品合格证书中提供的条件和图纸的要求与GB150-89“钢制压力容器”和GB50236-98“现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范”的有关规定。 1、容器及其受压元件符合下列条件之一者，应进行热处理。 A、B类焊缝，各处的母材名义厚度符合下列条件者 ⑴碳素钢厚度大于34mm ⑵16MnR厚度大于30mm ⑶15MnVR厚度大于28mm ⑷任意厚度的其它低合金钢 对于不同厚度的A、B类焊缝，上述所指厚度按薄者考虑；对于不同类钢种相焊的A、B类焊缝，按热处理要求的钢种确定。 2、冷形成和中温形成圆筒厚度符合以下条件者 ⑴碳素钢、16MnR的名义厚度不大于或小于设计内径D的3； ⑵其它低合金钢的名义厚度不大于或小于设计内径D的2.5。 3、图纸注明有应力腐蚀的容器。 4、图纸注明盛装毒性为极度危险或高度危害介质的容器 5、有防腐要求的奥氏体不锈钢及复合钢板制作容器的表面，应进行酸洗、钝化处理。 6、根据所制订的工艺规程，需要焊后进行消氢处理的容器，如果焊后随即进行消除残余应力的热处理时，则可免作消氢处理。 四、压力试验和气密试验 设备的压力试验和气密试验是指在安装现场进行的试验。 1、对在制造厂已作过耐压试验且有完整的证明文件的设备，安装前可不作耐压试验。但对于法兰连接的设备及列管换热器等，在运输过程中容易引起泄露者，应在设计压力下用气压或液压检测其严密性。 2、对于现场组装的设备应在无损检验后，进行压力试验。 五、无损探伤检验 石油化工装置安装工程中，大量的工艺管道、各种油罐、球罐、气柜和在现场制造的非标准设备都要通过焊接工艺来完成，为保证这些焊缝的质量，避免在生产运行中酿成重大事故，必须按照施工技术验收规范或设计要求，进行焊缝的无损探伤检验。 常用的无损探伤技术有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤。其中以x 射线探伤便于在任何场合进行，且能提供可靠的原始资料作为技术档案保存，虽然其费用较高，已成为安装施工中必不可少的工序，也是安装工程预算中主要的项目。 （一） 射线探伤（代号RT） 射线探伤一般指的是x射线和r射线两种。经过几十年的发展，射线探伤已经是一门比较成熟的无损检测技术，它与超声波探伤、磁粉探伤、液体渗透探伤和涡流探伤并列为无损检测的五大常用技术。 由于射线探伤比较直观，对缺陷的尺寸和性质判断比较容易，并且有射线照相作为原始档案资料长期保存，所以x射线探伤已成为现代各工业部门广泛采用的一种检测手段。 （二） 超声波探伤（代号UT） 超声波探伤由于可探测的厚度大、成本低、速度快、对人体无害以及对危害较大的平面型缺陷的探伤灵敏度高等优点而获得广泛应用。 （三） 磁粉探伤（代号 MT） 磁粉探伤的发展和运用比较广，被广泛应用于探测铁磁材料，如钢铁的表面和近表面缺陷（裂纹、析迭、夹层、夹杂物及气孔） 磁粉探伤一般用在压力容器及锅炉制造，化工、电力、造船、航空工业部门重要的零部件表面和近表面的质量检验。 （四） 液体渗透探伤（代号PT） 液体渗透探伤是一种最古老的探伤技术。它的最早技术是以油-白色粉末为基础的探伤技术，广泛地应用于检验钢铁零件的质量，特别在铁道系统应用更为广泛。 渗透探伤可以检测在工件表面开口的裂纹、疏松、针孔等缺陷，而对埋藏在工作表面以下的缺陷不能有效的被检测。 在现代工业探伤中应用的液体渗透探伤分为两大类即荧光渗透探伤和着色渗透探伤。随着化学工业的发展，这两种渗透探伤技术已日益完善，基本上具有同等的检测效果，被广泛应用于机械、航空、仪表、压力容器和现代工业的各个领域。 （五） 无损探伤范围 1、射线探伤或超声波探伤的检查范围。容器中的A类和B类焊缝，凡符合下列条件之一者均可采用射线和超声波探伤。 ⑴须采用图纸规定的探伤方法，进行100射线或超声波探伤检查。 ⑵名义厚度大于38mm的碳素钢、名义厚度大于30mm的16MnR钢制容器。 ⑶名义厚度大于25mm的15MnR和奥氏体不锈钢制容器。 ⑷材料标准抗拉强度大于540Mpa的钢制容器。 ⑸名义厚度大于16mm的12CrMo、15CrMo钢制容器；其