大型塔類設(shè)備的制作安裝

1、論大直徑塔類設(shè)備的制作李曉峰選題理由由于石油化工企業(yè)向大型化發(fā)展，所需的設(shè)備直徑也逐漸增大。本文以一直徑為7500mm的塔為例，介紹大直徑塔類設(shè)備在工廠的制作程序和方法，以及在安裝現(xiàn)場的組裝程序和方法。因為該類設(shè)備直徑較大，運輸超限，故常采用分片預(yù)制、現(xiàn)場組對成段（或整體）的方法。一、設(shè)備制作1. 筒體的預(yù)制1.1排版根據(jù)材料規(guī)格、現(xiàn)場及運輸條件等進行筒體排版，其焊縫部位不應(yīng)有接管和內(nèi)件。 1.2下料根據(jù)排版圖，一般采用找對角線法對鋼板進行號料。下料時要考慮切割損耗。每張板板寬允差不大于0.5mm，板長允差小于1.5mm，對角線允差不大于2.0mm。號料精度越高，卷制的筒體錯口越小，正圓度越高

2、，組對間隙越均勻。1.3坡口加工檢驗放線準確的情況下開始切割坡口，坡口的加工采用刨邊機機械加工，坡口切割完成后，坡口角度誤差不大于2.5°，鈍邊尺寸偏差為±1mm，并且打磨光滑，去除氧化皮。1.4拼板單節(jié)筒體拼板要在平臺上進行，接縫要均勻，嚴格控制焊接變形，保證兩板對接后的直線度。1.5筒節(jié)卷制因為是分片預(yù)制，筒體不存在整圈校圓，故每片筒體都應(yīng)有2個預(yù)彎頭來消除滾圓直邊。一般采用對鋼板兩邊進行壓邊處理或在下料時，將鋼板兩端各預(yù)留出或焊接200mm左右的直邊量，在卷制完成后去除直邊量，或者利用滾板機上下輥的移動對壓頭預(yù)彎。1.6分片筒體預(yù)組裝如分片筒體的下料、刨邊全過程的質(zhì)量

3、控制能得到保證，可不用做預(yù)組裝。對于用戶或圖樣有要求、或?qū)ι系拦ば蛴袘岩傻?，?yīng)進行筒體預(yù)組裝。2. 封頭和翻邊過渡的預(yù)制2.1分片數(shù)量的確定根據(jù)壓力機操作空間矯形的難易，及制作胎具的成本來確定，等分越多，越易成形，但焊縫越多。2.2分片封頭的沖壓將封頭分片沖壓上下胎具安裝在壓力機上，將加熱的分片封頭板放入上下胎具中間進行沖壓。2.3分片封頭的切割和預(yù)組裝對壓制好的瓜瓣進行檢查，間隙應(yīng)小于2mm，不合格的瓜瓣應(yīng)重新矯形。將切割好的每個瓜瓣按圖樣進行預(yù)組裝，將預(yù)組裝好的每個瓜瓣按順時針方向連續(xù)編號序號，并在排版圖上做好標記。二、大型塔類設(shè)備現(xiàn)場組裝工藝流程示意圖 1. 裙座組焊裙座基礎(chǔ)環(huán)預(yù)制時，按

4、照圖紙尺寸，在組對平臺上劃出基準圓，基準圓直徑D=L+n·G/其中：L到貨基礎(chǔ)環(huán)累加周長n為等分數(shù)G為對口間隙，一般取2mm。在基準圓內(nèi)外側(cè)，點焊定位板，然后進行組焊。待裙座基礎(chǔ)環(huán)焊接完畢后，將裙座筒體板采用25t吊車吊運至基礎(chǔ)環(huán)上部組對成型，裙座筒體板焊接成型后再與基礎(chǔ)環(huán)板進行組焊，然后安裝裙座立筋板與蓋板。裙座具體組焊流程如下：圖4.4 裙座組焊流程示意圖裙座組對時應(yīng)注意以下幾點：1）分片到貨的基礎(chǔ)環(huán)組焊后平面度不允許超過為3mm；接口處地腳螺栓孔中心距允許偏差為±2mm；地腳螺栓孔中心圓直徑允許偏差為±2mm。2）基礎(chǔ)環(huán)、裙座與設(shè)備本體軸線允許偏差為5mm。

5、3）裙座與設(shè)備本體相接處，如遇到拼接焊縫時，應(yīng)在裙座上開出豁口。1.1 錐形封頭組焊封頭瓜片板到貨后，認真進行驗板工作，在符合標準要求的平臺上放樣劃基準圓，在基準圓內(nèi)，設(shè)置組裝胎具，用吊車配合將封頭瓜片板按排版圖順序安裝。封頭組裝在鋼平臺上按下述程序組裝：在鋼平臺上劃出組裝基準圓，封頭基準圓直徑DB可按下式確定：DB=L+n·G/其中：L為到貨基礎(chǔ)環(huán)累加周長n為等分數(shù)G為對口間隙，一般取2mm。將基準圓按照封頭的分瓣數(shù)n等分，在距等分線約200mm處點焊定位板，每個瓣片的定位板不少于二塊。如下圖：圖4.5 封頭定位板位置示意圖以定位板和組裝胎具為基準，用工卡具使瓣片緊靠定位板和胎具，

6、并調(diào)整對口間隙和錯邊量。封頭瓣片在鋼平臺上組對焊接成封頭后，應(yīng)對每道縫按照附表1中的要求進行檢測，并做好記錄，最終檢測結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范要求。封頭全部組對完畢，經(jīng)檢驗符合要求并做好記錄后，可根據(jù)封頭對縫的長度和板厚情況，每條縱縫上可適當加23個防變形弧板（詳見附圖2）以減小焊接變形。組焊合格后，按排板圖定出0°、90°、180°、270°四條方位母線并做上標記。2. 筒體組裝2.1 單節(jié)筒體組對1）單節(jié)筒體組對前，根據(jù)每圈板片數(shù)、封頭端部實際周長及焊接收縮量在鋼平臺上劃出筒體基準圓，在基準圓內(nèi)側(cè)每隔10001500mm焊一塊定位板。2）按照排版圖編號將同一圈

7、的板片吊至基準圓處，利用工裝卡具組對成整圈筒體，并進行檢查。檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求： 對口錯邊量不大于3mm。 縱縫棱角E用弦長等于1/6設(shè)計直徑且不小于300mm的樣板檢查，其間隙值應(yīng)不大于s/102mm且不大于5mm。 圓度e應(yīng)小于等于25mm（直徑為7500mm）、22mm（直徑為4250mm） 相鄰兩筒節(jié)外圓周長允許偏差值為±18mm（直徑為4200mm6000mm）、±24mm（直徑為大于7600mm）。 筒體直線度應(yīng)滿足表4.2的要求。表4.2 筒體直線度允許偏差值（單位：mm）檢查項目允許偏差值任意30003全長H15000H/1000H150000.5H/1

8、000+83）檢查合格后，在縱縫的內(nèi)側(cè)點焊防變形弧板。4）筒節(jié)縱縫焊接后幾何尺寸應(yīng)滿足2.4.1條中第二條要求。5）單節(jié)筒體焊接后，標出方位線（0°、90°、180°、270°），進行號孔劃線。筒節(jié)內(nèi)用“米”字型支撐固定。圖4.6 筒節(jié)“米”字形加固圖2.2 筒體組焊1）采用正裝法進行筒體組對，在組對口下方1.5m處搭設(shè)臨時操作平臺，以滿足組對及焊接需要。2）組對時，在上口外側(cè)每隔約1000mm焊一塊定位板，再將上面一圈筒節(jié)吊放上去，上、下兩圈筒節(jié)的四條方位母線必須對正，其偏差不得大于5mm。3）用卡具調(diào)整間隙、錯邊量，組對完成后應(yīng)滿足下列要求： 筒體環(huán)

9、縫對口錯邊量應(yīng)符合以下規(guī)定：表4.3 環(huán)縫對口錯邊量（單位：mm）對口處鋼材厚度B類焊縫對口錯邊量b=20405 組對后形成的棱角度E，用長度不小于300mm的直尺檢查，其間隙值應(yīng)不大于s/102mm且不大于5mm。 相鄰?fù)补?jié)A類接頭焊縫應(yīng)相互錯開，距離應(yīng)大于鋼板厚度的3倍，且不小于100mm。 筒體分段組焊后，應(yīng)按照排版圖上的方位在各段內(nèi)外壁校準相隔90°的四條方位母線。4）分段組焊后，應(yīng)滿足下列要求：吊裝段形成后，檢查對應(yīng)筒節(jié)的周長及圓度且在誤差范圍內(nèi)。2.3 接管安裝2.3.1 人孔、接管應(yīng)按設(shè)計文件規(guī)定，以殼體上的四條方位線和基準圓為基準劃線開孔并進行組焊。2.3.2 接管與

10、設(shè)備殼體相對位置見圖4.7。圖中各種相交或交叉形式的接管均應(yīng)先放樣并做出樣板；其安裝角度也應(yīng)做出樣板，且樣板靠接管一邊的長度應(yīng)不小于100mm。 a)接管中心線與設(shè)備軸線垂直相交 b)接管中心線與設(shè)備軸線不垂直相交 c)接管中心線與設(shè)備軸線垂直交叉 d)接管中心線與設(shè)備軸線不垂直交叉圖4.7 接管與設(shè)備殼體相對示意圖（1接管；2殼體）2.3.3 接管的法蘭面應(yīng)垂直于接管中心線，其允許偏差見下表。序號檢驗項目允許偏差值1接管法蘭面至設(shè)備外壁距離±2.52設(shè)備開口中心標高及周向位置接管±5人孔±10液位計接口±33與設(shè)備不垂直的開孔接管的安裝角度安裝角度樣板

11、長度的1/1004與外部管道連接的法蘭面垂直度或平行度法蘭DN2001.5法蘭DN2002.55液位計對應(yīng)接口之間的距離±1.56液位計對應(yīng)接口周向位置1.57液位計對應(yīng)接管外伸長度差1.58液位計法蘭面垂直度0.5D0%注：檢查與設(shè)備不垂直的開孔接管安裝角度的偏差是測量接管與安裝角度樣板之間間隙，D0為法蘭外徑表4.4 設(shè)備接管等允許偏差值(單位：mm)2.3.4 直接焊接于筒體上的法蘭應(yīng)垂直于筒體中心軸線，其允許偏差為法蘭外徑的1%，且不大于3mm。2.3.5 接管法蘭螺栓孔應(yīng)與殼體中心軸線跨中布置，見下圖4.8。圖4.8 法蘭跨中示意圖2.3.6 人孔和接管組合件與殼體組裝時，

12、應(yīng)先將補強圈套入接管，接管與殼體焊接后再組裝補強圈；補強圈應(yīng)緊貼于殼體上；補強圈影響接管焊接時，可將補強圈預(yù)制成23片，在接管焊接檢查合格后組對焊接補強圈；開孔補強圈與殼體變截面交界處的焊接接頭相碰時，可割除部分補強圈，保留補強圈的寬度應(yīng)不小于設(shè)計文件規(guī)定寬度的2/3。2.3.7 補強圈、支座、墊板等覆蓋的焊接接頭余高應(yīng)磨平。2.3.8 補強圈應(yīng)設(shè)信號孔，信號孔宜位于補強圈下部，且為M10螺孔；多片組成的補強圈，每片上均應(yīng)設(shè)信號孔。2.3.9 補強圈焊接后應(yīng)經(jīng)0.4MPa0.5MPa氣壓試驗，并涂刷中性發(fā)泡劑進行焊接接頭質(zhì)量檢查，無滲漏為合格。2.4 內(nèi)構(gòu)件的安裝塔內(nèi)固定件組焊一般分為劃線及固定件組焊兩個步驟。固定件安裝劃線以基準圓