首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 工业综合论文 > 有机化工论文 > 探讨装置抽余液塔现场组焊的施工方法

探讨装置抽余液塔现场组焊的施工方法

2020-10-22 296 上传者：管理员

摘要：本文介绍芳烃装置核心设备抽余液塔现场组焊和安装，塔设备内径为11200mm，不具备整体卧式运输条件，采用了地面分段组焊+分段吊装空中组焊环缝方案施工的施工方法。

关键词：
吊装
抽余液塔
施工方法
有机化工
组焊
设备
加入收藏

1、工程概况

本工程施工周期在2～12月存在冬季及雨季施工。沿海空气潮湿，盐分较重。现场计划地面分段组焊+分段吊装空中组焊环缝方案施工。设备壳体总重约600t，附塔结构重约230t，内件重约780t。预制场地在基础旁装置区内，场地狭窄，需对临近建筑物、构筑物、装置道路预留。100%射线检测、焊后热处理等工序齐全。

设备组焊需焊接材料约40t，投入焊接工时约22000工时。设备技措工装需求约180t。其中组装、立置分段平台约12个（不含立置热处理平台）。分别为11.2m段成段平台2个，纵缝组焊临时平台2个；φ9m段立置成型平台2个，纵缝组焊临时平台2个；锥体、封头组焊平台2个；裙座筒节纵缝组焊平台2个；热处理平台需单独设计施工。自动焊操作支架2个，用于φ9m段筒节卧式自动焊。临时放置鞍座2组，用于临时放置施工完毕的φ9m段筒体及φ5.8m段。

2、组焊安装方案

2.1方案简述

根据设备参数及场地、工期等条件，拟采取地面分段5段预制（分段最大重量约452t），空中组焊4道环缝。5段设置为裙座段、φ11.2m段下段、φ11.2m段上段、φ9m段、φ5.8m段。塔盘等活动件在水压试验完成后进行安装。

其中裙座段在单个筒节纵缝组焊完成后依次吊装至基础进行环缝焊接；

φ11.2m段地面分2段立式成型，采用自动横焊机焊接环缝；

φ9m段单个筒节纵缝打底焊接完成后分4段立式成型（分2组为一个序列同时进行纵环缝组焊），环缝打底焊接完成放倒至200t转胎采用埋弧焊焊接。在各分段内件、附件焊接完毕后卧式组焊最后一道环缝，最终成型为吊装段。

地面预制阶段拟采用270t履带吊，用于分段筒节环缝组对，小的分段放倒、卧式组对环缝。局部用200t汽车吊与270t履带吊抬吊进行施工作业（9m段最终成型时、下锥体与φ11.2段筒节组对等）。

2.2组装方案

锥体封头的到货优先级为下锥体及加强段-上锥体及加强段-下封头-上封头。

2.2.1筒节及壳体的组装及要求

1）单个筒节纵缝组装在现场搭设的临时平台上进行；

2）组装完毕后的质检要点及合格标准如下：

重点检查组对的错边量、组对间隙；分段筒节直线度及长度；筒节或筒体的椭圆度；A、B类焊接接头对口错边量b及对口间隙G符合以下规定：

筒体直线度允差：任意筒节不大于长度1‰，总体直线度允差不大于0.5L/1000+15

长度允差：≯+50mm椭圆度允差：不大于25mm

3）检验措施为：钢板尺或拐尺、塞尺检验错边及间隙；钢丝检验直线度；红外测距仪检测椭圆度。

2.2.2封头、锥体的组装及要求

1）在钢平台上进行组对、几何尺寸检查、焊接、外观检查、无损检测；2）在封头瓣片内侧点焊方帽（纵向约1m一个，横向每块板至少3个），并焊接；3）在平台上设置支架，并设置基准圆。4）将球形封头的赤道板瓣片吊到平台的支架上，用卡具进行连接固定；5）所有瓣片组对完毕，统一进行调整，其组对间隙、错边量、棱角度及圆度的检查方法及要求如下：

(1）对口错边量允许偏差b按筒节组对b类接头标准验收；（2）圆度的检查：组对及焊接完毕，其圆度（最大最小直径）允许偏差≯25mm。（3）用1m长样板检查棱角度，其偏差（间隙）不大于5mm。

6）锥体组装同封头

2.3.3接管法兰组装及要求

分段成型完毕后以单个分段为单元统一划线，基准标定为下封头焊缝线。各分段以此为基准。对口单道焊缝收缩量考虑1mm。

2.3.4内件组装及要求

1）φ11.2m段内件在立置状态下划线安装；φ9m段内件在转胎上卧式划线安装；2）划线基准同接管划线基准一致，取下封头焊缝线。

2.3焊接方案

Q345R材料属于高强度低合金钢，冷裂纹敏感系数较大，厚壁焊接因焊接应力大易产生焊接冷裂纹。本设备壳体焊接需进行焊前预热。

焊接厚度在58mm以上焊缝，拟采取抗氢型焊条施焊。抗氢焊条扩散氢含量低，能够有效的防止氢致裂纹。

2.4热处理方案

设备要求焊后热处理。热处理时做好膨胀位移余量。热处理的部位：壳体及主要受压元件、与主要受压元件焊接连接的焊缝及部件。需局部热处理的位置：下封头与裙座角焊缝、分段处环缝。热处理时机：与壳体相焊的接管、垫板、预焊件、吊耳、内件等全部焊接完毕热处理工艺：温度≥600℃；保温时间（最低）：φ9m段2h；升降温速率：400℃以下不控制，高于400℃，升温：不超过5500/δpWHT℃/h；降温：不超过7000/δpWHT℃/h.

3、设备重点控制环节

如果设备尺寸、吨位较大，在地面施工过程中对场地及平面布置要规划好，这是保证施工连续顺畅的关键。各部件施工的先后顺序在实施前应反复推敲，避免漏项及考虑不周导致吊装负荷率不够。设备为板式塔，内件较多。壳体制造过程中做好防变形的措施，保证分段壳体的直线度及圆度；开工前对吊耳、鞍座的设计进行力学校核，保证安全系数。

4、结束语

本次从抽余塔组焊施工从施工图纸审查到材料验收、塔件组装、焊接到热处理无论是坡口形式的选择，还是现场的成品半成品防护，以及焊接工艺规程的制定和执行，以材质保护、提高焊接质量和避免二次污染为施工前提和最高标准。

通过对现场组焊大型设备关键尺寸、焊接变形、环缝组焊等采取一定的质量控制措施后，经最终检验：焊接一次合格率≥98%，焊接一次优良率>85%；安装垂直度15mm；支撑圈安装水平度≤5mm；支撑梁安装水平度≤4mm；硬度检测（焊缝、母材和热影响区）小于200HB；产品力学性能指标和设备各项指标均达到设计技术及规范要求。

参考文献：

[1]陈祝年.焊接工程师手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]HG/T20584—2011,钢制化工容器制造技术要求[s]

[4]NB/T47014.1-2011,承压设备焊接工艺评定.

[5]NB/T47003.1-2009.钢制焊接常压容器.

[6]刘燕鹏.浅析压力容器焊接常见缺陷的产生和防治措施[J].石化技术,2020(5):18-27.

[7]党丽华.焊接材料在承压类特种设备领域的应用[J].石化技术,2020(5):47-48.

王士云,耿书林,张新国,徐晓伟,杨洪友.芳烃装置抽余液塔现场组焊的工艺研究[J].石化技术,2020,27(10):257-258.