低溫多效海水淡化蒸發(fā)器安裝技術(shù)

崔世杰，朱道付，鄭治飛

（中國(guó)十七冶集團(tuán)冶金工程技術(shù)公司，安徽馬鞍山 243061）

0 引言

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，水質(zhì)好、價(jià)格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水。低溫多效海水淡化技術(shù)具有節(jié)能、海水預(yù)處理要求低、淡化水品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。其特征是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái)，用一定量的蒸汽輸入首效，后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，然后通過多次的蒸發(fā)和冷凝，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程[1]。

圖1 海水淡化蒸發(fā)冷卻器

1 項(xiàng)目背景

寶鋼廣東湛江鋼鐵基地項(xiàng)目2×15 000t/天熱法海水淡化工程的蒸發(fā)器裝置見圖1、圖2，安裝特點(diǎn)有：蒸發(fā)器共分七效，單件設(shè)備均在100 t以上，其中5、6效為整體進(jìn)場(chǎng)，單件重量達(dá)204 t，設(shè)備吊裝難度大。低溫多效海水淡化裝置分6段進(jìn)場(chǎng)，均為現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)、焊接，由于設(shè)備材質(zhì)采用雙相不銹鋼S32304，海洋性氣候下現(xiàn)場(chǎng)焊接的質(zhì)量控制難度大，安裝過程成品保護(hù)要求高。設(shè)備安裝完成后需對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)部、焊接部位及熱影響區(qū)酸洗鈍化[2]。

圖2 海水淡化蒸發(fā)冷卻器平面布置圖

2 安裝方法

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

安裝前技術(shù)交底人要熟悉圖紙、技術(shù)資料和施工工藝，進(jìn)行圖紙的自審、會(huì)審。明確各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和關(guān)鍵控制點(diǎn)，編制施工組織計(jì)劃、安裝計(jì)劃和施工安全措施，了解設(shè)備到貨及設(shè)備存放位置等現(xiàn)場(chǎng)情況。

2.1.2 基礎(chǔ)驗(yàn)收與劃線

設(shè)備安裝前，混凝土基礎(chǔ)應(yīng)會(huì)同土建、監(jiān)理、業(yè)主方等單位共同驗(yàn)收。以蒸發(fā)器中心為基準(zhǔn)測(cè)量中心并埋設(shè)中心標(biāo)板，以測(cè)量控制網(wǎng)的基準(zhǔn)標(biāo)高為基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)[3]。

2.1.3 支座的安裝

蒸發(fā)器支座共7個(gè)，其中第4效為固定支座，其余效為滑動(dòng)支座。所有支座就位前，對(duì)支座圓弧面進(jìn)行修磨，保證蒸發(fā)器腹板與支座圓弧面良好貼合。對(duì)于固定支座見圖3，與預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接，再用地腳螺栓固定。對(duì)于滑動(dòng)支座見圖4，先安裝支座支撐件，與預(yù)埋鋼板焊接，然后安裝下部特氟龍滑板。將滑動(dòng)支座與上部特氟龍滑板焊妥，隨蒸發(fā)器本體一起吊至下部特氟龍滑板上。

2.2 蒸發(fā)器的吊裝

第5、6效蒸發(fā)器組合體采用雙機(jī)抬吊、其余效采用單機(jī)吊裝進(jìn)行作業(yè)。先將第5、6效吊至支座上，調(diào)整水平度和垂直度，焊接固定；以第5、6效為基準(zhǔn)，安裝第7效，然后順次安裝第4、3、2、1效，見圖5。每段蒸發(fā)器重量及尺寸如表1。

考慮到每套蒸發(fā)器南側(cè)布置了凝汽器，故統(tǒng)一選擇在蒸發(fā)冷卻器北側(cè)進(jìn)行吊裝。

第5、6效蒸發(fā)器組合體的吊裝，260 t履帶吊回轉(zhuǎn)半徑8 m，臂長(zhǎng)32 m，起重量158.4 t，用2根100 t柔性吊帶進(jìn)行吊裝。按照規(guī)范要求雙機(jī)抬吊構(gòu)件時(shí)(吊重質(zhì)量不得超過兩臺(tái)起重機(jī)所允許起重量總和的75%，每一臺(tái)起重機(jī)的負(fù)荷量不宜超過其安全負(fù)荷量的80%)：組合體重量204.16 t，每臺(tái)260 t履帶吊承重102.08 t，102.08 t÷0.8=127.6 t，158.4 t＞127.6 t；158.4 t×2×0.75=237t＞204.16 t，符合規(guī)范要求。260 t履帶吊在8 m蒸發(fā)器中心線最高處距離5.67 m＞5 m（蒸發(fā)器半徑到吊車臂桿中心距離），故吊裝時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡桿現(xiàn)象，見圖6。

圖3 固定支座

圖4 滑動(dòng)支座

其余效蒸發(fā)器采用260 t履帶吊單機(jī)吊裝，回轉(zhuǎn)半徑選擇8 m，臂長(zhǎng)選擇32 m，起重量為158.4 t，采用2根100 t柔性吊帶進(jìn)行吊裝。起重量158.4 t＞126.51 t，見圖6不會(huì)出現(xiàn)卡桿現(xiàn)象。

表1 蒸發(fā)器重量及尺寸

在吊裝2#蒸發(fā)器時(shí)，在1#和2#海水淡化裝置之間的場(chǎng)地進(jìn)行吊裝作業(yè)，場(chǎng)地狹小，南北方向距離只能滿足一臺(tái)260 t履帶吊作業(yè)，故此區(qū)域不能擺放設(shè)備。先將1、2、3、4、7效蒸發(fā)器卸車至指定位置，在1#和2#海水淡化裝置之間東側(cè)區(qū)域?qū)Φ?、6效蒸發(fā)器組合體進(jìn)行卸車，1臺(tái)260 t履帶吊進(jìn)場(chǎng)站位好，運(yùn)輸?shù)?、6效蒸發(fā)器汽車倒車至與履帶吊中心8 m的距離，另一臺(tái)260履帶吊行走至保持回轉(zhuǎn)中心8 m位置，蒸發(fā)器緩慢抬起后汽車離開，兩臺(tái)履帶吊相互配合緩慢行走，保持蒸發(fā)器緊貼地面，行走到吊裝位置后，對(duì)第5、6效蒸發(fā)器進(jìn)行吊裝作業(yè)。

圖5 安裝流程圖

2.3 蒸發(fā)器的組對(duì)、安裝

圖6 260 t履帶吊吊裝側(cè)視布置圖

第5、6效蒸發(fā)器組合體與第7效對(duì)接時(shí)，由于設(shè)備材質(zhì)采用雙相不銹鋼S32304，任何鐵的物體不能接觸筒體，所以在筒體連接處內(nèi)部全部鋪設(shè)橡膠皮，毛竹搭設(shè)臨時(shí)平臺(tái)。利用筒體上的花籃螺栓松緊調(diào)整來(lái)對(duì)筒體接縫進(jìn)行找正，如已有的花籃螺栓不能滿足找正需求，在筒體內(nèi)側(cè)焊奧氏體不銹鋼板，再焊花籃螺栓，見圖7。然后以第5、6效為基準(zhǔn)順次安裝第4、3、2、1效。

圖7 筒體找正方法示意圖

蒸發(fā)器在對(duì)接找正時(shí)，將端口處的垂直、水平十字中心線對(duì)準(zhǔn)，定位焊。筒體對(duì)接出現(xiàn)較大錯(cuò)邊量時(shí)，可以通過調(diào)整筒體圓度、也調(diào)節(jié)支座高度、修割支座弧形板等的方式進(jìn)行對(duì)接找正。對(duì)接找正時(shí)錯(cuò)邊分散均勻，避免局部集中錯(cuò)邊。由于項(xiàng)目環(huán)境處于海洋性氣候下，對(duì)雙相不銹鋼S32304氬弧焊接時(shí)，要加強(qiáng)保護(hù)措施，在施焊區(qū)域架設(shè)腳手架，用彩條布進(jìn)行維護(hù)。焊后檢查后，將筒體腹板與支座焊妥。由于每效蒸發(fā)器下只有一個(gè)支座，在5、6效安裝過后的每一效定位焊結(jié)束后，就能摘鉤，繼續(xù)安裝下一效。

2.4 蒸發(fā)器酸洗鈍化

酸化產(chǎn)品都是危險(xiǎn)品，操作工應(yīng)佩戴防護(hù)用品并保持適度的換氣。在酸洗前檢驗(yàn)工件無(wú)氣孔飛濺，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題補(bǔ)焊、打磨。使用百潔布對(duì)蒸發(fā)器筒體內(nèi)焊接部位擦洗進(jìn)行脫脂處理；使用高壓水槍對(duì)蒸發(fā)器筒體內(nèi)壁沖洗，保證沖洗干凈無(wú)塵；對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)需要酸洗的部位涂抹鈍化膏，必須均勻涂抹。在規(guī)定工藝時(shí)間內(nèi)用涂刷法鈍化時(shí)，應(yīng)始終保持工件表面濕潤(rùn)狀態(tài)，絕不容許有局部造成干燥現(xiàn)象；再用高壓水槍沖洗，水中可摻入中和溶液以加速洗滌速度，達(dá)到酸堿中和效果。最后沖洗的水采用純水以保證控制氯離子含量不大于25 mg/L。表面沖洗后用試紙檢查pH值，達(dá)到6.0～8.0為合格；采用清潔的布揩干、自然揮發(fā)、采用空氣吹干等方法來(lái)進(jìn)行干燥，最后表面均達(dá)到銀白色。

3 結(jié)束語(yǔ)

海水淡化工程符合國(guó)家的保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排方針，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，我國(guó)的海水淡化生產(chǎn)處于剛起步階段，一些沿海城市正在想法設(shè)法的進(jìn)行海水淡化，從而保證改地區(qū)的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。海水淡化工程會(huì)越來(lái)越多，低溫多效海水淡化蒸發(fā)器安裝技術(shù)的總結(jié)，為今后施工單位承建類似的工程提供了借鑒與經(jīng)驗(yàn)。

［1］馮厚軍，謝春剛.中國(guó)海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望［J］.化學(xué)工業(yè)與工程，2010（02）：32-35.

［2］郭偉.海水淡化技術(shù)淺談 ［J］.山西建筑，2010（23）.

［3］GB 50231-2009.機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范［S］.