厭氧發(fā)酵罐的安裝及檢驗研究

王萌萌

摘要： 厭氧發(fā)酵罐是一種用來處理餐廚垃圾的無害化裝置，為生活物質(zhì)垃圾的綜合高效利用開辟了一條很好的資源化道路。本文對日處理餐廚垃圾300t的厭氧發(fā)酵罐焊接安裝及其焊后的檢驗做了研究。主要包括罐體整裝的施工要求、罐體材料及焊接材料的選擇、罐體組裝的一般要求、整個罐體的充水試驗和焊縫的技術(shù)要求及檢驗。

Abstract： Anaerobic fermentation tank is used to deal with food waste harmless treatment， opened a good resource of road for living garbage of a comprehensive and efficient use. In this paper， the research of welding installation and inspection after welding was done on anaerobic fermentation tank which processed eat hutch garbage 300t per day. It mainly includes construction requirements of tank's entirely assembling， the material selection of welding and anaerobic tank， the general requirements of assembly of tank， the tank filling water test and weld technical requirements and testing.

關(guān)鍵詞： 厭氧罐；組裝；焊后檢測

Key words： anaerobic tank；assembling；welding testing

中圖分類號：TG441.8 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0122-02

0 引言

近年來，瑞士、德國、奧地利、瑞典等這些發(fā)達國家的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理技術(shù)發(fā)展速度十分迅猛。[1]自2003年之后，厭氧發(fā)酵處理技術(shù)已逐漸成為了西方發(fā)達國家常用的餐廚垃圾處理方式。目前各國對餐廚垃圾的處理方式不外乎兩種，一種直接將餐廚垃圾進行厭氧發(fā)酵，這也是目前最主要的處理方式，另一種是將餐廚垃圾通過特定的生產(chǎn)工藝制成動物飼料。厭氧發(fā)酵餐廚垃圾處理方式在我國尚未大規(guī)模普及，但我國關(guān)于這方面的研究卻有著豐富的經(jīng)驗。本文將通過圖1所示的罐形壓力容器進行技術(shù)研究。該罐體主要包括罐壁板、罐底板、人孔、擋板、管系等組成，有效容積約為5200m3，日處理餐廚垃圾300t，罐體的材料為碳鋼。罐體的內(nèi)壁、外壁均需進行防腐除銹處理，并且罐頂及外壁進行保溫處理。

1 罐體整裝的總體施工要求

整個厭氧罐體采用實地組裝焊接完成，焊接采用的是數(shù)控閉環(huán)氣電立焊及自動埋弧焊和手工電弧交插焊。鋼板及坡口采用半自動切割機切割，其他部分可采用手工氣割，而欄管采用砂輪切割機進行切割。整個罐體壁板采用滾扳機進行卷彎加工。因為罐體尺寸較大，所以在組裝過程中應(yīng)采用吊車吊裝，罐體吊裝采用千斤頂提升倒裝法。壁板的垂直度采用經(jīng)緯儀進行測量，而基礎(chǔ)標(biāo)高用水準(zhǔn)儀測量?；诂F(xiàn)場實地組裝焊接，現(xiàn)場需搭建一座平臺，用于放樣、下料及各構(gòu)件的預(yù)制。

2 罐體材料的驗收

①罐體結(jié)構(gòu)用鋼材，除了接管用材為無縫鋼管或鍛件外，其余均采用不銹鋼鋼板和碳鋼鋼板。不銹鋼材選用的是0Cr18Ni9，碳鋼選用的是焊接性能良好的Q235A。所有的板材、型材和附件都按著設(shè)計要求，并具有質(zhì)量說明書，說明書中標(biāo)明該種材料的所有標(biāo)準(zhǔn)。

②焊接材料選用A102、A302、E4303、E4316等都有具有合格說明書。

③厭氧罐的所有鋼板，必須逐張進行外觀檢查，鋼板的表面不得有氣孔、結(jié)疤、拉裂、折疊、夾渣和壓入的氧化皮，且不得有分層，表面的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行的鋼板標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3 組裝技術(shù)要求

3.1 一般要求

組裝厭氧罐時，先徹底清理掉坡口與搭接處的水、油泥、鐵銹等污物。拆卸組裝罐體的卡具時切忌劃傷母材，如果傷了母材，應(yīng)立即補焊，再將焊疤打磨平整。

3.2 罐壁組對方法

倒裝吊裝工具就位后開始組裝罐壁，對照組裝示意圖仔細(xì)查看罐壁板和弧形樣板之間的縫隙是否過寬或過窄，所有部位全部確認(rèn)達到組裝要求后施焊。按設(shè)計要求焊接好頂層壁板后，安裝組對邊環(huán)梁及罐頂平臺和盤梯。盤梯可根據(jù)每段罐壁的高度分段安裝。

組裝罐壁時，首先按設(shè)計要求校驗預(yù)制的壁板，確認(rèn)其規(guī)格、型號等與設(shè)計要求一致后再開始組裝。組裝完畢需重新校正時，壁身不得有錘痕。具體來講，組裝時應(yīng)該注意以下細(xì)節(jié)：

①相鄰兩壁上口水平的允許偏差須控制在2mm以內(nèi)，壁板鉛錘允許偏差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)，整個圓周上任意兩點水平的允許偏差應(yīng)該不超過6mm；

②組裝焊接后，在底圈罐壁高1m的位置，內(nèi)表面任意點半徑允許偏差上下小于或等于19mm；其他各圈壁板的鉛錘允許偏差應(yīng)該保持在該圈壁板高度的0.3%以內(nèi)；

③根據(jù)設(shè)計圖嚴(yán)格控制壁板對接接頭的組裝間隙，且內(nèi)表面齊平。

3.3 附件安裝

罐體的開孔接管應(yīng)符合：罐體的開孔接管中心位置偏差，不得大于10mm，按管外伸長度允許的偏差應(yīng)為5mm。開孔補強板的曲率應(yīng)與罐體的曲率一致。開孔接管法蘭的密封面應(yīng)平整，不得有焊瘤和劃痕，法蘭的密封面與接管的軸線垂直，傾斜不大于法蘭外徑的1%，且不得大于3mm，法蘭的螺栓孔，應(yīng)跨中安裝。

3.4 拱頂組裝

頂板的鋪設(shè)應(yīng)在網(wǎng)殼組焊完畢，并且驗收合格后進行。頂板應(yīng)按劃好的等分線對稱組裝，頂板搭接寬度允許偏差為5mm。

4 碳鋼罐體的檢驗

4.1 充水試驗

厭氧罐建造完畢后，應(yīng)進行充水試驗，檢查的內(nèi)容包括罐底嚴(yán)密性、罐體強度及嚴(yán)密性、基礎(chǔ)的沉降觀測。充水是試驗前，所有的附件及其它與罐體焊接的構(gòu)建都應(yīng)全部完畢。充水中應(yīng)加強基礎(chǔ)沉降觀測，如基礎(chǔ)發(fā)生不允許的沉降，應(yīng)停止充水，待處理后方可繼續(xù)試驗。充水和放水過程中，應(yīng)打開透光孔，且不得使基礎(chǔ)浸水。充水過程中罐底無滲漏為合格，如有滲漏，則需進行焊補。罐壁強度及嚴(yán)密性試驗，應(yīng)以充水到設(shè)計最高液位并保持48h后，罐壁無滲漏、無異常變形為合格。

4.2 焊縫檢測

4.2.1 底板焊接及檢測

中副板焊接時，應(yīng)先焊接短焊縫，后焊接長焊縫。初層焊道應(yīng)采用分段退焊或者跳焊法。邊緣板焊接先焊接外緣300mm部位的焊縫。在罐底與罐壁連接的角焊縫焊完后且邊緣板與中副板間的收縮縫施焊前，應(yīng)完成剩余邊緣板對接焊縫的焊接。弓形邊緣板的對接焊縫的初層焊，焊接應(yīng)均勻分布，對稱施焊。每條邊緣板對接焊縫的外端300mm范圍內(nèi)進行射線探傷。充水試驗后，邊緣板對接焊縫還應(yīng)進行滲透試驗，而中副板焊縫采用“真空箱法”檢測。

4.2.2 罐底與罐壁連接的角焊縫焊接與檢測

底圈壁板縱焊縫焊完后，由數(shù)對焊工從罐內(nèi)外沿同一方向進行分段焊接。初層焊道應(yīng)采用退焊或跳焊法。每層焊縫焊完后，均用滲透法進行檢測。角焊縫焊完后，應(yīng)將罐內(nèi)角焊縫打磨成圓角過渡，以防應(yīng)力集中[2]。做完升降試驗后，應(yīng)對角焊縫再進行一次滲透檢測。

4.2.3 罐壁的焊接及檢測

罐壁板焊接主要采用單面埋弧橫焊機及閉環(huán)控制自動氣電立焊機和手工電弧焊。單面埋弧橫焊機和閉環(huán)控制自動氣電立焊機導(dǎo)軌胎具如圖2所示。

罐壁的焊接應(yīng)先焊縱向焊縫，后焊接環(huán)向焊縫[3]。氣電立焊縱向焊縫的組對應(yīng)采用定位防變形的弧板手工定位焊固定方式，氣電立焊前需對坡口內(nèi)采用砂輪磨。當(dāng)兩圈壁板的縱向焊縫焊完后，再焊期間的環(huán)向焊縫，焊機或焊工應(yīng)均勻分布，沿同一方向施焊。

環(huán)向焊縫的焊接可以選擇傳統(tǒng)的壁板外埋弧自動焊也可選用壁板內(nèi)側(cè)手工氣保焊外側(cè)埋弧自動焊，其焊接工藝有所差異。傳統(tǒng)的焊接工藝，坡口組對不留間隙，如果有大于2mm的間隙應(yīng)先手工補焊，再用埋弧自動焊填充、蓋面，內(nèi)側(cè)砂輪清根打磨后打底可選擇手工氣保焊。焊完后應(yīng)將罐內(nèi)壁焊縫余高磨平。盡量均等布置縱橫焊縫，如采用手工電弧焊，采用小直徑焊條短弧施焊。多層多道焊，各縱焊縫應(yīng)采用相同的焊接方法，使其收縮均等，環(huán)焊縫打底焊應(yīng)采用分段倒退焊法，采用直流反接法。

壁板焊縫應(yīng)進行X射線檢測。

參考文獻：

[1]劉軍.厭氧消化處理餐廚垃圾工藝[J].環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)，2012：13-34.

[2]王國凡，張元彬，等.鋼結(jié)構(gòu)焊接制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：16-40.

[3]王國凡.鋼結(jié)構(gòu)連接方法及工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：34-69.