化工機(jī)械設(shè)備安裝工藝與質(zhì)量研究

危榮華(江西晶安高科技股份有限公司，江西 南昌 330000)

0 引言

化工機(jī)械設(shè)備可分為化工機(jī)器和化工設(shè)備，只有所有化工機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)高水平的分工合作，方可保證生產(chǎn)質(zhì)量、安全、效率，因此必須嚴(yán)格管控化工機(jī)械設(shè)備的安裝質(zhì)量?？紤]到多方面因素均可能威脅化工機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量，如焊接質(zhì)量、安裝尺寸偏差、安裝工藝質(zhì)量等，這類內(nèi)容必須得到重點(diǎn)關(guān)注。

1 化工機(jī)械設(shè)備安裝工藝與質(zhì)量控制路徑

1.1 基本控制路徑

為保證化工機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量，安裝前必須強(qiáng)化對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的種類和性能了解，并以此開展針對(duì)性的準(zhǔn)備工作。通過(guò)全面了解化工機(jī)械設(shè)備，即可降低安裝過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的幾率，前期準(zhǔn)備工作也能夠更好開展，具體的準(zhǔn)備工作涉及對(duì)化工機(jī)械設(shè)備種類的了解、安裝方式的針對(duì)性制定、安裝方案的科學(xué)編制，安裝效率和質(zhì)量可由此得到保障。在具體的安裝過(guò)程中，安裝尺寸偏差的控制和焊接施工質(zhì)量的控制同樣需要得到重視，以此盡可能縮小安裝尺寸偏差，規(guī)避焊接偏差，同時(shí)嚴(yán)格遵循焊接規(guī)范，焊接缺陷的針對(duì)性處理也需要得到重視。此外，化工機(jī)械設(shè)備安裝還需要遵循一定原則，如全面了解化工機(jī)械設(shè)備的類型、用途、性能等物理信息，明確設(shè)備及零部件的外形、尺寸、物理性能，以及針對(duì)性檢查設(shè)備基礎(chǔ)、保證安裝按照順序嚴(yán)格進(jìn)行、結(jié)合多方面因素影響制定安裝方案[1]。

1.2 焊接質(zhì)量控制路徑

為保證化工機(jī)械設(shè)備安裝過(guò)程中的焊接質(zhì)量，具體控制可圍繞三方面進(jìn)行：

第一，保證焊接精確性。為保證化工設(shè)備安裝能夠嚴(yán)格遵循規(guī)范和設(shè)計(jì)組合在一起，并規(guī)避尺寸不合格問(wèn)題，必須嚴(yán)格控制焊接精確度，焊縫、焊腳長(zhǎng)度、余高尺寸均屬于焊接過(guò)程中的控制要點(diǎn)；

第二，表面缺陷控制。焊接施工很容易出現(xiàn)表面缺陷，這類缺陷很容易引發(fā)內(nèi)部焊接問(wèn)題，帶來(lái)的影響較為深遠(yuǎn)，可能對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)威脅，因此焊接表面缺陷的控制及針對(duì)性檢查必須得到重視，以此保證焊接區(qū)域規(guī)整且不存在凸起處，同時(shí)還需要對(duì)火口、裂紋等缺陷進(jìn)行針對(duì)性檢查和科學(xué)處理，以此更好保證焊接質(zhì)量；

第三，內(nèi)部缺陷檢測(cè)。對(duì)于不容易發(fā)現(xiàn)的焊機(jī)內(nèi)部缺陷，具體檢測(cè)需圍繞焊接夾雜、焊縫處清理情況展開，相關(guān)問(wèn)題在發(fā)現(xiàn)后的及時(shí)處理也需要得到重視。此外，還需要結(jié)合焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格制定質(zhì)量控制措施，以此更好保證焊接質(zhì)量。

1.3 嚴(yán)格控制安裝尺寸偏差

為規(guī)避化工機(jī)械設(shè)備安裝過(guò)程中的尺寸偏差，具體控制可圍繞工藝改進(jìn)和制造環(huán)節(jié)偏差問(wèn)題處理入手。基于工藝改進(jìn)，需結(jié)合化工機(jī)械設(shè)備存在的不同使用和工藝要求，以此規(guī)避因強(qiáng)烈震動(dòng)引發(fā)的使用壽命、使用安全等方面問(wèn)題，真正在最小范圍內(nèi)控制安裝尺寸偏差；對(duì)于制造環(huán)節(jié)偏差問(wèn)題，需強(qiáng)化制造過(guò)程的精度控制，并同時(shí)關(guān)注安裝前的化工機(jī)械設(shè)備及零部件檢查，以此保證尺寸偏差能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，通過(guò)更換不合格尺寸部件，即可更好實(shí)現(xiàn)安裝過(guò)程尺寸偏差控制[2]。

1.4 強(qiáng)化安裝工藝質(zhì)量控制

化工機(jī)械設(shè)備安裝工藝質(zhì)量控制還可以從三方面入手，包括提升安裝人員水平、強(qiáng)化安裝材料管理、嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量。為提升安裝人員水平，需通過(guò)嚴(yán)格考核優(yōu)選化工機(jī)械設(shè)備安裝人員，這一考核需同時(shí)關(guān)注技術(shù)水平、職業(yè)道德水平，同時(shí)基于優(yōu)選的安裝人員還需要開展針對(duì)性的培訓(xùn)，具體培訓(xùn)需要圍繞安裝工藝技術(shù)、相關(guān)法律規(guī)范展開，依托針對(duì)性建立的安裝質(zhì)量保障體系和嚴(yán)格開展的全面檢查，即可保證相關(guān)問(wèn)題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，安全事故的預(yù)防、安裝工期的控制、安裝質(zhì)量的保障均可由此獲得支持；安裝材料管理需由專門設(shè)置的人員負(fù)責(zé)，基于較為雜亂的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，在面對(duì)地面上存在的大量零部件時(shí)，需保證各類工作人員互不影響干涉，同時(shí)能夠開展高水平的分工合作，由此開展的材料管理需保證部件檢測(cè)結(jié)果的精確性、各類材料資料的真實(shí)性，不合格的材料需要被排除在安裝外，以此保證所有材料均能夠滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；安裝設(shè)備質(zhì)量控制需關(guān)注廠家的優(yōu)選、運(yùn)輸過(guò)程的嚴(yán)格控制、采購(gòu)人員的優(yōu)選和管理，送貨廠家的合理選擇、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前的針對(duì)性檢驗(yàn)同樣需要得到重視[3]。

2 實(shí)例分析

2.1 案例概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以某企業(yè)的4臺(tái)球形儲(chǔ)罐安裝案例作為研究對(duì)象，球形儲(chǔ)罐的規(guī)格為2500m3，采用現(xiàn)場(chǎng)組焊方式進(jìn)行安裝。儲(chǔ)罐的內(nèi)徑、材質(zhì)、壁厚分別為Sφ16800mm、16MnDR、35mm，由上溫帶、上極帶、下極帶、赤道帶的四帶板組成，擁有0.4～1.3MPa的工作壓力，以天然氣為工作介質(zhì)，遵循JB 4732—1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2.2 組裝前準(zhǔn)備

在組裝球形儲(chǔ)罐前，企業(yè)針對(duì)性開展了零部件的驗(yàn)收，這一驗(yàn)收基于引用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)展開，以此檢查和驗(yàn)收球罐基礎(chǔ)部位尺寸，保證其存在規(guī)定范圍允許內(nèi)的偏差，同時(shí)保證存在最低為設(shè)計(jì)要求75%的基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度。基于殼板弧長(zhǎng)尺寸開展定位塊數(shù)量和位置的計(jì)算，一般按照700～900mm控制相鄰兩定位塊間距，基于150mm控制定位塊與球殼板內(nèi)側(cè)邊緣距離。在赤道帶板水平線上下位置焊接限位塊，設(shè)置吊耳于上極帶各板及赤道帶板，數(shù)量均為2個(gè)，下極帶各板使用板內(nèi)側(cè)的定位塊用于吊裝。采用球殼板材質(zhì)的鋼板氣割形成限位塊與定位塊，設(shè)置跳板用三角架掛耳于上溫帶板和赤道帶板，掛耳上使用螺栓固定三角架，跳板水平需在三角架的位置保證，組裝后的球殼板焊接施工可由此更為便利開展。此外，需要在平臺(tái)上進(jìn)行上、下支柱組焊，并保證相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果符合技術(shù)要求和行業(yè)規(guī)范。

2.3 球罐組裝要點(diǎn)

在組裝赤道帶板的過(guò)程中，需將支柱底板圓、安裝中心線等在基礎(chǔ)滑板表面劃出，為提升組裝便利性并應(yīng)對(duì)焊縫收縮，基于設(shè)計(jì)值，支柱中心線直徑應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大10～20mm，插裝最后一塊赤道帶可由此更好完成。需涂抹1mm左右厚度的潤(rùn)滑油于支柱底板下，支柱滑動(dòng)阻力減少可順利實(shí)現(xiàn)，隨后可根據(jù)球罐設(shè)備方位和支柱編號(hào)進(jìn)行吊裝，采用插入法吊裝赤道帶板。第一塊帶支柱赤道板的吊裝需基于最大10mm的周向、徑向垂直度在基礎(chǔ)上就位，地腳螺栓緊固前需通過(guò)經(jīng)緯儀檢查，第二塊帶支柱赤道帶板需同樣基于前述方法安裝，隨后即可進(jìn)行拉桿安裝和針對(duì)性調(diào)整。在第三塊赤道帶板的吊裝中，需要將其在前述兩塊板間插裝，水平度控制基于限位塊位置完成，鄰板間的焊接間隙控制為3～5mm。吊裝就位后的三塊板組合使用圓銷、方銷、日字夾具完成，不得采用點(diǎn)焊方式，基于上述方法開展循環(huán)施工，即可最終組裝成帶，隨后可依次開展下極帶板、上極帶板的組裝。

2.4 焊接操作要點(diǎn)

采用分二段焊法進(jìn)行上溫帶縱縫和求赤道帶縱縫的焊接，對(duì)稱同步焊接由10名焊工負(fù)責(zé)。對(duì)于屬于應(yīng)力集中處的上、下極帶方環(huán)縫和縱縫，同時(shí)施焊由4名焊工負(fù)責(zé)，分段退向焊用于一、二層施焊，順向焊用于其他部分施焊，環(huán)縫坡口內(nèi)為起弧點(diǎn)。8名焊工負(fù)責(zé)上、下極帶環(huán)縫的同時(shí)施焊，基于多層多道焊進(jìn)行焊接施工，按照200～300mm錯(cuò)開控制各焊工交接位置，同時(shí)基于20～30mm錯(cuò)開控制各層道位置。大坡口面焊接基于退向焊進(jìn)行封面層焊接，從左向右焊負(fù)責(zé)其余各層焊接，接頭尺寸需要留足。極帶縱縫需要完成上、下極方環(huán)縫焊接，方環(huán)縫基于多層多道焊進(jìn)行焊接，由8名焊工負(fù)責(zé)，焊接位置為橫焊，分段退向焊用于第一、二層，由左向右進(jìn)行其余各層施焊，需保證存在足夠長(zhǎng)度的交界處。需按照上級(jí)、下級(jí)順序進(jìn)行上、下極拼縫焊接，對(duì)稱焊接由4名焊工負(fù)責(zé)，焊接位置為仰焊和平焊，后者電流可適當(dāng)放大，分段退向焊用于第一、二層，其余開展順向焊。焊接完成后需開展針對(duì)性的打磨，需保證存在平滑過(guò)渡的焊道至母材，打磨處理需圍繞深度不大于0.3mm的焊道邊緣咬肉開展，高于該標(biāo)準(zhǔn)則需要進(jìn)行補(bǔ)焊磨平處理并開展針對(duì)性的PT檢驗(yàn)。對(duì)接焊縫上的回火焊道需通過(guò)砂輪打磨光滑平整，并保證存在不低于母材的焊縫部位。打磨后的角焊縫需要與母材間實(shí)現(xiàn)圓滑過(guò)渡，并存在符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的焊腳尺寸。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量會(huì)受到多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，文章涉及的球形儲(chǔ)罐安裝實(shí)例等內(nèi)容，則直觀展示了化工機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量控制路徑。為更好開展化工機(jī)械設(shè)備安裝，安裝人員的培養(yǎng)和安裝技術(shù)的創(chuàng)新必須得到重點(diǎn)關(guān)注。