大型塔式容器現(xiàn)場組裝焊接工法

關(guān)鍵詞：大型塔式容器;焊接;工法

0 前言

石油化工、醫(yī)藥、煉油等行業(yè)中，大型塔式容器安裝是現(xiàn)場施工的難點。由于大型塔式容器設(shè)備本體設(shè)計參數(shù)大，運輸超限，通常都是分片運輸?shù)浆F(xiàn)場，需要在現(xiàn)場進(jìn)行大量的吊裝組裝焊接工作。

1 特點

1.1大型塔式容器分片到貨采用現(xiàn)場設(shè)置預(yù)制區(qū)預(yù)制組裝焊接工藝，筒節(jié)和段節(jié)的組對焊接、檢測檢驗均可在預(yù)制區(qū)地面鋪開工作面，形成流水作業(yè)，減少了高空施工的工作量，提高了施工效率。

1.2塔式容器裙座和筒體的主焊縫：縱縫、環(huán)縫、平角縫全部采用機(jī)械化自動焊接技術(shù)，與手工焊接相比，可以提高焊接質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、減少作業(yè)強(qiáng)度、降低工程成本的效果。

2適用范圍

“大型塔式容器現(xiàn)場組裝焊接工法“適用于冶煉、石油化工等行業(yè)大型塔式容器設(shè)備分片到貨的現(xiàn)場組裝焊接施工。

3工藝原理

采用“筒體段節(jié)預(yù)制，現(xiàn)場吊裝組焊“的組裝工藝，利用機(jī)械化自動控制焊接技術(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場全方位自動焊，通過焊接工藝鑒定實驗，預(yù)選設(shè)定焊接工藝規(guī)范參數(shù)的調(diào)整范圍，實際施焊時再進(jìn)行適時微調(diào)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高速焊接的效果，減少手工焊接作業(yè)的人為不確定影響，提高焊接質(zhì)量、焊接速度、焊接效率，同時降低作業(yè)強(qiáng)度。

4工藝過程

4.1施工工藝流程：大型塔式壓力容器現(xiàn)場組裝焊接工藝流程.

4.2操作要點

4.2.1工裝夾具的制作：工裝夾具包括鞋型卡、“圓孔方塊”，插銷（圓銷和扁銷）和剛性弧度板。工裝夾具的數(shù)量根據(jù)拼裝筒節(jié)數(shù)和組裝進(jìn)度的要求預(yù)備。

4.2.2基礎(chǔ)驗收：基礎(chǔ)驗收主要是復(fù)核地腳螺栓形位偏差，和高度偏差，基礎(chǔ)平面平整度和縱橫軸線中心偏差在允差范圍內(nèi)。

4.2.3預(yù)制及組裝焊接

（1）坡口角度及組對間隙：若設(shè)計圖紙沒有要求，可根據(jù)焊接工藝技術(shù)條件選擇坡口與組對間隙。

碳鋼縱縫當(dāng)壁厚12-25mm時，一般采用45°-50°V型坡口，當(dāng)壁厚大于25mm時，一般采用對稱40°-50°X型坡口，組對間隙4-6mm。

碳鋼、雙向不銹鋼環(huán)縫當(dāng)壁厚小于等于20mm時，一般采用45°-50°單V型坡口，組對間隙0.5-1.5mm，當(dāng)壁厚大于20mm時，一般采用對稱K型坡口，坡口角度40°-50°，組對間隙1.0-2.5mm。

（2）坡口檢查與反變形量：坡口表面不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷;組對前應(yīng)清除坡口及兩側(cè)表面20mm范圍內(nèi)的油、水、銹等有害雜質(zhì)。

（3）縱縫抑制焊接變形的剛性弧板點焊，當(dāng)板厚大于等于25mm時，控制反變形量為2.5-3.5mm，當(dāng)板厚小于25mm時，控制反變形量為2.0-3.0mm。

（4）材料復(fù)核驗收

裙座板、塔殼板的材料復(fù)驗內(nèi)容主要是材質(zhì)、表面質(zhì)量和外形幾何尺寸，其中的滾圓弧度檢驗使用自制的內(nèi)外弧度樣板測量其間隙值滿足規(guī)范要求為合格。

4.2.4塔式容器本體組裝焊接

（1）根據(jù)基礎(chǔ)驗收技術(shù)復(fù)核數(shù)據(jù)，進(jìn)行塔器裙座吊裝就位，一次找平找正;

（2）塔器裙座與底部封頭環(huán)縫應(yīng)在底部封頭與第一節(jié)筒節(jié)組焊完成后施焊;施焊完成后，必須進(jìn)行塔器的二次找正、找平和基礎(chǔ)二次灌漿，方可進(jìn)行其他段節(jié)的組裝焊接;

（3）根據(jù)容器段節(jié)外形尺寸和重量，驗算起重機(jī)的作業(yè)半徑和吊臂長度，核算起重工況。

（4）焊接完成后必須重新復(fù)核塔壁高度、筒節(jié)水平度、塔壁局部凸凹度（焊縫處）、塔壁周長、塔壁橢圓度和塔體直線度。

4.2.5頂部元件就位組對焊接

頂部元件就位后，用水平尺進(jìn)行找正找平，組對焊接采用焊條電弧焊。

4.2.6塔體接管、支耳的安裝

接管開孔前應(yīng)根據(jù)圖紙標(biāo)定的方位、標(biāo)高、尺寸進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)無誤后方可開孔、組對、焊接。

4.2.7容器充水試驗、觀測沉降和耐壓試驗

容器應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行充水試驗和基礎(chǔ)沉降觀測，觀測點每臺至少在四個方向設(shè)四個點，并做好過程觀測記錄。

容器的耐壓試驗必須遵循設(shè)計圖紙和國家法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，試驗前必須編制容器耐壓試驗方案，并按規(guī)范要求呈報審核批準(zhǔn)后實施。

4.2.8交工驗收

塔式容器耐壓試驗合格后，必須對容器的直線度、橢圓度等進(jìn)行最終檢查復(fù)驗。

5質(zhì)量控制

本工法應(yīng)執(zhí)行下列質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計施工圖紙的有關(guān)技術(shù)要求：

《鋼制塔式容器》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?JB4710

《鋼制壓力容器》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?GB150

《鋼制壓力容器用封頭》 ? ? ? ? ? ? ? ? ?JB/T4746

《鋼制壓力容器焊接工藝評定》 ? ? ? ? ? ?JB/T4708

《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》 ? ? ? ? ? ? ? ?JB/T4709

《承壓設(shè)備無損檢測》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?JB/T4730

6安全措施

6.1建立項目施工安全保證體系，嚴(yán)格執(zhí)行職業(yè)健康安全管理體系文件的有關(guān)要求，落實安全責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)。

6.2起重工、探傷工、焊工、電工、吊車司機(jī)等特種作業(yè)人員必須持證上崗。

6.3腳手架搭拆必須制定安全專項搭拆施工方案，必須執(zhí)行《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2001。

6.4高處作業(yè)執(zhí)行《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-1991。

6.5焊接應(yīng)在通風(fēng)良好的場所進(jìn)行，在狹小工作場地焊接時應(yīng)配置排氣風(fēng)機(jī)。

6.6施工前應(yīng)辦理動火證，并應(yīng)得到相關(guān)部門的審批后，方可動火;氧氣乙炔等易燃易爆氣瓶的放置必須符合安全，可靠的原則。在施工現(xiàn)場的制定地點設(shè)置足夠的消防器材，包括消防水桶、消防沙箱、干粉滅火器、并定期檢查。

7環(huán)境保護(hù)措施

7.1建立項目環(huán)境和文明施工管理保證體系，嚴(yán)格按環(huán)境管理體系文件有關(guān)要求，建立環(huán)境管理責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)。

7.2嚴(yán)格遵守國家和地方的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對工程材料、設(shè)備的堆放管理，對施工、生活垃圾進(jìn)行分類回收，對廢氣、廢水、油污的排放等進(jìn)行控制和治理。

7.3合理布置施工場地道路進(jìn)行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周圍環(huán)境。

8效益分析

8.1本工法采用的組裝工藝簡潔，簡潔拼裝及段節(jié)組焊均在預(yù)制區(qū)地面進(jìn)行，可以合理安排平行作業(yè)工序，減少工序搭接的時間，減少高空作業(yè)頻率，形成高效的流水作業(yè)，提高項目法施工的管理水平。

作者簡介：

王立平（1979- ），男，漢族，黑龍江望奎人，本科學(xué)歷，黑龍江省大慶職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系焊接技術(shù)及自動化專業(yè)教師，研究方向：焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與質(zhì)量檢測，壓力容器制造與檢驗。