大型塔類(lèi)設(shè)備的制作安裝

1、論大直徑塔類(lèi)設(shè)備的制作李曉峰選題理由由于石油化工企業(yè)向大型化發(fā)展，所需的設(shè)備直徑也逐漸增大。本文以一直徑為7500mm的塔為例，介紹大直徑塔類(lèi)設(shè)備在工廠的制作程序和方法，以及在安裝現(xiàn)場(chǎng)的組裝程序和方法。因?yàn)樵擃?lèi)設(shè)備直徑較大，運(yùn)輸超限，故常采用分片預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)成段（或整體）的方法。一、設(shè)備制作1. 筒體的預(yù)制1.1排版根據(jù)材料規(guī)格、現(xiàn)場(chǎng)及運(yùn)輸條件等進(jìn)行筒體排版，其焊縫部位不應(yīng)有接管和內(nèi)件。 1.2下料根據(jù)排版圖，一般采用找對(duì)角線法對(duì)鋼板進(jìn)行號(hào)料。下料時(shí)要考慮切割損耗。每張板板寬允差不大于0.5mm，板長(zhǎng)允差小于1.5mm，對(duì)角線允差不大于2.0mm。號(hào)料精度越高，卷制的筒體錯(cuò)口越小，正圓度越高

2、，組對(duì)間隙越均勻。1.3坡口加工檢驗(yàn)放線準(zhǔn)確的情況下開(kāi)始切割坡口，坡口的加工采用刨邊機(jī)機(jī)械加工，坡口切割完成后，坡口角度誤差不大于2.5°，鈍邊尺寸偏差為±1mm，并且打磨光滑，去除氧化皮。1.4拼板單節(jié)筒體拼板要在平臺(tái)上進(jìn)行，接縫要均勻，嚴(yán)格控制焊接變形，保證兩板對(duì)接后的直線度。1.5筒節(jié)卷制因?yàn)槭欠制A(yù)制，筒體不存在整圈校圓，故每片筒體都應(yīng)有2個(gè)預(yù)彎頭來(lái)消除滾圓直邊。一般采用對(duì)鋼板兩邊進(jìn)行壓邊處理或在下料時(shí)，將鋼板兩端各預(yù)留出或焊接200mm左右的直邊量，在卷制完成后去除直邊量，或者利用滾板機(jī)上下輥的移動(dòng)對(duì)壓頭預(yù)彎。1.6分片筒體預(yù)組裝如分片筒體的下料、刨邊全過(guò)程的質(zhì)量

3、控制能得到保證，可不用做預(yù)組裝。對(duì)于用戶或圖樣有要求、或?qū)ι系拦ば蛴袘岩傻?，?yīng)進(jìn)行筒體預(yù)組裝。2. 封頭和翻邊過(guò)渡的預(yù)制2.1分片數(shù)量的確定根據(jù)壓力機(jī)操作空間矯形的難易，及制作胎具的成本來(lái)確定，等分越多，越易成形，但焊縫越多。2.2分片封頭的沖壓將封頭分片沖壓上下胎具安裝在壓力機(jī)上，將加熱的分片封頭板放入上下胎具中間進(jìn)行沖壓。2.3分片封頭的切割和預(yù)組裝對(duì)壓制好的瓜瓣進(jìn)行檢查，間隙應(yīng)小于2mm，不合格的瓜瓣應(yīng)重新矯形。將切割好的每個(gè)瓜瓣按圖樣進(jìn)行預(yù)組裝，將預(yù)組裝好的每個(gè)瓜瓣按順時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)編號(hào)序號(hào)，并在排版圖上做好標(biāo)記。二、大型塔類(lèi)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組裝工藝流程示意圖 1. 裙座組焊裙座基礎(chǔ)環(huán)預(yù)制時(shí)，按

4、照?qǐng)D紙尺寸，在組對(duì)平臺(tái)上劃出基準(zhǔn)圓，基準(zhǔn)圓直徑D=L+n·G/其中：L到貨基礎(chǔ)環(huán)累加周長(zhǎng)n為等分?jǐn)?shù)G為對(duì)口間隙，一般取2mm。在基準(zhǔn)圓內(nèi)外側(cè)，點(diǎn)焊定位板，然后進(jìn)行組焊。待裙座基礎(chǔ)環(huán)焊接完畢后，將裙座筒體板采用25t吊車(chē)吊運(yùn)至基礎(chǔ)環(huán)上部組對(duì)成型，裙座筒體板焊接成型后再與基礎(chǔ)環(huán)板進(jìn)行組焊，然后安裝裙座立筋板與蓋板。裙座具體組焊流程如下：圖4.4 裙座組焊流程示意圖裙座組對(duì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）分片到貨的基礎(chǔ)環(huán)組焊后平面度不允許超過(guò)為3mm；接口處地腳螺栓孔中心距允許偏差為±2mm；地腳螺栓孔中心圓直徑允許偏差為±2mm。2）基礎(chǔ)環(huán)、裙座與設(shè)備本體軸線允許偏差為5mm。

5、3）裙座與設(shè)備本體相接處，如遇到拼接焊縫時(shí)，應(yīng)在裙座上開(kāi)出豁口。1.1 錐形封頭組焊封頭瓜片板到貨后，認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)板工作，在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的平臺(tái)上放樣劃基準(zhǔn)圓，在基準(zhǔn)圓內(nèi)，設(shè)置組裝胎具，用吊車(chē)配合將封頭瓜片板按排版圖順序安裝。封頭組裝在鋼平臺(tái)上按下述程序組裝：在鋼平臺(tái)上劃出組裝基準(zhǔn)圓，封頭基準(zhǔn)圓直徑DB可按下式確定：DB=L+n·G/其中：L為到貨基礎(chǔ)環(huán)累加周長(zhǎng)n為等分?jǐn)?shù)G為對(duì)口間隙，一般取2mm。將基準(zhǔn)圓按照封頭的分瓣數(shù)n等分，在距等分線約200mm處點(diǎn)焊定位板，每個(gè)瓣片的定位板不少于二塊。如下圖：圖4.5 封頭定位板位置示意圖以定位板和組裝胎具為基準(zhǔn)，用工卡具使瓣片緊靠定位板和胎具，

6、并調(diào)整對(duì)口間隙和錯(cuò)邊量。封頭瓣片在鋼平臺(tái)上組對(duì)焊接成封頭后，應(yīng)對(duì)每道縫按照附表1中的要求進(jìn)行檢測(cè)，并做好記錄，最終檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范要求。封頭全部組對(duì)完畢，經(jīng)檢驗(yàn)符合要求并做好記錄后，可根據(jù)封頭對(duì)縫的長(zhǎng)度和板厚情況，每條縱縫上可適當(dāng)加23個(gè)防變形弧板（詳見(jiàn)附圖2）以減小焊接變形。組焊合格后，按排板圖定出0°、90°、180°、270°四條方位母線并做上標(biāo)記。2. 筒體組裝2.1 單節(jié)筒體組對(duì)1）單節(jié)筒體組對(duì)前，根據(jù)每圈板片數(shù)、封頭端部實(shí)際周長(zhǎng)及焊接收縮量在鋼平臺(tái)上劃出筒體基準(zhǔn)圓，在基準(zhǔn)圓內(nèi)側(cè)每隔10001500mm焊一塊定位板。2）按照排版圖編號(hào)將同一圈

7、的板片吊至基準(zhǔn)圓處，利用工裝卡具組對(duì)成整圈筒體，并進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求： 對(duì)口錯(cuò)邊量不大于3mm。 縱縫棱角E用弦長(zhǎng)等于1/6設(shè)計(jì)直徑且不小于300mm的樣板檢查，其間隙值應(yīng)不大于s/102mm且不大于5mm。 圓度e應(yīng)小于等于25mm（直徑為7500mm）、22mm（直徑為4250mm） 相鄰兩筒節(jié)外圓周長(zhǎng)允許偏差值為±18mm（直徑為4200mm6000mm）、±24mm（直徑為大于7600mm）。 筒體直線度應(yīng)滿足表4.2的要求。表4.2 筒體直線度允許偏差值（單位：mm）檢查項(xiàng)目允許偏差值任意30003全長(zhǎng)H15000H/1000H150000.5H/1

8、000+83）檢查合格后，在縱縫的內(nèi)側(cè)點(diǎn)焊防變形弧板。4）筒節(jié)縱縫焊接后幾何尺寸應(yīng)滿足2.4.1條中第二條要求。5）單節(jié)筒體焊接后，標(biāo)出方位線（0°、90°、180°、270°），進(jìn)行號(hào)孔劃線。筒節(jié)內(nèi)用“米”字型支撐固定。圖4.6 筒節(jié)“米”字形加固圖2.2 筒體組焊1）采用正裝法進(jìn)行筒體組對(duì)，在組對(duì)口下方1.5m處搭設(shè)臨時(shí)操作平臺(tái)，以滿足組對(duì)及焊接需要。2）組對(duì)時(shí)，在上口外側(cè)每隔約1000mm焊一塊定位板，再將上面一圈筒節(jié)吊放上去，上、下兩圈筒節(jié)的四條方位母線必須對(duì)正，其偏差不得大于5mm。3）用卡具調(diào)整間隙、錯(cuò)邊量，組對(duì)完成后應(yīng)滿足下列要求： 筒體環(huán)

9、縫對(duì)口錯(cuò)邊量應(yīng)符合以下規(guī)定：表4.3 環(huán)縫對(duì)口錯(cuò)邊量（單位：mm）對(duì)口處鋼材厚度B類(lèi)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量b=20405 組對(duì)后形成的棱角度E，用長(zhǎng)度不小于300mm的直尺檢查，其間隙值應(yīng)不大于s/102mm且不大于5mm。 相鄰?fù)补?jié)A類(lèi)接頭焊縫應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，距離應(yīng)大于鋼板厚度的3倍，且不小于100mm。 筒體分段組焊后，應(yīng)按照排版圖上的方位在各段內(nèi)外壁校準(zhǔn)相隔90°的四條方位母線。4）分段組焊后，應(yīng)滿足下列要求：吊裝段形成后，檢查對(duì)應(yīng)筒節(jié)的周長(zhǎng)及圓度且在誤差范圍內(nèi)。2.3 接管安裝2.3.1 人孔、接管應(yīng)按設(shè)計(jì)文件規(guī)定，以殼體上的四條方位線和基準(zhǔn)圓為基準(zhǔn)劃線開(kāi)孔并進(jìn)行組焊。2.3.2 接管與

10、設(shè)備殼體相對(duì)位置見(jiàn)圖4.7。圖中各種相交或交叉形式的接管均應(yīng)先放樣并做出樣板；其安裝角度也應(yīng)做出樣板，且樣板靠接管一邊的長(zhǎng)度應(yīng)不小于100mm。 a)接管中心線與設(shè)備軸線垂直相交 b)接管中心線與設(shè)備軸線不垂直相交 c)接管中心線與設(shè)備軸線垂直交叉 d)接管中心線與設(shè)備軸線不垂直交叉圖4.7 接管與設(shè)備殼體相對(duì)示意圖（1接管；2殼體）2.3.3 接管的法蘭面應(yīng)垂直于接管中心線，其允許偏差見(jiàn)下表。序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差值1接管法蘭面至設(shè)備外壁距離±2.52設(shè)備開(kāi)口中心標(biāo)高及周向位置接管±5人孔±10液位計(jì)接口±33與設(shè)備不垂直的開(kāi)孔接管的安裝角度安裝角度樣板

11、長(zhǎng)度的1/1004與外部管道連接的法蘭面垂直度或平行度法蘭DN2001.5法蘭DN2002.55液位計(jì)對(duì)應(yīng)接口之間的距離±1.56液位計(jì)對(duì)應(yīng)接口周向位置1.57液位計(jì)對(duì)應(yīng)接管外伸長(zhǎng)度差1.58液位計(jì)法蘭面垂直度0.5D0%注：檢查與設(shè)備不垂直的開(kāi)孔接管安裝角度的偏差是測(cè)量接管與安裝角度樣板之間間隙，D0為法蘭外徑表4.4 設(shè)備接管等允許偏差值(單位：mm)2.3.4 直接焊接于筒體上的法蘭應(yīng)垂直于筒體中心軸線，其允許偏差為法蘭外徑的1%，且不大于3mm。2.3.5 接管法蘭螺栓孔應(yīng)與殼體中心軸線跨中布置，見(jiàn)下圖4.8。圖4.8 法蘭跨中示意圖2.3.6 人孔和接管組合件與殼體組裝時(shí)，

12、應(yīng)先將補(bǔ)強(qiáng)圈套入接管，接管與殼體焊接后再組裝補(bǔ)強(qiáng)圈；補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)緊貼于殼體上；補(bǔ)強(qiáng)圈影響接管焊接時(shí)，可將補(bǔ)強(qiáng)圈預(yù)制成23片，在接管焊接檢查合格后組對(duì)焊接補(bǔ)強(qiáng)圈；開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體變截面交界處的焊接接頭相碰時(shí)，可割除部分補(bǔ)強(qiáng)圈，保留補(bǔ)強(qiáng)圈的寬度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)文件規(guī)定寬度的2/3。2.3.7 補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板等覆蓋的焊接接頭余高應(yīng)磨平。2.3.8 補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)設(shè)信號(hào)孔，信號(hào)孔宜位于補(bǔ)強(qiáng)圈下部，且為M10螺孔；多片組成的補(bǔ)強(qiáng)圈，每片上均應(yīng)設(shè)信號(hào)孔。2.3.9 補(bǔ)強(qiáng)圈焊接后應(yīng)經(jīng)0.4MPa0.5MPa氣壓試驗(yàn)，并涂刷中性發(fā)泡劑進(jìn)行焊接接頭質(zhì)量檢查，無(wú)滲漏為合格。2.4 內(nèi)構(gòu)件的安裝塔內(nèi)固定件組焊一般分為劃線及固定件組焊兩個(gè)步驟。固定件安裝劃線以基準(zhǔn)圓