濕法脫硫吸收塔安裝過程控制

摘要: 為了保證火力發電廠濕法脫硫吸收塔內部結構件和外部連接管道安裝質量，闡述了煙氣脫硫工程吸收塔施工過程中垂直度、各定位尺寸及焊接變形的有效控制過程，保證了吸收塔的安裝質量，延長了吸收塔的使用壽命。

關鍵詞: 脫硫吸收塔;質量控制;安裝

濕法脫硫的吸收塔罐體通常由底梁、底板、罐體、塔頂、進出口煙道及內部支撐等組成，材質全部為Q235B?？紤]到煙氣處理后對吸收塔的腐蝕性，罐體及內部結構件在安裝、打磨結束后要進行全面襯膠處理，煙氣進口段短節內襯材質多為不銹鋼板，罐體根據設計布置多道環形加強筋，塔頂為錐段法蘭接口。為保證吸收塔與塔外進出口煙道、工藝管道的正確連接及罐體自身的力學要求，在吸收塔施工安裝過程中，如何通過有效的安裝和焊接工藝來控制、減少安裝過程中的誤差和變形，保證吸收塔各部的幾何尺寸及垂直度顯得尤為重要。

1.底梁和底板安裝過程的控制

1.1底梁的安裝(以植筋螺栓固定底梁的吸收塔為例)

底梁采用3次澆灌的方式完成。首先對土建基礎進行檢查(內容包括基礎的縱橫中心線、水平度、標高、預埋地腳螺栓位置、環形底梁剪力件預埋孔位置等)，確認各項尺寸符合要求后，將環形底梁放置于基礎臨時組合支架上進行找正對接。在找正時，應以吸收塔縱橫中心線為基準，找好環形底梁的相對位置，測量其直徑及橢圓度符合規范要求后進行焊接，然后進行剪力件的焊接，焊后應檢查環形底梁平整度及橢圓度偏差不超過5 mm，超過偏差的部位必須進行校正，最后安裝在規定的標高處。

在次梁安裝時，根據次梁的布置圖在基礎表面劃出次梁安裝中心線，確定植筋螺栓的位置，再鉆孔植筋、安放墊鐵，然后通過三層不同厚度調整墊板將墊鐵調整到同一標高(偏差為±2 mm)，各層墊板之間用點焊固定。當植筋強度滿足規定的要求時，旋緊螺母固定墊鐵，將各道次梁放置于安裝位置，在找正相互之間的間距及水平度后進行拼接。在焊接完成并驗收合格后，可以進行二次灌漿，環形底梁下用H一40或GROuTc高度無收縮灌漿料，次梁下灌漿料為C30細石混凝土。

1.2底板安裝的控制

吸收塔底板是塔內受水壓最大的地方，也是受漿液擾動最大的地方，底板厚度又相對較薄，因此控制好底板的安裝誤差和焊接變形引起的底板“局部隆起”(即底板與二次灌漿層間間隙過大，底板受力后產生較大變形，會引起防腐層破裂、剝落)是底板安裝的一個重點。

底梁二次灌漿完成后，需進行復核，對誤差超出標準的局部應用水磨石機進行處理，整個基礎平面度不超過3mm。驗收合格后，底板按照編號放入相應位置，各板間留出規定間隙，并在各塊板中部放置重物控制變形。為消除由溫差(夏季時陽光能直射的施工現場地表早晚溫差能達到40℃以上)導致的熱脹冷縮引起的偏差，底板的點焊固定及焊接工作應安排在一天中氣溫較高的時段進行。

1.3底梁和底板的焊接變形控制

1.3.1底梁的焊接控制

在環形底梁及次梁焊接時，各道焊口在焊接前要預留出反變形量(可在正式焊接前進行試焊確定，一般比水平面高出8～10mm以防止焊接折扣現象，要求各道焊口均為60°V型對接坡口，對口間隙為3 mm，每條焊縫不能一次填滿，應分層焊接。然后，將底梁、次梁下緣與墊鐵接觸的角焊縫焊接，角焊縫高度為10mm為保證次梁與環形梁底之間不產生過大的拉伸應力而造成環形底梁橢圓度超標，環形底梁與次梁之間的焊縫應最后焊接。在所有焊口焊接完成后，均要打磨光滑并與母材平齊，環形底梁焊縫需要進行100%超聲波檢查。

1.3.2底板的焊接控制

在底板焊接時，應特別注意焊接順序，防止產生過大的焊接變形，要求平整度(局部隆起)≤3mm。焊接原則是先焊接橫向焊縫，再焊接縱向焊縫，并從中間依次向外焊接。焊接順序如圖1所示。

縱向焊縫:⑻→⑼→⑽→⑾→⑿→⒀→⒁

為減少焊接高溫引起的變形，宜選取焊接溫度較低的二氧化碳氣體保護焊進行底板的焊接。各底板之間的對接焊口為V型坡口，要求對口間隙為3～5mm，施焊時要焊透并與底梁同時焊接在一起;焊接結束后，應對底板進行10%超聲波檢查，Ⅱ級為合格;對焊口進行100%著色檢查，I級為合格。

2.罐體和罐頂的安裝控制

2.1簡體和罐頂的組合安裝

吸收塔筒體在組合平臺上進行每層簡體組合時，要求組合平臺整體平整度≤2 mm，平臺加固應牢固可靠。組合平臺搭設完畢后，在平臺上劃線并焊限位點(尺寸誤差為±1 mm)。

2.1.1吸收塔筒體組合幾何尺寸控制

吸收塔設備由制造廠加工成片狀半成品部件運到現場后，經檢查驗收合格才能進行施工。吸收塔筒體組合在吸收塔組合平臺上進行，組合前為有效控制單層筒體的尺寸誤差，需先在組合平臺上用槽鋼制作一個拆分的筒體內模，筒體組合時將每一片半成品按編號緊密貼靠到內模上，將拼縫點焊牢固后即可進行焊接，每層筒體的豎向焊縫僅焊到距邊緣200mm處，以便于對接焊口時調整。焊接完成后進行測量，內容包括周長、直徑、垂直度、筒體上面水平度，要求:隨圓度(直徑)

2.1.2吸收塔筒體安裝控制

吸收塔簡體安裝應由下至上順序進行。吸收塔第一層要在底板上進行組合，其余各層均在組合平臺上進行。每層簡體組合完畢后，經測量符合要求，再吊至筒體上進行安裝。筒體安裝工序包括對口、測量、點焊、測量、焊接再測量、內壁打磨、著色檢查。測量內容包括直徑、垂直度、簡體上平面水平度和殼體中心偏移。

測量標準為:橢圓度(直徑)±l‰;上下兩層內周長偏差<6mm;上下口水平度<1.5mm;垂直度

2.1.3吸收塔內部管道及梁安裝的控制

濕法脫硫吸收塔內部管道及梁主要包括:擾動管、氧化空氣分隔管、噴淋母管及除霧器梁。這些部件在吸收塔安裝中所占的工作量較小，往往忽視其安裝過程對筒體尺寸變形的影響，特別是管徑較大的管道因現場施工條件往往由多節管道對接而成，在實際施工中如不有效控制，多道焊縫的累積焊口收縮將嚴重影響筒體的最終質量。在貴州納雍二發電廠#2吸收塔施工中，1~5層各項安裝誤差都在10mm以內，在安裝完氧化空氣分隔管道后，筒體產生了較大的變形，變形后的數據如表一所示:

由上表分析，在管徑為1200mm的氧化空氣分隔管與塔壁連接的270°向內偏差最大，與其垂直的180°方向向外偏差最大。為減少塔內管道及梁的安裝對筒體的變形影響，在塔內管道及梁的施工中應盡量減少管道的對口焊縫數量，不可避免焊縫焊接前應進行剛性加固后再進行焊接。

2.1.3吸收塔筒體加強筋安裝吸收塔筒體通常為環形加強筋，加強筋的安裝隨簡體安裝同步進行。加強筋安裝覆蓋筒體焊縫的地方，必須在焊縫檢查合格后才能進行。

2.1.4罐頂安裝吸收塔罐頂為散件供貨，在現場進行組裝。組合后，吊至吸收塔頂處與筒壁焊接。

2.2吸收塔塔壁焊接控制

吸收塔塔壁的焊接也是影響吸收塔質量的一個重要因素，合理的布置焊工，能夠有效地提高焊接效率，保證焊接質量。焊接時應采用焊接電流小于150A、短電弧、高焊速，運條至熔合線時應有適當停留，以免產生未熔合缺陷，焊接參數見表2。

塔壁縱焊縫焊接時，由于每層塔壁由6多塊塊弧板組成，每道縱焊縫布置1名焊工進行焊接。因此，要求各焊工步調一致，焊接電流、焊接電壓、焊接速度的差異不大于10%。塔壁兩端各留有200mm縱焊縫不焊接，待吊裝就位、調整完對口尺寸及平整度后再進行焊接。在塔壁各層之間環向焊縫焊接時，必須在該焊縫上下兩側的縱焊縫全部焊接完畢后才能進行。焊接時，要準備4～8名焊工。準備4名焊工時，每名焊工的起點分別布置在0°、90°、180°270°處;準備8名焊工時，每名焊工的起點分別置也應對稱布置。由于吸收塔直徑較大，焊接環焊縫時需要準備多4名以上焊工，以便保證焊工均勻布置、對稱焊接。幾名焊工應沿同一方向分段焊接，要求步調一致，焊接電流、電壓、速度差異不大于10%:

a.在焊接前把焊縫進行大分段，每段500mm左右;

b.每一大段時，焊工要將此段分成3等份，采用逆向分段跳焊法焊接;

c.第二遍的焊接方向、順序應與第一遍相反，接頭要錯開50 mm以上;

d.環焊時坡口上側溫度要高于下側，因此在坡口上側施焊時，要正確掌握焊條角度，避免發生咬邊現象，而且對每層焊道上焊渣要徹底清除;

e.焊接中要注意焊道的始端和終端的焊接質量，始端采用后退起弧法，終端應將焊坑填滿;

f.縱向焊縫應延至環縫的中心，接頭打磨光亮圓滑，以便與環焊縫焊接;

g.2個焊工相匯集的接頭要搭好，先焊的始端要稍低，后焊的焊工要注意該段重熔，以保證焊縫飽滿，成型美觀;

h.每層焊接完畢后，應認真清理焊道內的焊渣及飛濺物，并用砂輪機將焊瘤打磨到與焊層齊平后，方可進行下一層焊接;

i.嚴禁在坡口外面引弧、熄弧，引弧必須在坡口內進行;滅弧要注意填滿弧坑，以免發生弧坑裂紋。

3.煙氣進出管道接口和所有開孔安裝控制

吸收塔開孔接口位置的準確性關系到以后煙道、管道能否順利安裝。因此，在開孔前，首先根據開口尺寸制作1個模板，然后在塔體上開孔的準確位置劃出切割線，并經技術負責人確認無誤后，才能切割開孔并打磨平整，安裝管道接口及管道接口結構支架。吸收塔進口煙道外側為Q235B鋼煙道，內材質為1.4529進口不銹鋼板，其焊接工藝與其它焊接工藝不同，焊工必須是經過外方專家培訓后才可以上崗，并且在外方專家指導下進行施工，焊材也使用專用焊條。

4吸收塔內壁打磨控制

由于含有so2和so3的濕煙氣對吸收塔內有腐蝕作用，影響到設備的使用壽命及工作效率。因此，必須對吸收塔內壁表面進行防腐處理，通常采用襯橡膠或做玻璃鱗片涂層等處理方式，而且在做襯膠前必須對吸收塔內壁表面進行打磨處理。在吸收塔焊接完畢后，對焊縫進行打磨時，必須將焊縫打磨平整、光滑、無毛刺:

a.角焊縫必達到光滑過渡，用手摸無扎手的感覺;

b.金屬表不得有焊接飛濺物，不得有尖銳、凸起;

c.金屬面不得有超過深1 mm的凹坑，對于凹坑應進行焊接補焊后再打磨平滑;

d.焊縫打磨平滑后，其焊縫度必須滿足圖紙要求，不符合圖紙要求的應補焊到設計值后再重新打磨;

e.打磨質量必須符合襯膠或涂層的施工要求。

5結束語

在貴州納雍二電廠(四臺)、貴陽電廠(兩臺)等多個電廠的脫硫工程中，通過上述的一系列有效的施工控制，每層組合尺寸(其中包括橢圓度、上下兩層內周長偏差、上下口水平度、垂直度等)都符合施工規范要求。表明該安裝過程控制確實取得了一定的效果，保證了安裝質量。