大型塔式容器現場組裝焊接工法

關鍵詞：大型塔式容器;焊接;工法

0 前言

石油化工、醫藥、煉油等行業中，大型塔式容器安裝是現場施工的難點。由于大型塔式容器設備本體設計參數大，運輸超限，通常都是分片運輸到現場，需要在現場進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場設置預制區預制組裝焊接工藝，筒節和段節的組對焊接、檢測檢驗均可在預制區地面鋪開工作面，形成流水作業，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、環縫、平角縫全部采用機械化自動焊接技術，與手工焊接相比，可以提高焊接質量、加快施工進度、減少作業強度、降低工程成本的效果。

2適用范圍

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

3工藝原理

采用“筒體段節預制，現場吊裝組焊“的組裝工藝，利用機械化自動控制焊接技術，進行現場全方位自動焊，通過焊接工藝鑒定實驗，預選設定焊接工藝規范參數的調整范圍，實際施焊時再進行適時微調，達到優質高速焊接的效果，減少手工焊接作業的人為不確定影響，提高焊接質量、焊接速度、焊接效率，同時降低作業強度。

4工藝過程

4.1施工工藝流程：大型塔式壓力容器現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。工裝夾具的數量根據拼裝筒節數和組裝進度的要求預備。

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

4.2.3預制及組裝焊接

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

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

碳鋼、雙向不銹鋼環縫當壁厚小于等于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;組對前應清除坡口及兩側表面20mm范圍內的油、水、銹等有害雜質。

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

（4）材料復核驗收

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

4.2.4塔式容器本體組裝焊接

（1）根據基礎驗收技術復核數據，進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縫應在底部封頭與第一節筒節組焊完成后施焊;施焊完成后，必須進行塔器的二次找正、找平和基礎二次灌漿，方可進行其他段節的組裝焊接;

（3）根據容器段節外形尺寸和重量，驗算起重機的作業半徑和吊臂長度，核算起重工況。

（4）焊接完成后必須重新復核塔壁高度、筒節水平度、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

接管開孔前應根據圖紙標定的方位、標高、尺寸進行復查，確認無誤后方可開孔、組對、焊接。

4.2.7容器充水試驗、觀測沉降和耐壓試驗

容器應按標準規范要求進行充水試驗和基礎沉降觀測，觀測點每臺至少在四個方向設四個點，并做好過程觀測記錄。

容器的耐壓試驗必須遵循設計圖紙和國家法規、標準的規定要求，試驗前必須編制容器耐壓試驗方案，并按規范要求呈報審核批準后實施。

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、橢圓度等進行最終檢查復驗。

5質量控制

本工法應執行下列質量驗收標準和設計施工圖紙的有關技術要求：

《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程》 ? ? ? ? ? ? ? ?JB/T4709

《承壓設備無損檢測》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?JB/T4730

6安全措施

6.1建立項目施工安全保證體系，嚴格執行職業健康安全管理體系文件的有關要求，落實安全責任制，明確各級人員的職責。

6.2起重工、探傷工、焊工、電工、吊車司機等特種作業人員必須持證上崗。

6.3腳手架搭拆必須制定安全專項搭拆施工方案，必須執行《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2001。

6.4高處作業執行《建筑施工高處作業安全技術規范》JGJ80-1991。

6.5焊接應在通風良好的場所進行，在狹小工作場地焊接時應配置排氣風機。

6.6施工前應辦理動火證，并應得到相關部門的審批后，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。在施工現場的制定地點設置足夠的消防器材，包括消防水桶、消防沙箱、干粉滅火器、并定期檢查。

7環境保護措施

7.1建立項目環境和文明施工管理保證體系，嚴格按環境管理體系文件有關要求，建立環境管理責任制，明確各級人員的職責。

7.2嚴格遵守國家和地方的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對工程材料、設備的堆放管理，對施工、生活垃圾進行分類回收，對廢氣、廢水、油污的排放等進行控制和治理。

7.3合理布置施工場地道路進行硬化，并在晴天經常對施工通行路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。

8效益分析

8.1本工法采用的組裝工藝簡潔，簡潔拼裝及段節組焊均在預制區地面進行，可以合理安排平行作業工序，減少工序搭接的時間，減少高空作業頻率，形成高效的流水作業，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，本科學歷，黑龍江省大慶職業學院機電工程系焊接技術及自動化專業教師，研究方向：焊接結構生產與質量檢測，壓力容器制造與檢驗。