萃取塔制作中塔盘水平度偏差的处理措施

1萃取塔制作中塔盘水平度偏差的处理措施摘要：萃取塔在制造过程中出现了筒体直线度局部超标和塔盘支撑梁、支承环整体水平度超标的现象。本文通过对出现的质量问题进行分析，提出根据制造过程的特点分别在筒节制作、筒节组对、焊接、支承环安装等过程进行控制，保证筒体的直线度、园度及垂直度，达到保证塔盘的水平度和设备的整体质量。关键词：萃取塔塔盘水平度偏差处理措施1.设备结构简述该塔的工作压力为常压，工作介质为强氧化剂。塔高42m，塔体直径Φ4500/Φ5200，塔内由支承环、支承梁及塔板组成53层塔盘。其材质为0Cr18Ni10Ti，总重量105t。2.制造过程中存在的主要问题1)筒体直线度局部超标。2)塔盘支撑梁、支承环整体水平度超标。3.原因分析1)直线度超标是焊工在小筒节施焊过程中，没有按照单节组对完后，在立焊位置先采用氩弧焊将纵缝坡口焊一道，其余焊道在环缝组对完后，在转胎上完成焊接顺序，造成焊接应力集中，导致在大筒体组对时，径向出现10mm的缝隙，采取强行组对，整体焊接后变形较大，由此产生了较大的焊接变形。2)塔盘支撑梁、支承环水平度超标是支承环划线存在误差和支承环与加强筋焊接前没有加焊，整圈焊接时炸裂未采取补救措施而形成。4．解决办法4.1筒节预制控制4.1.1划线、下料控制：1)为了控制下料尺寸，下料划线时，必须根据板料尺寸和排版图要求，设专人专尺，日温差较大时宜在上午10时之前量尺划线，以缩小温差对尺寸的影响。2)依照排版图标注的0°线，在划线时将每块板上的0°线标出，并由筒体内壁引至外壁，作为组对筒体时的基准方位线。3)使用油性笔（极细端）划出每块板的中心线、切割线、检查线。4)使用等离子割枪沿线外2mm（留线）切割下料。5)刨边机加工坡口。刨边机加工时，应严格控制板面的长度允差+1mm、0，宽度允差±0.5mm，对角线允差不大于2mm。6)为了保证塔盘的水平度，在筒体下料时，在下封头往上的第2节筒体距离边线（长边）200mm划一根平行线，钢板卷圆后该线应在筒体内壁，并用样冲标记。该基准线将作为第1层塔盘支承环安装定位线和532层支承环间距的基准线。4.1.2卷板控制在三辊卷板机上卷制半园弧板，按照压头→分次卷制→样板检验→成形的工序进行。弧形样板弦长为1500mm，样板与弧板之间的间隙不应大于0.5mm。4.2筒节组对控制4.2.1小筒节组对控制1)在组对前，将两半园弧板立放于组对平台上拼装找园，检查每节筒体的上下两端面是否垂直于筒体轴线。2)找圆时，用样板检查，样板与筒节园弧1500㎜贴合的间隙不应大于0.5mm。3)筒体的圆度符合规范要求后，纵缝不留间隙，将两半圆弧组对，点焊。在拼接中，尽量不采取强行的方法，保证筒体在自由状态下组对。4)组对完后，每道纵缝点焊固定外弧加强板三块。5)固定外弧加强板点焊完后，将胀圈放入筒节内，调整胀圈顶紧螺栓，用样板检查园度，调整胀圈顶紧螺栓使筒节的圆度在规范要求范围内。6)为了防止在筒节间组对中点焊炸裂和筒节变形，胀圈调整好后，按照焊接工艺要求用氩弧焊将对接纵缝坡口侧焊一遍。4.2.2大筒节组对控制4.2.2.1第1大段组对控制4.2.2.1.1裙座段组对控制1)组对前,用盘尺测量需组对筒体和封头的上下端周长,保证需组对筒体端的周长的允许偏差为0~3mm内。2)将周长相差在允许范围内且已调整好园度的小筒节置于组对平台,在封头顶端的中间位置焊接一个吊耳,将封头吊到第一节(置于组对平台)对口环座胀圈支架吊装抱箍十字扁担Φ45002t千斤顶支架组对平台胀圈筒体图1分段组对示意图3上,符合要求后,环缝不留间隙，尽量不采取强行的方法，筒体在自由状态下，将封头与第一节筒体组对、点焊，组成封头段。3)将已组对封头段吊离组对平台,待用。4)将已制作好的裙座吊到组对平台上;5)将已组对的封头段翻边,封头端朝下；6)在第一节筒体上焊接四个吊点，用十字扁担吊具将第一小段吊到裙座上，在组对过程中，筒体上端面与裙座底环距离按周长分为12等份进行测量，允许误差2mm，符合规定要求后，将第一小节与裙座组对、点焊，组成裙座段。吊离组对平台待用。4.2.2.1.2直边段的组对将周长相差在允许范围内且已调整好园度的小筒节置于组对平台,在第二节筒节上焊接四个吊耳,用十字扁担吊具将第二节筒节吊到第三节(置于组对平台)上,找准二节筒体的0°线,拉线测量偏差1mm。符合要求后,环缝不留间隙，尽量不采取强行的方法，筒体在自由状态下，将两小节筒体组对，点焊。4.2.2.1.3第一小段的组对1)将组对好的二节筒体与已置于组对平台的裙座段组对，环缝不留间隙，尽量不采取强行的方法，筒体在自由状态下，将两段筒体组对，点焊。2)组对完成后，吊到滚轮架上将组对的环焊缝按照焊接规程焊接。4.2.2.1.4第二小段的组对控制按照4.2.2.1.2组对方法及措施组对第二小段的四节筒节。4.2.2.1.3第1大段节间的组对(1)二小段分段组对、焊接完成后，将其中裙座段放置在滚轮架上，并在其另一端放置一组滚轮架，采用钢丝找正其与前一组滚轮架的中心和水平高度。用8m龙门吊和30t吊车配合作业将另一小段吊到后一组滚轮架上。将二小段卧式组对成第1大段节。用激光准直仪找中心，通过调整转胎水平及垂直方向的位置，使两小段筒体的轴线位于同一条直线。当环缝间隙不均时，在筒体外园周点焊纵向加固板，控制纵向收缩变形。其调整方法：激光准直仪安装在裙座中心部位，以筒体的首尾两中心点为基准，校正激光束，然后观测激光束在筒体中部中心板上的投影偏差，对中间两组转胎作相应调整，使中部中心点与激光投影点相重合。此时筒体的实际轴线即呈一条直线。施焊过程中随时观测轴线的变化，可用先、后焊接的方法纠正其偏差。(2)组对完成后，在滚轮架上将组对的环焊缝按照焊接规程焊接。(3)焊接完成后，拆除胀圈。4.2.2.2第2大段节组对此大段分为二小节组对。小节之间的组对按照4.2.2.1.2组对方法及措施。大节之间的组对按照4.2.2.1.4组对方法及措施。44.2.2.3第1大段与第2大段组对第1大节与第2大节组对按照4.2.2.1.4组对方法及措施。组对完成后，在滚轮架上将组对的环焊缝按照焊接规程焊接。4.2.2.4第3大段节组对按照4.2.2.1.3组对方法及措施。此大段分为二小节组对。小节之间的组对按照4.2.2.1.2组对方法及措施。大节之间的组对按照4.2.2.1.4组对方法及措施。第3大段节与变径段相连接，注意控制该处环缝的错边。4.2.2.5第3大段与第1、2大段组对第3大段与第1、2大段组对按照4.2.2.1.4组对方法及措施。组对完成后，在滚轮架上将组对的环焊缝按照焊接规程焊接。4.2.2.6第4大段节组对筒节与上封头组对按照4.2.2.1.1第2条组对方法及措施。筒节与筒节组对按照4.2.2.1.2组对方法及措施。4.2.2.7第4大段与第1、2、3大段组对第4大段与第1、2、3大段组对按照4.1.2.2.1.4组对方法及措施。组对完成后，在滚轮架上将组对的环焊缝按照焊接规程焊接。4.3焊接控制1)内侧（开破口面）氩弧焊焊一遍（打底），手工焊填充至距离钢板表面3mm，然后采用氩弧焊盖面.2)外侧（开破口背面）采用碳弧气刨清根（清渣、打磨至见到材料金属本色），MIG焊焊一遍，埋弧自动焊焊接（局部不能采用埋弧自动焊焊接，可采用手工焊接）盖面。3)由焊接施工员根据筒体组对直线度和环缝的间隙等情况,确定焊接的环焊缝的焊接顺序。4.4支承环安装控制4.4.1支承环定位线控制1)定位线的标定是支承环安装的头道关键工序，为了准确地划出53层支承环的安装定位线（基准线），采取“轴线投影校正法”。即在塔体的中心拉一根φ0.5mm钢丝作为塔体的轴线。在钢丝上挂吊线锤，旋转塔体，每间隔45°，利用线锤在塔内壁标出一根塔体轴线的投影线，以此8条平行线为基准分别校验与53层支承环的安装定位线的垂直度，以保证每圈定位线所在的平面均垂直于塔体的轴线。2)由专人负责划支承环定位线，避免出现划线误差，并设专职的检验员进行检验。3)合格后，再组对、点焊支承环。4)支承环焊接前，对支承环点焊位置加焊，防止点焊炸裂而产生变形。5)按照焊接规范工艺要求进行焊接。4.4.2支承环安装控制当53层支承环安装焊接完成后，竖立塔体。以支承环为基准，利用5同一块样板（靠模）安装各层支承梁，以保证53层支承梁的主梁及支梁的安装尺寸均符合设计值。5.结语：在制作此类设备时，必须从设备下料开始控制，特别是组对和焊接关键工序要从严控制。设备单节筒节组对后，先将筒节纵焊缝底部焊接一遍是为了防止产生吊装变形和焊接变形。其环缝和纵缝的中间、盖面焊待每3~4节筒节组对成小节后，在滚轮架上焊接。由于筒节间有胀圈支撑和筒节之间互相拉住，使筒节形成半刚性状态，在一定程度防止焊接变形和大筒体组对时有一定的调节余量，保证筒体的直线度。因此，整体组装Φ5000㎜以下，高度40m或以上的塔类设备，通过严格控制塔体的圆度、直线度、垂直度保证塔盘的平面度。合理设计分节和组对顺序，正确选择焊接规范和焊接顺序预防和减少变形。第一大段节：φ4500/5200×42000萃取塔分段示意图1290012600118324850650064005800680066005232第二大段节：第三大段节：第四大段节：第2小段：第3小段，第4小段：第5小段：第6小段：123456789101112131415161718192021222324252627第1小段：