石油物探
主办单位:中国石化石油勘探开发研究院
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塔类设备安装质量控制的探讨
 摘要:塔类设备作为化工厂的一种主要设备,因其体积大,重量重,在安装过程中施工难度大,施工质量的好坏严重影响设备的使用。本文以某化工厂一填料塔为例,探讨在化工企业中塔设备安装的几个重要的质量控制点。

  关键词:塔 安装 质量控制

  塔设备安装要求高,难度较大,只有控制好施工的每一环节才能保证最终的安装质量,文中所提的塔为溶济回收的精馏塔,塔体尺寸Φ1600*16492,材质为304,设计压力:0.15MPa,温度为:120°。

  一、设备安装前的检查

  安装施工前,塔基础(包括其它预制构件)须经正式交接验收。基础施工单位应提交质量合格证明书、测量记录及其它施工技术资料;基础上应明显地画出标高基准线、纵横中心线,相应的建筑物上应标有坐标轴线;设计要求作沉降观测的基础,应有沉降观测水准点。预埋地脚螺栓孔中心位置,深度,孔壁铅垂度等符合要求。检查塔体和内件的名称、类别、型号及规格是否正确,外形尺寸及数量、塔体的管口方位是否正确,外观有无变形,破损及锈蚀情况并做好设备验收记录。

  二、塔设备的安装质量控制

  1、预埋地脚螺栓

  在加工地脚螺栓时,应留有足够长的与螺纹部分同直径的光杆长度以保证地脚螺栓能顺利穿过定位模板。定位模板 0°、90°、180°、270°必须正确,保证螺栓跨中均布。地脚螺栓在预埋前应与螺母试配,并在施工过程中保护好丝扣部分。地脚螺栓定位确定后应将地脚螺栓立即与周围钢筋点焊牢固。在施工过程中应采取措施保证地脚螺栓垂直度,外露长度等。

  2、塔体的安装质量控制

  未经设计批准,不得在塔上焊接吊耳、临时支承件等附加物;附加物的焊接工作应符合设计规定;不得以塔体管口代替吊耳进行吊装,吊装时要根据吊装方案进行作业,作业前检查吊具等是否符合要求。

  因塔设备的体积庞大,需分段运送到施工场工现场组焊,直径大的封头或筒体(节)组装后,应采取临时加固措施,以防变形。组焊需要注意组装对接环焊缝时,不应采用十字焊缝,焊缝与相邻筒节纵焊缝距离应大于3倍壁厚,且不小于100毫米。多层焊接的焊缝,层间应进行检查。对要求控制层间温度的焊缝,层间温度应预检查,确保其符合工艺要求。应逐层进行外观检查;缺陷消除后方可继续焊接。

  塔组装焊接后,应对其焊接接头进行外观检查,外观检查应符合:焊缝在进行外观检查前,应将妨碍检查的渣皮、飞溅清理干净。角焊缝的焊角高度应符合设计规定,其外形应平缓过渡,表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,咬边深度不得大于0. 5毫米。

  3、塔内件的安装质量控制

  填料支承结构安装后应平稳、牢固; 通道孔径及孔距应符合设计要求,孔不得堵塞;

  安装后的水平度(指规整填料)不得超过2D/1000,且不大于4毫米。

  三、设备安装后的检查

  塔安装完毕后,均应进行清扫,清除内部的铁锈、泥砂、灰尘、木块、边角料和焊条头等杂物;对无法进行人工清扫的设备,可用蒸汽或空气吹扫,但吹扫后必须及时除去水分;对因受热膨胀可能影响安装精度及损坏构件的塔,不得用蒸汽吹扫,忌油塔的吹扫气体不

  得含油;清扫检查合格后,及时进行封闭,并填写“清理、检查、封闭记录。

  1、塔的找正与找平

  塔的找正与找平应按基础上的安装基准线(中心标记、水平标记)对应塔上的基准测点进行调整和测量;调整和测量的基准确定如下:

  1)塔支承(裙式支座、耳式支座、支架等)的底面标高应以基础上的标高基准线为基准。

  2)塔的中心线位置应以基础上的中心划线为基准。

  3)塔的方位应以基础上距离最近的中心划线为基准。

  4)塔的铅垂度应以塔的上下封头切线部位的中心划线为基准。

  塔体找正的补充测点宜在下列部位选择: 主法兰口、塔体铅垂的轮廓面、在绝热的塔体上同一水平面互成90°的两个方位上,引出上、中、下三个测点件,各测点件必须通过塔中心轴线,且有测量标记。

  找正与找平应在同一平面内互成直角的两个或两个以上的方向进行,高度超过20米的塔,为避免气象条件影响,其铅垂度的调整和测量工作应避免在一侧受阳光照射及风力大于4级的条件下进行,塔体找平时,应根据要求用垫铁(或其它专用调整件)调整,不应用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法进行调整。紧固地脚螺栓前后,塔的允许偏差均应符合设计要求的规定,塔找铅垂度的同时,应抽查塔盘或支持圈的水平度,其水平度偏差塔盘应符合设计要求的规定,超过上述规定时要调整塔的铅垂度,使铅垂度与水平度均符合规定。

  2、垂直度的测量

  以该塔为例,塔高16.492m,垂直度允差0.1%,实测结果如下图所示,实测值在设计要求范围内。

  图1

  3.3、塔设备试压的质量控制要求

  塔类设备的压力试验包括耐压试验和气密性试验。耐压试验用以验证塔无宏观变形(局部膨胀、延伸)及泄漏等各种异常现象。耐压试验的同时,应在设计压力下对塔进行严密性检测,以验证塔无微量渗透。

  水压试验应在环境温度5℃以上进行,否则应有防冻措施。对塔设备钢材有冷脆倾向者,应根据其冷脆温度确定试验介质的最低温度,以防胞裂。水压试验时,塔外壁应是干燥的。对低压大型塔,试验时应防止因温度骤变或塔体泄漏引起塔内产生负压的情况发生。奥氏体不锈钢制塔用水进行试验时,应采取措施,防止氯离子腐蚀,否则应限制水中氯离子含量不超过25ppm。塔充满水,待塔壁温度与试验水温大致相同时,缓慢升压到规定实验压力,停压30分钟,然后将压力降到设计压力至少保持30分钟,对所有焊缝和连接部位进行检查,无可见的异常变形,无渗漏,不降压为合格。

  气压试验时所用气体为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体;对要求脱脂的塔,应用无油气体,气体温度不得低于15'C。压力应缓慢上升至规定试验压力的10%,保持10分钟,然后对所有焊缝和连接部位进行初次泄漏检查,合格后,继续缓悦升压到规定试验压力的50%,其后按每级为规定试验压力的10%的级差,逐级升压到规定试验压力,保持10分钟,然后将压力降到设计压力至少保持30分钟,对所有焊缝和连接部位进行检查,无可见的异常变形、无泄漏、不降压为合格。另外对设计要求在基础上作水压试验且容积大于100m3的塔,压力试验同时,在充水前、充水时、充满水后、放水时、尚应按预先标定的测点作基础沉降观测,详细记录基础下沉和回升情况,并填写“沉降观测记录”。

  3.4 压力试验

  压力试验结果如下图所示,设备无渗漏,无变形,符合设计要求。

  图2

  4、结论

  大型塔类设备安装的难度大,施工工艺复杂,程序性强,涉及吊装,焊接,组装等技术,技术门类多只有通过合理的安排,在施工中严格按照施工方案进行才能保证塔的安装质量,按时完成施工任务。

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