大型塔式容器现场组装焊接工法

关键词：大型塔式容器;焊接;工法

0 前言

石油化工、医药、炼油等行业中，大型塔式容器安装是现场施工的难点。由于大型塔式容器设备本体设计参数大，运输超限，通常都是分片运输到现场，需要在现场进行大量的吊装组装焊接工作。

1 特点

1.1大型塔式容器分片到货采用现场设置预制区预制组装焊接工艺，筒节和段节的组对焊接、检测检验均可在预制区地面铺开工作面，形成流水作业，减少了高空施工的工作量，提高了施工效率。

1.2塔式容器裙座和筒体的主焊缝：纵缝、环缝、平角缝全部采用机械化自动焊接技术，与手工焊接相比，可以提高焊接质量、加快施工进度、减少作业强度、降低工程成本的效果。

2适用范围

“大型塔式容器现场组装焊接工法“适用于冶炼、石油化工等行业大型塔式容器设备分片到货的现场组装焊接施工。

3工艺原理

采用“筒体段节预制，现场吊装组焊“的组装工艺，利用机械化自动控制焊接技术，进行现场全方位自动焊，通过焊接工艺鉴定实验，预选设定焊接工艺规范参数的调整范围，实际施焊时再进行适时微调，达到优质高速焊接的效果，减少手工焊接作业的人为不确定影响，提高焊接质量、焊接速度、焊接效率，同时降低作业强度。

4工艺过程

4.1施工工艺流程：大型塔式压力容器现场组装焊接工艺流程.

4.2操作要点

4.2.1工装夹具的制作：工装夹具包括鞋型卡、“圆孔方块”，插销（圆销和扁销）和刚性弧度板。工装夹具的数量根据拼装筒节数和组装进度的要求预备。

4.2.2基础验收：基础验收主要是复核地脚螺栓形位偏差，和高度偏差，基础平面平整度和纵横轴线中心偏差在允差范围内。

4.2.3预制及组装焊接

（1）坡口角度及组对间隙：若设计图纸没有要求，可根据焊接工艺技术条件选择坡口与组对间隙。

碳钢纵缝当壁厚12-25mm时，一般采用45°-50°V型坡口，当壁厚大于25mm时，一般采用对称40°-50°X型坡口，组对间隙4-6mm。

碳钢、双向不锈钢环缝当壁厚小于等于20mm时，一般采用45°-50°单V型坡口，组对间隙0.5-1.5mm，当壁厚大于20mm时，一般采用对称K型坡口，坡口角度40°-50°，组对间隙1.0-2.5mm。

（2）坡口检查与反变形量：坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷;组对前应清除坡口及两侧表面20mm范围内的油、水、锈等有害杂质。

（3）纵缝抑制焊接变形的刚性弧板点焊，当板厚大于等于25mm时，控制反变形量为2.5-3.5mm，当板厚小于25mm时，控制反变形量为2.0-3.0mm。

（4）材料复核验收

裙座板、塔壳板的材料复验内容主要是材质、表面质量和外形几何尺寸，其中的滚圆弧度检验使用自制的内外弧度样板测量其间隙值满足规范要求为合格。

4.2.4塔式容器本体组装焊接

（1）根据基础验收技术复核数据，进行塔器裙座吊装就位，一次找平找正;

（2）塔器裙座与底部封头环缝应在底部封头与第一节筒节组焊完成后施焊;施焊完成后，必须进行塔器的二次找正、找平和基础二次灌漿，方可进行其他段节的组装焊接;

（3）根据容器段节外形尺寸和重量，验算起重机的作业半径和吊臂长度，核算起重工况。

（4）焊接完成后必须重新复核塔壁高度、筒节水平度、塔壁局部凸凹度（焊缝处）、塔壁周长、塔壁椭圆度和塔体直线度。

4.2.5顶部元件就位组对焊接

顶部元件就位后，用水平尺进行找正找平，组对焊接采用焊条电弧焊。

4.2.6塔体接管、支耳的安装

接管开孔前应根据图纸标定的方位、标高、尺寸进行复查，确认无误后方可开孔、组对、焊接。

4.2.7容器充水试验、观测沉降和耐压试验

容器应按标准规范要求进行充水试验和基础沉降观测，观测点每台至少在四个方向设四个点，并做好过程观测记录。

容器的耐压试验必须遵循设计图纸和国家法规、标准的规定要求，试验前必须编制容器耐压试验方案，并按规范要求呈报审核批准后实施。

4.2.8交工验收

塔式容器耐压试验合格后，必须对容器的直线度、椭圆度等进行最终检查复验。

5质量控制

本工法应执行下列质量验收标准和设计施工图纸的有关技术要求：

《钢制塔式容器》                        JB4710

《钢制压力容器》                        GB150

《钢制压力容器用封头》                  JB/T4746

《钢制压力容器焊接工艺评定》            JB/T4708

《钢制压力容器焊接规程》                JB/T4709

《承压设备无损检测》                    JB/T4730

6安全措施

6.1建立项目施工安全保证体系，严格执行职业健康安全管理体系文件的有关要求，落实安全责任制，明确各级人员的职责。

6.2起重工、探伤工、焊工、电工、吊车司机等特种作业人员必须持证上岗。

6.3脚手架搭拆必须制定安全专项搭拆施工方案，必须执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。

6.4高處作业执行《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-1991。

6.5焊接应在通风良好的场所进行，在狭小工作场地焊接时应配置排气风机。

6.6施工前应办理动火证，并应得到相关部门的审批后，方可动火;氧气乙炔等易燃易爆气瓶的放置必须符合安全，可靠的原则。在施工现场的制定地点设置足够的消防器材，包括消防水桶、消防沙箱、干粉灭火器、并定期检查。

7环境保护措施

7.1建立项目环境和文明施工管理保证体系，严格按环境管理体系文件有关要求，建立环境管理责任制，明确各级人员的职责。

7.2严格遵守国家和地方的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备的堆放管理，对施工、生活垃圾进行分类回收，对废气、废水、油污的排放等进行控制和治理。

7.3合理布置施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

8效益分析

8.1本工法采用的组装工艺简洁，简洁拼装及段节组焊均在预制区地面进行，可以合理安排平行作业工序，减少工序搭接的时间，减少高空作业频率，形成高效的流水作业，提高项目法施工的管理水平。

作者简介：

王立平（1979- ），男，汉族，黑龙江望奎人，本科学历，黑龙江省大庆职业学院机电工程系焊接技术及自动化专业教师，研究方向：焊接结构生产与质量检测，压力容器制造与检验。