摘要: 為了保證火力發(fā)電廠濕法脫硫吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和外部連接管道安裝質(zhì)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(zhì)量，延長(zhǎng)了吸收塔的使用壽命。

關(guān)鍵詞: 脫硫吸收塔;質(zhì)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(jìn)出口煙道及內(nèi)部支撐等組成，材質(zhì)全部為Q235B?？紤]到煙氣處理后對(duì)吸收塔的腐蝕性，罐體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)件在安裝、打磨結(jié)束后要進(jìn)行全面襯膠處理，煙氣進(jìn)口段短節(jié)內(nèi)襯材質(zhì)多為不銹鋼板，罐體根據(jù)設(shè)計(jì)布置多道環(huán)形加強(qiáng)筋，塔頂為錐段法蘭接口。為保證吸收塔與塔外進(jìn)出口煙道、工藝管道的正確連接及罐體自身的力學(xué)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(duì)土建基礎(chǔ)進(jìn)行檢查(內(nèi)容包括基礎(chǔ)的縱橫中心線、水平度、標(biāo)高、預(yù)埋地腳螺栓位置、環(huán)形底梁剪力件預(yù)埋孔位置等)，確認(rèn)各項(xiàng)尺寸符合要求后，將環(huán)形底梁放置于基礎(chǔ)臨時(shí)組合支架上進(jìn)行找正對(duì)接。在找正時(shí)，應(yīng)以吸收塔縱橫中心線為基準(zhǔn)，找好環(huán)形底梁的相對(duì)位置，測(cè)量其直徑及橢圓度符合規(guī)范要求后進(jìn)行焊接，然后進(jìn)行剪力件的焊接，焊后應(yīng)檢查環(huán)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(jìn)行校正，最后安裝在規(guī)定的標(biāo)高處。

在次梁安裝時(shí)，根據(jù)次梁的布置圖在基礎(chǔ)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(diào)整墊板將墊鐵調(diào)整到同一標(biāo)高(偏差為±2 mm)，各層墊板之間用點(diǎn)焊固定。當(dāng)植筋強(qiáng)度滿足規(guī)定的要求時(shí)，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(jìn)行拼接。在焊接完成并驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行二次灌漿，環(huán)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(xì)石混凝土。

1.2底板安裝的控制

吸收塔底板是塔內(nèi)受水壓最大的地方，也是受漿液擾動(dòng)最大的地方，底板厚度又相對(duì)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(chǎn)生較大變形，會(huì)引起防腐層破裂、剝落)是底板安裝的一個(gè)重點(diǎn)。

底梁二次灌漿完成后，需進(jìn)行復(fù)核，對(duì)誤差超出標(biāo)準(zhǔn)的局部應(yīng)用水磨石機(jī)進(jìn)行處理，整個(gè)基礎(chǔ)平面度不超過3mm。驗(yàn)收合格后，底板按照編號(hào)放入相應(yīng)位置，各板間留出規(guī)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(shí)陽(yáng)光能直射的施工現(xiàn)場(chǎng)地表早晚溫差能達(dá)到40℃以上)導(dǎo)致的熱脹冷縮引起的偏差，底板的點(diǎn)焊固定及焊接工作應(yīng)安排在一天中氣溫較高的時(shí)段進(jìn)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(huán)形底梁及次梁焊接時(shí)，各道焊口在焊接前要預(yù)留出反變形量(可在正式焊接前進(jìn)行試焊確定，一般比水平面高出8～10mm以防止焊接折扣現(xiàn)象，要求各道焊口均為60°V型對(duì)接坡口，對(duì)口間隙為3 mm，每條焊縫不能一次填滿，應(yīng)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(huán)形梁底之間不產(chǎn)生過大的拉伸應(yīng)力而造成環(huán)形底梁橢圓度超標(biāo)，環(huán)形底梁與次梁之間的焊縫應(yīng)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(huán)形底梁焊縫需要進(jìn)行100%超聲波檢查。

1.3.2底板的焊接控制

在底板焊接時(shí)，應(yīng)特別注意焊接順序，防止產(chǎn)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?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行底板的焊接。各底板之間的對(duì)接焊口為V型坡口，要求對(duì)口間隙為3～5mm，施焊時(shí)要焊透并與底梁同時(shí)焊接在一起;焊接結(jié)束后，應(yīng)對(duì)底板進(jìn)行10%超聲波檢查，Ⅱ級(jí)為合格;對(duì)焊口進(jìn)行100%著色檢查，I級(jí)為合格。

2.罐體和罐頂?shù)陌惭b控制

2.1簡(jiǎn)體和罐頂?shù)慕M合安裝

吸收塔筒體在組合平臺(tái)上進(jìn)行每層簡(jiǎn)體組合時(shí)，要求組合平臺(tái)整體平整度≤2 mm，平臺(tái)加固應(yīng)牢固可靠。組合平臺(tái)搭設(shè)完畢后，在平臺(tái)上劃線并焊限位點(diǎn)(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(shè)備由制造廠加工成片狀半成品部件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格才能進(jìn)行施工。吸收塔筒體組合在吸收塔組合平臺(tái)上進(jìn)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(tái)上用槽鋼制作一個(gè)拆分的筒體內(nèi)模，筒體組合時(shí)將每一片半成品按編號(hào)緊密貼靠到內(nèi)模上，將拼縫點(diǎn)焊牢固后即可進(jìn)行焊接，每層筒體的豎向焊縫僅焊到距邊緣200mm處，以便于對(duì)接焊口時(shí)調(diào)整。焊接完成后進(jìn)行測(cè)量，內(nèi)容包括周長(zhǎng)、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(jiǎn)體安裝應(yīng)由下至上順序進(jìn)行。吸收塔第一層要在底板上進(jìn)行組合，其余各層均在組合平臺(tái)上進(jìn)行。每層簡(jiǎn)體組合完畢后，經(jīng)測(cè)量符合要求，再吊至筒體上進(jìn)行安裝。筒體安裝工序包括對(duì)口、測(cè)量、點(diǎn)焊、測(cè)量、焊接再測(cè)量、內(nèi)壁打磨、著色檢查。測(cè)量?jī)?nèi)容包括直徑、垂直度、簡(jiǎn)體上平面水平度和殼體中心偏移。

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為:橢圓度(直徑)±l‰;上下兩層內(nèi)周長(zhǎng)偏差<6mm;上下口水平度<1.5mm;垂直度

2.1.3吸收塔內(nèi)部管道及梁安裝的控制

濕法脫硫吸收塔內(nèi)部管道及梁主要包括:擾動(dòng)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(duì)筒體尺寸變形的影響，特別是管徑較大的管道因現(xiàn)場(chǎng)施工條件往往由多節(jié)管道對(duì)接而成，在實(shí)際施工中如不有效控制，多道焊縫的累積焊口收縮將嚴(yán)重影響筒體的最終質(zhì)量。在貴州納雍二發(fā)電廠#2吸收塔施工中，1~5層各項(xiàng)安裝誤差都在10mm以內(nèi)，在安裝完氧化空氣分隔管道后，筒體產(chǎn)生了較大的變形，變形后的數(shù)據(jù)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(nèi)偏差最大，與其垂直的180°方向向外偏差最大。為減少塔內(nèi)管道及梁的安裝對(duì)筒體的變形影響，在塔內(nèi)管道及梁的施工中應(yīng)盡量減少管道的對(duì)口焊縫數(shù)量，不可避免焊縫焊接前應(yīng)進(jìn)行剛性加固后再進(jìn)行焊接。

2.1.3吸收塔筒體加強(qiáng)筋安裝吸收塔筒體通常為環(huán)形加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋的安裝隨簡(jiǎn)體安裝同步進(jìn)行。加強(qiáng)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(jìn)行。

2.1.4罐頂安裝吸收塔罐頂為散件供貨，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(zhì)量的一個(gè)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(zhì)量。焊接時(shí)應(yīng)采用焊接電流小于150A、短電弧、高焊速，運(yùn)條至熔合線時(shí)應(yīng)有適當(dāng)停留，以免產(chǎn)生未熔合缺陷，焊接參數(shù)見表2。

塔壁縱焊縫焊接時(shí)，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(jìn)行焊接。因此，要求各焊工步調(diào)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(diào)整完對(duì)口尺寸及平整度后再進(jìn)行焊接。在塔壁各層之間環(huán)向焊縫焊接時(shí)，必須在該焊縫上下兩側(cè)的縱焊縫全部焊接完畢后才能進(jìn)行。焊接時(shí)，要準(zhǔn)備4～8名焊工。準(zhǔn)備4名焊工時(shí)，每名焊工的起點(diǎn)分別布置在0°、90°、180°270°處;準(zhǔn)備8名焊工時(shí)，每名焊工的起點(diǎn)分別置也應(yīng)對(duì)稱布置。由于吸收塔直徑較大，焊接環(huán)焊縫時(shí)需要準(zhǔn)備多4名以上焊工，以便保證焊工均勻布置、對(duì)稱焊接。幾名焊工應(yīng)沿同一方向分段焊接，要求步調(diào)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(jìn)行大分段，每段500mm左右;

b.每一大段時(shí)，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(yīng)與第一遍相反，接頭要錯(cuò)開50 mm以上;

d.環(huán)焊時(shí)坡口上側(cè)溫度要高于下側(cè)，因此在坡口上側(cè)施焊時(shí)，要正確掌握焊條角度，避免發(fā)生咬邊現(xiàn)象，而且對(duì)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(zhì)量，始端采用后退起弧法，終端應(yīng)將焊坑填滿;

f.縱向焊縫應(yīng)延至環(huán)縫的中心，接頭打磨光亮圓滑，以便與環(huán)焊縫焊接;

g.2個(gè)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(yīng)認(rèn)真清理焊道內(nèi)的焊渣及飛濺物，并用砂輪機(jī)將焊瘤打磨到與焊層齊平后，方可進(jìn)行下一層焊接;

i.嚴(yán)禁在坡口外面引弧、熄弧，引弧必須在坡口內(nèi)進(jìn)行;滅弧要注意填滿弧坑，以免發(fā)生弧坑裂紋。

3.煙氣進(jìn)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(zhǔn)確性關(guān)系到以后煙道、管道能否順利安裝。因此，在開孔前，首先根據(jù)開口尺寸制作1個(gè)模板，然后在塔體上開孔的準(zhǔn)確位置劃出切割線，并經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人確認(rèn)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(jié)構(gòu)支架。吸收塔進(jìn)口煙道外側(cè)為Q235B鋼煙道，內(nèi)材質(zhì)為1.4529進(jìn)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(jīng)過外方專家培訓(xùn)后才可以上崗，并且在外方專家指導(dǎo)下進(jìn)行施工，焊材也使用專用焊條。

4吸收塔內(nèi)壁打磨控制

由于含有so2和so3的濕煙氣對(duì)吸收塔內(nèi)有腐蝕作用，影響到設(shè)備的使用壽命及工作效率。因此，必須對(duì)吸收塔內(nèi)壁表面進(jìn)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(duì)吸收塔內(nèi)壁表面進(jìn)行打磨處理。在吸收塔焊接完畢后，對(duì)焊縫進(jìn)行打磨時(shí)，必須將焊縫打磨平整、光滑、無毛刺:

a.角焊縫必達(dá)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(duì)于凹坑應(yīng)進(jìn)行焊接補(bǔ)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(yīng)補(bǔ)焊到設(shè)計(jì)值后再重新打磨;

e.打磨質(zhì)量必須符合襯膠或涂層的施工要求。

5結(jié)束語(yǔ)

在貴州納雍二電廠(四臺(tái))、貴陽(yáng)電廠(兩臺(tái))等多個(gè)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(nèi)周長(zhǎng)偏差、上下口水平度、垂直度等)都符合施工規(guī)范要求。表明該安裝過程控制確實(shí)取得了一定的效果，保證了安裝質(zhì)量。