□文/陳 杰 王 菲
該熱源廠位于天津?yàn)I海新區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)西區(qū),一期工程新建2臺(tái)75 t次高壓、次高溫循環(huán)流化床鍋爐,燃煤量約176 000 t/a,產(chǎn)生SO2約3 600 t/a。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定,必須建設(shè)配套的脫硫設(shè)備,以保證煙氣排放達(dá)到國(guó)家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
本工程采用兩爐一塔的形式,脫硫塔直徑5.4 m,高24 m,塔內(nèi)鋼構(gòu)件很少,主要為噴淋層[1]及脫水裝置的支撐鋼梁;塔外部有爬梯、操作平臺(tái)和保溫龍骨等。現(xiàn)場(chǎng)加工區(qū)作業(yè)面被周?chē)芽⒐さ慕?gòu)筑物包圍,北側(cè)為煙囪和主煙道,南側(cè)為風(fēng)機(jī)房和鋼筋加工區(qū),西側(cè)為泵房(已竣工),東側(cè)留有一條通往脫硫塔加工區(qū)的臨時(shí)道路,見(jiàn)圖1。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)布置平面
脫硫塔加工區(qū)長(zhǎng)約29 m,寬約13.5 m,采用傳統(tǒng)的塔器安裝工藝無(wú)法保證其質(zhì)量及工期要求。借鑒以往脫硫工程的經(jīng)驗(yàn),采用“平裝成段、分段吊裝”的方案,解決了工程工期緊、加工場(chǎng)地小等問(wèn)題且成本低、質(zhì)量好。
充分利用廠內(nèi)大型吊裝、卷板機(jī)、焊接設(shè)備的優(yōu)勢(shì),將寬度2 m的標(biāo)準(zhǔn)鋼板卷制成圓桶狀,用內(nèi)支撐桿固定,保證其圓度和垂直度并將2~3段拼裝成一體,既滿足運(yùn)輸?shù)纳舷?,又降低現(xiàn)場(chǎng)操作的工作量。
對(duì)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的分體各段進(jìn)行檢查驗(yàn)收、編號(hào)。按照施工方案進(jìn)度,在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先準(zhǔn)備好的大型轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行分段組焊,配合1臺(tái)25 t汽車(chē)吊車(chē)現(xiàn)場(chǎng)操作,利用楔子板調(diào)整組對(duì)間隙并沿一個(gè)方向進(jìn)行點(diǎn)焊,保證對(duì)接面光滑無(wú)錯(cuò)口,然后在對(duì)接面內(nèi)外均打坡口,最后利用埋弧自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接,不但提高了施工進(jìn)度,而且保證焊接質(zhì)量。
將吊裝前的每一吊裝段焊成8~12 m的大段并在內(nèi)外壁分別標(biāo)注0°、90°、180°和270°4條標(biāo)線。
本工程脫硫塔塔壁上內(nèi)外附屬件較少,將塔體附屬件安裝完畢后再進(jìn)行吊裝,不但降低了成本,縮短了工期,而且降低了施工難度。
按照設(shè)計(jì)圖紙,將預(yù)制好的塔內(nèi)體附屬件焊接到各大段塔壁指定位置。
按照容器相關(guān)的檢測(cè)要求,用射線、超聲波或磁粉進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)并一一記錄。對(duì)需要進(jìn)行熱處理的大段(δ≥36 mm)采用電加熱法整段退火。將大段外部進(jìn)行保溫,頂部和底部進(jìn)行封閉,內(nèi)設(shè)電加熱器和測(cè)溫用的熱電耦。用溫度控制儀進(jìn)行升、恒、降溫控制。
各大段及所附屬的塔內(nèi)外件焊接完畢,進(jìn)行無(wú)損探傷和熱處理滿足相關(guān)容器標(biāo)準(zhǔn)后,即可進(jìn)行分段的吊裝。
(1)在各大段上設(shè)置若干吊耳,共設(shè)3組,標(biāo)高分別為11.8、21.8和23.5 m。吊耳方位與外壁方位0°和180°相對(duì)應(yīng)。
(2)將制作好的大段用2臺(tái)吊車(chē)協(xié)作由轉(zhuǎn)臺(tái)平置吊至垂直布置且外壁上的標(biāo)線與基礎(chǔ)上所標(biāo)線方位大致相同。在外壁0°、90°、180°和270°4條標(biāo)線上分別設(shè)置吊線,以調(diào)節(jié)吊裝后的桶壁垂直度。見(jiàn)圖2。
圖2 吊車(chē)協(xié)作吊至直立狀
(3)分段就位。將塔分段吊起,使得各大段外壁0°、90°、180°和270°4條標(biāo)線完全重合。
(4)搭建腳手架至各大段接口處,利用楔子對(duì)口且垂直度調(diào)整完畢后,進(jìn)行人工施焊。見(jiàn)圖3。
圖3 組焊
(5)對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
(1)塔體分成多少大段要由配合組裝所用的吊車(chē)的吊裝能力來(lái)確定。一般每一大段高度8~12 m為宜。
(2)本施工方案適用于脫硫塔等化工裝置直徑<6.0 m,高度不超過(guò)36 m的各種塔器及其他類(lèi)似設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)施工。
(3)吊耳的設(shè)計(jì)要充分考慮塔體的局部穩(wěn)定且方位要準(zhǔn)確。
(1)必須控制相鄰?fù)补?jié)的周長(zhǎng)差不超過(guò)錯(cuò)邊允許量與π乘積的1/2。
(2)大段成型后必須先找正其筒體垂直度,垂直度找好后再進(jìn)行內(nèi)件劃線。
(3)各大段組對(duì)時(shí)其方位應(yīng)以0°線為準(zhǔn)。
(4)各大段吊裝前必須認(rèn)真檢查確認(rèn)質(zhì)量合格。
(1)“廠內(nèi)預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)組焊、吊裝”的作業(yè)流程,解決了工程工期緊、操作場(chǎng)地小等問(wèn)題。
(2)與傳統(tǒng)的塔器“正裝法”、“倒裝法”相比,此吊裝方案具有省時(shí)、省工等特點(diǎn)。
[1]王祖培.火電廠煙氣濕法脫硫裝置吸收塔的設(shè)計(jì)[J].煤化工,2002,(5):44-48.