化灰機熱回收塔總裝工藝

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

化灰工序是純堿生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，石灰石在化灰機內進行消化反應制備石灰乳進而用于蒸氨以及粗鹽水的精制。熱回收塔是其工序的重要設備，用以回收部分熱量并用于提高化灰用水的溫度可以有效的加快石灰石的消化速度，從而提高化灰機的生產(chǎn)能力。

1 熱回收塔總裝結構

熱回收塔總裝后的結構如圖1所示，由熱回收水管、排汽囪、集水檐、布汽帽、上中下三層噴淋管、集液擋板組成。內部精密結構復雜。

2 施工難點

1)熱回收塔是在原設備基礎上進行吊裝就位，設備總高15.042 m，凈重14.153 t，整體安裝，筒體部分需與原筒節(jié)對接安裝，尺寸要求嚴格。

2)塔內零部件多，安裝位置要求精度高，安裝程序不可逆，作業(yè)空間狹小，給施工造成了極大的困難。

3)塔體噴淋管、熱回收水管均為塔外環(huán)形管組+內置管組結構，安裝時需內外配合，且水平度、位置度要求較高；外置環(huán)形管組單位空間布置密集，焊接施工上也有較大難度。

3 主要施工方法

3.1 設備的分段制作

由于設備管口、內件較多，為便于施工，設備分成5段制作(見圖1)，每段需完成焊接、接管安裝、內件安裝等工序后再進行整體組對，各段組裝工序如下。

圖1 熱回收塔改造后的結構示意圖

第一段：下筒體+基礎環(huán)板。筒體部分卷制、組焊，畫好分度線。基礎環(huán)板上圈組焊后鉆孔，下圈與筒體組焊后根據(jù)上圈螺栓孔位置氣割開口式螺栓孔。

第二段：部分下筒體+錐段+集水檐。卷壓筒體及錐段，單獨焊接，錐段畫分度線，安裝兩個φ426接管；組焊壁板板和錐段；最后安裝集水檐。

第三段：中段筒體+布汽帽+中下層噴淋管環(huán)形管組。筒體部分卷制，按由下到上的順序組焊壁板板，焊完后畫分度線，安裝下排環(huán)形管接管，安裝環(huán)形管，最后安裝上排環(huán)形管接管。將筒段翻個放正，下墊枕木后安裝布汽帽。

第四段：上端筒體+上層噴淋管環(huán)形管組。筒體部分卷制、組焊，畫好分度線。安裝上層噴淋管環(huán)形管組，安裝兩DN600人孔。

第五段：頂端筒節(jié)+錐段+集液擋板。卷壓筒體及錐段，單獨焊接。集液擋板與錐段進行組焊，最后與筒節(jié)組焊。

3.2 卷壓組裝

1)筒體及錐段應在鋼板拼焊后進行卷制，施工過程中應及時使用檢測樣板進行檢驗，筒體圓度誤差不大于10 mm，外圓周長允許偏差±10 mm。

2)設備組裝前，應對預制的筒體、錐體、封頭等成型尺寸進行檢查，合格后方可組裝。需重新校正時，應防止出現(xiàn)錘痕。

3)相鄰兩壁板上口水平的允許偏差，不大于2 mm；在整個圓周上任意兩點水平的允許偏差，不大于5 mm；壁板的垂直度允許偏差，不大于3 mm；組裝焊接后，壁板的內表面任意點半徑的允許偏差，不超過±5 mm。

4)壁板組裝時，保證內表面齊平，縱向焊縫錯邊量不大于板厚的0.1倍，且不大于1.5 mm；環(huán)向焊縫任何一點的錯邊量均不大于板厚的0.2倍且不大于2 mm。

5)熱回收塔筒體及錐段處的開孔接管，中心位置偏差不大于5 mm；接管外伸長度的允許偏差±3 mm；開孔補強板的曲率，應與罐體曲率一致；開孔接管法蘭的密封面不應有焊瘤和劃痕，法蘭的密封面應與接管的軸線垂直，且應保證法蘭面垂直或水平，傾斜不應大于法蘭外徑的1%，且不應大于3 mm，法蘭安裝時應保持螺栓孔跨中布置。

6)環(huán)形管與筒體同軸度偏差應不超過5 mm，筒內錐形內件(錐段2、3、4)與筒體同軸度偏差應不超過10 mm，錐形內件垂直位置偏差不超過10 mm。

3.3 環(huán)形管組的制作

1)熱回收水環(huán)形管

熱回收水環(huán)形管為半圓環(huán)，筒節(jié)水平放置時進行安裝，其對應的錐段接管應嚴格按圖紙尺寸下料，45°彎頭焊好法蘭與接管加墊把緊。將環(huán)形管固定在筒體相應位置處，最后安裝直管段，環(huán)形管中間部位應加好托架。

2)中、下層環(huán)形管組

中、下層環(huán)形管組為347°圓環(huán)，筒節(jié)豎直放置時進行安裝。其連接的噴水管相對于環(huán)形管上下對稱布置。安裝時先如圖2所示預制噴水管，法蘭蓋與管子間暫不焊接，保證靈活可調，在筒體相應位置安裝4組支架，將環(huán)管放在支架上，使用楔子在對稱四點處調整環(huán)管與筒體的同軸度。在對應位置安裝上下層DN200接管，接管短節(jié)應嚴格按圖紙要求使用，管壁厚度不得大于7 mm。將預制好的噴水管裝到接管上，調整好噴水管位置及角度，在環(huán)管上開φ89孔，將噴水管上側法蘭短節(jié)點固焊在環(huán)管上，將噴水管的法蘭蓋與管子點焊牢固，拆除法蘭，分別焊好剩余部分，安裝好噴水管，把緊法蘭，在內部安裝噴頭。

圖2 中、下層噴水管示意圖

3)上層環(huán)形管組

上層環(huán)形管組333°圓環(huán)，筒節(jié)豎直放置時進行安裝。安裝時先預制噴水管，法蘭蓋與管子間暫不焊接，保證靈活可調。在對應位置安裝DN200接管，預制好的噴水管安裝在DN200接管上。按第2)節(jié)方法安裝并找正環(huán)管。調整好噴水管位置及角度，在環(huán)管對應位置處開φ45孔，將噴水管左側法蘭短節(jié)點焊在環(huán)管上，將噴水管的法蘭蓋與管子點焊牢固，拆除法蘭，分別焊好剩余部分，安裝好噴水管，把緊法蘭，在內部安裝噴頭。(見圖3)

圖3 上層噴水管示意圖

3.4 組裝與焊接

將五段筒體按分度線進行組對，將設備水平放倒在轉胎上，焊接剩余焊縫，開孔安裝方形清理孔。安裝下層環(huán)形管組。

熱回收塔所有對接接頭均應加工坡口，焊接坡口應保持平整，不得有裂紋、未焊透、夾渣等缺陷，焊接時坡口表面及附近(以離坡口邊緣的距離計，焊條電弧焊約10 mm，氣體保護焊約20 mm，)應將水、銹、油污和其他有害雜質清理干凈，坡口及焊接接頭型式見圖4所示。

圖4 坡口接頭及焊縫形式

4 效 果

通過實施以上幾項施工技術，消除了設備制造上的不利影響，保證了熱回收塔總裝后的制作安裝質量。設備投用幾年來，運轉平穩(wěn)，使用正常，滿足了化工生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定的需要，同時，為同行業(yè)制作總裝類似化工設備提供借鑒。