大型超高超重塔器設(shè)備現(xiàn)場組對技術(shù)研究

王紅柱

（湖北三寧化工股份有限公司，湖北枝江 443200）

目前，大型超高超重塔設(shè)備的應(yīng)用，可以為石油化工等領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供依據(jù)。但是由于大型塔設(shè)備的外形尺寸大而且重，受目前運(yùn)輸、吊裝條件以及現(xiàn)場施工等條件的限制，無法制造整體的塔設(shè)備，只能實行分段制造與現(xiàn)場組裝相結(jié)合，方可滿足大型超高超重設(shè)備的正常使用。比如，洗滌塔設(shè)備與汽提塔設(shè)備等均為大型超高超重塔設(shè)備，通常情況下采用現(xiàn)場分段吊裝與立式組裝方案為基礎(chǔ)，此方案涉及諸多環(huán)節(jié)，如空中組對、組對焊接、熱處理等方面。組對焊接及空中組對技術(shù)作為塔設(shè)備現(xiàn)場安裝的核心，同時也是大型超高超重塔設(shè)備研究人員的重要課題。對此，本文將對大型塔器的現(xiàn)場組對方案展開一系列探討。

1 大型超高超重塔設(shè)備的項目施工概況分析

大型塔設(shè)備如洗滌塔，作為低溫甲醇洗設(shè)備的核心裝備，在安裝要求上較為嚴(yán)格，而且洗滌塔外觀尺寸較大，壁厚重量較大，繼而增加了運(yùn)輸及吊裝過程的難度。一般情況下采用分段運(yùn)輸、現(xiàn)場組對焊接的安裝技術(shù)。由于洗滌塔組對完成后需安裝塔盤，塔盤需保證較高精度水平度，繼而對洗滌塔的安裝垂直度有較高的要求，若垂直度偏差過大將會使洗滌塔氣液偏流導(dǎo)致產(chǎn)品氣的純度以及質(zhì)量不高，所以務(wù)必要在組對安裝階段保證垂直度問題。

1.1 項目施工準(zhǔn)備

（1）大型塔設(shè)備在項目安裝施工之前，準(zhǔn)備好工藝技術(shù)要求相關(guān)文件，由項目總負(fù)責(zé)人員對洗滌塔設(shè)計圖紙作出審核，明確設(shè)計圖紙的資質(zhì)以及設(shè)計單位等基本資料；

（2）施工項目總負(fù)責(zé)人員根據(jù)洗滌塔設(shè)計圖紙以及制造單位提供的技術(shù)文件，組織現(xiàn)場組對技術(shù)工作指導(dǎo)，并完善各方面的技術(shù)交底工作；

（3）單位項目總技術(shù)人員對現(xiàn)存的組對施工材料及焊接工藝等方面進(jìn)行進(jìn)一步查驗，確保組對技術(shù)的全面性。

1.2 項目現(xiàn)場施工準(zhǔn)備

參與洗滌塔現(xiàn)場組對技術(shù)的人員，需具備國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的相應(yīng)技能證書；施工機(jī)械設(shè)備在進(jìn)入施工現(xiàn)場前需做好安全檢查工作，以保證機(jī)械設(shè)備的完好狀態(tài)；洗滌塔組對平臺的布置工作需在預(yù)先設(shè)置的場地上，組對平臺需提前安裝在每段的上部。

總之，在施工之前務(wù)必將施工作業(yè)文件以及現(xiàn)場施工準(zhǔn)備完畢，以排除在施工前期存在的問題。

2 針對大型超高超重塔設(shè)備的組對技術(shù)分析

2.1 塔體設(shè)備的定位及調(diào)整分析

大型洗滌塔設(shè)備組對安裝時，可實行分段式安裝。在塔體定位環(huán)節(jié)，上下兩段塔都按照預(yù)先設(shè)計的定位線進(jìn)行定位，在下段塔90°方向處兩邊焊接兩個立板。立板的間隙維持在12mm，同時在上塔90°方向的位置焊接一個12mm厚的立板，目的在于上段塔立板沿著下塔的間隙下落，即可實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，滿足預(yù)先設(shè)計基本方位要求。在塔體調(diào)整環(huán)節(jié)，根據(jù)大型洗滌塔的圓周測量，可綜合計算錯邊量，繼而依據(jù)預(yù)期制作的卡具和千斤頂裝置，能夠?qū)ι舷聝啥嗡妮S向位置以及徑向位置作出優(yōu)化調(diào)整。由于組對過程中軸向位置及徑向位置可能會出現(xiàn)誤差，對此，采用千斤頂能夠盡量減小組對間隙滿足誤差條件。千斤頂在調(diào)整組對間隙，并在上段塔上部四個方向焊接固定點懸掛線墜，目的在于實時調(diào)整垂直度，以判斷垂直度與預(yù)期設(shè)計的方向是否統(tǒng)一[2]。過去吊裝工作時，存在未合理考慮塔器吊裝設(shè)備重力傳遞的作用而造成塔器上部出現(xiàn)變形，限制后續(xù)的組對施工流程?，F(xiàn)今，提出正確的操作流程，即塔器吊裝時塔吊耳處內(nèi)部環(huán)圈加強(qiáng)，等到吊裝就位后全部將環(huán)圈切除；上段吊裝時則可以完全切除。另外，在吊裝時必須要保證吊鉤在容器的中心線上，且兩邊的鋼絲繩同等長度，繼而滿足塔器按照正方向安裝。

2.2 塔體設(shè)備的組對間隙焊接操作分析

大型洗滌塔設(shè)備按照塔段的順序依次運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，在第一段塔吊裝就位后，按照安裝的基準(zhǔn)線對應(yīng)設(shè)備的安裝方位作出優(yōu)化和調(diào)整，并按照塔段的組裝基準(zhǔn)線進(jìn)行對中以及找正，后續(xù)的塔段安裝工作，以此類推。在組對完成之后，需測量塔段的對口間隙，若間隙超標(biāo)則應(yīng)組對焊接工藝處理。組對焊接方式為手工電弧焊，在焊接前塔外采用電加熱的方式，對焊口的兩側(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度維持在120℃左右。組對焊接過程為層層焊接，每焊完一層復(fù)測一層垂直度，并根據(jù)垂直度的變化改變焊接的起始位置，繼而對垂直度起到微調(diào)的作用。若焊接一段時間停止后重新焊接，也應(yīng)提前復(fù)測一層垂直度，之后根據(jù)垂直度的變化改變焊接的起始位置，找準(zhǔn)引弧點開始組對焊接工作。對口間隙超標(biāo)處采用的母線材質(zhì)基本相同，遵循塔里口處開始組對焊接，依據(jù)多層多道焊接工藝，待到口焊道焊接完畢之后，再進(jìn)一步打磨干凈。同時需借助CT檢測，合格之后則說明整個組對焊接的過程完畢。除此之外，在組對焊接時可能會存在夾渣的現(xiàn)象，解決方案為在塔縫下方應(yīng)用試板起弧，即使在重力的作用下焊渣也不會進(jìn)入熔池。

3 塔器設(shè)備在空中組對中的誤差及解決方案分析

3.1 空中組對可能出現(xiàn)的幾何誤差

3.1.1 徑向誤差方面

上下塔段若出現(xiàn)徑向誤差，將會使對口錯邊率增大，進(jìn)而對組對焊接工藝造成影響。與此同時，對精餾塔整體的同軸度和塔內(nèi)件勢必產(chǎn)生問題。

3.1.2 周向誤差方面

一旦出現(xiàn)周向誤差，將極易導(dǎo)致管口的方向發(fā)生錯位，繼而為后續(xù)的工藝配管造成弊端。

3.1.3 軸向誤差方面

若出現(xiàn)軸向誤差，在上文中也提及組對定位階段，勢必會對塔體的垂直度造成影響，從而改變塔體的受力，產(chǎn)生精餾塔在產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量方面的問題，不利于提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外，對于自然環(huán)境的影響因素則表現(xiàn)在高空風(fēng)載荷在組對和焊接質(zhì)量方面造成的影響，通過預(yù)期的防風(fēng)策略解決。

3.2 解決空中組對誤差的措施

（1）安裝徑向、周向定位裝置，優(yōu)化上下塔段的對口錯邊量；

（2）利用吊車配合調(diào)整，以提高塔體的線性度及塔整體的垂直度，提高后續(xù)生產(chǎn)的質(zhì)量；

（3）借助搭設(shè)防風(fēng)棚裝置，構(gòu)建防風(fēng)措施，可以減少高空風(fēng)速對組對及焊接工藝的限制，最終優(yōu)化大型精餾塔的組對安裝質(zhì)量，從而保證塔整體的組焊質(zhì)量。

4 塔設(shè)備現(xiàn)場組對技術(shù)的優(yōu)化及策略分析

4.1 塔類設(shè)備組對預(yù)制場地的合理部署

因為塔類設(shè)備現(xiàn)場施工環(huán)境較為狹小，而且現(xiàn)場施工靠近企業(yè)其他正在建設(shè)的設(shè)備，所以現(xiàn)場施工則依據(jù)企業(yè)施工主線作為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌考慮設(shè)備到貨的順序以及前后施工之間的工序，制定最為恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)場場地部署工作。

4.2 設(shè)備組對技術(shù)人員的優(yōu)化調(diào)整

大型精餾塔設(shè)備在安裝階段涉及環(huán)節(jié)及工藝較為精細(xì)和復(fù)雜，對于專業(yè)組人員的技術(shù)要求較高。因此，項目負(fù)責(zé)人需以專業(yè)組操作人員為依據(jù)，挑選出經(jīng)驗豐富的人員構(gòu)建一支專業(yè)型技術(shù)隊伍。與此同時，在進(jìn)行工作之前，對施工人員進(jìn)行進(jìn)一步的技能培訓(xùn)，使其掌握設(shè)備的性能以及基本操作要領(lǐng)，在正式組對技術(shù)工作中可以做到有條不紊。

4.3 建立健全安全控制措施

對于每一位進(jìn)入施工現(xiàn)場的操作人員，均需要在上崗前進(jìn)行培訓(xùn)教育工作，并簽署教育合格承諾書。同時，進(jìn)入現(xiàn)場的員工需佩戴現(xiàn)場許可證及佩戴好一系列的防護(hù)工具和工作服。另外，高處組對的工作人員需系好安全帶，確保安全。

5 結(jié)束語

綜上所述，大型超高超重塔設(shè)備已經(jīng)成為化工領(lǐng)域應(yīng)用的重點設(shè)備，而空中組對及組對焊接技術(shù)作為施工的基本核心，決定了大型塔設(shè)備的安裝與后續(xù)的使用質(zhì)量生產(chǎn)息息相關(guān)。對此，務(wù)必對塔設(shè)備在組對及焊接過程中面臨的弊端進(jìn)行優(yōu)化和分析，滿足其后續(xù)的生產(chǎn)工作。希望本文對大型超高超重塔設(shè)備現(xiàn)場組對技術(shù)的研究，可以為同領(lǐng)域?qū)W者提供借鑒價值。