塔器制造关键点及控制措施

杨傲

摘要：在化工行业中塔器的生产制造过程中焊接成型量较大，要求工序多，故生产过程中制造关键点和控制措施尤为重要。本文提出塔器制造流程提出各工序关键点及控制措施，为类似的塔器制造安装提供借鉴。

关键词：塔器；工序；控制措施

一、总述

 随着化工装置日趋大型化，所需要的塔式容器种类繁多、直径也比较大，一台塔器的制造需要很多制造工序，制造工序控制不好会严重影响塔器的质量，给后期投入使用带来严重的安全隐患，因此本文根据塔器制造流程提出各工序关键点及控制措施。

二、工序流程

    本流程中的无损检测要求应根据技术协议、工程规定、施工图及相关法规、标准的规定，在制造工序过程中实施。

 

 

 

 

 

三、制造

1、 施工准备

施工前应仔细审查图纸，对特殊要求、特殊结构部分应对施工人员进行技术交底。

2、 划线、下料

2.1下料时应根据钢材材质、厚度以及塔体长度等充分考虑焊缝收缩余量。

2.2不锈钢、复合钢板的耐腐蚀面和低温容器受压元件不得采用硬印标记。

2.3对于不宜打样冲眼的材料，可用无氟油划线或用墨线作标记。

2.4复合钢板及不锈钢板材不能与地面及黑色金属接触，禁止踩踏其表面。

2.5不锈钢下料采用等离子切割，坡口采用机械加工。

2.6裙座最上端筒体或锥体的上端口划线时应留有切割余量，其余筒体（锥体）均净尺寸下料。（具体余量值按工艺文件要求，在零件及总装工艺卡上图文注明）。

2.7公称直径DN≥3000mm的设备，每一筒节宽度一般不留余量。

2.8 板材的下料偏差，满足表1、图1的要求（单位：mm）：

表1

测 量 部 位		误差
宽度AC、BD、EF		±1
长度AB、CD		±1
对角线之差∣AD-BC∣		≤1.5
直线度	AC、BD、AB、CD	≤1

                                 图1

3、 筒节卷制

3.1为防跑偏造成端面错口，卷板时，钢板宽度端面紧贴卷板机挡块，使中心线与辊轮轴线垂直，卷制过程应经常检查。

3.2复合钢板筒节纵缝合拢时，应及时检查和调整筒节的内径偏差，避免焊接后才发现内径超差而造成返工。

3.3对于大型薄壁筒体一般需要内部增设支撑。对于不锈钢及复合钢板筒体，其内撑工装与筒体内壁之间应增加一层不锈钢带予以隔离。

4、 筒体组装

4.1为防止焊接变形，对于直径小、壁薄且长度大于10m的塔器，特别是在单个方位有较多接管（人孔）时，应按排版图分段进行筒节组焊、划线、开孔、组焊接管，最后在合拢缝处调整塔体直线度。

4.2筒体纵缝位置严格按照工艺部门编制的纵缝排版图执行，如实施过程中出现较大偏差，如调整塔体直线度需改变纵缝方位时，应及时与工艺部门沟通解决。

5、焊接

5.1 按图纸和相关标准要求制作产品焊接试板。

5.2 特殊材料或结构需要在焊前进行焊接工艺评定，评定合格后方可进行施焊。

5.3焊缝返修如超过2次，应按审批程序批准后实施。

6、 划线、开孔

6.1 开孔线应标出基准测量线和切割位置线并用文字标出，切割后对切割面进行打磨处理，并按图纸要求进行坡口加工。

6.2为防止筒体端面变形，筒体端面附近开孔时，筒体内部加设工装撑圆后焊接。

6.3 裙座引出管直段为板卷且有开接管孔时，其纵缝应避开开孔后再与弯头、法兰等焊接。

6.4外形尺寸偏差要求

   除图样特别注明外，塔式容器外形尺寸偏差应满足表2和图2的规定

                            表2  外形尺寸公差表                    单位：mm

符号	检验项目		允许偏差
1	筒体圆度		按照GB150相关规定
2	筒体直线度		1.任意300长度筒体直线度偏差≤3；                                                          2.筒体总长度L≤30000时，总偏差≤L/10000；L＞30000时，总偏差≤0.5L/1000+15
3	上下两封头焊缝之间的距离		每长度为1000时为±1.3，当L≤30000时，不超过±20；L＞30000时，不超过±40
4	基础环底至塔釜封头与塔壳外壁距离		每长度为1000为2.5，且不超过±6
5	接管法兰面至塔壳外壁距离		±2.5
6	设备开口中心标高及轴向位置	接管	±5
		人孔	±10
		液面计接口	±3
7	与外部管线连接的法兰面垂直度或平行度		DN≤200时为±1.5；DN＞200时为±2.5
8	接管中心线到塔盘面的距离		±3（人孔为±6）
9	液面计对应接口间的距离		±1.5
10	液面计对应接口周向的距离		±1.5
11	液面对应接管外伸长度差		≤1.5
12	液面计法兰面垂直度		≤法兰外径的0.5%
13	塔壳分段出端面平行度		DN/1000,且不大于2
14	地脚螺栓相邻或任意两孔弦长		±3
15	地脚螺栓孔中心圆直径		±3

D

7、 内件安装

7.1塔盘支撑圈基准线定位方法。

与下封头连接的第1节筒体校圆合格后，竖直放置于平台上再划基准线，用塑料软管或激光水平仪（或XJTUDP 三维光学摄影测量系统）检查基准线的水平度。筒体组焊好后，以此基准线确定其他所有支承圈的定位线。

3.9.2.塔盘支撑圈组

7.2.塔盘支撑圈与塔体应双面交叉点焊固定。整圈可分弧段焊接，例如500间距为一段，先焊间断焊侧，再焊连续焊侧，最后把连续焊连贯成整体。焊接可以采用气体保护焊（图纸要求的除外），宜采用均布对称焊接，焊接过程中出现超差应及时进行调整。

7.3 第一层塔盘支撑圈组装点焊后及焊接完成后分别进行自检、互检、专检的“三检”制度，合格后以第一层支撑圈作为其余层的组焊模板。

7.4 除图纸注明外，降液板与支撑圈连接焊缝一般需要焊后磨平，堰高度宜按负偏差装配。

7.5.合格标准

支承圈上表面，水平偏差见下表：

塔体内径(mm)	允许偏差(mm)
D≤1600	3
1600＜D≤4000	5
4000＜D≤6000	6
6000＜D≤8000	8
8000＜D≤10000	10
10000＜D≤12000	12

8、裙座组装

8.1为防止喷砂对不锈钢塔器造成表面污染，不锈钢塔器裙座预组装切割余量后，开孔、焊接检查孔、通道管等，然后喷砂、油漆后再进行组装。

8.2为防止裙座基础环上的垫板发货时漏发或发运到现场丢失等情况发生，裙座基础环板上的垫板应与盖板点焊固定。

9、 外部件组焊

9.1当预焊件垫板覆盖壳体焊缝时，垫板与壳体焊缝交叉部位跳开不焊,但被覆盖的壳体焊缝应磨平并进行100%无损检测。

9.2当预焊件垫板焊缝与壳体焊缝重叠时，预焊件垫板应加长50~100mm后再组焊。

10、 无损检测

10.1裙座与下封头之间的焊缝、吊耳本身焊缝、吊耳/尾耳与塔壳之间的焊缝应作磁粉或渗透探伤。

10.2 无损检测应包括所有的焊缝交差部位及被预焊件覆盖的部位。

10.3图纸要求设备热处理后再次进行100%MT检测的，热处理前应对待检测部位作出记号。

11、焊后热处理

进行整体热处理的设备，所有与壳体焊接的预焊件（特别要注意铭牌架、塔盘支撑圈等零部件）应在热处理前焊接完成，热处理后不得在壳体上进行施焊。

12、 耐压试验和泄漏试验

液压、气密性试验应相关标准的规定。

13、除锈、涂敷

塔器裙座基础环板下表面（与灌浆层接触面）不允许油漆。

14、预组装

14.1对于分片制造的封头、锥体，应预组装后再组焊。

14.2塔内件检验合格后，在条件允许下，各取一套不同形式、不同尺寸的塔盘进行试装。

15、 包装、发运

15.1按包装图对产品进行包装（如中心线、设备位号、重心、起吊位置等标记）。

15.2在设备发运前，人孔转臂和塔器吊杆应装配好。影响运输时，拆卸后应单独包装并在发货清单中详细列出。

四、分段、分片交货的塔器制造要求

1. 分段、分片交货塔器的制造应符合上述所有条款的要求

2.分段交货的塔器应进行预组装，以检查分段合拢缝的坡口型式是否一致、错变量是否满足要求等。以下段为基准测量支撑圈的水平度、整体的直线度。合拢缝处应打好洋冲印（不锈钢作标记线），并作好醒目标记，以便于现场组装。

3.分段处内、外边缘100mm的范围内涂可焊性防锈涂料。

4.为防止筒体在运输中产生变形，分段处筒体内部应加设整圈撑圆工装进行加固。对于不锈钢及复合钢板筒体，其撑圆工装与筒体内壁之间应增加一层不锈钢带予以隔离。

5. 分段处做好定位标记，以便于现场组装。支撑圈宜点焊在筒体内，降液板单独装箱。

6.分段处的内、外部预焊件的包装应保证在运输过程中不发生变形、损坏、生锈，必要时应涂漆或涂可焊防锈涂料。

7.分段交货塔器在车间喷砂完毕后，其A、B、D类焊缝不许油漆，应用布基防水胶带贴封后再进行其他部位油漆工作，现场水压试验前去除胶带，试验合格后进行表面处理、补漆。

五、结束语

塔器制造的过程不可避免的会出现这样那样的问题，如果在制造过程中提前预防，出现问题及时解决并进行经验总结，就能有效的减少后续设备制造、安装过程中的问题。这样问题会越来越少，从而减轻了公司的现场质量损失，并保证了设备投入使用后的安全运行。

参考文献

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