火电厂烟气脱硫吸收塔倒装法施工的质量控制

2014-03-08韩向利大庆油田工程建设有限公司化建公司第四工程部

油气田地面工程 2014年2期

韩向利大庆油田工程建设有限公司化建公司第四工程部

韩向利大庆油田工程建设有限公司化建公司第四工程部

大庆油田热电厂上大压小扩建工程采用石灰石—石膏法烟气脱硫工艺。为了保证发电厂脱硫吸收塔壁板、内部结构件和外部接管安装质量，对大庆油田热电厂上大压小扩建工程吸收塔施工过程中壁板垂直度、椭圆度，各层梁及接管各定位尺寸和焊接变形进行了有效控制，保证了吸收塔的安装质量，延长了吸收塔的使用寿命。

吸收塔；安装；焊接；质量控制

大庆油田热电厂上大压小扩建工程采用石灰石—石膏法烟气脱硫工艺。吸收塔为SO2吸收、氧化系统的核心设备，是石灰石（石灰）—石膏湿法工艺中的关键模块，吸收塔施工质量直接影响其使用寿命及吸收效率。本吸收塔直径为13.2 m，高为36 m，包括底板、锥顶、壁板，除雾器喷淋层、进出口烟道、梯子平台、加强筋、工艺接口人孔等；吸收塔内部构件及外部接口较多，塔身较高，施工中垂直度、圆度开孔焊接变形控制等质量控制较难。

1 安装过程控制

1.1 锚固支架和底环板

（1）锚固支架安装。安装前首先对土建基础进行检查，复测基础的中心坐标，横纵中心线、水平度、标高、预埋地脚螺栓位置，验收合格后，以基础中心为圆心，以锚固支架立柱中心为半径画同心圆，以圆心及0°交为起点将圆24等分，划线标识在吸收塔基础及底环板上，此线为底板角钢骨架的中心线。与圆的交点为骨架支撑中心，安装底垫板前先进行基础凿毛，合格后安装支架底板。

（2）底环板组合基础环板。安装前先画出底环板中心圆，然后安装垫铁，将基础环板按照编号放到垫铁上面；将底环板利用垫铁调制安装标高点焊垫铁，然后组对底环板，组对时底环板半径要大于设计半径5 mm，对口处预留出焊接变形量。

1.2 底板

首先要控制基础二次灌浆面的误差，灌浆时要采用微膨胀混凝土，灌浆后表面要与骨架齐平或高出少许，然后采用水磨石机进行处理，整个基础平面度不超过3 mm。为减小底板扰动，全部焊接完后在底部环向支架位置将每块底壁板钻2个Ø20mm的孔，然后进行塞焊，以加强与骨架的连接。

1.3 塔体和塔顶

（1）塔顶。吸收塔顶为锥顶，安装采用分片正装，在壁板安装完1圈后进行。安装前首先对弧板进行弧度检查（间隙≤3 mm），安装时严格控制角度及第一圈锥板的圆度，其他锥板在相邻壁板焊接支撑分片正装。

（2）吸收塔塔体。各层壁板均在底环板上组装。每层壁板组合完毕后，经测量符合要求，将壁板顶起进行下圈安装。在加工吸收塔壁板弧度时，壁板两端必须焊接300 mm的引弧板，这样遮掩方可保证壁板两端不会出现直板头。滚好后放置在同弧度的胎具上储存及运输，运至现场后要采用弧板进行复查，经检查验收合格才能进行施工。

1.4 吸收塔内部支撑梁及工艺接口

湿法脱硫吸收塔内部支撑梁及工艺接口主要包括喷淋层、除雾器、氧化空气支撑梁，外部接管主要有喷淋管除雾器水管，仪表接管，搅拌器浆液循环泵进口等。开孔前需与工艺及设备基础进行核对，无误后进行开口。开口时先制作开口样板，然后在塔体上开孔的准确位置划出切割线。

吸收塔开孔较多且集中，施工时如不采取有效的措施将会导致塔体严重变形。本工程施工中，在集中部位开孔及焊接时导致了壁板变形。

为减少壁板变形，开孔集中部位应分批次开孔，开孔时采取分段切割，冷却后再切割剩余段；同时在开孔部位内侧焊接加强弧板，焊接冷却后拆除加强弧板。安装梁及接管时应先安装梁，后安装梁附近的工艺接口，这样梁可起到支撑的作用，减少变形的发生。

2 焊接质量控制

2.1 底环板的焊接变形控制

（1）底环板较厚（δ=24 mm）且层数较多，焊接变形较大，各道焊口在焊接前要预留出反变形量。变形量在正式焊接前进行试焊确定，一般比水平面高出8～10 mm，以防止出现焊接折扣现象，每条焊缝不能一次填满，应分层焊接。为防止焊接收缩导致半径减小，因此组队时应半径加大5 mm。为保证次梁与环形梁底之间不产生过大的拉伸应力而造成环形底梁椭圆度超标，底环板与角钢骨架之间的焊缝应最后焊接。

（2）在底板焊接时，为防止产生过大的焊接变形，要求平整度≤3 mm。焊接原则是先将底板全部点焊牢固，先焊接横向焊缝，再焊接纵向焊缝，并从中间依次向外焊接，焊接时采用分段跳焊。

2.2 吸收塔塔壁焊接质量控制

（1）环向对接焊缝采用分段、对称焊接。首先在塔体外侧打底焊接，然后进入塔体内部焊接，再进行焊缝外侧焊接。采用多人同时对称焊接的方式，可采用两人或多人按统一旋转方向的对称焊接，要求焊接位置准确、速度均匀，沿同一方向施焊。

（2）壁板纵向拼接缝焊接前，每条焊缝自上而下均匀布置几块圆弧板进行加固，以减少焊接变形。每条纵焊缝在距上下边缘150 mm范围内不得焊接，待纵焊缝焊接完毕后，再进行环向焊缝焊接。

（3）壁板与底板连接角焊缝，应采用分段焊或跳焊，由数对焊工从塔内外沿同一个方向分段焊接。初层焊道应采用分段焊接。

2.3 C276合金焊接质量控制

由于C276合金含元素较多，焊接时易出现气孔、夹杂、热裂倾向较大、熔池状态下金属流动性较差，焊接时应严格控制线能量，选择钨极氩弧焊焊接，焊丝为板材配带焊丝ENiCrMo—10，焊接前去除焊口两侧50 mm范围内的氧化物、油脂、杂质等。焊接时采用高频引弧、短弧、快速焊，尽量减少热输出量，层间温度≤93℃。摆动搅拌熔池，焊丝均匀送入熔池，焊丝受热端不得离开熔池，熄弧后焊枪对熔池延时气体保护15～20 s。焊后焊缝呈银白色或淡黄色为合格，出现蓝色或深蓝色表明焊接过热或焊接热输入过大。焊后采用100%PT检测。