復合板施工技術(shù)總結(jié)

1、濟鋼6#7#焦爐煤氣凈化系統(tǒng)工程復合板吸收塔（Q235B+316L）制作安裝技術(shù)總結(jié)工程管理部 朱楓2005年5月前言濟鋼67焦爐煤氣凈化系統(tǒng)工程脫硫工段兩座非標設備復合板吸收塔塔體采用(Q235B+316L：16+2、14+2、12+2)復合鋼板，吸收塔塔內(nèi)件全部采用316L不銹鋼板材現(xiàn)場焊接制作；復合板設備的制作安裝以及該類復合板的焊接，我們首次遇到。為此，本文對復合板吸收塔的制作安裝，特別是復合板的焊接進行簡要總結(jié)，為今后制作安裝類似非標設備提供參考。一、工程特點：1、施工難度大：復合板吸收塔總高度為32.4m，塔內(nèi)徑為6m，塔體板厚為1418mm（分上、中、下三段），單座塔重155t，

2、卷制、焊接難度大。2、焊接質(zhì)量要求高：全部焊縫須進行25射線抽檢探傷，探傷質(zhì)量III級合格。3、施工工期緊：吸收塔制作、安裝應在2個月內(nèi)完成（2004.11月12月基本完成, 2005.01月完成各種試驗與檢驗,以避開2月份的低溫天氣和雨季），制作、安裝工期十分緊張。4、安全形勢嚴峻：吸收塔的制作與其它非標設備的制作在同一加工場內(nèi)進行，場地狹窄；筒節(jié)直徑大，運輸較為困難；筒節(jié)與筒節(jié)組裝、安裝只能現(xiàn)場進行，均屬高空作業(yè)，吊裝作業(yè)難度大；塔內(nèi)填料支撐梁安裝時,塔內(nèi)須搭設滿堂腳手架,塔內(nèi)空間狹小,吊裝不便;時值嚴冬，更增加安全難度；吸收塔安裝與土建施工、設備安裝、管道安裝、電氣安裝、儀表安裝穿插進行

3、，不安全因素較多。二、吸收塔制作安裝主要技術(shù)要求：1、主要技術(shù)參數(shù)：名 稱設計/工作壓力(MPa)設計/工作溫度()工作介質(zhì)腐蝕裕度容積（m3）操作重量（Kg）吸收塔0. 0070.00550/40煤氣、脫硫液2mm9154000002、主要技術(shù)要求：名 稱焊縫質(zhì)量試驗其他吸收塔對接焊縫射線檢測長度比例25%，III級合格煤油滲漏、氣密性試驗不銹鋼件接觸腐蝕性介質(zhì)表面酸洗鈍化處理3、 執(zhí)行標準：序號標 準 號標 準 名 稱1GB6222工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程2JB/T4735-97鋼制焊接常壓容器3HGJ211-85化工塔類設備施工及驗收規(guī)范4HGJ21083圓筒形鋼制焊接罐施工及驗收規(guī)范5HG

4、2151996板式平焊法蘭人孔6GB5023698現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范7HGJ229-91工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范8GBJ12689工業(yè)設備及管道絕熱工程施工及驗收規(guī)范9GB5023198機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范4、關(guān)鍵施工過程的質(zhì)量控制點4.1 下料 4.2 焊接 4.3塔的垂直度4.4 塔盤安裝的水平度 4.5 塔整體氣密性試驗三、主要施工方法：1、施工順序:1.1加工場內(nèi)完成各筒節(jié)(塔圈)制作與焊縫質(zhì)量檢驗；1.2安裝現(xiàn)場進行筒節(jié)、內(nèi)部件與填料安裝；2、主要施工工藝流程：(見下頁)3、主要施工步驟與方法：3.1基礎(chǔ)交接驗收：（1）基礎(chǔ)位置允許誤

5、差為20mm；（2）基礎(chǔ)標高允許誤差為200mm；（3）凸臺上平面外形尺寸允許誤差為200mm；（4）預埋地腳螺栓標高允許誤差為20mm、預埋地腳螺栓中心距允許誤差為2mm；（5）預埋地腳螺栓螺紋和螺母應保護完好。3.2材料驗收：（1）鋼材、（半）成品件、焊接材料以及其它輔材必須具備產(chǎn)品質(zhì)量合格證或質(zhì)量復驗合格報告。（2）鋼板應進行外觀檢查，表面不得有氣孔、裂紋、拉裂、夾渣、折痕、夾層；鋼板邊緣不得有重皮，表面銹蝕深度不得超過0.5mm;復合板的復合情況是材料驗收質(zhì)量的控制重點：當復合板進場后,應及時向監(jiān)理報驗,然后同供應商、業(yè)主（生產(chǎn)廠）、監(jiān)理一道逐張多點對鋼板采用錘擊辨音法，檢驗復合度，如

6、達不到要求，則該張板不得用于本工程。（3）鋼板厚度檢查，其允許偏差為：鋼板厚度mm允許偏差mm鋼板厚度mm允許偏差mm-0.526-30-0.96-7-0.632-34-1.08-25-0.836-40-1.1（4）制作用的鋼材或因加工（切割、拼裝、焊接等）生產(chǎn)變形的零部件都要進行矯正。矯正后的允許偏差如下表所示： 項次項目示意圖允許偏差1鋼板、扁鋼的局部撓曲失高（f）在1米范圍內(nèi)14mmf1.5mm14mmf10mm2角鋼、槽鋼、工字鋼的撓曲失高（f）長度的1/1000，但不大于6.0mm3角鋼肢的不垂直度（）b/100但雙肢鉚栓連接角鋼的角度不得大于90復合板與不銹鋼鋼材的矯正受條件限制，

7、采用手工捶擊矯正時，應加錘墊，防止產(chǎn)生凹痕和損傷。吸收塔制作安裝流程圖：放樣排板下料塔圈組裝塔圈焊接焊縫檢驗基礎(chǔ)裙座安裝第一弦塔圈吊裝第二弦塔圈吊裝裝塔圈環(huán)焊縫焊接第n弦塔圈吊裝塔附件安裝涂裝圈板卷制塔蓋組裝塔蓋焊接塔蓋吊裝斜底組裝斜底焊接斜底安裝支撐梁安裝鋼材矯正氣密性試驗填料安裝n.n-1弦環(huán)焊縫焊接圈材料進場驗收支撐梁制作支撐梁運輸3.3斜底與塔蓋制作安裝（1）根據(jù)到貨鋼板的規(guī)格尺寸，對斜底板、塔蓋板繪制排版圖；斜底板、塔蓋板的接料采用對接形式進行；排版時除考慮切割余量外，還應考慮焊接收縮余量；排版直徑應比設計直徑大1.52，以補償焊接收縮;下料采用等離子方法進行切割。（2）斜底板、塔蓋

8、板采用條形排板組焊：中幅板寬度不得小于500 mm，長度不得小于1000 mm； （3）斜底板、塔蓋板任意相鄰焊接接頭的距離以及與塔圈縱焊縫距離不得小于200 mm。（4）根據(jù)排版圖進行下料，應確保幾何尺寸的精確度。（5）板狀對接采用“V”坡口，坡口面應清理干凈。（6）斜底板、塔蓋板在地面平臺上進行組裝：整體調(diào)整好后，在卡具協(xié)助下進行點焊固定；斜底板制作成兩瓣后進行安裝，塔蓋板制作成整體，并與欄桿組裝成一體后安裝,而其上附件(捕霧架、噴灑裝置)在地面預裝后單獨吊裝；斜底板安裝時，應制作臨時安裝架，安裝架距地面高度為1米6左右，以便焊工進行斜底板底面各焊縫和斜底板與塔圈環(huán)縫等的仰焊作業(yè)。（7）斜

9、底板、塔蓋板的焊接原則是由中心向外逆方向分段退焊，或分段跳焊。先焊短焊縫，后焊長焊縫，焊接時由數(shù)對焊工對稱施焊。（8）斜底板、塔蓋板焊接完畢后，認真對焊縫進行清理、檢查，焊縫外觀質(zhì)量檢查合格后，對底板焊縫進行25%射線探傷試驗。（9）斜底板、塔蓋板均為不銹鋼復合板，焊接材料選擇與焊接施工工藝按后項（“3.4筒體弦板制作安裝”中相應項）執(zhí)行，嚴禁違規(guī)作業(yè)。3.4筒體弦板制作安裝：3.4.1弦板展開排版（1）以中心尺寸展開筒體，結(jié)合鋼板實際尺寸，進行電腦排版、放樣，最大限度地利用材料；（2）筒體排版、放樣尺寸應考慮焊接收縮與切割余量，每條焊縫收縮量按1.01.5mm考慮；每條切割縫按2.53.0m

10、m考慮；（3）壁板最小寬度不得小于500mm, 最小長度不得小于1000mm； 下料：（1）復合鋼板采用半自動等離子切割下料，復合鋼板下料時，為保證成型美觀，復層面應朝上放置（即復層迎著等離子割槍）；（2）下料應在依據(jù)排版圖的前提下，對鋼板搭配使用，不能隨意切割，力求合理節(jié)約材料。（3）塔圈(筒體)鋼板下料尺寸要求： 測量部位環(huán)向?qū)涌v向?qū)影彘LAB、CD板長AB、CD1000010000寬度AC、BD、EF1.512長度AB、CD21.51.5對角線差ADBC323直線度AC、BD111AB、CD223BA E F DC坡口制備：（1）坡口形式：縱焊縫采用“V”型坡口，環(huán)焊縫采用單邊“V”型

11、坡口；坡口角度為55050;（2）坡口面應使用角向磨光機修磨，使其平整光潔；坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷。3.4.4弦板卷制：（1）卷制施工前,應對卷床壓輥表面進行檢查，清除其表面毛刺，應重點清理上壓輥表面的毛刺、凸狀疤痕；還應清除復合板表面的附著物，特別應徹底清除復層表面的附著物，否則會損傷復合板復層；（2）鋼板卷制時，應進行“壓頭”工作,不同直徑的筒節(jié)配相應弧度的壓頭板；鋼板進入壓輥前要對中，以防止卷板接口錯位；（3）筒節(jié)卷制過程中嚴禁一次成型，卷后的曲率半徑應用400500mm的弧形樣板隨時進行檢查，重點檢查兩端,其間隙g1mm如下圖所示。（4）卷制成型板應垂直放置，不允許平放，以免發(fā)

12、生變形。3.4.5弦板組裝：（1）在組裝鋼平臺上，按不同段塔圈(筒節(jié))的內(nèi)圓直徑,劃出弦板的安裝位置,并等距焊牢多組定位卡具；（2）將檢查合格的弦板吊至安裝位置組裝，利用卡具和臨時支撐使弦板保持垂直，各種卡具與臨時支撐的焊接應焊在弦板基層上，原則上不允許焊在弦板復層上，如必須在弦板復層上焊接卡具與臨時支撐時，則卡具與支撐材質(zhì)、焊材材質(zhì)應與復層材質(zhì)一致。示意圖（弦板與底板組裝示意圖）附后。（3）進行弦板間的組裝，利用卡具進行對口，調(diào)整幾何尺寸，使弦板對口保持平齊(內(nèi)表面應齊平)，對口錯邊量應符合現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98規(guī)定，其縱向焊縫錯邊量按復合板不銹鋼層厚度

13、計算,不應大于0.4mm。（4）進行第二圈弦板組裝。（弦板與弦板組裝示意圖附后）組裝時使上、下弦的立焊縫相互錯開，其距離應不小于500mm；利用卡具使對口保持平齊，組裝完畢經(jīng)檢查合格后，進行點焊固定；環(huán)向焊縫錯邊量不應大于復合層厚度的25%,即:0.5mm。（5）塔圈（筒節(jié)）檢查精度及圖例 項目序號測定名稱允許偏差1不圓度（e）252不平度（f）23 不直度（L）H/10004外圓周長2156734.6焊接：（1）焊接原則：先焊縱焊縫，后焊環(huán)焊縫；先焊外側(cè)基層焊縫，后焊內(nèi)側(cè)過渡層、復層焊縫（焊接順序尤為關(guān)鍵，是保證焊縫組織的重要途徑：復層焊逢如果受到重復加熱,會析出碳化物,使其耐腐蝕性能和機械

14、性能降低）。（2）環(huán)焊縫焊接時，由68名焊工，均勻分布，并沿同一方向施焊。（3）焊接材料選擇：地面焊接時，基層焊接采用CO2氣體保護焊，焊絲選用ER506,高空施焊時，基層焊接采用手工電弧焊，焊條按基層相應強度等級選用E4303;過渡層焊接采用手工電弧焊進行,焊條選用含鉻鎳量高且能使焊縫中產(chǎn)生部分鐵素體組織的焊條A302或A312;復層焊接采用手工電弧焊，焊條選用與復層化學成分一致的焊條A022；（4）焊工必須是持有鍋爐壓力容器焊工證或符合GB5023698的合格焊工，且在有效期內(nèi)的焊工；焊工必須嚴格按照焊接工藝進行施焊；（5）焊接時，坡口及其兩側(cè)至少50mm內(nèi)的母材表面應清除鐵銹、油污、氧化

15、皮，使其呈現(xiàn)出金屬光澤；特別進行過渡層焊接前，必須用磨光機打磨出基層金屬，才能保證過渡層熔敷金屬與基層、復層的良好熔合；焊條、焊絲由專人保管和發(fā)放；焊絲表面的油污、水分必須徹底清除、焊條必須按要求與施工用量進行烘干，這是減少焊縫氣孔、裂紋的有效途徑;為防止由于加熱而產(chǎn)生晶間腐蝕,不得使用大的焊接電流(過渡層焊接時會減小基層對焊逢的稀釋作用),焊接電流應比相應低碳鋼焊條低20%左右,焊接時運條應盡量避免大的擺動,電弧不宜過長,層間快冷;（6）施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無有效防護措施時，禁止施焊作業(yè)：a手工焊時，風速大于10m/sb氣體保護焊時，風速大于2m/sc相對濕度大于90d雨、雪環(huán)境（7

16、）當焊件溫度低于0時，應在始焊處100mm范圍內(nèi)預熱到15左右；（8）焊接接頭表面質(zhì)量要求：a、不得有裂紋、氣孔、夾渣和弧坑等缺陷；b、對接接頭的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊連續(xù)長度不得大于100mm；焊接接頭兩側(cè)咬邊總長度不得大于該焊接接頭長度的10。（9）焊接接頭內(nèi)部質(zhì)量要求：25射線抽檢,III級合格。（10）焊接檢驗完畢，應對全部不銹鋼焊縫表面進行酸洗鈍化處理，酸洗鈍化材料采用二合一酸洗鈍化膏。3.5人孔及接管制作安裝：（1）塔圈（筒節(jié)）體組裝好后，根據(jù)圖紙要求，在相應位置開設人孔、接管孔等，開孔作業(yè)應從塔圈內(nèi)部（復層）朝向塔壁外進行；開孔時應留出開坡口所需的余量，筒體與接管、接管

17、與法蘭的焊縫要打磨圓滑。（2）補強圈焊接后，應對角焊縫進行外觀檢查，不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，開孔補強圈焊縫在進行塔的整體氣密性試驗以前，通入0.1MPa的壓縮空氣檢查，不得有泄漏。3.6 支撐梁制作安裝:支撐梁為特殊的H型鋼(316L),只能在現(xiàn)場采用鋼板加工制作, H型鋼加工主要控制其焊接變形,由于是不銹鋼材質(zhì),不便采用火焰校正,同時受條件限制,也不能進行工廠內(nèi)的機械校正,只能從焊接工藝上采用相應措施,減少焊接變形；支撐梁的安裝：由于受安裝精度要求，支撐梁的安裝只能在塔體安裝后進行，以保證支撐梁的水平度和同層各支撐梁的平面度。支撐梁安裝時，應按相應標高在塔內(nèi)對應位置劃出安裝線，由于是復

18、合板，考慮到復層（僅2mm厚）的受力性能，支撐梁不能直接焊接在復層上，而只能焊在基層上；為去除安裝位置上的復層（不銹鋼層），因機械去除不便，選用碳弧氣刨方式進行，該方法方便快速，但易造成塔內(nèi)煙塵過大，鄰近復層面上易粘上熔渣，而灼傷復層，同時造成刨道側(cè)復層滲碳等缺陷，為此，在施工時:應從塔底部通入壓縮空氣，以置換出碳弧氣刨產(chǎn)生的煙塵;在刨道兩側(cè)和前方涂上石灰漿，以保護復層面;在氣刨結(jié)束后，用角向磨光機對刨道兩側(cè)面滲碳層進行打磨清除。3.7吸收塔安裝：（1）墊鐵設置：每一地腳螺栓兩側(cè)各設一組墊鐵，每組墊鐵數(shù)不宜超過5塊；設置平墊鐵時，厚的墊鐵應放在下面，薄的（不應小于2mm）應放在中間（示意如下）

19、；在利用水準儀對各組墊鐵進行標高檢測、用水平儀對各組墊鐵進行水平度檢測后，進入裙座安裝（裙座的安裝質(zhì)量是控制整座塔垂直度（水平度）的關(guān)鍵）；墊鐵應放在靠近地腳螺栓和底座主受力部位下面；當塔裙座安裝調(diào)整完畢，應將各墊鐵相互用定位焊焊牢。墊鐵總面積計算：A103（Q1Q2）CR其中Q1、Q2 、C、R分別為設備重量、地腳螺栓緊固力、安全系數(shù)、基礎(chǔ)抗壓強度A103（4009.8198.94*20）2.525=789880(mm2)單塊墊鐵面積AS789880/4019747(mm2)墊鐵規(guī)格取:120 mm *250 mm(2)安裝質(zhì)量要求： 項目序號測定名稱允許諞差1塔體總體高度h0.5H2塔體垂

20、直度h1H且30 mm3塔內(nèi)填料支撐圈上表面水平度6mm4支撐梁水平度15相鄰支撐梁夾角9000.506相鄰內(nèi)件支撐圈之間和支撐圈與其他有關(guān)部件之間的距離3 mm7噴啉裝置安裝平面度3 mm8噴啉裝置安裝標高3 mm(3)安裝作業(yè)：a、吊裝機械選擇：根據(jù)現(xiàn)場安裝條件、設備形狀與重量，本工程選用50t履帶吊（吊桿長度不得小于46m）進行吊裝作業(yè)，選用30t汽車吊進行組裝與配合；b、作業(yè)順序：兩座吸收塔同時進行安裝，以事故槽緩沖槽基礎(chǔ)作為現(xiàn)場組裝場地，在其上鋪設鋼平臺，鋪設鋼平臺時應利用測量專用儀器檢測平臺的相對標高，將平臺（塔組裝位置）各點相對高差控制在0.5范圍內(nèi)，然后按安裝順序進行各塔圈間的組裝；c、吊裝施工：先進行裙座安裝（含斜底），并進行中心、標高、垂直度（水平度）的調(diào)整，經(jīng)檢查合格后對墊鐵進行點焊固定，然后按順序進行各弦安裝(吊裝示意圖附后)；(4)焊接作業(yè)：執(zhí)行組裝焊接的要求；(5)焊縫檢測：每條