低溫多效海水淡化蒸發器安裝技術

崔世杰，朱道付，鄭治飛

（中國十七冶集團冶金工程技術公司，安徽馬鞍山 243061）

0 引言

海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水，是實現水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好、價格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。低溫多效海水淡化技術具有節能、海水預處理要求低、淡化水品質高等優點。其特征是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來，用一定量的蒸汽輸入首效，后面一效的蒸發溫度均低于前面一效，然后通過多次的蒸發和冷凝，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程[1]。

圖1 海水淡化蒸發冷卻器

1 項目背景

寶鋼廣東湛江鋼鐵基地項目2×15 000t/天熱法海水淡化工程的蒸發器裝置見圖1、圖2，安裝特點有：蒸發器共分七效，單件設備均在100 t以上，其中5、6效為整體進場，單件重量達204 t，設備吊裝難度大。低溫多效海水淡化裝置分6段進場，均為現場組對、焊接，由于設備材質采用雙相不銹鋼S32304，海洋性氣候下現場焊接的質量控制難度大，安裝過程成品保護要求高。設備安裝完成后需對蒸發器內部、焊接部位及熱影響區酸洗鈍化[2]。

圖2 海水淡化蒸發冷卻器平面布置圖

2 安裝方法

2.1 施工準備

2.1.1 技術準備

安裝前技術交底人要熟悉圖紙、技術資料和施工工藝，進行圖紙的自審、會審。明確各項技術參數和關鍵控制點，編制施工組織計劃、安裝計劃和施工安全措施，了解設備到貨及設備存放位置等現場情況。

2.1.2 基礎驗收與劃線

設備安裝前，混凝土基礎應會同土建、監理、業主方等單位共同驗收。以蒸發器中心為基準測量中心并埋設中心標板，以測量控制網的基準標高為基準點埋設基準點[3]。

2.1.3 支座的安裝

蒸發器支座共7個，其中第4效為固定支座，其余效為滑動支座。所有支座就位前，對支座圓弧面進行修磨，保證蒸發器腹板與支座圓弧面良好貼合。對于固定支座見圖3，與預埋鋼板進行焊接，再用地腳螺栓固定。對于滑動支座見圖4，先安裝支座支撐件，與預埋鋼板焊接，然后安裝下部特氟龍滑板。將滑動支座與上部特氟龍滑板焊妥，隨蒸發器本體一起吊至下部特氟龍滑板上。

2.2 蒸發器的吊裝

第5、6效蒸發器組合體采用雙機抬吊、其余效采用單機吊裝進行作業。先將第5、6效吊至支座上，調整水平度和垂直度，焊接固定；以第5、6效為基準，安裝第7效，然后順次安裝第4、3、2、1效，見圖5。每段蒸發器重量及尺寸如表1。

考慮到每套蒸發器南側布置了凝汽器，故統一選擇在蒸發冷卻器北側進行吊裝。

第5、6效蒸發器組合體的吊裝，260 t履帶吊回轉半徑8 m，臂長32 m，起重量158.4 t，用2根100 t柔性吊帶進行吊裝。按照規范要求雙機抬吊構件時(吊重質量不得超過兩臺起重機所允許起重量總和的75%，每一臺起重機的負荷量不宜超過其安全負荷量的80%)：組合體重量204.16 t，每臺260 t履帶吊承重102.08 t，102.08 t÷0.8=127.6 t，158.4 t＞127.6 t；158.4 t×2×0.75=237t＞204.16 t，符合規范要求。260 t履帶吊在8 m蒸發器中心線最高處距離5.67 m＞5 m（蒸發器半徑到吊車臂桿中心距離），故吊裝時不會出現卡桿現象，見圖6。

圖3 固定支座

圖4 滑動支座

其余效蒸發器采用260 t履帶吊單機吊裝，回轉半徑選擇8 m，臂長選擇32 m，起重量為158.4 t，采用2根100 t柔性吊帶進行吊裝。起重量158.4 t＞126.51 t，見圖6不會出現卡桿現象。

表1 蒸發器重量及尺寸

在吊裝2#蒸發器時，在1#和2#海水淡化裝置之間的場地進行吊裝作業，場地狹小，南北方向距離只能滿足一臺260 t履帶吊作業，故此區域不能擺放設備。先將1、2、3、4、7效蒸發器卸車至指定位置，在1#和2#海水淡化裝置之間東側區域對第5、6效蒸發器組合體進行卸車，1臺260 t履帶吊進場站位好，運輸第5、6效蒸發器汽車倒車至與履帶吊中心8 m的距離，另一臺260履帶吊行走至保持回轉中心8 m位置，蒸發器緩慢抬起后汽車離開，兩臺履帶吊相互配合緩慢行走，保持蒸發器緊貼地面，行走到吊裝位置后，對第5、6效蒸發器進行吊裝作業。

圖5 安裝流程圖

2.3 蒸發器的組對、安裝

圖6 260 t履帶吊吊裝側視布置圖

第5、6效蒸發器組合體與第7效對接時，由于設備材質采用雙相不銹鋼S32304，任何鐵的物體不能接觸筒體，所以在筒體連接處內部全部鋪設橡膠皮，毛竹搭設臨時平臺。利用筒體上的花籃螺栓松緊調整來對筒體接縫進行找正，如已有的花籃螺栓不能滿足找正需求，在筒體內側焊奧氏體不銹鋼板，再焊花籃螺栓，見圖7。然后以第5、6效為基準順次安裝第4、3、2、1效。

圖7 筒體找正方法示意圖

蒸發器在對接找正時，將端口處的垂直、水平十字中心線對準，定位焊。筒體對接出現較大錯邊量時，可以通過調整筒體圓度、也調節支座高度、修割支座弧形板等的方式進行對接找正。對接找正時錯邊分散均勻，避免局部集中錯邊。由于項目環境處于海洋性氣候下，對雙相不銹鋼S32304氬弧焊接時，要加強保護措施，在施焊區域架設腳手架，用彩條布進行維護。焊后檢查后，將筒體腹板與支座焊妥。由于每效蒸發器下只有一個支座，在5、6效安裝過后的每一效定位焊結束后，就能摘鉤，繼續安裝下一效。

2.4 蒸發器酸洗鈍化

酸化產品都是危險品，操作工應佩戴防護用品并保持適度的換氣。在酸洗前檢驗工件無氣孔飛濺，對發現的問題補焊、打磨。使用百潔布對蒸發器筒體內焊接部位擦洗進行脫脂處理；使用高壓水槍對蒸發器筒體內壁沖洗，保證沖洗干凈無塵；對蒸發器內需要酸洗的部位涂抹鈍化膏，必須均勻涂抹。在規定工藝時間內用涂刷法鈍化時，應始終保持工件表面濕潤狀態，絕不容許有局部造成干燥現象；再用高壓水槍沖洗，水中可摻入中和溶液以加速洗滌速度，達到酸堿中和效果。最后沖洗的水采用純水以保證控制氯離子含量不大于25 mg/L。表面沖洗后用試紙檢查pH值，達到6.0～8.0為合格；采用清潔的布揩干、自然揮發、采用空氣吹干等方法來進行干燥，最后表面均達到銀白色。

3 結束語

海水淡化工程符合國家的保護環境、節能減排方針，具有較大的經濟效益，我國的海水淡化生產處于剛起步階段，一些沿海城市正在想法設法的進行海水淡化，從而保證改地區的可持續經濟發展。海水淡化工程會越來越多，低溫多效海水淡化蒸發器安裝技術的總結，為今后施工單位承建類似的工程提供了借鑒與經驗。

［1］馮厚軍，謝春剛.中國海水淡化技術研究現狀與展望［J］.化學工業與工程，2010（02）：32-35.

［2］郭偉.海水淡化技術淺談 ［J］.山西建筑，2010（23）.

［3］GB 50231-2009.機械設備安裝工程施工及驗收通用規范［S］.