厭氧發酵罐的安裝及檢驗研究

王萌萌

摘要： 厭氧發酵罐是一種用來處理餐廚垃圾的無害化裝置，為生活物質垃圾的綜合高效利用開辟了一條很好的資源化道路。本文對日處理餐廚垃圾300t的厭氧發酵罐焊接安裝及其焊后的檢驗做了研究。主要包括罐體整裝的施工要求、罐體材料及焊接材料的選擇、罐體組裝的一般要求、整個罐體的充水試驗和焊縫的技術要求及檢驗。

Abstract： Anaerobic fermentation tank is used to deal with food waste harmless treatment， opened a good resource of road for living garbage of a comprehensive and efficient use. In this paper， the research of welding installation and inspection after welding was done on anaerobic fermentation tank which processed eat hutch garbage 300t per day. It mainly includes construction requirements of tank's entirely assembling， the material selection of welding and anaerobic tank， the general requirements of assembly of tank， the tank filling water test and weld technical requirements and testing.

關鍵詞： 厭氧罐；組裝；焊后檢測

Key words： anaerobic tank；assembling；welding testing

中圖分類號：TG441.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0122-02

0 引言

近年來，瑞士、德國、奧地利、瑞典等這些發達國家的餐廚垃圾厭氧發酵處理技術發展速度十分迅猛。[1]自2003年之后，厭氧發酵處理技術已逐漸成為了西方發達國家常用的餐廚垃圾處理方式。目前各國對餐廚垃圾的處理方式不外乎兩種，一種直接將餐廚垃圾進行厭氧發酵，這也是目前最主要的處理方式，另一種是將餐廚垃圾通過特定的生產工藝制成動物飼料。厭氧發酵餐廚垃圾處理方式在我國尚未大規模普及，但我國關于這方面的研究卻有著豐富的經驗。本文將通過圖1所示的罐形壓力容器進行技術研究。該罐體主要包括罐壁板、罐底板、人孔、擋板、管系等組成，有效容積約為5200m3，日處理餐廚垃圾300t，罐體的材料為碳鋼。罐體的內壁、外壁均需進行防腐除銹處理，并且罐頂及外壁進行保溫處理。

1 罐體整裝的總體施工要求

整個厭氧罐體采用實地組裝焊接完成，焊接采用的是數控閉環氣電立焊及自動埋弧焊和手工電弧交插焊。鋼板及坡口采用半自動切割機切割，其他部分可采用手工氣割，而欄管采用砂輪切割機進行切割。整個罐體壁板采用滾扳機進行卷彎加工。因為罐體尺寸較大，所以在組裝過程中應采用吊車吊裝，罐體吊裝采用千斤頂提升倒裝法。壁板的垂直度采用經緯儀進行測量，而基礎標高用水準儀測量。基于現場實地組裝焊接，現場需搭建一座平臺，用于放樣、下料及各構件的預制。

2 罐體材料的驗收

①罐體結構用鋼材，除了接管用材為無縫鋼管或鍛件外，其余均采用不銹鋼鋼板和碳鋼鋼板。不銹鋼材選用的是0Cr18Ni9，碳鋼選用的是焊接性能良好的Q235A。所有的板材、型材和附件都按著設計要求，并具有質量說明書，說明書中標明該種材料的所有標準。

②焊接材料選用A102、A302、E4303、E4316等都有具有合格說明書。

③厭氧罐的所有鋼板，必須逐張進行外觀檢查，鋼板的表面不得有氣孔、結疤、拉裂、折疊、夾渣和壓入的氧化皮，且不得有分層，表面的質量應符合現行的鋼板標準的規定。

3 組裝技術要求

3.1 一般要求

組裝厭氧罐時，先徹底清理掉坡口與搭接處的水、油泥、鐵銹等污物。拆卸組裝罐體的卡具時切忌劃傷母材，如果傷了母材，應立即補焊，再將焊疤打磨平整。

3.2 罐壁組對方法

倒裝吊裝工具就位后開始組裝罐壁，對照組裝示意圖仔細查看罐壁板和弧形樣板之間的縫隙是否過寬或過窄，所有部位全部確認達到組裝要求后施焊。按設計要求焊接好頂層壁板后，安裝組對邊環梁及罐頂平臺和盤梯。盤梯可根據每段罐壁的高度分段安裝。

組裝罐壁時，首先按設計要求校驗預制的壁板，確認其規格、型號等與設計要求一致后再開始組裝。組裝完畢需重新校正時，壁身不得有錘痕。具體來講，組裝時應該注意以下細節：

①相鄰兩壁上口水平的允許偏差須控制在2mm以內，壁板鉛錘允許偏差應控制在3mm以內，整個圓周上任意兩點水平的允許偏差應該不超過6mm；

②組裝焊接后，在底圈罐壁高1m的位置，內表面任意點半徑允許偏差上下小于或等于19mm；其他各圈壁板的鉛錘允許偏差應該保持在該圈壁板高度的0.3%以內；

③根據設計圖嚴格控制壁板對接接頭的組裝間隙，且內表面齊平。

3.3 附件安裝

罐體的開孔接管應符合：罐體的開孔接管中心位置偏差，不得大于10mm，按管外伸長度允許的偏差應為5mm。開孔補強板的曲率應與罐體的曲率一致。開孔接管法蘭的密封面應平整，不得有焊瘤和劃痕，法蘭的密封面與接管的軸線垂直，傾斜不大于法蘭外徑的1%，且不得大于3mm，法蘭的螺栓孔，應跨中安裝。

3.4 拱頂組裝

頂板的鋪設應在網殼組焊完畢，并且驗收合格后進行。頂板應按劃好的等分線對稱組裝，頂板搭接寬度允許偏差為5mm。

4 碳鋼罐體的檢驗

4.1 充水試驗

厭氧罐建造完畢后，應進行充水試驗，檢查的內容包括罐底嚴密性、罐體強度及嚴密性、基礎的沉降觀測。充水是試驗前，所有的附件及其它與罐體焊接的構建都應全部完畢。充水中應加強基礎沉降觀測，如基礎發生不允許的沉降，應停止充水，待處理后方可繼續試驗。充水和放水過程中，應打開透光孔，且不得使基礎浸水。充水過程中罐底無滲漏為合格，如有滲漏，則需進行焊補。罐壁強度及嚴密性試驗，應以充水到設計最高液位并保持48h后，罐壁無滲漏、無異常變形為合格。

4.2 焊縫檢測

4.2.1 底板焊接及檢測

中副板焊接時，應先焊接短焊縫，后焊接長焊縫。初層焊道應采用分段退焊或者跳焊法。邊緣板焊接先焊接外緣300mm部位的焊縫。在罐底與罐壁連接的角焊縫焊完后且邊緣板與中副板間的收縮縫施焊前，應完成剩余邊緣板對接焊縫的焊接。弓形邊緣板的對接焊縫的初層焊，焊接應均勻分布，對稱施焊。每條邊緣板對接焊縫的外端300mm范圍內進行射線探傷。充水試驗后，邊緣板對接焊縫還應進行滲透試驗，而中副板焊縫采用“真空箱法”檢測。

4.2.2 罐底與罐壁連接的角焊縫焊接與檢測

底圈壁板縱焊縫焊完后，由數對焊工從罐內外沿同一方向進行分段焊接。初層焊道應采用退焊或跳焊法。每層焊縫焊完后，均用滲透法進行檢測。角焊縫焊完后，應將罐內角焊縫打磨成圓角過渡，以防應力集中[2]。做完升降試驗后，應對角焊縫再進行一次滲透檢測。

4.2.3 罐壁的焊接及檢測

罐壁板焊接主要采用單面埋弧橫焊機及閉環控制自動氣電立焊機和手工電弧焊。單面埋弧橫焊機和閉環控制自動氣電立焊機導軌胎具如圖2所示。

罐壁的焊接應先焊縱向焊縫，后焊接環向焊縫[3]。氣電立焊縱向焊縫的組對應采用定位防變形的弧板手工定位焊固定方式，氣電立焊前需對坡口內采用砂輪磨。當兩圈壁板的縱向焊縫焊完后，再焊期間的環向焊縫，焊機或焊工應均勻分布，沿同一方向施焊。

環向焊縫的焊接可以選擇傳統的壁板外埋弧自動焊也可選用壁板內側手工氣保焊外側埋弧自動焊，其焊接工藝有所差異。傳統的焊接工藝，坡口組對不留間隙，如果有大于2mm的間隙應先手工補焊，再用埋弧自動焊填充、蓋面，內側砂輪清根打磨后打底可選擇手工氣保焊。焊完后應將罐內壁焊縫余高磨平。盡量均等布置縱橫焊縫，如采用手工電弧焊，采用小直徑焊條短弧施焊。多層多道焊，各縱焊縫應采用相同的焊接方法，使其收縮均等，環焊縫打底焊應采用分段倒退焊法，采用直流反接法。

壁板焊縫應進行X射線檢測。

參考文獻：

[1]劉軍.厭氧消化處理餐廚垃圾工藝[J].環衛科技網，2012：13-34.

[2]王國凡，張元彬，等.鋼結構焊接制造[M].北京：化學工業出版社，2009：16-40.

[3]王國凡.鋼結構連接方法及工藝[M].北京：化學工業出版社，2005：34-69.