化工塔器設備現場組焊的施工質量控制分析

褚海濤

（陽煤集團淄博齊魯第一化肥有限公司，山東 淄博 255436）

現代石油煉化裝置由于其整體設備的直徑較大，長度明顯，所以要想在工廠預制成型，其運輸難度也是可想而知。因此，為了改善現狀，很多制造企業都會采取現場組焊施工的方式對相應的煉化裝置進行組裝。但是，在實際施工時，現場組焊施工卻常常受到場地等諸多條件所限制，所以，就要結合實際情況，選擇合適的組焊施工技術，并制定一系列科學合理的質量控制措施，這樣才能保證最終的施工質量，從而為石油煉化裝置的長期安全穩定運行打下良好的基礎。

1 案例分析

某石化公司中所采用的溶劑回收塔和抽提蒸餾塔，均是由相關制造廠分段制造所生產，即在生產過程中，采用分段運輸方式在吊裝現場完成塔的組焊工作。由于該制造廠位于北方地區，且化工塔器設備現場組焊施工是在冬季進行，所以，為了避免冬季早晚溫差大，給現場施工原料的應用性能造成不良影響，從而增加塔器設備現場組焊的施工難度，相關質量管理人員決定根據兩臺設備的信息情況等，對其現場組焊施工采取以下幾方面施工控制技術和措施。

2 控制技術的操作要點分析

2.1 殼體排板質量控制技術

通常，大型化工塔器設備在采購前都要先進行排板，即對殼體板材的規格尺寸、長度、寬度等進行充分的明確，并按照廠家所提供的最大尺寸，對其焊縫數量進行合理把控，確保各條焊縫都能避開開孔位置。另外，為了保證殼體排板質量，還要確保縱縫與環縫能夠避開補強圈、塔內件焊接件、加強圈等部位。然而，現在各石油化工企業在采購塔器材料時，相應的廠家卻很難提供完整的設計圖紙，往往僅是提供一份設備殼體的備料圖，由于該圖中對殼體開孔標高及方位、補強圈、塔內件焊接件等設計未做出詳細的批示，所以就會導致最終的設計圖出來后，前期采購板材有很多都未避開上述部件，這樣就會給后期化工塔器設備的現場組焊施工帶來很大阻礙。因此，要想避免這種現象的發生，就要在殼體采購后對其進行二次排板，確保所有焊縫都能避開所規定的部件，這樣才能進行現場組焊施工。

2.2 單筒節分片組焊控制技術

目前，為了節約設計成本，很多鋼板廠在對大型塔器進行設計時，都會采用兩塊鋼板進行單筒節設計，這樣就會使單筒節分片組焊施工時，考慮兩道縱縫的有效處理。尤其是要注重單筒節的橢圓度及上下口平面度設計質量，特別是后者設計的控制，要著重對其鋼板下料及卷制加工進行監督和控制。由于現場分片組對焊接過程中缺少校圓這一工序，所以在對分片鋼板進行滾圓時，一定要做好壓頭處理工作，這樣才能保證縱縫處的弧度設計能夠達到相應的標準要求。另外，在專門的組焊平臺上對單筒節進行組對時，應先根據筒節直徑來設計圓形定位卡具，以便可以更好地掌握單筒節整體的橢圓度。另外，還要對縱縫坡口形式進行科學設計，在這一過程中，必須對各焊接順序及焊接工藝參數進行充分的明確，可以在焊前點焊弧形板，這樣才能避免縱縫焊接過程中出現變形現象。

2.3 環縫組焊控制技術

該組焊施工質量控制技術主要分為兩種形式，即正裝法和倒裝法，在實際操作時，應根據現場條件合理進行選擇。其中，后者技術的優勢是能夠保證環縫焊接、無損檢測等工序始終在最后面進行，而前者技術的實施則需要搭建相應的腳手架或臨時操作平臺。環縫組對在實際進行過程中，為了避免縱縫方位與設計標準之間出現差錯，應嚴格按照排板圖進行操作，并且要嚴格對環縫的直線度與垂直度進行合理把控，待其符合相應標準后再進行點焊組對，在這一過程中，相關工作人員必須實時對同位置、同方向的焊接工藝參數進行隨時觀測，一旦發現異常，應立即進行調整。

2.4 塔內件一次焊接件組焊控制技術

該現場組焊控制技術的運用，主要是針對化工塔器內件一次焊接件水平度及間距，進行合理的管控。由于整個化工塔器屬于立式組對形式，所以，塔內件一次焊接件在組焊過程中也要在筒體立式的狀態下來進行，并要將塔體分成若干小段，進而在各段內對各塔內件進行組焊。另外，為了避免塔內件在焊接過程中出現變形現象，應盡量采取CO2氣體保護焊技術，并對相應的焊接順序和工藝參數進行充分的明確。另外，在對一側滿焊一側間斷焊的部件進行焊接時，應先對間斷焊一側的焊縫進行焊接，然后，再對滿焊一側的焊縫進行焊接。而若是分段口處的焊接，則不僅要先預留一兩層后再進行點焊固定，而且還要在分段合攏后，對焊接件的間距進行合理調整，這樣才能確保塔內件一次焊接件的焊接質量。

2.5 吊裝、高空組焊控制技術

化工塔器各分段在預制完成后，應采取相應的吊裝技術對其依次進行吊裝。當各段吊裝完畢后，應及時對塔體的垂直度和直線度進行調整。另外，為了確保各分段吊裝質量，應在阻焊之前搭建相應的堂架或在組對口下方安裝臨時平臺，另外，在組對點焊后，應在各分段焊接厚度達到相應標準后再松鉤，并且還要重視管口方位的焊接質量，這樣才能確保化工塔器設備的現場組焊施工的順利開展。

2.6 焊后熱處理控制技術

一般情況下，大型化工塔器在開展現場組焊施工時，都要采取內燃法熱處理技術在地面上對整體塔體組進行焊后熱處理，而各分段之間的環縫熱處理則要采用電加熱的形式來進行。另外，還要按照相關規范要求對焊后熱處理參數進行精準的計算，如升降溫速度、上下端溫升差、上下端溫差等。與此同時，還要對噴火嘴數量、熱電偶布置數量及保溫棉鋪設厚度等進行科學合理的策劃，這樣才能切實保證塔體內部溫度能夠達到均衡。

3 組焊施工質量控制措施分析

3.1 施工前質量控制措施

首先，要保證現場組焊施工人員的專業化水平，使其能夠對各環節施工質量控制技術的運用做到靈活的掌握，并對相應的施工內容和施工注意事項等進行全面了解，力爭做到持證上崗；其次，要對相應的施工材料質量進行全面的檢驗，確保其具備完整的生產文件和質量檢驗報告等；再者，要對材料的外觀質量，如產品長度、圓度、尺寸等進行全面的檢查，尤其是要保證設備管口方位與組焊設備設計要求相吻合；最后，要對坡口質量進行相應的檢查，進而看其尺寸大小是否與施工圖紙要求相一致，并保證坡口表面不存在任何裂紋。

3.2 現場組焊施工質量控制

首先，要保證現場施工用具的穩固性，尤其是吊裝設備的穩固性，應在吊車下方鋪設一定厚度的鋼板，進以讓吊車在鋼板上完成相應的施工作業，這樣才能確保吊車施工的穩固性，從而切實地提高化工塔器設備現場組焊施工質量。其次，要結合塔器設備的上下段施工情況，科學搭建安裝保護平臺，一方面，要將設備的下段部分吊裝在地基上，并用地腳螺栓對設備進行固定；另一方面，對設備上段進行吊裝時，要在空中采取環形組焊技術對焊縫處進行焊接，這樣才能促使設備的整體合攏性得到最大化提升。

3.3 組焊施工后質量控制措施

首先，要在組焊施工完畢后，根據化工塔器設備現場組焊施工的要求，對回收塔和抽提蒸餾塔的吊裝組焊質量進行全面的分析，不僅要采用20%的射線對環焊縫施工質量進行相應的檢測，而且還要判斷筒體的強度是否能夠達到相應的標準要求；其次，要在加強產品質量的基礎上，不斷擴大施工質量的檢測比例，盡可能采取100%的射線對組焊的整條縫隙進行檢測，若最終的檢測結果為二級，則證明其焊接質量符合相應的施工質量標準要求；最后，要分別對溶劑回收塔和抽提蒸餾塔的直線度進行檢測，當檢測結果<10mm和<7mm時，證明該化工塔器設備現場阻焊施工質量滿足相應的質量控制標準要求。

4 結語

綜上所述，從本文所提的案例中可以得知，大型化工塔器設備現場組焊施工過程中，會經常因為各種因素所影響，而出現相應的施工質量，這在某種程度上就會給石油化工裝置的安全穩定運行造成很大的影響。因此，為了避免這些質量問題的發生，關鍵任務就是要對化工塔器施工前、施工中以及施工后的現場組焊質量進行全方面的控制，尤其要掌握相應的控制技術操作要點，并結合實際，制定出科學合理的施工質量控制措施，這樣才能充分提升塔器設備的施工質量，使其在石油化工生產中發揮出最大的實效作用。