水槽湿式直升气柜施工方法及水槽湿式直升气柜

文档序号:565003 发布日期:2021-05-18 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 水槽湿式直升气柜施工方法及水槽湿式直升气柜 (Construction method of water tank wet type vertical lifting gas holder and water tank wet type vertical lifting gas holder ) 是由 赵鹏龙 万莹 代明 于 2021-01-06 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种水槽湿式直升气柜施工方法及水槽湿式直升气柜,涉及化工设备领域,包括:预制加工步骤,预加工出样板以及用于形成底板、壁板和顶板三者的组成构件,底板、壁板和顶板三者的组成构件中包括弧形的待检测件;针对样板中的至少部分弧形结构件,以与弧形结构件对应的待检测件的曲率半径和弦长中的第一者作为约束条件,对弧形结构件的曲率半径和弦长中的第二者进行约束。本申请提供的水槽湿式直升气柜施工方法,预制加工步骤对后续步骤所需要的部件进行合理预制,既规划了适合的预制余量以降低材料的损耗和装配难度,又使部件的数量不至于过多,进而在确保气柜满足要求的情况下提高了后续步骤的效率。(The application provides a construction method of a water tank wet-type vertical lift gas holder and the water tank wet-type vertical lift gas holder, which relate to the field of chemical equipment and comprise the following steps: prefabricating, namely preprocessing a sample plate and forming members for forming a bottom plate, a wall plate and a top plate, wherein the forming members for forming the bottom plate, the wall plate and the top plate comprise arc-shaped pieces to be detected; and aiming at least part of the arc-shaped structural part in the template, taking the first one of the curvature radius and the chord length of the part to be detected corresponding to the arc-shaped structural part as a constraint condition, and constraining the second one of the curvature radius and the chord length of the arc-shaped structural part. The application provides a basin wet-type helicopter gas holder construction method, the prefabrication processing step carries out reasonable prefabrication to the required part of follow-up step, has both planned suitable prefabricated allowance in order to reduce the loss and the assembly degree of difficulty of material, makes the quantity of part be unlikely to too much again, and then has improved the efficiency of follow-up step under the condition of guaranteeing that the gas holder satisfies the requirement.)

水槽湿式直升气柜施工方法及水槽湿式直升气柜

技术领域

本申请涉及化工设备领域,尤其是涉及一种水槽湿式直升气柜施工方法及水槽湿式直升气柜。

背景技术

现有技术中,针对水槽湿式直升气柜的施工方法,例如钢制水槽湿式直升气柜施工方法,缺乏科学有效的规划,这导致钢制水槽湿式直升气柜的在施工过程中易出现工序疏漏或者复杂化的情况,可能影响钢制水槽湿式直升气柜的完成质量或者耗费过多的施工时间。

发明内容

本申请的第一目的在于提供一种水槽湿式直升气柜施工方法,以确保水槽湿式直升气柜的施工过程中获得高效率和高质量。

本申请的第二目的在于提供一种水槽湿式直升气柜,水槽湿式直升气柜是由以上施工方法获得的。

第一方面,本申请提供一种水槽湿式直升气柜施工方法,所述水槽湿式直升气柜施工方法包括:

预制加工步骤,预加工出样板以及用于形成底板、壁板和顶板三者的组成构件,所述底板、所述壁板和所述顶板三者的组成构件中包括弧形的待检测件;

针对所述样板中的至少部分弧形结构件,以与所述弧形结构件对应的所述待检测件的曲率半径和弦长中的第一者作为约束条件,对所述弧形结构件的曲率半径和弦长中的第二者进行约束。

优选地,在所述预制加工步骤中,在与所述弧形结构件对应的所述待检测件的曲率半径小于或者等于12.5m的情况下,所述弧形结构件下的弦长不小于1.5m;

所述样板中的至少部分直线结构件的长度不小于1m。

优选地,所述预制加工步骤还包括:

所述底板依据设计直径放大0.1%~0.2%进行预制;

所述底板包括弓形边缘板,所述弓形边缘板的对接接头以不等间隙设置。

优选地,所述壁板的对角线之差、边缘长度以及对称线段长度分别具有预定偏差;

所述弓形边缘板的对角线之差、边缘长度以及对称线段长度分别具有预定偏差。

优选地,所述预制加工步骤还包括:

预加工导轨,并使得所述导轨的弯曲弧度允许偏差径向为±5mm,侧向为±3mm。

优选地,所述水槽湿式直升气柜施工方法还包括:

组装步骤,分别将所述底板、所述壁板和所述顶板进行组装;

提升步骤,将所述壁板提升,以进行安装;

安装步骤,安装所述壁板以及水槽湿式直升气柜的塔节和钟罩,并在相应位置进行焊件,并安装所述导轨和水槽湿式直升气柜的附件。

优选地,所述导轨包括内导轨,以使得在所述安装步骤中所述内导轨安装后的垂直度偏差不大于7mm,且径向偏差不超过6mm,切向偏差不超过7mm。

优选地,所述安装步骤还包括:

所述导轨包括外导轨,安装后的所述外导轨的垂直度偏差不大于15mm,且径向偏差不超过10mm,切向偏差不超过15mm;

所述外导轨与导轮接触面具有不大于2mm的凹凸处。

优选地,所述水槽湿式直升气柜施工方法还包括:

检验步骤,所述检验步骤包括针对所述底板的真空试漏检验、焊接修补检验、冲水试验和升降试验中的一者或者多者。

第二方面,本申请提供一种水槽湿式直升气柜,所述水槽湿式直升气柜是利用如上所述的水槽湿式直升气柜施工方法获得的。

本申请提供的水槽湿式直升气柜施工方法,预制加工步骤对后续步骤所需要的部件进行合理预制,既规划了适合的预制余量以降低材料的损耗和装配难度,又使部件的数量不至于过多,进而在确保气柜满足要求的情况下提高了后续步骤的效率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,优选当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了弓形边缘板的对接接头的示意图;

图2示出了弓形边缘板尺寸测量部位的示意图;

图3示出了壁板尺寸测量部分的示意图;

图4示出了提升装置的示意图;

图5示出了定位装置安装的示意图。

附图标记:

1-倒链;2-起吊立柱;3-罐体;4-待组装带板;5-已提升壁板;6-待提升壁板;7-定位块。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”优选做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时优选当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。

本实施例将在以下对水槽式直升气柜施工方法进行详细描述,在实施例中,水槽式直升气柜可以为钢制水槽式直升气柜,以下将以此为例进行说明。其中,水槽式直升气柜施工方法按照实施顺序可包括如下步骤:预制加工步骤、组装步骤、提升步骤和安装步骤,以下将对这些步骤依次进行说明。

在实施例中,预制加工步骤包括放样和下料操作,具体如下。

关于钢制水槽式直升气柜(下简称气柜)的预制和安装检验用的样板满足:

针对弧形样板,当构件(例如气柜的底板、壁板和顶板)的曲率半径小于或者等于12.5m时,弧形样板的弦长不小于1.5m;针对测量焊缝棱角度的弧形样板,其弦长不小于1m;

针对直线样板,直线样板的长度不小于1m;

样板可以采用0.5~0.7mm厚度的铁皮制作,优选地,铁皮的周边光滑、整齐,以降低加工难度。

需要说明的是,气柜预制方法以及预制的过程以不损伤母材和降低母材性能的方式进行。在本实施例中,钢板切割及焊缝坡口加工,可以采用机械加工或火焰切割加工,所获得的加工表面被构造为平整表面,即至少不存在夹渣、分层和裂纹等缺陷且坡口表面氧化层被磨除。

进一步的,在构件保管、运输及现场堆放过程中,对构件进行防变形、防损伤和防锈蚀处理,例如针对防变形而言,可以采用预制胎具保持构件的预制形状。

在实施例中,上述预制加工可以根据下述安装步骤给出的安装顺序依次进行,以满足有序进行施工过程的要求。而为了进一步确保施工过程的有序性要求,预制完成的构件分别被标记(例如构件的类型和构件的曲率半径等)以利于后续安装施工。对此,以下将进一步给出按照下述安装步骤中的安装顺序分别给出各个构件的预制方式。

在实施例中,底板预制时,其直径优选按设计直径放大0.1%~0.2%,以补偿焊接收缩。如图1所示,图1示出了弓形边缘板的对接接头的示意图,其中弓形边缘板的对接接头采用不等间隙,即外侧间隙e1可以为6mm~7mm,内侧间隙e2可以为8mm~12mm。

进一步参见图2,图2给出了弓形边缘板的示意图,其中线段EF可以理解为被弓形边缘板的对称轴所经过的线段。其中,对于长度AB(即线段AB的长度,下同)和长度CD的允许偏差满足±2mm,对于宽度AC、BD、EF的允许偏差满足±2mm,对于对角线之差的允许偏差|AD-BC|≤3mm。

此外,针对底板的边缘板,边缘板最小直角边尺寸不小于700mm;罐底中幅板的宽度不小于1000mm,长度不小于2000mm;底板任意相邻焊缝之间的距离,不小于300mm。

在实施例中,壁板预制时,各圈壁板的纵焊缝优选向同一方向逐圈错开,相邻圈板纵缝间距优选为板长的1/3,且不小于300mm。底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不小于300mm。带板纵焊缝不被立柱所覆盖,且距立柱边缘不小于50mm。包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离不小于300mm。

进一步参见图3,壁板尺寸允许偏差满足以下要求。其中线段KL同样被图3中示出的壁板的对称轴所经过。针对宽度GI、HJ和KL的允许偏差为±1mm,针对长度GH和IJ的允许偏差为±1.5mm,针对对角线之差|GJ-HI|≤2mm。此外,针对直线度,线段GI和HJ的直线度允许偏差为1mm,线段GH和IJ的直线度允许偏差为2mm。

在实施例中,壁厚大于或等于4mm的弧形板状构件优选经辊床滚曲,滚曲前对钢板端部进行符合弧度要求的预弯曲,滚曲后用弦长不小于1.5m的圆弧样板进行检查,弧形板状构件的间隙不大于2mm。

针对钟罩的壁板预制时,为补偿与钟罩壁板和水槽壁板包边角钢或槽钢相连接的环缝焊接收缩量,上带板优选按正圆锥台下料,即上带板的上口直径可以比原设计直径加大1/1000mm。(为了便于描述,钟罩顶板的要求将顺势在此提及,即钟罩顶板下料时,预留周向搭接宽度不少于35mm;径向搭接宽度不少于25mm,搭接焊缝优选与骨架各梁错开50mm以上)。

针对水封预制时,水封可以采用分段预制的方式,其环形板的弧度偏差用弦长不小于2m的样板检查,且间隙不小于3mm,两端接口的夹角进一步校准。立板接口与环形接板优选错开300mm以上。进一步的,水封预制段的弧长总和优选大于设计总长150-200mm,以预留出足够的余量。

水封分段预制组装定位焊后,其上口直径比设计直径大5-7mm,并用型钢点焊支撑。焊接时优选将环形板垫平,以防止焊接变形。安装接口处留出500-800mm不焊,以便安装。

针对附件预制时,可以采用如下方式。钟罩内结构和拱顶安装时,支撑预制可在专用胎具上利用液压千斤顶压制成设计弧度,再拼焊成型。采用热煨和冷弯工艺,按设计的部分附件的直径在平台上放样校正弧度,并检查水平翘曲度,其径向允许差为±3mm,水平翘曲不大于5mm。

其余弧形型钢与平台实样的弧度间隙及翘曲不大于4mm。角钢圈或槽钢圈的接口优选与壁板、梁柱端部接点焊缝错开150mm以上,其预制圈弧长总和优选较设计周长大200~300mm。气柜立柱在下料前均优选进行调直。预制好的立柱的断面翘曲不大于2mm,纵向弯曲全长不大于3mm。热煨成型的附件(只不存在过烧、变质的情况),其厚度减薄量不超过1mm。钟罩拱形骨架的径向主、次梁在预制后其长度偏差不大于5mm,全长翘曲不大于10mm。

针对导轨预制时,导轨加工后其弯曲弧度允许偏差:径向为±5mm,侧向为±3mm,否则优选进行冷态矫正。内外导轨优选在下料前进行调直,内导轨预制后的纵向弯曲全长不超过3mm,外导轨预制后的纵向弯曲全长不超过5mm。导轨加工后弧度优选符合设计图纸要求且不准有过烧、裂纹、急弯及不符合设计要求的扭曲现象,其表面锤击疤痕深度不大于1.5mm。导轨下部垫板对接焊缝优选在与导轨拼焊前焊接,对接两板之间不许有错边,焊后两面凸出部分需磨平。导轨与垫板组装后优选采用定位焊固定,整体焊接优选在导轨安装就位后进行。

此外,针对其余构件预制时,梯子、平台配重架符合GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》的规定。各人孔在预制阶段分别加工好,并配置好螺栓。导气管符合预制长度,对焊缝外观进行复核。

在以上描述的技术特征的基础上,以下将具体描述组装步骤。

其中,底板组装可以满足如下要求:底板铺设前在基础上划出十字中心线,优选对底板下表面按要求进行防腐,距板边50mm范围内不刷防腐涂料,气柜底板中心与基础中心重合。进一步的,底板铺设时,先铺设中幅板,再铺设边缘板。中幅板铺设优选先铺设中心条板,由中心条板向两侧顺序铺设诸条板。中幅板之间为搭接焊缝。底板拼成整体点焊定位,点焊长度30-50mm,间隔300-500mm,点焊顺序同焊接顺序。

在底板组装后,对底板进行焊接。底板焊接顺序为:先焊中幅板短焊缝,焊工对称分布,隔缝跳焊,再焊中幅板长焊缝,焊工对称分布,由中心向外分段退焊,然后焊边缘板的对接缝。焊工对称分布,隔缝跳焊。最后待水槽壁组装完毕,焊接底圈壁板与底边板的环形角焊缝以后,焊接中幅板与边缘板的搭接焊缝(中幅板焊接时长缝距边缘板短缝处优选留出500mm以上暂不焊接,待与边缘板点固后再进行焊接)。

在此基础上,壁板组装可以满足如下要求。壁板组装前优选复验预制板的弧度,凡不符合预制要求的需重新校正。相邻两壁板上口水平偏差,不大于2mm。在整个圆周上任意两点水平偏差,不大于6mm。壁板的纵向焊缝与导轨错开,相临两圈板的纵向焊缝不相遇,错开的距离不小于50mm。带板组装的垂直偏差每带不超过2mm,钟罩壁板局部凹凸度不超过30mm。

此外,焊接后水槽壁板垂直度允许偏差不超过7mm,最上带板和最下带板的直径的允许偏差为±10mm。钟罩壁板组装后整体优选符合钟罩直度(立柱处)公差小于8mm,钟罩壁半径偏差(立柱处)为±5mm。

进一步的,带板安装采用倒装法由上而下逐圈组装焊接,气柜组装焊接由水槽壁开始逐节由外向里安装中节,最后组装钟罩。底板的弓形边缘板对接缝无损检验合格后,沿壁板定位线用水准仪找平并做好记录,然后在边沿板处、在上带板下方加装500mm高支墩,以便于施工人员的里外进出,也可以作为安全通道,支墩的设置沿水槽一周均匀分布,再焊接在边缘板上。另外在支墩上找出水槽内径圆,每隔300mm点焊一块挡块,然后进行壁板安装。

水槽上层带板纵焊缝焊接完成后,用线坠在对壁板垂直度找正,然后安装包边角钢,待包边角钢安装完成后再调整壁板椭圆度,用临时支撑来固定壁板椭圆度,再焊接包边角钢。然后由上而下逐圈提升壁板组装焊接,焊接完成后安装水槽平台。另外再预先画出内外导轨位置。

中节壁施工过程依照以上所提及的施工过程。施工时,先安装最上面一带板,然后由上而下逐圈组装焊接,壁板全部焊接完成后,用提升柱提高到1m的位置,拆除临时支墩,进而安装正式衬垫,衬垫沿圆周均布且按照图纸安装24块,衬垫在整个圆周的水平度误差不大于10mm。然后将中节壁板和钟罩壁板的圆周线和中心线引至衬垫上,再标出水封定位线,布置定位角钢并以定位固定焊接,再将中节壁板降落在衬垫上,开始组对依照圆弧找正固定焊接。中节壁板组对焊接完成后再根据排版导轨布置图依照尺寸画出内导轨位置。

此外,气柜安装由外向里施工为了安装需要在水槽壁板最后一带板余留一块板作为安全通道,焊接环缝时离该板大致700mm的一段暂时不焊接,待安装孔封闭时再焊接。安装孔优选在底板试漏和内件安装完成后封闭,封闭时先焊接纵缝后焊环缝。

在此基础上,钟罩组装可以满足如下要求。钟罩壁板组装采用的也是倒装法(与水槽壁的组装方法相同),先将钟罩下带板与下水封环板就位点固,下水封底环板在整个圆周上的水平误差不大于5mm。再组装钟罩上带板,然后组装中间壁板。待钟罩壁板全部组装完后,再安装立柱。当钟罩壁板上带板纵缝焊接完优选进行安装加强角钢圈和包边角钢,待角钢点焊完毕,再安装拱顶桁架与钟罩壁板的连接角钢。进一步的,对钟罩壁上口及包边角钢圈,并符合下列要求:内径水平直径允许偏差±10mm以及壁板上口的水平偏差不大于5mm。

进一步的,钟罩带板组装的垂直偏差每带不超过2mm,总垂直度不超过全高的1/1000,壁板局部不平度不超过30mm。拱顶边环梁的直径偏差为±10mm。组装钟罩顶部桁架时先将桁架中心环适当抬高至50~100mm固定好,然后将主、次梁对称循序地进行组装,几何尺寸调整合格以定位焊固定后,再焊接。钟罩顶部桁架组装后各对称梁必须成一直线,在环处的直度偏差不大于10mm。

钟罩顶板组装时先组装边缘的环形板,焊接完后由边缘向中心依次组装、焊接,顶盖板搭接尺寸50mm,接缝优选紧贴,局部最大间隙不大于1mm。焊接顺序:先焊径向焊缝,再焊环焊缝(由外圈向中心推进),最后焊与环形板连接的焊缝。薄板焊接,不在同一焊缝上内外同时进行焊接以免变形过大。

在此基础上,本申请进一步对壁板的焊接进行描述。壁板的焊接优选先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,再焊其间的环向焊缝,焊工优选均匀分布,并沿同一方向施焊。水槽上层带板放置在支墩上,然后进行纵缝组对,组对完成后在施焊前,在水槽壁内纵焊缝加弧形背板,在水槽壁外侧纵缝加设备杠,以防止焊后角变形。纵缝焊接时优选先焊接焊缝中间一段,然后再分段焊接。

进一步的,以下将对提升步骤包括以下过程。首先设置提升装置,利用提升工艺倒装法,其具有如下特点:大型储罐罐内起吊提升倒装施工法,降低劳动强度,加快提升速度快,降低施工成本,安全可靠。设备定型,可周转使用,可按贮罐大小灵活组合,适用于制造内浮顶、拱顶、浮顶罐、多边形贮罐及钢结构倒装施工。比充气顶升倒装法工序安排更合理,顶升过程不受时间限制、能更好的保证工期。水槽壁组对时壁板对口间隙较容易控制。倒连提升倒装工艺提升平稳,安全可靠,无高空作业,可以全天施工。

上述方法的工作原理是先组焊罐体最上一带板,在罐内安装倒链提升装置,提升装置结构参见图4。依据图4,图中罐体3下方为待组装带板4,以下将进行倒链1(即手拉葫芦)提升计算。

针对起吊立柱2的选用:

起吊立柱2的设计,规格依据满足使用要求,方便安装的原则,10T葫芦配DN200型立柱,其高度H依据下式确定:

H=A+L+C+N

式中:A---气柜壁板最高度(M);

L---倒链本身吊点用最小净距离;

C---根据实际确定的余量取500mm;

N---垫管Ф426*9高度500mm。

针对起吊立柱的数量配置:

起吊立柱2的数量按下列三个因素确定吊装荷重:起吊最后一层壁板以上柜体及所有的附加荷重,其计算式为Q总=K×(Q壁+Q顶+Q附+Q机)。

式中:Q壁---不包括底层壁板重,底板重(Kg)

Q顶---包边角钢,加强角钢(Kg);

Q附---栏杆、水槽平台及附件重(Kg);

Q机---施工机具(胀圈等)附重(Kg);

K---系数,考虑到磨擦阻力及受力不均性等因素取1.2。

葫芦和起吊立柱2的提升能力,根据每台机具起重力P(10t葫芦0.8的有效利用率)和提升总重Q总。测定所需的机械台数,在本实施例总,即n=Q总/P=(53+1+6+4)/8=8个。

起吊立柱抗弯曲强度计算:

管的抗弯截面模量Wz=∏(D4-d4)/32D;

本实施例中,许用优选力σ=Mmax/Wz=123MPa<235MPa材料符合使用要求;

根据每台机具起重力P和提升总重Q总测定所需的机械台数,即n=Q总/P,根据设备起吊重量选用12根起吊立柱,相邻吊点跨距6.2m左右。

提升步骤还包括针对主要辅件的制作与安装。其中,定型胀圈是作为气柜组装成型的胎具,也用来增大气柜壁板的环向刚度,减少提升过程中和环缝焊接时出现的环向变形,起吊点设置在定型胀圈上。定型胀圈可以由槽钢组装成220mm×200mm箱形,用100×8mm扁钢连接,间距为300mm。滚圆成型为若干等分圈段的方形胀圈,外直径等于气柜壁内径。胀圈间的连接可采用:圈段的弧度与气柜内壁贴合,焊接胀圈门形卡板,用顶紧千斤顶实现胀圈与罐内壁的贴合,胀圈与卡具也要有足够的胀紧力,每段胀圈断面加强筋板处(吊耳处)的壁板上要焊1—2只防滑筋板,胀圈壁下口离壁板底端250mm左右。

提升步骤还包括定位装置例如围板挡块的安装,参见图5,图中待提升壁板6下方为罐底板,待提升壁板的左侧为罐体内侧。当已提升壁板5提升到位时,为方便壁板组对,在待提升壁板6的上口沿圆周方向均匀焊接定位块7。

提升步骤还进一步包括定位装置收紧装置的安装,除最底层壁板外,对新围的壁板留有两道对称布置,暂时不焊的活口待壁板围好后,用收紧装置将活口收紧,以便进行组对环焊缝和两道活口的立焊缝。每道活口的上、中、下各配一付直径为≥M24(下反扣)的调整螺丝或2只3吨的倒链供收紧活口,待柜体提到预定高度后收紧活口。

如此在提升装置设置完成后,由上至下提升组对,最下层壁板环缝施焊完成后,拆除支墩,将壁板放置底板上,组对壁板和底板角焊缝并焊接,内外角焊缝焊接。

在此基础上,以下将进一步描述安装步骤。

针对塔节和钟罩的安装过程如下。气柜的塔节与钟罩是气柜最为重要的组成部分,安装难度大,其质量好坏关系到气柜能否正常升降。首先安装垫梁,各垫粱的上表面优选在同一平面上,用水平仪测量,如不平,可采用垫铁找平至其水平偏差不大于1mm,找平后将各塔的挂圈弧线投到垫梁上表面,作为各塔挂圈安装依据。在水槽的平台上,放出基准线,即各塔体的圆弧检查基准线、中节导轨和斜梯的位置线。将预制好的下挂圈,按预制编号的顺序,沿挂圈的定位线安装,调整好下挂圈上口水平及接口间隙后即可进行定位焊固定,在封闭最后一道接口时,优选先校正圆周将多余量切去。

进一步的,挂圈与壁板整体焊接前优选在立板与壁板间每隔1-1.5m加设防变形的临时支撑,焊好后其立板垂直偏差优选小于向内5mm以及向外10mm,直径偏差优选不超过±15mm。

下挂圈焊接完毕后优选进行加水试漏,以不漏为合格。上挂圈安装时优选先将上挂圈预装在下挂圈上,用临时支柱连接,上端钻孔与上挂圈相同,下边钻孔与下挂圈相同。进一步的,先将上挂圈内的支承件例如支承工字钢安装,支承工字钢的上平面保证安装后上挂圈上表面不平度小于10mm,挂圈向内倾斜不大于10mm,向外不大于5mm(可以采用经纬仪测量调整)。焊后优选将上挂圈提升到安装位置(拆去临时支柱)进行立柱和导轨的安装。

在以上的基础上,针对导轨安装的过程如下。导轨安装主要是控制导轨的直线度及垂直度,内导轨安装后垂直度偏差不大于7mm,且径向偏差不超过6mm,切向偏差不超过7mm,导轨和导轮的接触面不存在大于2mm的凸凹不平处;导轨接头部分要打磨光滑,内外到导轨的间距要控制好。从而避免发生导轮卡死现象。

外导轨安装前必须检查其直线度,直线度允许偏差优选为外导架高度的1/1000,不符合要求时重新修整。外导轨安装后,垂直度偏差不大于15mm,且径向偏差不超过10mm,切向偏差不超过15mm。外导轨与导轮接触面具有不大于2mm的凹凸不平处,两对称导轨位置的直径偏差不超过10mm,相临两导轨间的弦长偏差不大于5mm。当壁板局部凹凸而使导轨安装不能达到要求时,可适当调整导轨和壁板间的连接板,使导轨安装符合要求。

进一步的,安装步骤还包括附件安装步骤。导轮安装之前复查内外导轨的垂直度,并依据复查结果来确定导轮位置,当导轨上端向着导轮内侧倾斜时,下导轮与导轨的接触面优选留出与倾斜量相等的间隙,反之下导轮优选紧靠导轨安装。导轮就位前需经清洗并加润滑油,使导轮能够自由转动。就位后并复测符合要求后,即可将导轮底板焊死。此外气柜的平台、梯子、栏杆、配重架等的施工优选按GB50205-2001的规定执行。

进一步的,配重块优选逐个称量,分组组合,将重量相等的两组对称分配布置(布置配重时优选考虑螺旋梯等不对称布置的构件的影响)。水槽内导气管的垂直度偏差不大于全高的2/1000,钟罩顶盖上的切断套筒和立管之间有足够的间隙,以保证钟罩的自由升降。

此外,在以上的步骤中还可以包括以下要求:

钢板表面局部减薄量,划痕深度与钢板实际负偏差之和,不大于相应钢板标准允许负偏差值。

壁板卷制后,直立于平台上水平方向用内弧行样板检查其间隙不大于4mm,垂直方向用直线样板检查,其间隙不大于2mm。

顶板预制:顶板优选按确定的排版图排板,拱顶顶板预制成型后用弧形样板检查,其间隙不大于5mm。

构件预制:包边角钢等弧形构件加工成形后,用样板检查,其间隙不大于2mm。放在平台上检查,其翘曲变形不超过构件长度的0.1%,且不大于6mm。

壁板的组装:底圈壁板上口的水平允许偏差不大于2mm,任意两点的水平偏差不大于6mm。底圈壁板的铅垂度偏差不大于3mm。

组装焊接后,在底圈壁板1m高处,内表面任意点半径的允许偏差为±13。

壁板对接接头的坡口形式为单面V形坡口,对口间隙为2-3mm。

壁板纵向对接接头错边量不大于板厚的10%,环向对接接头错边量不大于1.5mm。

组装焊接后,焊接接头的角变形用1M的样板检查不大于10mm;壁板的局部凸凹变形不大于13mm。

钟罩顶组装前优选检查包边角钢的直径偏差不大于15mm。

顶板优选按画好的等分线对称组装,顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。

开孔接管的中心位置偏差,不大于10mm;接管外伸长度的允许偏差为±5mm。

开孔补强板的曲率,优选与柜体曲率一致。

开孔接管法兰的密封面优选与接管的轴线垂直,倾斜度不大于法兰外径的1%,且不大于3mm。

梯子栏杆的制作优选符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的要求,除图纸注明外,所有搭接和角接焊接接头的焊角高度均等于较薄见厚度,并优选连续焊。所有垫板优选开Φ6排气孔并倒R5圆角。

气柜制作所有焊缝均采用手工电弧焊(接管、法兰对接时除外)。

定位焊及工卡具的焊接,焊接工艺优选与正式焊接相同。引弧和熄弧都优选在坡口内或焊道上。每段定位焊的长度不小于50mm。

焊接中优选保证焊道始段和终段的质量,始段优选采用后退起弧法,必要时可采用引弧板。终端优选将弧坑填满。多层焊的层间接头优选错开。

壁板组对时,优选保证内表面平齐,错边量优选符合下列规定:

纵向焊缝错边量:焊条电弧焊时,当板厚小于或等于10mm时,不大于1mm;当板厚大于10mm时,不大于板厚的0.1倍,且不大于1.5mm。

环向焊缝错边量:焊条电弧焊时,当上圈壁板小于或等于8mm时,任何一点的错边量均不大于1.0mm;当上圈壁板大于8mm时,任何一点的错边量均不大于板厚的0.2倍,且不大于2mm。

焊接前优选检查组装质量,清除坡口面及坡口两侧20mm范围内的泥砂铁锈、水分和油污,确保施焊部位充分干燥。

钟罩顶板厚大于或等于6mm的搭接焊缝,至少焊两遍。

中幅板长焊缝采用分段退焊或跳焊法施工,分段间距为400mm,每条焊缝由两名焊工从中间向两面端对称施焊。

边缘板焊接时,首先施焊靠外缘300mm部位焊缝。再焊接罐底与罐壁连接的角焊缝,焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊,施焊前先优选完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。

中幅板与边缘板的收缩缝第一层焊接,优选采用分段退焊和跳焊法。

底板与壁板连接的角焊缝焊接,优选在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊,并由数对焊工从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。初层焊道优选采用分段退焊和跳焊。

壁板焊接顺序:先焊纵焊缝,后焊环焊缝。当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,再焊其间的环向焊缝;焊工优选均匀分布,并沿同一方向施焊。

顶板径向的长焊缝采用隔缝对称施焊方法,并由中心向外分段退焊。

顶板与包边角钢焊接时,焊工对称均匀分布,并沿同一方向分段退焊。

对接接头焊缝咬边深度不大于0.5mm,长度不大于焊缝总长度的10%,且每段咬边的连续长度优选小于100mm。

对接接头焊缝表面余高不大于焊缝宽度的0.2倍再加1mm,且最大为3mm。

对接接头焊缝表面凹陷深度不大于0.5mm,长度不大于焊缝全长的10%,且每段凹陷连续长度小于100mm。

角焊缝的焊脚尺寸优选符合设计规定,设计图样未规定时,焊脚高等于较薄件的厚度,角焊缝外形优选平滑过渡,其咬边深度优选小于或等于0.5mm。

此外,本实施例提供的水槽湿式直升气柜施工方法还包括检验步骤。其中:

底板真空试漏,试漏前,清除气柜内杂物和焊缝的药皮及铁锈,采用真空箱法,对全部底板焊缝进行严密性试验,试验负压值不低于0.053Mpa。

水槽壁板对接接头按NB/T47013.1~.6-2015“承压设备无损检测”进行局部射线探伤检验,纵向焊接接头长度为10%,环向焊接接头为探伤长度5%,T型焊接接头个数为15%,Ⅲ级为合格。

气柜底外圈板,其每条对接焊接接头的外端优选进行X射线探伤检查。

气柜壁板的所有对接焊缝及钟罩板所有焊缝均优选进行煤油渗漏实验。底板与壁板的角焊缝磁粉探伤。

当焊缝检验不合格时,则优选在该焊工所焊的焊缝有缺陷部分的延伸方向加倍检查,或在其他可疑部位进行补充检测。若仍不合格,则该焊工焊的焊缝优选100%进行检测。

焊接修补,在施工过程中产生的各种表面缺陷的修补,优选符合下列规定:深度超过0.5mm划伤、电弧擦伤、焊疤等有害缺陷,优选打磨平滑并做磁粉检测。打磨后的钢板厚度不小于钢板的名义厚度扣除负偏差值。缺陷深度或打磨深度超过1mm时,优选进行补焊,并打磨平滑。焊缝表面缺陷优选使用角向磨光机磨除,缺陷磨除后的焊缝表面若低于母材,优选进行焊接修补。焊缝内部的超标缺陷在焊接修补前,优选探测缺陷的埋置深度,确定缺陷的清除面。清除长度不小于50mm,清除的深度不大于板厚的2/3。返修后的焊缝,优选按原规定的方法进行无损检测。

冲水试验,水槽制造完毕,优选进行48小时的注水基础沉降观测试验。注水前优选仔细检查固定焊缝是否铲净,一切妨碍升降的地方均优选处理,水槽内的杂物均需清理干净,充水前进行一次观测。先注水至水槽高的3.5m处沉降观测和水槽检查,再充水至水槽高5m处观测沉降和水槽是否漏水检查,最后充水至最高操作液位7.16m做基础沉降观测和泄漏检查;保持48小时后,做沉降观测和漏液检查;验收合格后防水并做放水后的沉降观测。在注水试验期间对基础进行沉降观测,如发现不均匀沉降现象,优选立即停止注水,直至沉降结束,以测量评估后方可继续注水。注水优选同时检查水槽壁,如发现漏水优选立即停止注水,将水位降至低于渗漏处300mm左右进行补焊,然后再继续注水。

升降试验,水槽试验合格后,即可进行升降试验。升降试验用流量2400m3/h风机进行,风机通过进气管向气柜送气。使钟罩缓慢上升,在上升过程中,优选沿四周观察导轮与导轨接触情况和导轮运转情况,并加以记录。凡导轨和导轮互相配合不良的处,在第二次升降前均匀加以调整。在气柜充气进程中,同时对钟罩作气密性试验,用肥皂水检查其壁板焊缝,当钟罩全升起后,优选用肥皂水检查顶板焊缝,如有泄漏予补焊。

气柜顶部气密检查合格后,即可将气柜顶部阀门打开或将孔盖打开,使中节和钟罩缓慢下降,在下降过程中优选沿四周检查导轮和导轨的接触情况并加以记录。气柜严密性试验合格后,优选进行快速升降试验1-2次,升降速度每分钟不超过1.5m且不低于0.4m。如无适当的供气设备无法实现快速上升时,可仅进行快速下降试验。在升降过程中以无卡轨、脱轨、造成壁板变形和泄漏等现象为合格。

气柜经过水槽注水,钟罩气密及快速升降试验后,符合下列要求即为试验合格:所有焊缝和密封接口处均无泄漏;导轮和导轨在升降过程中无卡轨,脱轨及因升降机构安装不当造成的壁板严重变形现象;气柜各部分无严重变形;安全限位装置动作准确。

本实施例提供的水槽湿式直升气柜施工方法,预制加工步骤对后续步骤所需要的部件进行合理预制,既规划了适合的预制余量以降低材料的损耗和装配难度,又使部件的数量不至于过多,进而在确保气柜满足要求的情况下提高了后续步骤的效率;此外,预制加工步骤对部件的偏差进行预先规定,能够确保部件始终能够满足气柜的要求。组装步骤、提升步骤和安装步骤的依次进行,在确保气柜各项耐久和精度的情况下,提高了气柜的装配效率。检验步骤对气柜进行安装层面和性能层面上的检测,有效确保了装配后的气柜符合施工要求。

本实施例还提供一种水槽湿式直升气柜,该水槽湿式直升气柜是利用如上的水槽湿式直升气柜施工方法获得的。

以上所述仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的保护范围,凡是在本申请的创新构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。

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