循环槽施工方案87-94

干吸塔酸循环槽是80万吨/年硫磺制酸装置吸收工序的主要设备，也是直接在规定坐标位置的合格基础上一次制作完成的大型衬里设备。为保证设备规范施工，达到设计要求，制订此方案。以使施工过程各个工序始终处于受控状态，最终生产出高质量的设备。

① 设备结构简介：

干吸塔酸循环槽为卧式容器，钢壳部分的重量约26.8吨，内径为3200mm，总长为19210mm，设备内衬耐酸砖，总重量约59.3吨。

② 方案编制依据：

JB/T4735 《钢制焊接常压容器》 GB/T985 《焊接接头型式及尺寸》 HG/T20678 《衬里钢壳设计技术规定》 GB/T700 《碳素结构钢》 图纸 22.452-1 干吸塔酸循环槽 制造安装要点

干吸塔酸循环槽设备外径大，采取工厂内予制弧板或部件，现场组装或成型。焊接结头形式多，焊接工作量大，易变形，为防止焊接变形，必须在工艺上和工装上采取措施。 A、钢板成形用螺栓调节器； B、焊接夹具工装； C、筒节组焊内撑胎； D、壳体弧板运输工装。 ③ 制造安装工艺:

干吸塔酸循环槽在制造过程中,严格按照JB/T4735-97《钢制焊接

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常压容器》、HG/T20678-2000《衬里钢壳设计技术规定》和图纸的要求，从原材料的购买到设备的交付，设若干个控制点，层层把关，严格控制。 ④-1 设备所用材料的控制

壳体所用的材料（钢板、H型钢）应按材料采购说明书的要求订货，进料时，必须有材料检验的合格证明书。且材料的化学成份、机械性能，表面质量及板材的厚度偏差应符合相应材料标准的要求。

④-2 下料控制 ④-2-1 划线

根据板材的几何尺寸，作排版图，最短筒节应＞1000mm。 下料长度=展开长度+4n（n为焊缝条数）

应严格控制板材四边及对角线的几何尺寸，使之符合标准的要求。

④-2-2切割

碳钢采用氧、乙炔半自动火焰切割，不锈钢采用等离子切割机切割，清理熔渣、复验几何尺寸。

④-2-3坡口加工

采用机械加工或半自动火焰切割加工的方法来加工板材的坡口，坡口的角度应符合图样的要求，图样未规定时应符合GB/T985的要求。

④-3 板材预制控制

经检验合格后的板材在三辊卷板机上进行弧板卷制，用弧长大于1.5m的样板进行检查，其间隙控制在3mm内。

为保证卷制后的弧板在运输过程中不变形，应制作运输工

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装。

④-4现场施工控制 ④-4-1筒节组对

按排版图，将各筒节在现场组对：首先用样板对弧板进行复检，超差处用千斤顶或手拉葫芦进行校正。

筒节组对时应控制焊缝对口错边量不超标，用内撑胎工装控制筒节最大直径与最小直径之差符合规定要求。

焊接按焊接工艺执行，严防焊接变形。 ④-4-2筒体组对

组对时纵焊缝应互相错开，对口错边量不超标，直线度符合要求，开孔位置避开焊缝。

各控制点应做详细记录。 ④-4-3焊接

焊接按焊接工艺执行 ④-4-4检验

A、 筒体同一断面上最大直径与最小直径之差应小于内径

的2/1000。

B、 无损检测：筒体上的A、B类焊缝除按规定的要求进

行局部无损检测外，其余进行煤油渗漏试验。

3. 干吸塔酸循环槽焊接工艺

干吸塔酸循环槽主体材料为Q235A，其直径大、跨度大、设备焊接量大，同时还有衬里要求，这给装配和焊接带来了一定的难度。首先要求焊工技能全面过硬，能够在各种位置进行保质保量地焊接，其次我们以往制造干吸塔酸循环槽经验看，控制焊接变形是制造设备的首要问题，这对后期衬里工作至关重要，其焊接质量是保证设备经久耐用的关键。

一、 工艺编制依据

JB/T4735-97 钢制焊接常压容器 HG/T20678 《衬里钢壳设计技术规定》 干吸塔酸循环槽施工图 干吸塔酸循环槽施工技术规定 二、 焊接变形的控制 1、 尺寸要求

（1） 坡口角度要正确均匀，装配间隙要小，并均匀一致，

无严重错边现象。

（2） 焊缝布置要求合理，尽量做到对称分布。 2、 刚性固定

（1） 纵向接头焊前用R弧板加以固定以防止焊接变形； （2） 环向接头用专用内撑胎具支撑或用槽钢圈加螺旋丝

杠调节以防焊接变形。

（3） 壳体上出气口开孔较大，接管焊接易产生内凹，因

此焊接前采用刚性固定方法，防止焊接变形。

3、 采用合理的焊接顺序

通过对接头的应力分析，采用合理的焊接顺序，既能保证焊接质量，又能防止焊接变形。

（1） 壳体的焊接应先焊纵向接头，后焊环向接头，焊接宜用多台焊机同时施焊，焊工应分布均匀，并沿同一方向施焊，以防止环缝发生勒腰现象。

（2） 鞍式支座现场腹板与壳体密贴后再满焊。 三、 焊接要点 1、 Q235A的焊接

可采用手工焊或埋弧焊，其焊接规范如下：

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焊接方法 手工焊 埋弧焊 焊材 J422 直径mm 3.2 4.0 电流A 120-140 170-190 500-550 电压V 21-23 24-25 37-39 焊速m/h 7.2-7.8 9-9.6 3.6-34.2 H08A 4.0 2、 Q235A+00Cr17Ni14 Mo2的焊接 采用手工焊，其焊接规范如下：

焊接方法 焊材 直径mm 3.2 手工焊 A302 4.0 130-140 24-25 7.8-9.6 电流A 90~100 电压V 22-23 焊速m/h 7.2-9 说明：

（1）焊接应清除掉坡口及坡口两侧熔渣等，不锈钢焊接在坡口两侧刷上涂料防止沾附飞溅。

（2）背面采用碳弧气刨清除后需用砂轮打磨渗碳层至露出金属光泽。

（3）干吸塔酸循环槽壳体、平台的所有焊接均在衬里前完成。 焊接要求

1、焊工

1.1 焊工应能熟练掌握手工电弧焊的基本操作方法，并且有一定基础理论知识方可单独施焊。

1.2 担任钢制设备焊接工作的焊工,在施焊前要了解焊件材质、焊条牌号、规格、仔细阅读工艺文件，严格执行工艺要求，并作好施焊记录。 2、焊机、焊材

2.1 焊机必须是性能良好的完好设备，并装有在周期检定范围内的焊接电流表、电压表。

2.2焊接材料应符合GB5117－95《碳钢焊条》、GB983－95《不锈钢焊条》等标准要求。

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2.3焊条的选用按国家有关标准中的有关规定执行。

2.4焊条在使用前必须按要求烘焙(见表1),并保温一段时间后,放入100~150℃的保温箱内存放,随用随取(按有关规定),取出使用的条在常温下三小时应用完，否则应重新烘焙,次数不得超过三次。

表1 焊条烘焙

焊条型号 J427 J507 J422 A102 A132 A302 烘焙温度（℃） 350~400 150~200 150~180 保温时间(h) 1~2 1-2 1 3、焊前准备

3.1焊缝坡口形式和尺寸应符合GB985－88《气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》或按焊接工艺卡的规定。 3.2焊缝的坡口制作、碳素钢和标准抗拉强度不大0Mpa的碳锰低合金钢可采用冷加工方法，也可采用热加工方法。

3.3焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，尺寸应符合图样规定。

3.4坡口表面及两侧各20~30mm范围内应将水、铁锈、油污等杂质清理干净，不锈钢坡口两侧各100mm范围内应刷涂料，以防止沾附焊接飞溅。

3.5施焊前应调整好规范参数，严禁在产品上调试。焊接规范、电源种类和极性、焊接牌号、层次等，必须按工艺规范执行。 4、焊接

4.1施焊时要特别注意引弧运行和收弧，筒身纵缝及拼焊必须带好引弧板和熄弧板，弧坑应填满。

4.2手工电弧焊的焊接规范主要是焊条直径、焊接电流、焊接电压、焊接速度。

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4.3焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施 ,否则禁止施焊:

a. 风速:气体保护焊时大于2m/s，其它焊接方法大于10m/s；

b. 相对湿度大于90%； c. 雨雪环境；

d. 焊件温度碳钢低于-20℃，不锈钢于-5℃。

4.4施焊一般采用短弧焊接,电弧长度一般掌握在小于或等于焊条直径为宜。

4.5对容易产生变形的焊缝，应采用合理的焊接顺序，如对称焊、分段焊，并采用较小参数，也可采用工夹具、反变形等方法控制焊接变形。

4.6要求焊前预热，焊后保温时，要严格控制温度，每条焊缝要连续焊完，对层间温度用表面温度计测量并作好记录，不应低于预热温度，焊后必须缓冷。

4.7对背面需清根的焊缝，可采用碳弧气刨清焊根，但应控制规范。不锈钢还要注意，减少渗碳渗铜。如操作不当致刨槽边缘粘渣或刨槽局部粘附碳和铜，必须清除干净。

4.8为防止晶间腐蚀，避免焊接热裂纹，焊接时应采用小电流、快速度、低电压，焊条不做横向摆动的方法。 4.9焊缝的返修按照JB4735－97有关条款进行。 5、检验

5.1焊前必须对母材、焊材、焊接设备、仪表、焊接坡口、接头装配的清理，焊工资格、工艺文件等进行检查。

5.2施焊过程中,检查执行有关图样技术标准的规定情况和焊接工艺规定的规范参数执行情况。

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5.3外观检查按JB4735－97执行。

5.4按要求进行煤油渗漏试验、真空箱法检验。 5.5按要求进行无损探伤。

五、本设备用焊接工艺评定项目一览表

焊接工艺评定符合JB4708－2000要求

编 号 材 料 规 格 焊接方法 焊接材料 J422 005 Q235-A 00Cr17Ni14Mo2 Q235-A 10 D+M H08A 029

6 D A302 94