焦炭塔制作質(zhì)量控制_圖文

1、焦炭塔制作質(zhì)量控制喬占永 1 劉曉琴 2(1 山東齊魯 石化建設(shè)有限公司質(zhì)量技術(shù)部 , 山東淄博 , 255410;2 石油化工質(zhì)量監(jiān)督總站齊魯石化分站 , 山東淄博 , 255410摘要 主要介紹延遲焦化裝置焦炭塔的預(yù)制、 組 對、 焊接過程中主要質(zhì)量控制環(huán)節(jié) , 并結(jié) 合實(shí)際介紹了所采取的 質(zhì)量控制措施 , 通過加強(qiáng)過程控制確保設(shè)備制造質(zhì)量 , 以滿足設(shè)計及使用要求。關(guān)鍵詞 焦炭塔 預(yù)制 組對 焊接 質(zhì)量控制中圖分類號 :TE962 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B 文章編號 :1009-9859(2008 01-0041-03焦炭塔是煉油廠延遲焦化裝置的核心設(shè)備。 其特點(diǎn)是長期處于 475 高溫及充焦和

2、除焦的交 變應(yīng)力狀態(tài)下運(yùn)行 , 操作條件非?？量獭Ｒ笾?體材料具有高溫持久強(qiáng)度 , 因此對設(shè)備的制造質(zhì) 量要求也較高。為了確保設(shè)備制造質(zhì)量 , 滿足安 全生產(chǎn)要求 , 制作單位在設(shè)備預(yù)制、 現(xiàn)場安裝過程 中 , 采取了一系列的措施 , 并結(jié)合實(shí)際情況加強(qiáng)過 程控制 , 解決了大型塔器設(shè)備制造中的許多難題。 設(shè)備經(jīng)最終檢驗(yàn) , 各項(xiàng)指標(biāo)均合格 , 滿足了設(shè)計要 求 , 到目前為止安全運(yùn)行 , 未發(fā)生任何質(zhì)量問題。1 設(shè)備簡況本設(shè)備總長 35837mm, 金屬質(zhì)量 248860kg , 殼體上部材質(zhì)為復(fù)合板 15C r M oR +410S , 下部殼 體材質(zhì)為 15C r M oR; 材料厚度

3、不等。具體外形尺 寸見圖 1。主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)見表 1。表 1 焦炭塔主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計溫度 上部 450 , 下部 475 , 底部 495 無損檢測要求 100%RT 、 UT 、 PT 、 M T 設(shè)計壓力 /M Pa 0 35耐壓試驗(yàn)壓力 /M Pa 0 61(立式 設(shè)備規(guī)格 /mm 8800 35837 (22+3 /(24+3 /30/32/36/40容器類別 一金屬質(zhì)量 /kg248860容積 /m316992 預(yù)制 、 組對質(zhì)量要求及采取的控制措施 1 2 1 影響設(shè)備制造質(zhì)量的主要因素(1 組 對錯 邊 量。 復(fù)合 鋼 板 (15C r M o R + 410S 錯邊量應(yīng)不大于

4、 1 5mm ; 15C r M o 鋼板縱 縫 錯邊量 應(yīng)不 大于 3mm, 環(huán)縫 錯邊 量不大 于 5mm 。(2 棱角度。在焊接接頭處形成的軸向和環(huán) 向棱角度不得大于 ( s/10+2mm ( s 為該處 鋼板的名義厚度 , 且不大于 5mm 。(3 筒體圓度。同一斷面上最大與最小內(nèi)徑 之差應(yīng)不 大于 該斷 面 內(nèi)徑 的 1%, 且 不大 于 25 mm 。(4 殼體直線度。直線度允差應(yīng)不大于殼體 2 2 影響設(shè)備制造質(zhì)量的原因分析及對策 (1 劃線及下料尺寸的影響。筒體板材下料 尺寸的偏差會直接影響到筒體成型后的周長及筒 節(jié)長度 , 偏差太大會造成環(huán)焊縫錯邊量、 殼體總長 度超標(biāo)。下料

5、時應(yīng)嚴(yán)格控制劃線尺寸 , 劃線后必 須經(jīng)公司質(zhì)檢員檢驗(yàn) , 然后由公司質(zhì)量室產(chǎn)品檢 驗(yàn)員現(xiàn)場實(shí)測下料尺寸 , 并將偏差情況記錄在檢 驗(yàn)表內(nèi) , 合格后在工藝卡相應(yīng)欄內(nèi)簽字確認(rèn)方可 進(jìn)入下道工序 ; 劃線時應(yīng)采用同一把鋼尺進(jìn)行 , 以 盡量減少劃線造成的誤差 ; 坡口加工刨邊時應(yīng)控收稿日期 :2007-06-25; 修回日期 :2007-12-10。作者簡介 :喬占永 (1965-, 男 , 工程師 , 1986年畢 業(yè)于撫順 石油學(xué)院機(jī)械系石油儲 運(yùn)專業(yè)?，F(xiàn)在 山東齊 魯石化 建設(shè)有 :設(shè)備與防腐 齊 魯 石 油 化 工 , 2008, 36(1 :4143 Q I LU PETROC H E

6、 M ICAL TECHNO LOGY42 制加工精度 , 使誤差降到最小 ; 從而確保下料尺寸 控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。圖 1 焦炭塔外形尺寸示意(2 卷制伸長量的影響。 2板材卷制時 , 由于 受外力作用 , 其長度會增加 , 而且板材越厚影響越 大 , 周長伸長量計算公式如下 :L =K t (1+t /D 內(nèi) (1式中 : L 板材卷制后周長伸長量 , mm;K 卷制條件系數(shù) , 冷卷時低碳鋼 K=0 060 08, 低合金鋼 K =0 03; t 筒體厚度 , mm;D 內(nèi) 筒體內(nèi)徑 , mm 。由式 (1 可知 , 經(jīng)過卷制 后 , 板材有所伸 長 , 因此計算下料尺寸時 , 應(yīng)根

7、據(jù)卷制方法及鋼板材 質(zhì)考慮板材的卷制伸長量 , 才能保證成型后筒體 直徑及周長尺寸符合設(shè)計要求 , 使相鄰?fù)补?jié)、 筒節(jié) 與封頭、 筒節(jié)與法蘭之間組對時錯邊量控制在允 許偏差范圍內(nèi)。(3 焊接收縮量的影響。筒體焊縫組對焊接 后 , 由于焊接過程中焊縫收縮會造成筒體周長和 軸向長度的縮短 , 在筒體下料及組對時 , 均應(yīng)考慮 到其影響 , 可以通過調(diào)整下料長度和組對間隙來 保證焊接完后筒體的幾何尺寸符合設(shè)計要求。(4 成形質(zhì)量的影響。由于該設(shè)備的直徑為 8800mm, 屬于特大型設(shè)備 , 其板材需要逐張壓 制 , 然后運(yùn)抵施工現(xiàn)場進(jìn)行組焊 , 筒節(jié)組焊成形后 , 尤為重要。在施工中采用了利用對稱三

8、輥卷板機(jī) 預(yù)彎的成形工藝3, 即在卷板機(jī)上平板 (平板的厚度大于 2倍工件的厚度 墊板預(yù)彎的方法 , 如圖 2所示。彎曲功率不能超過設(shè)備能力的 60%, 預(yù)彎時不斷用樣板卡試 , 任意點(diǎn)間的間隙不大于 4mm 。圖 2 板材預(yù)彎示意整板卷制時 , 應(yīng)有吊車 (或行吊 配合 , 先在板材一端緩緩卷制板長的 1/3, 吊車卡牢卷制一 端 , 至板材不 下落變形 , 并不 斷用 15002000mm 的樣板檢查 , 任意點(diǎn)間隙不大于 4mm; 然后卷 板機(jī)減去負(fù)荷 , 重新卷制板材另一端的 1/3, 方法 同上 ; 最后用吊車卡牢板材兩端 , 緩緩卷制中間的1/3, 同時吊車配合上下變動 , 以保持

9、板材不下落 變形為宜 , 卷制過程中應(yīng)不斷的用樣板檢查成形 尺寸 3。板材需經(jīng)多次彎卷 , 才能達(dá)到所要求的 曲率半 徑 , 每次上 輥軸 的 壓下 量一 般為 510mm 。冷卷過程中還應(yīng)適當(dāng)考慮到回彈量的影響。成形完畢后 , 吊放至弧形胎具上 , 以防運(yùn)輸過 程中產(chǎn)生變形 , 影響組對質(zhì)量。胎具上最多放置 23張 , 以免由于板材的自身重量和不斷變小的 直徑造成變形。(5 筒節(jié)組對質(zhì)量的影響。筒節(jié)縱縫組對需 在已預(yù)制的平臺上進(jìn)行 , 首先在平臺上畫出定位 圓 , 并標(biāo)明 4條特殊分度線 0 、 90 、 180 、 270 , 每 隔 5001000mm 焊牢定位板 , 按排板圖依次擺 放

10、定位 , 并用專用龍門卡具組對縱縫 , 調(diào)整組對卡 具 , 使組對間隙、 錯邊量、 棱角度至符合要求后點(diǎn) 焊固定 , 點(diǎn)焊應(yīng)按焊接工藝進(jìn)行 , 并由持證焊工進(jìn) 行 , 正式焊接前在縱縫內(nèi)側(cè) 每隔 5001000mm 焊牢定位弧板 , 最大限度的減少焊接變形。施焊時 , 每帶板所有縱縫應(yīng)同時、 同步施焊 , 并嚴(yán)格按焊接工藝要求進(jìn)行 , 每條縱縫內(nèi)外焊接 , 齊 魯 石 油 化 工 第 36卷43遍分上下兩段退步焊 , 其余各層可依次焊接完成。 焊接過程中嚴(yán)禁卸下工裝卡具 , 需待焊接全部完 成后方 可 拆 除 組 對 卡 具 , 拆 除 時 嚴(yán) 禁 損 傷 母 材。筒節(jié)縱縫組焊完畢環(huán)縫組對前

11、, 為防止吊裝 筒節(jié)過程中由于筒節(jié)重力使筒節(jié)產(chǎn)生變形 , 應(yīng)在 筒節(jié)上下 端口 內(nèi)壁 采 取 米 字 形臨 時 加固 措 施 4, 筒節(jié)上吊耳采用 4個位置均布。筒節(jié)組對前應(yīng)分別在兩節(jié)筒節(jié)上按排板圖方 位劃出分度線 , 并分別實(shí)測兩節(jié)筒節(jié)的周長 , 以確 定周長差 , 并在環(huán)縫組對時使其均勻分布開 , 使錯 邊量降到最小。(6 現(xiàn)場吊裝分段處環(huán)縫的組對控制。分段 處環(huán)縫組對方法與筒節(jié)環(huán)縫組對相同 , 但由于是 高空作業(yè) , 作業(yè)條件較差 , 因此對操作人員要求更 高。在塔體下段吊裝就位后需進(jìn)行找正 , 墊鐵布 置應(yīng)符合規(guī)范要求 , 找正時應(yīng)分別測量塔體垂直 度和上口水平度 , 使其均在允許偏差

12、范圍內(nèi) , 符合 要求后將墊鐵點(diǎn)焊固定 , 并將地腳螺栓緊固到位 ; 然后吊裝上段 , 上段吊裝就位后 , 測量塔體整體垂 直度及直線度 , 應(yīng)注意盡量使吊點(diǎn)與塔體中心線 重合 , 以避免產(chǎn)生分力 , 使吊車完全松開后塔體垂 直度超標(biāo)。調(diào)整合格后點(diǎn)焊固定 , 焊接時應(yīng)由多 名焊工分段、 對稱、 同步施焊 , 第一遍全部焊接完 畢后 , 可適當(dāng)減小吊車提升力 , 檢查塔體垂直度 , 組對卡具需待焊縫焊接全部完成后方可拆除。(7 其它需注意的問題。為減小環(huán)縫組對時 的錯邊量 , 與上、 下封頭相接的筒體長度下料時應(yīng) 有一張板留出加工余量 , 待封頭到貨或組焊完成 , 實(shí)測周長后再最終確定下料長度

13、, 這一點(diǎn)對于復(fù) 合鋼板制容器更為重要。3 結(jié)語延遲焦化裝置焦炭塔由于其設(shè)備規(guī)格尺寸較 大 , 板材較厚 , 只能采取分片卷制成形 , 現(xiàn)場組焊 的施工工藝 , 無法進(jìn)行筒節(jié)的二次校圓 , 而且殼體 上段采用復(fù)合鋼板 , 內(nèi)壁錯邊量要求不大于 1 5 mm , 因此對設(shè)備的預(yù)制成形要求較高。但從板材 下料、 卷制成形、 焊縫組對、 焊接、 現(xiàn)場吊裝組焊等 各環(huán)節(jié)加以控制 , 采取相應(yīng)的措施 , 是完全可以達(dá) 到設(shè)計及相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范要求 , 滿足裝置操作要求 , 實(shí)現(xiàn)對設(shè)備預(yù)制、 組焊質(zhì)量的控制。參考文獻(xiàn)1 國 家 技術(shù) 監(jiān) 督 局 GB150 1998鋼 制壓 力 容 器 北 京 :中國標(biāo)準(zhǔn)出版

14、社 , 19982 徐茂德主編 壓 力容器設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)實(shí)務(wù)全書 銀聲 音像出版社 , 20043 國家機(jī)械工業(yè)委員會 中 級鉚工 工藝學(xué) 北京 :機(jī)械 工業(yè)出版社 , 19884 蘭州石油機(jī)械研究所 壓力容器安全監(jiān)察與管理 北 京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2006QUALI TY CONTROL FOR MANUFACTUR ING OF COK ING TOWER Q iao Zhanyong 1, L i u X iaoq i n 2(1. Qualit y ControlDepart m ent of Shandong Qil u P etroche m ical Constr uctio

15、n Co . , L t d . , Z ibo , Shandong, 255410; 2. Q il u Substation o f P etroche m ical Eng i n eeri n g Quality Super vision S t a tion, Z ibo , Shandong, 255410Abstract M ainly presents the ma i n quality control ele ments in delayed cok i n g tow erm an ufacturing process , such as prefabricating , constituting and w elding , and presents quality con tro lm et