袁贵雍(南京扬子石化工程公司,江苏南京 210048)
DA-803塔安装的监理质量控制
袁贵雍(南京扬子石化工程公司,江苏南京 210048)
文章重点介绍了监理对重芳烃塔现场吊装、空中组焊、试压等关键工序的质量控制,以及监理对过程中出现的质量问题的处理。
塔;安装;监理;质量控制
重芳烃DA-803塔是扬子石化芳烃装置新增重芳烃分离设施改造项目中最关键的设备。其直径较大、塔体高、接管较多,壳体采用低合金高强度结构钢制造,属于特大型设备。因此,必须在制造厂完成分段预制,切割好坡口后运输至现场进行分段吊装、组焊。
塔主要工艺流程简述:通过DA-803塔,来实现C9A与C10A、C10+A的分离,所有的C9A和部分C10A从塔顶分离出来,而塔釜排出大部分C10A和C10+A重组分。从DA-803塔顶馏出的含有少部分C10A的C9A馏份经泵加压后,一股作为回流液返回塔顶,另一股则作为塔顶产品采出,进入位于厂5000单元内的C9A贮罐(FB-501A/B)。从塔釜分离出来的馏分,一股经加热炉加热后形成汽液两相混合物返回到塔釜,另一股冷却后与歧化DA-506塔底重芳烃混合输往界外罐区。
根据该设备特点、制造工艺以及现场吊装工矿条件,项目各方最终制定以下施工工序:制造厂预制—分段验收—分段运至现场—塔梯子平台、附塔管线安装—分段吊装、空中组对—总体质量检查-水压试验-塔内件安装等内容。即塔分成五段在制造厂预制好,运输至现场,在地面上将每段塔的梯子平台及附塔管线安装好后,进行分段吊装、组焊。
3.1 出厂验收
制造厂预制好后,监理根据施工图及出厂资料逐段检查预制好的筒节壁板及分段尺寸,检查坡口两侧油污、锈蚀等杂物。检查每段塔节是否进行辐条式加固,保证其在运输和吊装过程中不产生变形。同时提出在每段塔节端面处对称焊接2个起重吊耳。监理在分段验收时,检查出来的问题主要有:
3.1.1 各塔段坡口形式为单边V型,与设计联络单要求的X坡口不符(见图1);
3.1.2 塔第3段上下口断面圆度偏差较大,最大圆度偏差有为+20mm(见图2);
3.1.3 塔第1段裙座纵焊缝两侧母材割伤较多,需补焊修平;
3.1.4 塔第2段裙座纵焊缝下段偏离中心线;
针对监理提出的问题,制造厂家逐条进行落实,处理如下:
3.1.4.1 由于坡口形式已成事实,改成X型坡口只能人工切割、打磨,这样一来产生的问题是:拖延工期,影响安装进度;坡口不平整影响焊接质量。
3.1.4.2 塔第3段上口与下口椭圆度检查:参照SH/T3524-2009石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准5.2.2.4条:“筒体圆度e不大于该断面设计内径的1%,且不大于25mm”的解释,虽然误差在标准范围内,但接近允许值25mm,有可能会影响到塔盘安装。
3.1.4.3 第1段裙座焊缝两侧母材割伤采取补焊、打磨、防腐完成整改。
3.1.4.4 第2段裙座部位纵焊缝下段偏离心中线的处理:采取以接口中心为基准线,对偏离焊缝切开、打磨、焊接、防腐完成整改。
3.2 分段吊装
重芳烃塔分成了五段进行吊装(见表2设备分段信息及吊车选型表)。
表2.设备分段信息及吊车选型表
在实际操作时,吊装前,严格按方案及审查纪要要求,落实吊装前的检查内容,检查现场作业环境、识别现场作业过程风险、检查进场机具报验情况、查看地基承载力数据报告、对基础垫铁安装质量进行检查、与施工单位一同对吊车站位中心距进行复查、查看吊耳无损检测报告,落实吊装前会签手续。
3.3 高空组焊
为保证筒节组焊过程质量,监理对如下重要节点进行检查:
3.3.1 塔分段运至现场后,监理依据制造厂家在每段筒节上标记的00、900、1800、2700方位,对照设备装配图及管口方位图进一步进行查看,避免现场焊接方位错误。
3.3.2 现场环缝组对质量的好坏取决于分段筒体端面的椭圆度、不平度等。组对时,要求先进行两筒节的点焊,并控制对接间隙。检查对口错边量≤(1/4厚度),达到要求后,按照焊接工艺卡进行施焊,保证焊接质量。
3.3.3 为防止筒体分段端面处变形过大,靠近每段筒节焊接的端面处的人孔及塔盘支撑圈等零件采取制造厂点焊形式,留到现场焊接。
3.3.4 环焊缝组对时,避免强力组对,以防止产生较大的局部应力,影响焊接接头质量。因此,大环焊缝组对时,在测量垂直度的同时,需测量内件的水平度。
3.4 无损检测
现场组焊环缝共4道。根据设计要求,除第一、二段裙座焊缝不进行RT检测外,剩余上部三道环焊缝均进行100%检测。三道环焊缝共拍片117张,返修1张,一次合格率为99.15%。返修片缺陷为密集气孔,产生缺陷的原因监理分析如下:
3.4.1 高空(EL+49810)焊接时挡风措施不当,焊接时焊条药皮燃烧产生的保护气体被阵风吹走,焊缝熔池瞬间处于无保护状态而产生的密集气孔。
3.4.2 个别焊工起弧操作不当,未正确使用低氢型药皮焊条(起弧时应采用回焊法),起弧时产生的密集气孔未及时进行处理,最终保留在焊缝中。
3.5 外形垂直度检查
第一段上口水平最大偏差1mm,下端底座水平偏差最大2mm,符合规范≤5mm要求。
第二段安装垂直度检查00-1800方位偏差约7mm(偏1800方向),900-2700方位偏差约5mm(偏900方向),所有数据符合规范要求
第三段吊装后对其整体垂直度检查:向1800方向偏差约20-25mm,向2700方向偏差约8-10mm。
第四段00-1800方位偏差约17mm(偏1800方向),900-2700方位偏差约7mm(偏2700方向),焊接变形控制较好
第五段整体垂直度复测:00-1800方位偏差约20mm(偏1800方向),900-2700方位偏差约10mm(偏2700方向)
3.6 水压试验
3.6.1 试压之前的检查:
水压试验作为对压力容器设计、材料、制造(组焊)质量的一项综合性检验,是设备制造(组焊)的最后一个关键质量控制点。监理重点对水压试验的条件进行检查,重点检查内容有:
3.6.1.1 设备基础二次灌浆强度满足要求;
3.6.1.2 各项检、试验全部完成,过程记录齐全,资料完整;
3.6.1.3 水压试验方案按规定编制且已会签审批;
3.6.1.4 上排水系统、顶部放空口、试验用压力表及设备等的设置及选择应符合方案要求;
3.6.2 水压试验过程检查及测量控制
3.6.2.1 经南京市锅检所、质量监督站、监理、业主及施工单位的共同检查确认,DA--803塔具备试压条件。12月5日下午3点上水,12月9日泄压,监理连续旁站3天(期间,修泵停止1天)。
DA-803重芳烃塔试压过程中,委托第三方进行了沉降观测。从现场分段吊装至试压完成,历时60天,所有焊接质量及观测记录符合设计和规范要求,按计划完成了任务。附第三方检测单位的沉降观测记录。
通过对现场组焊大型设备关键尺寸、焊接变形、环缝组焊、现场试压等采取一定的质量控制措施后,DA-803重芳烃塔安装圆满成功。依据实践可知,在吊车吊装能力、施工场地受限时,采用分段吊装、空中组焊方案是可行的,而且可降低成本。这为我们在大型设备现场安装方面,积累了丰富的经验,取得了技术支撑,攻克了大型超高超重设备在受限环境下吊装的难题。