一級建造師《機電工程》教材知識點：1H413041塔器設備的安裝技術
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1H413040靜置設備及金屬結構安裝技術
1H413041塔器設備的安裝技術
塔、容器、反應器類工藝設備(以下簡稱塔器)是靜置設備的重要組成部分，大多數是非標準設備，其中多數屬于壓力容器。現場安裝施工程序復雜，質量要求高。本條的主要知識點是：塔器的結構、工藝作用和到貨狀態;塔器設備安裝技術;產品焊接試板的制作與檢驗;耐壓試驗與氣密性試驗。
一、塔器的結構、工藝作用和到貨狀態
1.塔器的結構與工藝作用
塔器為圓筒形焊接結構的工藝設備，由簡體、封頭(或稱頭蓋)和支座組成，是專門為某種生產工藝要求而設計、制造的非標準設備。塔是用于蒸餾、抽提、吸收、精制等離過程的直立設備，廣泛用于氣一液與液一液相間傳質、傳熱。反應器是用于完成介質的物理、化學反應的設備。容器在本條中僅指內部盛裝物料且不進行化學反應或其他物理、化學過程，內部通常沒有設施或只有簡單的輔助結構的工藝設備，也稱為罐。
2.塔器現場到貨狀態
塔器多數由專門的壓力容器制造單位制造，安裝單位進行現場安裝。部分塔器由于體積(幾何尺寸)大，受運輸的尺寸限制，不能全部在制造廠制造成整體運到安裝現場，以不同組裝形式出廠，即不同的到貨狀態。到貨狀態分為整體到貨、分段到貨、分片到貨。
一、塔器設備安裝技術
(一)壓力容器安裝許可規則
壓力容器的現場安裝(指壓力容器整體就位、整體移位安裝的活動)與壓力容器現場組焊(需在安裝現場完成最后環焊縫焊接工作和/或需在現場組焊)，應當根據特種設備安全法及有關法規的規定，經負責特種設備安全監督管理的部門許可。具體的許可規定參見1H431032特種設備制造、安裝、改造的許可制度。
壓力容器在安裝(包括現場組焊)前，安裝施工單位應當向直轄市或者設區的市的特種設備安全監督管理部門書面告知。
(二)元件、半成品或設備驗收
1.產品質量證明文件檢查驗收
產品質量證明文件應符合下列規定： (1)特性數據符合設計文件及相應技術標準;(2)有復檢要求的材料應有復驗報告;(3)壓力容器還應符合壓力容器安全技術規程的規定。
2.分段到貨設備驗收
(1)分段處的圓度、外圓周長偏差、端口不平度、坡口質量符合相關規定;
(2)簡體直線度、簡體長度以及簡體上接管中心方位和標高的偏差符合相關規定;
(3)組裝標記清晰;
14)裙座底板上的地腳螺栓孔中心圓直徑允許偏差、相鄰兩孔弦長允許偏差和任意兩孔弦長允許偏差均為2mm。
(三)整體到貨塔器的一般安裝程序
1.塔器安裝或在基礎上組裝，應在基礎驗收合格后進行。設備在基礎上組焊，應復測基礎及其表面處理并符合要求，基礎混凝土強度應不低于設計強度的75%。
2.塔器安裝程序：塔器現場檢查驗收→運放至吊裝要求位置→吊耳制作安裝、設置
吊裝機具→基礎驗收、設置墊鐵→整體吊裝、找正、緊固地腳螺栓、墊鐵點固→二次灌漿。
(四)分段到貨塔器的現場組對安裝程序
1.分段到貨塔器組對安裝方式：分臥裝和在基礎由下至上逐段組對安裝兩種。
2.臥裝組焊程序：分段設備、元件檢查驗收→在現場搭設道木垛或設置滾輪架(托輥)等組裝胎具→各段塔器組對焊接(可按上段殼體→中段殼體→下段殼體→底段殼體含裙座的順序)成整體塔器→對現場施焊的環焊縫進行無損檢測。塔器組焊完成后按整體到貨塔器的相同程序安裝就位，并進行內固定件和其他配件安裝焊接以及耐壓試驗、氣密性試驗。
3.在基礎由下至上逐段組對安裝程序：分段設備、元件檢查驗收→基礎驗收、設置墊鐵→塔器的最下段(帶裙座段)吊裝就位、找正→吊裝第二段(由下至上排序)、找正→組焊段間環焊縫、無損檢測→重復上述過程：逐段吊裝直至吊裝最上段(帶頂封頭段)、找正、組焊段間環焊縫、無損檢測→整體找正、緊固地腳螺栓、墊鐵點固及二次灌漿→內固定件和其他配件安裝焊接→耐壓試驗、氣密性試驗。
現場施焊的環焊縫的無損檢測也可在塔器各段全部組焊完畢后進行。
(五)分片到貨塔器現場組焊程序
1.殼體組裝方法：可根據現場情況，采用立式組對法、臥式組對法或混合組對法施工。
2.殼體組對分段原則：依據現場施工條件，減少高空作業;接口宜設置在同一材質、同一厚度的直筒段;接口應避開接管位置。
3.設備現場組焊原則程序：上、下封頭組焊→筒節組焊→筒節和封頭組焊→筒節之間組焊→裙座與下封頭組焊→裙座與筒體組焊(同時可進行支座與簡體組焊)→分段殼體組→開孔接管組焊→在分段殼體內劃基準圓→固定件劃線、固定件及附件組焊→殼體組焊。
4.立式組對程序和要求
(1)設備在平臺上組對時，平臺不應有不均勻沉降。不銹鋼設備組焊平臺應有防污染措施。
(2)在下筒節的上口內側或外側設置定位板，將上筒節吊裝就位。在對口處放置間隙片，間隙片的厚度按對口間隙確定。
(3)上下筒節相對應的方位線的偏差應不大于5mm。
(4)用調節絲杠調節對口間隙。用卡子、銷子調整錯邊量，符合要求后進行定位焊。
5.臥式組對程序和要求
(1)設置滾輪架(托輥)支座或胎具支座，支座的數量應視分段的長度和重量計算確定，其位置應避開人孔、接管等。支座的地基應壓實，不應發生不均勻沉陷。
(2)兩滾輪與殼體的中心夾角宜為600～700。
(3)將對口處周長換算成直徑差，計算錯邊量。對口時錯邊沿圓周均勻分配并符合規范要求。
(4)將各分段殼體吊到滾輪架或胎具支座上，對正四條方位線，以各分段的對口基準圓為基準，調整間隙、錯邊量，檢查直線度，合格后進行定位焊。
(5)各分段殼體上的人孔、接管宜在殼體成型并檢驗合格后安裝。
6.分段殼體檢驗合格后進行工序。宜進行固定件劃線、組對、焊接，再將各分段殼體組對成整體，或將各分段殼體組焊成整體后進行固定件劃線、組對、焊接。
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三、產品焊接試板的制作與檢驗
(一)要求制作產品焊接試板的產品
分片到貨現場組焊的壓力容器應由組焊施工單位制備產品焊接試板(以下稱試板)。
(二)產品焊接試板制備的要求
1.試板應由施焊容器的焊工，采用與施焊容器相同的條件與相同焊接工藝焊接。
2.試板應設置在筒節縱向焊縫的延長部位與筒節同時施焊。
3.試板的原材料必須合格，且應與容器用材具有相同標準、相同牌號，相同厚度和相同熱處理狀態。
4.試板焊接后打上焊工代號鋼印，經檢驗員外觀檢查合格后，打上檢驗員鋼印號。
5.焊接有熱處理要求的容器，試板應隨容器一起進行熱處理。
(三)產品焊接試板的檢驗與評定
1.試板的焊接接頭經外觀檢查合格后應l。。%射線檢測合格。
2.試板的拉伸試驗合格指標。拉伸試樣的抗拉強度應大于或等于以下規定之一：
(1)產品圖樣的規定值;
(2)鋼材標準抗拉強度下限值;
(3)對不同強度等級的鋼材組成的焊接接頭，則為兩種鋼材標準抗拉強度下限值中的較小者。
3.試板的彎曲試驗合格指標：其受拉面上沿任何方向不得有單條長度大于3mm的裂紋或缺陷。
4.試板的常溫沖擊功規定值按圖樣或有關技術文件規定。但3個式樣沖擊功的平均
值不得小于27J(對l0mm×10mm×55mm式樣)或14J(對5mm×10mm×55mm式樣)。
(四)焊接產品試板的復驗
1.試板的拉伸、彎曲試驗如不合格，允許復驗。對不合格的項目取雙倍式樣進行復驗，達到合格指標為合格。
2.沖擊試驗如不能滿足合格指標，允許復驗。對不合格的項目再取一組(3個)式樣進行試驗。合格指標為：前后兩組6個式樣的沖擊功平均值不得低于規定值，允許有2個式樣小于規定值，但其中小于規定值70%的只允許有1個。
四、耐壓試驗與氣密性試驗
(一)耐壓試驗
1.耐壓試驗前應確認的條件
(1)設備本體及與本體相焊的內件、附件焊接和檢驗工作全部完成;
(2)開孔補強圈焊接接頭檢查合格;
(3)焊后熱處理的設備熱處理工作已經完成;
(4)在基礎上進行耐壓試驗的設備，基礎二次灌漿達到強度要求;
(5)試驗方案已經批準，施工資料完整。
2.水壓試驗
(1)試驗介質宜采用潔凈淡水。奧氏體不銹鋼制容器用水作介質試壓時，水中的氯離子含量不超過25ppm。
(2)在設備最高與最低處且便于觀察的位置設置兩塊壓力表。上下兩塊壓力表的量程應相同，且經過校驗。壓力表量程不低于1.5倍且不高于3倍試驗壓力。
(3)試驗充液前應先打開放空閥門。充液后緩慢升至設計壓力，確認無泄漏后繼續升壓至試驗壓力，保壓時間不少于30min，然后將壓力降至試驗壓力的80%，對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。
(4)合格標準：無滲漏;無可見變形;試驗過程中無異常的響聲。放水后，對標準抗拉強度下限值大于或等于540MPa的鋼制容器，進行表面無損檢測抽查未發現裂紋。
3.氣壓試驗
(1)采用氣壓試驗代替液壓試驗的規定
1)壓力容器氣壓試驗前對設備的對接焊縫進行1000射線或超聲檢測，以符合原設計文件規定的合格標準為合格;常壓設備氣壓試驗前對設備的對接焊縫進行25%射線或超聲檢測，射線檢測Ⅲ合格，超聲檢測Ⅱ合格。
2)有本單位安全技術部門確認、本單位技術總負責人批準的安全技術措施。
3)試壓系統的安全泄放裝置應進行壓力整定。
(2)試驗區應設置警戒線，試驗單位的安全部門進行現場監督。
(3)介質宜為干燥潔凈的空氣，也可用氮氣或惰性氣體。脫脂后的容器氣壓試驗時，必須采用不含油氣體。
(4)程序要求
1)緩慢升至試驗壓力的l0%，且不超過0.05MPa，保壓時間不少于10min，對所有焊接接頭和連接部位進行初次泄漏檢查。
2)初次泄漏檢查合格后，繼續升壓至試驗壓力的50%，觀察有無異常現象。
3)如無異常現象，繼續按規定試驗壓力的10%逐級升壓，直到試驗壓力，保壓30min后將壓力降至設計壓力，并在該壓力下對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。
4)檢查期間保持壓力不變，并不得采用繼續加壓的方式維持壓力不變。
(5)合格標準：試驗過程中無異常的響聲，經過肥皂液或者其他撿漏液無漏氣，無可見變形。泄壓后，對標準抗拉強度下限值大于或等于540MPa的鋼制容器，進行表面無損檢測抽查未發現裂紋。
(二)氣密性試驗
1.試驗條件(1)氣密性試驗前將安全附件裝配齊全。(2)經耐壓試驗合格后進行。對作氣壓試驗的塔器，氣密性試驗可在氣壓試驗檢降到氣密性試驗壓力后一并進行。
2.合格標準：無泄漏。
(三)重新試驗
耐壓試驗過程中，如發現滲漏、異常響聲等不正常現象，應停止試驗并卸壓，查明原經處理后方可恢復試驗。
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