铝镁合金料仓施工工法

铝镁合金料仓安装施工工法

河北华北石油工程建设有限公司

李学杰陈涛蒙林王鹤里赵檀

0 前言

铝镁合金具有比重小、耐腐蚀性好、导电性及导热性高等特性，广泛应用于航空、电子、石油化工及机械制造等领域。近年来，随着国内越来越多的大型乙烯装置的不断兴建，大量的铝镁合金料仓广泛应用于这些装置，以储存聚乙烯及聚丙烯成品粒料。如何优质、高效地完成铝镁合金料仓的预制、安装施工是众多石油化工建设单位的一个重要课题。我公司在工程实践中总结了铝镁合金料仓施工工法，经过华北石化、燕山石化、大庆炼化、大连石化等多套聚丙烯装置的施工中的应用，该项工法得到了充分验证，并不断完善和发展，已日趋成熟。

1 工法特点

1.1 运用绘图软件对铝镁合金料仓进行排版放样，不仅可以做到下料准确，还以对下料进行最大程度的优化，达到节约材料和成本的目的。

1.2 采取双面同步熔化极氩弧焊和钨极氩弧焊焊接技术，该技术可补偿铝镁合金焊接过程的热损失，焊接应力小，同时降低了铝镁合金在焊接过程中产生气孔、裂纹、未焊透、烧穿等缺陷的机率。

1.3 半自动焊接技术的大量应用，从很大程度上提高了工效、缩短了工期，提高了焊接质量。

1.4 在进行料仓的现场组焊及吊装施工时，分为下锥部及筒体（包括仓顶、风送管道及支架）两部份吊装，这样不仅减少了现场组焊工作、大型吊车的使用及脚手架的搭设费用，而且为施工安全和优质提供了保障。

2 适用范围

本工法适用于石油化工聚丙烯装置及乙烯装置的铝镁合金料仓施工。

3 工艺原理

3.1利用绘图软件排版放样

通常情况下，业主、制造厂或施工单位在接到施工图纸后，按图纸所提供的材料规格进行材料采购，制造厂或施工单位根据所获得材料规格进行排版、放样及下料，这所有的工作都是在既定的条件下来完成的，设计图样没有根据市场板材料规格进行优化，将造成大量的材料浪费，并且导致部分料仓的开孔位置与现场实际情况冲突。

基于以上原因，我单位在AutoCAD软件平台上开发了一些特殊功能，用于铝镁合金料仓（也可以用于其它容器设备）的排版及板材放样，该方法具有很多的优点：①、可以优化设计图样；②、可以根据市场上的板材规格，合理分布料仓不等厚壁立板分界位置，并将排版与市场情况结合起来，从很大程度上节省材料费用；③、合理布置焊道，能对料仓上的接管、梯子平台以及风送系统管道支架等的方向和位置进行检查确认，确保它们相互间、与外部环境间没有冲突，有效降低了设计变更，并利于现场施工作业，确保了施工质量。

3.2组焊及安装

仓底及底圈壁板、仓顶与上段筒体分段组焊成型，焊接采用双面同步熔化极氩弧焊和钨极氩弧焊焊接。钨极氢弧焊焊接时热量比较集中，电弧燃烧稳定，焊缝金属致密，焊接接头的强度和塑性较高，接头质量较优；熔化极氢弧焊以焊丝为电极，可使用比钨极氢弧焊大得多的电流；因而电弧功率大，热量集中，焊接速度快，热影响区小，焊接效率高，焊缝质量优良，可实现自动焊或半自动焊。

铝镁合金料仓可按规格及重量情况，通常采用整体或分段吊装就位，对于大型铝镁合金料仓一般采用分段吊装就位的方案，如何合理分段，这直接关系到施工单位的技术能力和施工成本。我们经过缜密的研究，最后确定将料仓分为两段比较合理，分段位置在裙座以上的第一个平台位置，这样分段有如下优点：①、能够有效地控制因铝镁合金材质软而形成的变形，降低组对施工难度；②、能够降低脚手架搭设工作，减少高空作业；③、能减少大型吊车使用时间，加快施工进度，降低施工成本。

4 工艺流程及施工要点

4.1 施工工艺流程

图4.1-1 铝镁合金料仓安装施工工艺流程图

4.2 施工要点

4.2.1 施工准备

⑴组装平台铺设

在施工前要准备铺设一个预制平台，要求平台水平度<3mm/m。平台上应铺设厚度为6mm的橡胶皮，以保证铝合金板面的光洁，避免磕碰和划伤。

⑵组装用胎具制作

粒料储仓组装需要制作如下胎具：

①仓顶、仓底组装支架、环梁。

②筒体组对内胀圈，钢制加减丝。

③运输、存放用胎架。

④铝合金定位板、垫板。

⑶优化料仓设计图样。

⑷按照现场实际情况编制详尽的施工方案。

⑸审查焊工资质，组织焊工培训考试。

4.2.2 排板下料

将铝镁合金料仓的各个部分分解画图，直接在电脑上放样，然后按电脑放样尺寸下料。

4.2.3 分片、分瓣预制

下料采用机械方法和等离子切割机进行，刨边机坡口，筒体分片辊制成型，锥段分瓣滚制成型。

⑴筒体及仓裙壁板采用净料下料，刨边机坡口，滚板机滚压前对板端进行预弯，滚压后的壁板按排版图编号标记后放在胎架上运输到现场。存放时必须在板与板间、板与胎架间放置胶皮，防止板面损伤。

⑵仓底板和仓顶板采用等离子切割下料，排版时预留加工余量和焊缝收缩量。用滚板机分瓣滚压成型。滚压成型的仓底版、仓顶板用样板核对尺寸后采用等离子切割坡口。然后进行预组对，检查合格后编号，用胎架运输到现场。

4.2.4 组装施工

1仓顶及筒体施工

先在平台上放样，安装定位板及内胀圈、仓顶组装环梁支架，然后将与仓顶连接的筒体组对一节，安装包边角铝或加强环后，在环梁支架上安装组对仓顶，各瓣片安装时先将加强槽铝焊好，组对时先将各瓣片点焊，组对完成后采取纵缝隔缝对称间断退步焊的方法焊接，以减少焊接变形。焊后进行煤油试漏，合格后将焊道打磨光滑。然后在平台上组对第二节筒体，纵缝焊完后将焊道打磨光滑，用吊车将仓顶段吊至第二节筒体上，点焊完毕后，在距环缝50mm处安装胀圈，账紧涨圈后，焊接环缝，焊后，拆除胀圈。焊缝探伤或试漏检查合格后，将焊道打磨光滑之后进行下一节筒体的组对吊装。组装过程见图4.2.4-1所示。

掺混料仓内部的掺混管按图纸要求的方位和标高随筒体进行安装。安装时在筒体和仓底内部按照

⑴⑵⑶⑷

图4.2.4-1 料仓仓顶与筒体组装示意图