浅析大型塔器塔盘安装问题及解决办法

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:孙华东
[导读] 在大型的塔器设备安装的过程中,由于高度与直径比较大
        摘要:在大型的塔器设备安装的过程中,由于高度与直径比较大,影响其塔盘性能的因素有很多,为了保证和提高大型塔器设备的运行性能,介绍了大型塔器设备在安装过程中的易产生的问题,并且分析了在塔器吊装和安装过程中的常见问题,并且阐述这些对应问题的解决方法,从而满足设计要求,保证塔器的制造质量。
        关键词:大型塔器,塔盘,问题分析,解决方法
        引言
        塔器是指用以进行分离或吸收等物理过程、改变气体或液体复杂混合物组成的设备。为圆形焊接结构的工艺设备,由筒体、封头和支座组成。是专门为某种工艺要求而设计、制造的非标准设备,塔器大多属于压力容器。随着我国塔器设备日益呈现大型化、超限化及工艺流程复杂等一系列超常规的现象,在设计上都超出了以往的规模,这种发展趋势是一种非常好的发展趋势,优化其塔内件和改进在安装上的各种问题就必不可少,这也是为了避免影响塔器设备的性能,提高其生产效率和产量。
        1塔器与塔盘的简介与分类
        塔器是指进行气相和液相或液相和液相之间物质传递的设备。按照结构分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内有一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。填料塔内装有一定高度的填料,液体沿填料自上向下流动,气体由下向上同隔夜膜逆流接触,进行物质传递。常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中[1]。
        塔盘是属于板式塔的主要部件之一,它是实现传热、传质的部件,由塔板、降液管及溢流堰、紧固件和支承件等组成。塔盘分为整块式和分块式两种,一般塔径为300——800mm,采用整块式;塔径大于800mm时,可采用分块式。分块式的塔盘板多采用自身梁式或槽式,常用自身梁式。
        2大型塔器塔盘安装过程的主要问题
        塔盘是塔器内部重要的部件,采用正确、合理的安装工装和安装方式是保证塔器设备生产制造完毕和能否安全运行的前提[2-3]。在对塔器进行组装之后,影响其性能的主要问题如下:
        1)堰高超标;
        2)降液管宽度超标;
        3)降液板底隙高度超标;
        4)塔盘板与支撑圈、堰板与塔壁、受液盘与支撑圈堰板与降液板折边之间都会存在较大的缝隙问题。
        3大型塔器塔盘的主要问题分析
        1)堰高超标方面
        在塔盘的制作过程中,要严格控制塔体的内件的标准且符合相关规定,在之后的安装环节上,要防止其管理和使用不当而影响整体塔体高度。
        2)降液管宽度超标方面
        在生产制造的过程中,厂家不按照严格的位置要求连接,造成距离偏差,使得其不满足性能。
        3)降液板底隙高度超标方面
        降液管底边与塔板间的距离。确定底隙的原则是:保证液体夹带的悬浮固体在通过底隙时不致沉降下来堵塞通道,同时又要有良好的夜封,防止气体通过降液管造成的短路。降液管底隙高度过小,易于堵塞而使液流不畅,造成液泛;降液管底隙高度过大,不能保证降液管底端有良好的夜封。严重影响其安装性能。
        4)缝隙问题方面
        这些问题在安装过程中是不可避免的,缝隙过大时造成漏液,降低底盘的效率,影响其塔器的运行性能。
        4大型塔器塔盘主要问题的相关解决方案
        1)堰高超标方面
        塔内件在制造时没有很好的控制其制造尺寸,造成尺寸误差太大,超出标准规定的允许偏差范围;在现场安装的时候,没有做好相应的标记,将其它塔或其它层堰板误用,都会导致堰板高度不正确。对尺寸确实超标严重的堰板,需要重新制造符合要求的堰板进行更换;对用错塔或层的堰板,使用正确的堰板进行更换。
        2)降液板宽度超标方面
        焊接降液板连接班时,没有按照要求的位置焊接,会造成连接板之间偏差距离太大,超出标准规定的公差范围,将会导致降液板安装后两降液板之间的距离超标。

如果塔盘已经安装就位,基本没有调整余地,需将塔盘全部拆除,重新焊接降液板的连接板,再重新安装塔盘。
        3)降液板底隙超标方面
        底隙变大时,如果底隙尺寸大于入口堰高的高度,在能够更换降液板时,可以重新制造降液板更换,否则可以重新制造入口堰,使其高度满足封液的要求;在底隙变小时,在能够更换降液板时,可以重新制造降液板进行更换,否则只能在塔内切割降液板,使之满足底隙要求。切割降液板时需要按照底隙尺寸先行划线,规整切割后,稍作打磨即可。
        4)缝隙问题方面
        由于塔器设备的大型化,使得塔体在制造时很难控制好塔体椭圆度、支撑圈间距等相关的问题,使得缝隙问题在塔盘的安装过程中不可避免,关键是缝隙的大小,一般处理原则为:当缝隙面积大于一筛孔或阀孔面积时,应该采取措施进行封堵。
          5)中间锥体过渡段水平度控制
        安装内件的前提是保证塔体直线度,先对锥段部分进行水平度和同心度控制,这锥段的上下筒节组对时也可以调节水平度,针对测量数据进行调整,保证在误差控制在3毫米范围内。
          6)筒节椭圆度控制
        设备内件组对前进行内径测量,当圆度超过内件安装要求时,采取临时支撑进行椭圆度控制,筒体内椭圆度控制在5毫米以内。
          7)吊耳位置焊接影响
        吊耳补强板焊接量大,容易产生焊接收缩,影响内件安装位置椭圆度,安装焊接时采取分段焊接,同时筒体弧板加固中间支撑防变形控制。
             8)塔盘支撑安装焊接控制
        塔盘划线时,进行总长度测量,每层按照图纸尺寸安装,进行内件安装纵向垂直和横向测量,要求符合误差范围内,焊接前采用双面加固焊接,焊接时对称方法进行施工,保证焊接后支撑圈的水平度、垂直度。
         9)热处理位置选择
        热处理前根据主体长度进行鞍座位置确认,筒体摆放位置根据设备吨位数要认真测量,均匀摆放鞍座,热处理鞍座包角要超过120°,热处理温度控制根据工艺要求严格控制。
         10)热处理后内件支撑件测量检查
        设备热处理冷却后,吊装摆放在托辊上,去除临时内部支撑,进行内部支撑面水平度、层距、底间隙、侧间隙测量,针对误差如何调整,保证内件统一调整在技术要求范围内。
        随着化工装置的规模不断扩大,塔器设备的大型化也势在必行,要完全避免出现上述问题,是不可能的,但是指要在每个环节上进行严格的把控和监管,每一项的作业都符合标准,就会尽量减少质量问题的出现。
        5注意事项
        塔器设备的大型化和复杂化、涉及内容广泛就决定了在设计的过程中也有诸多要注意的事项,如与设备连接的管道应该避免其重量全部作用在设备的接管上,塔顶出口接管应作固定;注意塔底水位,防止液体进入风道等等。这也是决定了在塔器设备后续安装过程中的重要因素之一。
        6结语
        在大型塔器塔盘的安装过程中应该关注发展趋势下应该加强塔器的设计、生产等,提前采取相应的预防措施,减少在安装过程中的问题的出现;在分析以前出现的问题中,去吸取经验总结方法。保证大型塔器设备在拥有较好的发展规模和发展趋势下也可以有提供保障的各个方面的支持,吊装设备上也要控制其安全管理。
        参考文献:
        [1]尤 国 荣.大型塔器的设计与探讨[J].大氮肥,2017,40(03):160-165.
        [2]张正棠,赵志琦,张任莉,王化明,朱小燕.大型塔器塔盘支撑圈安装工装对比优化[J].化工机械,2018,45(01):124-126.
        [3]梁庆国.大型塔器塔盘安装问题分析及解决办法[J].化工管理,2017(09):181.
        [4]王旭.塔器壳体计算中的经济性分析[J].石油和化工设备,2011,14(02):24-25.
       
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