二零一六年度技术成果 预处理器薄壁锥体整体组对成型工艺 类别：施工工法
预处理器薄壁锥体整体
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组对成型工艺
编 制：田少华 董建周
中国化学工程第六建设有限公司
山东分公司鲁西项目部 二零一六年十二月
二零一六年度技术成果 预处理器薄壁锥体整体组对成型工艺 类别：施工工法
目 录
一、前言 ...................................................................................................... 1 二、工程介绍 .............................................................................................. 1 三、工法原理 .............................................................................................. 2 四、工法准备、步骤 .................................................................................. 4 五、效益分析 ............................................................................................ 14 六、工法特点 ............................................................................................ 15 七、工法适用范围及实例 ........................................................................ 16
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二零一六年度技术成果 预处理器薄壁锥体整体组对成型工艺 类别：施工工法
一、前言
预处理器是离子膜烧碱项目中一次盐水工序典型的代表性设备，该设备主要特征为容积大、内部附件结构复杂、上柱下锥外形尺寸不规则。由于设备直径和高度几何尺寸较大，再加上运输条件受限制，所以在国内我们常见的预处理器几乎很少有成品设备运抵现场安装。预处理器属于大中型非标加工类设备，其制作工艺特点把罐和塔类容器设备融为一体，有罐的外观，也有塔内部繁琐的结构特征，所以在制作加工的过程中，施工程序十分繁琐。由于该设备占地面积大，在设备制作过程中，一般情况下多选择现场预制加工，也可以选择异地预制现场拼对，但后者运输成本高昂，不建议采纳。
预处理器从外观结构看很简单，就是单一的筒体和锥体的组合，实际上当我们真正剖析它的制作工艺，不像我们想象的那样简单。预处理器由于内部结构复杂，局部构件出现板厚尺寸小成型困难，所以施工难度不容小视。尤其是薄壁夹套锥的制作和安装，是多年来预处理器制作过程中不容易攻破的核心难点。夹套锥施工质量与进度快慢直接影响预处理器整体的施工周期和安装质量。山西信发化工有限公司100万吨/年离子膜烧碱项目是山东分公司鲁西项目部2014年10月顺利承建完成的化工工程项目。该项目有预处理两台，通过多年对预处理器施工经验的总结和摸索，为了攻破以往项目出现的施工难题，在项目初期，通过查阅相关资料及总结以往施工经验等途径，针对大口径薄壁夹套锥进行了一次全新的技术攻关，改变了传统的分片下料、卷板拼焊的施工方法，采取“整体成型”新工艺，彻底攻破施工难题。为了加快项目建设，缩小因工期制约项目的弊端因素，特编制薄壁夹套锥“整体成型”新工艺施工工法，希望在化工行业得到更好的推广和应用。
二、工程介绍
山西信发化工有限公司100万吨/年离子膜烧碱项目位于山西省孝义市大孝堡经济开发区，按照合同约定山东分公司鲁西项目部负责完成一次盐水工序中两台预处理器制作安装工作。预处理器筒体最大直径16.8m，基础高度15.5m，设备总高19.4m，其工艺介质为盐水，设计温度70摄氏度，容积约1924立方米，单台设备设计净重193.5吨，立式常压容器。从图纸看预处理外观主体结构分为上、中、下三部分组成（如图预处理器装配图），分别为：下部由两个同心变径锥体和四十八根薄壁夹套锥槽钢支撑组成；中部由下筒体、十层薄壁夹套锥、十六块薄壁夹套锥连接板组成；上部结构由溢流槽、
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溢流管、抗风圈、内锥、上筒体、浮泥集中槽以及顶部走廊等安全措施组成。通过对预处理器结构的剖析，我们很直观地看出，薄壁夹套锥布置在设备本体中部（最大锥直径为φ15.4m、最小锥直径为φ7.5m、板材厚度为δ=6mm），所占空间约为设备整体的1/3。不仅内夹套锥相互间距狭小，而且变形量较大，如果夹套锥加工偏差有一个较大，很难保证其它夹套锥顺利安装就位，由于夹套锥板材薄、数量多、体积大、变形大，所以防止夹套锥变形，保证设计尺寸，提高施工效率兼并结合，是极不容易攻破的施工难题。
图：预处理器装配图
三、工法原理
在过去由于机械化不发达，人们主要依靠体力采取“燕子垒巢”方式完成，不仅效率低而且误差大。锥体制作传统施工方法是将大锥体分解成很多个小锥体，然后将小锥体再分解成很多扇形环板，将扇形板下完料放在卷板机上滚压，滚压到需要的曲率半径，
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再由一块块扇形环板组焊，最终完成大锥体的制作，从传统的施工方法不难看出，整个制作过程不仅复杂繁琐，而且效率低，由此可见传统的施工方法是采取“分片成型”。现在通过研究和经验的积累，在总结过去经验和教训基础上我们采取“整体成型”顾名思义就是将过去零星繁琐的下料及焊接工作相对省略，不需要扇形板下料和卷板等一系列施工过程，整体排版组焊，一次组装到位，从下图比较可知新工艺的优越性。不仅焊接量少，而且材料利用率高，极大地节约了施工成本投入和主材成本。
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预处理薄壁锥体施工工法
