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擴(kuò)建裂解分離裝置ET-1901低溫塔，由重型機(jī)械廠分段制造，重118 t，高63.7 m，直徑2.8 m，壁厚14 mm，材質(zhì)為3.5Ni鋼，材料均為國外進(jìn)口。在低溫塔現(xiàn)場(chǎng)立式組焊施工中，焊后熱處理是關(guān)鍵。由于受施工場(chǎng)地的限制，采取了立式組裝。該材質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)立式組對(duì)焊接目前在國內(nèi)還是首次，由于熱處理溫度比較高(580士10 9C )，因此應(yīng)解決筒體自重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)使材料在熱處理溫度下產(chǎn)生變形的問題。重型機(jī)械廠在制造時(shí)，熱處理是在加熱爐中進(jìn)行，沒有對(duì)立式施工可能產(chǎn)生的變形進(jìn)行論證分析。為了確保這一國產(chǎn)化項(xiàng)目的順利完成，我們對(duì)3.5Ni低溫塔進(jìn)行了詳細(xì)的強(qiáng)度分析，論證了幾種防變形措施的可行性。
3.5Ni鋼在熱處理溫度下的最大拉伸應(yīng)力區(qū)間: Qx [0.5,1.5] Mpa 在沒有任何防變形措施的情況下，環(huán)縫在筒體自重作用下的壓強(qiáng)計(jì)算如下：環(huán)縫受力面積：S=0.123 m2，筒體自重產(chǎn)生的壓強(qiáng)：P=2.842 MPa，G-組對(duì)段筒體自重kg，g-重力加速度，m/s ; S-組對(duì)筒體環(huán)縫截面積，m。顯然，筒體自重產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于熱處理溫度下允許應(yīng)力區(qū)間最大值1.5MPa。通過分析可知，3.SNi低溫塔自重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于材質(zhì)屈服強(qiáng)度，應(yīng)采取防變形措施，以防止施工中出現(xiàn)筒體變形等重大質(zhì)量事故。
在施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)備的具體情況采取措施，這是非常重要的。國內(nèi)石化企業(yè)在穩(wěn)定塔的施工中有采用支撐加固法、纜繩加固法和吊重法等。對(duì)幾種方法進(jìn)行分析比較后，確定采用吊重法。
支撐加固法就是在塔筒體上下段之間焊上支撐管以防止變形，近幾年不少施工項(xiàng)目采用該方法。但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況通過計(jì)算分析，支撐加固法由于同時(shí)存在著溫差應(yīng)力和彈性變形，支撐件無法承受筒體溫度變形產(chǎn)生應(yīng)力，同時(shí)還會(huì)限制筒體熱膨脹，對(duì)筒體產(chǎn)生較大的反作用力，容易產(chǎn)生撕裂筒體等重大質(zhì)量事故，對(duì)3.SNi低溫塔是不可行的。
該方法是用四根纜繩于不同方向拉住筒體，以防止變形，但這種方法不僅沒有起到減弱自重作用的目的，反而加大了軸向應(yīng)力，而且繩子的力量也不容易控制，方法不可行。
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