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摘要：沉降槽是氧化铝生产液固分离主要设备之一。因此沉降槽的制作与安装是实现氧化铝厂投产能否成功至关重要的一步。本文就对沉降槽的制作与安装进行实例研究，希望为类似装置施工提供一些借鉴。
关键词：沉降槽；筒体；焊接
1、工程概况
云南文山800kt/a氧化铝厂一期细种子沉降工程有2台直径Φ40m的沉降槽，其槽体为圆形锥底槽罐，总高度大约14米，单台总重约900吨，槽罐材料为Q235A。沉降槽全部为焊制钢结构，由锥底、锥底支撑、中心柱、筒体、顶盖等部分构成。
2、沉降槽制作施工工艺
2.1制作施工方法选择
根据沉降槽的结构特点、技术、质量要求，结合现有施工力量、技术装备和现场条件确定：沉降槽的所有构件均在临时施工钢结构加工厂内制作，以先进可靠的工艺设备，来保证部件的制作质量，制作完毕后倒运到安装现场进行安装。
2.2制作工艺流程
2.3技术措施
2.3.1底部支撑的制作
底板为锥体形状，根据设计蓝图尺寸，利用展开原理进行排版展开放样（如图2），编制放样作业指导书，再进行下料；底板在排版放样时需考虑焊接收缩，故在排版时需预留焊接收缩缝的距离（每道焊缝为4～6mm），每道焊缝位置设立于辐射梁和环梁上进行排版，钢板下料采用半自动火焰切割，下料前将钢板切割区域表面的铁锈、污物等清理干净。下料时要确保切割边的直线度和圆弧度。
2.3.2壁板制作
2.3.2.1壁板在焊接时很容易发生变形。这就要求制作时尽量减少纵向焊缝（孔边距焊缝K＞50mm）。为了保证分片安装质量，对壁板制作、运输采取如下措施：
A、设计合理的排版方案，编制展开作业指导书。
B、壁板制作后必须放在专用圆弧托架上临时堆放和运输，防止卷制圆弧由于堆放不当产生变形。
2.3.2.2壁板下料
根据作业指导书进行下料，下料前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清理干净。下料时要确保切割边的直线度。下料后板料经过清渣校平，用半自动切割机加工出焊接坡口，钢板边缘加工面应平滑，无熔渣和氧化皮，且不得有毛刺、分层、裂纹和夹渣等缺陷。
2.3.2.3壁板卷弧
筒壁板卷弧在卷板机上卷压成所需弧度的圆弧板，在平台上立置弧板，用弧长为2m的圆弧样板检查弧度，间隙不大于4mm，在壁板宽度方向上，用1m长的直尺检查，间隙不大于1mm。
成型后的圆弧板必须放置在专用的弧形支架上，以防止圆弧板在堆放或运输中产生变形，影响圆弧质量。组装前应按预制质量标准进行复检，必要时应重新找圆，但应防止在圆弧板上产生锤痕。
2.3.3顶盖制作
沉降槽顶盖主梁由H型钢组成，材质Q235A，呈辐射状均布在槽顶（简称辐射梁）。在主梁之间由三圈槽钢与主梁联接（简称环梁）构成伞型骨架结构。伞架上铺设δ＝5mm钢板。伞边由槽筒体支撑，伞中由中心立柱支撑。
3、沉降槽安装
3.1安装工艺流程
3.2施工方法和设备选择
沉降槽属大型设备，直径大，槽体高，重量重，槽体为焊接钢结构，组对吊装的难度较大，吊装过程必须保证槽体质量，防止变形。在安装方法上可采用正装法进行安装。
3.2.1中心柱、锥底、立柱支撑安装及焊接
ａ基础验收，按图示尺寸检查基础纵横中心偏差，每个基础面的平整度，基础坐标等。
ｂ中心支撑及中心柱安装。中心柱分段进行制作，制作好后运到安装现场利用50吨吊车进行安装。安装时需注意安装方位，中心柱十字中心必须与基础纵横中心一致。且安装中心柱必须保证其垂直度和顶板水平度。焊接采用CO2气体保护焊，全部采用连续焊接，两焊件相焊，焊肉取焊件薄者厚度0.7倍。
ｃ底部支撑及底板安装。
（1）立柱安装
立柱安装先安装底座板，画出底座板纵横中心线，底座板中心线要与基础中心线相重合，安装装好底座后用螺栓拔紧固定死，再利用50吨吊车将制作好的立柱从里圈往外进行吊装就位，立柱安装就位后利用线锥进行找垂直，且立柱中心与底座板中心相吻合，找完垂直度之后跟底座板焊接在一起，安装立柱时需注意立柱安装方位。焊接采用CO2气体保护焊，全部采用连续焊接，两焊件相焊，焊肉取焊件薄者厚度0.7倍
（2）辐射梁和环梁安装
辐射梁安装前需根据基础中心线在中心支撑筒节上反出梁安装位置线，辐射梁下翼板中心线需与立柱连接支座中心和在中心支撑筒节上反出的中心线相吻合，梁安装完成后根据排版及编号将底板利用50吨吊车从里向外进行安装，并跟梁点焊在一起，底板安装需考虑焊接变形收缩缝，所以在组对时需预留4～6mm焊接收缩缝（此收缩缝在底板排版放样时已考虑），以保证底板焊接时有足够的焊接收缩空间，而不引起变形。底板组对完成后进行焊接，焊接时由几个焊工同时进行施焊，焊接采用对称焊和隔缝跳焊，焊接质量要求焊肉饱满，不允许有气孔、夹渣、焊瘤等缺陷，焊完的底板质量检验采用外观检验和磁粉检验，抽查比例不少于20%，Ⅰ级为合格，发现不合格应全部进行检测。检测合格后进行煤油试漏试验。
3.2.2槽筒体安装及焊接
3.2.2.1槽筒体安装
采用正装法进行安装，筒体安装以内侧平齐，外侧错开进行组对。安装之前利用经纬仪在外圈立柱连接支座上找出底圈筒体底面标高位置，并做好标记（即在整个外圈立柱连接支座筋板同一标高处设立筒体安装底面限位档，从而达到控制底圈筒体高度的目的）。再利用50吨吊车围绕基础进行吊装就位来进行安装，相邻筒节安装，纵缝错开距离为板长的1/3且不得小于500mm。在安装过程中必须搭设组装操作平台和焊接操作平台，平台围绕基础进行整圈搭设。搭设操作平台位置距离每圈焊缝高度为1.2m，以方便组装和焊接操作。
3.2.2.2纵缝焊接：
筒节经检查合格后即焊接纵缝，在筒节内侧每道纵缝位置，预先点焊三块曲率半径与筒节内径相同的圆弧卡板，在卡板中间切出大于焊缝宽度的缺口作为打入楔铁和焊接之用。纵缝为双面对接全溶透焊缝，采用CO2气体保护焊，焊接位置为立焊，焊接前在卡板缺口内打入楔铁，焊接顺序为先焊外侧纵缝，内侧用碳弧气刨清根除渣后再焊，待纵缝完全冷却后去除卡板并磨平焊疤。
3.2.2.3环缝焊接：
两个筒节间的环缝采用CO2气体保护焊焊接。环焊缝的焊接，应在其上下两节筒体的纵缝全部焊完后进行，焊接顺序先焊内侧环缝，外侧环缝用碳弧气刨清根后再进行焊接，由数名焊工均匀布置向同一方向退焊。
焊接后，焊接接头的角变形用1m长的弧形样板检查，应符合下列要求：
3.2.3槽顶盖拼装及焊接
吊装前应按图纸方位要求，等分梁的安装位置，用红油做好等分标记。安装槽顶盖梁时，不允许随意安装，以对称角度进行对称安装，即先安装0°、90°、180°、270°四个角度的辐射梁，再进行相应对称的辐射梁和环梁安装。安装顶盖板，顶盖板根据排版进行安装，排版焊接接缝位置均设在工字钢梁上，并预留20mm的间隙以保证顶盖板与梁完全焊接在一起。
4、槽体盛水试验
在槽制造完后，应进行盛水试验，试验中应检验如下内容：
（1）槽体有无异常和渗漏现象。
（2）沉降槽基础沉降量。
4.1试验前，与槽体焊接的所有构件及附件应全部完工。
4.2所有与严密性试验有关的焊接接头，均不得涂刷油漆。
4.3充水应采用淡水，槽体采用碳素钢或16MnR钢板时，水温不应低于5℃。
4.4充水放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。
4.5盛水试验必须始终在监视下进行，并与土建专业密切配合，掌握基础沉降情况，充水速度应根据土建基础设计要求确定，在充水过程中，基础沉降量超过设计规定时，必须停止充水，并检查槽体的变形和有无渗漏，待基础施工单位按设计意见处理后，方可继续进行试验。
4.6在充水过程中，若发现槽底漏水，应立即将水放掉，待泄漏处补焊后，方可继续进行试验。
4.7槽壁充水过程中应对逐圈壁板和逐条焊缝进行检查
4.8充水到最高操作液位面，持压48小时，如无变形和渗漏，即为合格。试验中槽壁上若有少量渗漏现象，修复后可以采用油渗透法复查；对于有大量渗漏及显著变形的部位，修复后应重新作盛水试验，修复时应将水位降到渗漏处300mm以下。充水试验完成后放水管口应远离基础，以防止基础地基浸水。放水时应与甲方协商排放。
5、质量控制点及控制措施
沉降槽制作安装工程以底板安装、筒体及顶盖安装作为质量控制点进行质量控制，严格按本方案所提出的规范及标准的规定进行施工和验收，并应符合设计图纸技术要求。
5.1控制底板焊接变形的措施
底板下料后，应矫正变形和消除残余应力。底板纵缝焊接时应用弧板加固，防止收缩产生棱角变形。底板焊接顺序是先焊纵向焊缝后焊环缝，由4名或8名焊工对称分布进行焊接以达到减小焊接变形的目的。
5.2控制筒体垂直度及焊接质量
壁板下料前不能有过大的变形，如发现有过大的变形必须经平板机校平后方可下料。壁板卷制时应确保圆弧度和垂直方向不超差。筒体组装时必须检查其垂直度，符合要求方可进行施焊。筒体焊接顺序是先焊纵向焊缝，后焊环缝。环缝的焊接先焊里口，外口气刨清根经打磨检查合格后再焊接，焊接时由多名焊工均布向同一方向退焊。以上焊缝必须严格按特殊过程实施记录表内容实施并跟踪填写自检表格。
参考文献：
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