石油化工板式塔内件设计、制造、安装过程中的质量控制 本文简要介绍了石油化工装置中常用的板式塔设备在内件的设计、制造、安装过程中应重点注意的事项，对于在石油化工厂中从事设备管理的同志具有一定的参考和借鉴作用。 标签： 板式塔内件；设计；制造；安装；质量控制
前言：
塔器是石油化工装置中应用最广泛的传质设备之一，主要用于蒸馏、吸收、洗涤、抽提或萃取、增减湿以及气液直接接触换热等过程。它是完成气-液、液-液间传质、传热、相剂分离的主要设备。按照传质接触基本构件的结构特点来分类，塔器设备大致可分为板式塔、填料塔和特种接触型塔三大类。
在石油化工装置中，以板式塔居多，填料塔居次。而其它特种塔型应用则较少。无论那一种类型的塔，要想达到理想的分离效果，塔内件的设计、制造以及安装过程中的质量控制尤为重要。
下面仅就板式塔内件的质量控制问题做一简单阐述。
一、板式塔内件的构成：板式塔内设有一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式与塔盘板上液层相接触进行传质、传热、相剂分离。根据气液操作状态可分为鼓泡式塔板，如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式塔盘，如网孔、舌形塔板等。 板式塔内件主要有支撑圈、支梁、降液板、连接板、受液盘、浮阀、卡子、塔盘板、进料分布管、回流管、液体收集器（如集油箱）丝网除沫器、防涡挡板等。其中，浮阀形式的选择是最为重要的一个因素。目前，从国内到国外，浮阀的种类不下几十种。但是具有一定自主知识产权的却仅有几种。
二、在设计方面，目前国内所有的设计院只对塔体部分进行详细设计，而对于配套的塔内件部分只是出具“塔内件询价书”。而详细的塔内件设计、数据表的完善以及水力学计算则是由买方选定的塔内件制造厂委托给国内的几大著名高校来完成的。塔内件制造厂只是完成全部塔内件的最终制造。而塔内件与塔体的焊接工作则是由塔体制造厂来完成。国内从事塔内件设计实力较强的几所高校为：北京大学、清华大学、北京石油大学、天津大学、华东理工大学、浙江大学。他们在塔内件设计方面都具有自己的专利技术。作为买方，要想最终获得一个质量完全合格的塔器设备，必须把塔器设计方、塔内件设计方、塔内件制造厂、塔体制造厂各家有机地衔接起来，确保每一个环节都不产生纰漏。 买方在进行塔内件前期技术交流时，应注重设备和工艺两方面的技术人员同时参与，由设备技术人员对塔内件的硬件部分进行把关，如塔内件的结构形式、材质、各部件的厚度、以及安装方式等进行综合考虑。由工艺技术人员对软件部分进行把关，如物料性质、操作弹性、分离效率、持液时间、开孔率、压降、水力学计算结果是否合理以及内件的各部分尺寸和公差等进行综合分析，最终由设备人员、工艺人员、塔内件制造厂、塔内件设计院校共同制定一个较为合理的塔内件技术方案。
三、在制造方面，应分别对塔内件制造厂、塔体制造厂进行最终质量控制。重点是出厂前的全方位质量检查。 1、对塔内件制造质量的控制是保证得到理想分离效果的关键，在塔内件制造厂，应重点控制下列各项：
1）检查所有塔内件的材质是否与签订的技术协议相同。首先查看制造厂进货材质单，其次进行现场光谱分析。重点检查奥式体不锈钢中Cr、Ni两种元素的含量是否达到标准要求。
2）所有塔内件厚度是否达到设计要求，可通过现场测厚鉴定。尤其是浮阀的厚度，目前国内设计的板式塔用浮阀厚度只有两种，轻阀厚度为1.5mm，重阀厚度为2.0mm。
3）对塔内件外观质量进行检查，具体要求参见SH/T3088-2012《石油化工塔盘技术条件》、JB/T1205-2001《塔盘技术条件》、JB/T1118-2001《F1浮阀》、JB/T1119-1999《卡子》、JB/T1120-1999《双面可拆连接件》、JB/T1212-1999《圆泡帽》。
4）对塔内件外形尺寸及制造偏差进行檢查，重点有以下几个方面：a、检查浮阀的阀腿与阀孔之间的配合间隙，保证浮阀在运行中不产生卡塞现象。b、检查溢流堰的堰高及偏差是否符合设计和规范要求，这是保证大负荷操作时气-液两相充分传质、传热的根本。c、检查降液板的外形尺寸是否符合设计及规范要求，这是保证侧隙及底隙尺寸满足要求的关键所在。另外，在塔内件制造厂还要检查塔盘板的外形尺寸、塔盘板、支撑圈及受液盘的制造不平度等。上述检查参考文件为：塔内件设计方案及塔内件制造图、SH/T3088-2012《石油化工塔盘技术条件》、JB/T1205-2001《塔盘技术条件》。
2、对塔体制造厂进行出厂前的质量检查是保证塔设备整体质量达到设计标准的关键所在。重点检查以下各项：
1）结合设计文件及相应的标准规范在塔体制造厂对板式塔内件的焊接质量及塔内件焊接完毕后的各部分几何尺寸进行检查。主要检查的项目有：侧隙、底隙、堰高、板间距以及支撑
圈、连接板等内件与塔体的焊接是否符合要求。
2）在塔体制造厂还应重点检查：塔体的直线度、椭圆度、分段处的外圆周长以及塔体的整体制造质量。检查的依据是设计文件及图纸、GB150-2011《压力容器》、JB/T4710-2005《钢制塔式容器》及相关的标准和规范。
3）在塔体制造厂依据设计图纸和标准规范对所有的设备接管进行检查验收，核对管口方位及大小是否正确，地脚螺栓孔是否符合图纸要求，现场液位计接管尺寸及方位是否在公差允许的范围内。出厂前，塔体外壁要标示出清晰、牢固的0度、90度、270度标示线。
4）检查文字材料，主要有钢板出厂时的材质单、对于铬钼钢、不锈钢还应重点检查钢板入厂后材质复验报告，力学性能复验报告。
检查无损检测报告、热处理报告、水压实验报告等。
四、现场安装方面，在保证塔内件、塔体制造质量的同时，塔器的安装质量也是一个及其重要的控制指标。
塔类设备及板式塔内件在买方现场安装时应重点控制的项目有以下几项：
1）控制塔体的垂直度在规范允许的范围内。这是保证塔内各部件水平度不超差的关键所在，控制塔体垂直度的方法通常是用经纬仪在0度、90度两个方位反复测量。
2）控制分段处塔体的错边量不超标。保证分段处两侧塔内件的现场焊接质量符合要求。
3）检查塔盘板、堰顶端及支撑圈的水平度符合要求。
4）具有导向孔的浮阀，应注意开孔方向，在安装塔盘板时不可产生逆流现象。即浮阀上盖的导向开孔应与塔盘板上液体流动方向一致。
5）在塔内通道板封闭前，应将塔内彻底清扫干净。尤其是对物料要求比较洁净的场合，确保运行中无赃物堵塞现象出现。
五、结语
综上所述，要想得到一个满足要求，达到理想分离效果的板式塔，设计、制造、安装各个环节必须密切配合，每一步都要检查到位。任何一个环节的疏忽都可能导致整个塔器的不合理现象出现。对日后的安全、平稳、满负荷运行会埋下一定的隐患。
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