长径比较大的塔器，特别是对于薄壁塔器，由于塔器自身重力影响，塔体在制造过程中本身会存在一定的弯曲，加上制造上的筒体圆度和直线度公差，焊接变形，组对公差等诸多因素，会导致最终设备难以满足NB/T47041-2014的外形尺寸偏差要求。因此，在制造过程中应对制造和检验要点加以识别和控制，本文主要对塔器裙座与下封头组对、裙座盖板和基础环板的划线打孔、塔盘支撑圈平行度以及设备大开孔的控制和预防措施进行讲解。
1 塔器裙座与下封头组对
裙座端面及基础的平面度是非常重要的一个因素，塔器裙座焊接时，下表面要摆放在一个平面上以防止焊接变形，通过基准面1找裙座与下封头组装后的基准面2的水平（见图1），其水平度应加以控制，容器直径≤2m时为2mm，容器直径＞2m时为3mm。
图1
在焊接顺序方面，通常下封头与上一节筒体对接环缝先进行焊接，然后再焊接下封头与锥体角焊缝，这样更有利于控制焊接变形。
2 裙座盖板和基础环板的划线打孔
裙座盖板和基础环板（见图2）划线打孔，由于实际操作过程都是按图纸理论尺寸进行，未考虑裙座与锥体组对焊接后发生的收缩变形，焊接后易出现中心距变小的普遍问题，以致焊接后上环板中心距不达标。同时由于实际操作上焊接电流的不同，常常导致环板中心距收缩变小的程度也不一样。
图2
通过实验数据积累，我司对于此问题的解决提出以下方案：
（1）机加工车间划线工按图纸和流卡划线时，适当扩大中心距，数据按（1/1000）+1放大且最大不大于8mm（经验数据）。例如，理论尺寸中心距5000mm，机加工车间划线时按5006mm划线和检验；铆焊车间组对焊接后检验按5000验收。
（2）按此工艺操作后，可能仍然达不到塔器标准JB4710-2005的公差要求（±2mm），但能基本满足装配要求。
（3）铆焊车间在组对焊接时严格按工艺控制电流，尽量减少焊接变形。塔体裙座基础环与裙座锥体组焊前要加支撑杆（根据直径大小决定），并且裙座底面平面度要在同一个平面上，防止焊后扭曲和中心孔距超标。
（4）对于塔器的基础模板，应该是采用组装焊接成型后再划线钻孔，来防止焊接变形。
3 塔盘支撑圈平行度
塔盘支撑圈平行度与筒体及支撑圈的制造精度有关，主要从以下方面进行控制。
3.1 筒体成型
筒节周边应刨边，确保筒节两道环缝边距离等高；筒体卷制过程需预弯，用样板来检查预弯弧度，筒体卷制过程控制每次下压量，通过多次反复卷制控制筒体弧度达到要求，合口点焊时控制错边量0.5mm，筒体轴向错口量0.5mm。
3.2 筒节与筒节组对
筒节与筒节组对时，接合口应严密无缝隙，确保塔体每道环缝相互间的平行度，要达到此要求，垂直组对不难解决，关键是卧式组对，因此卧式组对时，建议按如下方法施工：
（1）放在托轮上的筒节，由于受向下的重力，再加上筒节自身的重量，筒节上下口尺寸变小，左右口尺寸变大，形成椭圆，因此在组对之前筒节两端应各加一根垂直支撑，支撑长度正好是筒节内径，若筒节一端是封头，这端可不加支撑。
（2）行车起吊的那段筒节，由于受钢丝绳的包夹力，筒节口左右尺寸变小，上下尺寸变大，形成与放在托轮上的筒节相反的椭圆，不但增加组对难度，而且影响环缝平行度，最终影响塔体直线度。因此在组对之前，筒节两端应各加一根水平支撑，支撑长度正好是筒节内径，若筒节一端是封头，可不加支撑。
（3）环缝组对，控制错边量小于1mm（对于要求高的塔器，需要制作专用工装胎具来保证筒体的椭圆度和直线度），为确保塔体圆度，塔体筒节全部组对好后，在塔体内选出几处不碍事的临时支撑位置，若塔体外有加强圈的，塔内临时支撑就选在加强圈的对应位置，并在塔体外划出各加强圈线，然后在筒体内用近半圆胎具将筒体撑圆，再组对塔体外对应的加强圈，及塔体内的米字型临时支撑，按这种方法将加强圈及米字型支撑组对全部完成，方可对塔体环缝施焊。
（4）塔体筒节所有环缝施焊完毕后，对塔内基准线、4个方位角度线、降液连接板线、塔盘支撑圈线以及塔外4个方位角度线、接管口方位线、爬梯、平台、管架预焊件位置线必须同步划出，确保它们之间相对位置不变，并对塔内基准线，降液连接板线全部打上洋冲眼，以避免塔内施工线被擦的补救。基准线应以与基准面2组焊的筒节面向上100mm处划出（用划针划线），以此线为度量基线，分别在4个方位角度线、降液连接板线上划出第N层塔盘支撑圈上表面位置线。
3.3 内件公差控制
塔内塔盘支撑圈在组对之前，应对分段塔体校圆，椭圆度超标位置应加支撑，确保塔体圆度达到要求，方可组对、施焊塔盘支撑圈，内件之间尺寸公差如下：
（1）第一个内件支撑圈与基准面之间的尺寸允差为±5mm。
（2）相邻内件支撑圈之间和支撑圈与其他有关部件之间的距离允差为±3mm，任意两支撑圈之间（不大于20层）的距离允差为±10mm。
（3）内件支撑圈与安装基面的平行度允差见表1。
表1
| 容器直径（m） | ≤1.6 | ＞1.6～≤4 | ＞4 |
| 最高点与最低点之差（mm） | 3 | 5 | 6 |
（4）堰板倾斜度允差为±1.5mm。
（5）堰板高度允差为±3mm。
（6）堰板到容器内壁的距离允差为±6mm。
（7）焊接的支撑圈与筒体应成直角（90°），其允差为1/50mm支撑圈宽度。
（8）如遇支撑圈的定位位置正与塔体的锥体时，该尺寸应优先保证。
3.4 支撑圈平面度控制
支撑圈组对前应平整，组对时应尽量保证其上平面与塔盘线的重合，减小组对误差；与支撑圈组焊的两降液连接板应保持在同一位置上，为此应该制作相应胎具，以保证定位尺寸。支撑圈与筒体的焊缝一般为满焊，也有上部满焊，下部间断焊，为减少焊接变形，宜采用先间断焊后满焊。所有支撑圈、连接板在焊接完毕后，应对其进行调整，使其平面度、连接尺寸达到标准和图纸要求。
4 设备大开孔的防变形措施
焊接是造成变形的重要因素，除了焊接过程中的焊材应严格按工艺卡烘烤和恒温保温、焊材的烘烤温度、烘烤时间、恒温存放温度都应符合规定、烘烤焊条时应防止骤冷骤热或烘烤时取焊条、焊条筒的预热和保温、焊接过程中的各项参数如电流、电压、焊速、焊工技能等等因素外，还应对大开孔采取以下特别的防变形措施。可按图3制作支撑工装(与筒体接触的圆弧板材料应与筒体材料相同，圆弧板厚度不小于筒体壁厚)。用千斤顶支撑在大开孔的两侧及中间位置（圆弧板与筒体用氩弧焊点焊固定）。千斤顶加力将筒体顶出，要顶高一些，具体数据为（+0.5%～0.8%Di），焊接后有一些下沉，工装拆除后再测量就容易满足要求，决不能仅支撑到标准内径，因为焊接后有时下沉很多,工装拆除后对氩弧焊补焊部位打磨平滑,必要时PT。
图3
4 结语
通过对塔器制造和检验要点进行归纳总结，为制造厂的塔器制造提供了经验数据，有利于塔器制造质量的提高，供相关人员参考。
参考文献
[1]国家能源局．NB/T47041-2014塔式容器[S]．北京：新华出版社，2014．
（作者系江苏中圣压力容器装备制造有限公司工程师）
