电厂脱硫吸收塔内衬PP板焊接工艺研究李志奎

电厂脱硫吸收塔内衬PP板焊接工艺研究李志奎

李志奎

（山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266061）

摘要：PP板（聚丙烯）因具有耐腐蚀、材质轻、安装维修方便、使用寿命长等优点在各行业得以广泛应用，PP板化学防护性能完全能够达到脱硫系统中的烟气和液体的防腐要求，这一点可以从PP材料被大量用于极为苛刻的化学腐蚀环境中得到证明。针对电厂脱硫吸收塔的现场焊接施工条件，我们采用自动送丝热熔焊焊机，并制定热熔焊相关工艺保证焊接质量，为后续该工艺的推广打下坚实基础。

关键词：电厂脱硫吸收塔PP板热熔焊焊接工艺

1.工艺原理

热熔焊接是聚合物分子在热量及压力的作用下，相互穿插盘绕，产生范德华作用力，冷却后形成坚固的焊接面。分子之间没有产生化学连接键，接头强度取决于焊接面间的穿插盘绕程度，在一定温度下，聚丙烯分子吸收了足够的能量，其热运动能力大大加强，在施加外力的情况下，熔熔界面的分子迅速渗透到对方界面内，并缠结在一起，扩散得越多，缠结亦越多，焊口的品质越可靠。因此，对于焊接过程而言，材料表面清洁度、工艺参数、环境温度等均是保证分子扩散与缠结的重要因素。

2.PP板焊前准备

a）焊前对相关焊工进行工艺培训，组织焊工进行模拟练习，PP板焊接必须由经过严格培训、熟练掌握焊接工艺并经塑料厂内部考试合格的焊接工承担。

b）检查PP板安装平整度、强度等指标是否符合施工要求，若属土建方施工问题导致吸收塔内壁不平整，应向土建方提出，要求其修整。

c）检查焊接工作环境，对影响焊接操作的障碍物应事先予以排除，检查电源插座电缆是否完好，长度是否满足焊接工作区域要求。

d）PP板焊接坡口用砂轮机进行打磨，保证坡口角度、深度符合工艺要求，坡口要尽量平直，用三角刮刀将坡口及附近的区域打磨光滑，用干净抹布将PP板坡口及附近的区域擦拭干净，以便焊缝能够与母材更好地熔合，为后续获得优质焊缝打下坚实基础。

e）保持焊接设备的清洁，开机加热，测试设备是否完好，检查焊接机挤出头的规格是否符合焊条及焊缝的要求。

3.PP板热熔焊过程控制

1）打开焊接设备，装入焊条，根据环境温度调节出风口温度到220-280℃为宜。先进行预挤出，看挤出料是否正常。

2）选择焊接初始段，先对焊接初始部位进行预热，然后正式开始焊接。注意热风量、料挤出量与焊接速度的协调。焊接速度一般根据焊条和喷嘴直径大小来选择，以150-250mm/min为宜。

3）焊接完一段距离，待焊接部位充分冷却后，检查焊缝是否焊接牢固。发现有虚焊情况时，应将虚焊部位敲掉，再按上述工艺重新打磨焊接，并再次检查。

4）焊接缝搭接时应削成斜坡形，在斜坡处开始续焊,一定距离的焊缝尽量一次完成焊接,平焊缝焊接余高应≤4mm。

5）焊接完毕后，关闭焊接机，停放焊接机时要注意不要直接放在有灰的地方，避免焊接机吸入灰尘堵住吸风口，进而损坏焊接机。

4.检验检测

1）焊缝表面要保持基本平直，并完全覆盖坡口，不能有大的波浪起伏现象。完成一块区域的焊接工作后，整体检验一下焊缝是否饱满、平顺，是否满足工艺要求。

2）对焊缝有严密性要求的部位，需采用高频电火花检验仪来检测焊缝的严密性。如果发现泄漏点，要及时予以补焊。高频电火花检验仪的测试电压为1-2.5万伏。

5.施工工艺流程图

7.质量控制

1）开工前组织焊工进行模拟训练、技术指导，PP板焊接必须由经过严格培训、熟练掌握焊接工艺并经EPC焊接部门考试合格的焊接工承担。

2）焊接管理人员在现场随时对焊工进行监督，发现不按工艺执行的情况及时指正，情节严重的下岗培训，直到焊工能够熟练掌握焊接工艺。

3）对焊材进行验收并做折弯实验，当焊丝在15℃以上弯曲180°时不应折断，在焊条截面上应紧密与均与，不允许有气泡、杂质等，焊条的表面应该鲜亮、光滑，无老化降解的特征。

4)焊前对焊丝、坡口面及附近区域进行清洁，用干净抹布进行擦拭，确保坡口区域灰尘、毛刺、油污等污染物清除干净。

5）控制加热温度，保证焊接部分处在黏流态下，温度过高或过低都会影响接口质量，出风口温度应控制在220-280℃之间为宜，可以根据环境温度进行微调，但不能超出该区间。对焊接设备、相关仪表精度校准，确保焊接设备仪表校准合格后方可使用。

6)适合PP板热熔焊操作的环境温度为5~35℃，当环境温度较低时，由于冷却速度较快，聚丙烯在黏流态停留时间较短，故焊接质量不易保障，容易出现焊缝开裂等缺陷。焊接场地要有保护措施，以免直接受到日晒雨淋，相对湿度不超过80%。

8.安全措施

1）所有施工人员严格执行现场安全管理制度及有关安全规程，必须参加安全培训考试合格，体检合格，才能持证上岗，正式开工前应进行安全、技术交底并做记录。

2）施工人员的身体素质必须适应工作内容，施工人员应保证充足的睡眠和休息，安排施工时应注意每个人的精神状态。

3）所有参与PP板焊接的人员，必须持上岗证上岗，严禁无证施工；试验设备、仪器、仪表必须经检验合格，并有合格证件，且在有效期内。

4）个人防护用品齐全合格，施工人员进入施工现场要正确戴好安全帽，系牢下颚带；施工现场光线要良好，夜间施工必须有充足的照明，现场选择合适地点布置照明。

5）PP板焊接大部分工作都属于高空作业，安全员对现场脚手架进行检查并挂牌，所有人员必须经过登高作业培训，所有参与施工的人员全部正确穿戴安全带。

6）焊接过程中枪嘴区域温度非常高，焊工应注意不要烫伤自己或他人。禁止在施工现场吸烟，严防火灾的发生。接工作需要用电，应做好防触电措施，施工人员都应参与心肺复苏等急救培训，万一遇到有人触电，应能够做到第一时间对伤者正确施救。

9.环保措施

1）加强安全卫生及环境保护管理，建立安全卫生及环境保护管理网络，施工人员应严格遵守职业安全卫生和环境方针并在本岗位范围内履行职业安全卫生及环境职责。

2）严格执行遵纪守法、事前控制、过程管理、持续改进的职业安全卫生管理方针。

3）施工过程中所产生的废料要分类堆放，除一般废弃物可以放在指定地点的垃圾池内，有毒、有害废弃物必须放到指定的垃圾箱或垃圾桶内。

4）施工场所应保持整洁，垃圾、废料应及时清除，做到“工完、料尽、场地清”，坚持文明施工。

10.结语

本项目为国内电厂脱硫吸收塔首次使用PP板内衬进行防腐，可借鉴的焊接技术资料不多，我们通过不断摸索与创新，根据现场施工条件制定出一套合适的PP板焊接施工工艺，PP板内衬的耐化学腐蚀性能远远超出传统的钢板内衬，有了本项目该工艺运用的成功经验，为后续类似项目该工艺的推广打下了坚实的基础。