王萌萌

摘要： 厌氧发酵罐是一种用来处理餐厨垃圾的无害化装置，为生活物质垃圾的综合高效利用开辟了一条很好的资源化道路。本文对日处理餐厨垃圾300t的厌氧发酵罐焊接安装及其焊后的检验做了研究。主要包括罐體整装的施工要求、罐体材料及焊接材料的选择、罐体组装的一般要求、整个罐体的充水试验和焊缝的技术要求及检验。

Abstract： Anaerobic fermentation tank is used to deal with food waste harmless treatment， opened a good resource of road for living garbage of a comprehensive and efficient use. In this paper， the research of welding installation and inspection after welding was done on anaerobic fermentation tank which processed eat hutch garbage 300t per day. It mainly includes construction requirements of tank's entirely assembling， the material selection of welding and anaerobic tank， the general requirements of assembly of tank， the tank filling water test and weld technical requirements and testing.

关键词： 厌氧罐；组装；焊后检测

Key words： anaerobic tank；assembling；welding testing

中图分类号：TG441.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0122-02

0 引言

近年来，瑞士、德国、奥地利、瑞典等这些发达国家的餐厨垃圾厌氧发酵处理技术发展速度十分迅猛。[1]自2003年之后，厌氧发酵处理技术已逐渐成为了西方发达国家常用的餐厨垃圾处理方式。目前各国对餐厨垃圾的处理方式不外乎两种，一种直接将餐厨垃圾进行厌氧发酵，这也是目前最主要的处理方式，另一种是将餐厨垃圾通过特定的生产工艺制成动物饲料。厌氧发酵餐厨垃圾处理方式在我国尚未大规模普及，但我国关于这方面的研究却有着丰富的经验。本文将通过图1所示的罐形压力容器进行技术研究。该罐体主要包括罐壁板、罐底板、人孔、挡板、管系等组成，有效容积约为5200m3，日处理餐厨垃圾300t，罐体的材料为碳钢。罐体的内壁、外壁均需进行防腐除锈处理，并且罐顶及外壁进行保温处理。

1 罐体整装的总体施工要求

整个厌氧罐体采用实地组装焊接完成，焊接采用的是数控闭环气电立焊及自动埋弧焊和手工电弧交插焊。钢板及坡口采用半自动切割机切割，其他部分可采用手工气割，而栏管采用砂轮切割机进行切割。整个罐体壁板采用滚扳机进行卷弯加工。因为罐体尺寸较大，所以在组装过程中应采用吊车吊装，罐体吊装采用千斤顶提升倒装法。壁板的垂直度采用经纬仪进行测量，而基础标高用水准仪测量。基于现场实地组装焊接，现场需搭建一座平台，用于放样、下料及各构件的预制。

2 罐体材料的验收

①罐体结构用钢材，除了接管用材为无缝钢管或锻件外，其余均采用不锈钢钢板和碳钢钢板。不锈钢材选用的是0Cr18Ni9，碳钢选用的是焊接性能良好的Q235A。所有的板材、型材和附件都按着设计要求，并具有质量说明书，说明书中标明该种材料的所有标准。

②焊接材料选用A102、A302、E4303、E4316等都有具有合格说明书。

③厌氧罐的所有钢板，必须逐张进行外观检查，钢板的表面不得有气孔、结疤、拉裂、折叠、夹渣和压入的氧化皮，且不得有分层，表面的质量应符合现行的钢板标准的规定。

3 组装技术要求

3.1 一般要求

组装厌氧罐时，先彻底清理掉坡口与搭接处的水、油泥、铁锈等污物。拆卸组装罐体的卡具时切忌划伤母材，如果伤了母材，应立即补焊，再将焊疤打磨平整。

3.2 罐壁组对方法

倒装吊装工具就位后开始组装罐壁，对照组装示意图仔细查看罐壁板和弧形样板之间的缝隙是否过宽或过窄，所有部位全部确认达到组装要求后施焊。按设计要求焊接好顶层壁板后，安装组对边环梁及罐顶平台和盘梯。盘梯可根据每段罐壁的高度分段安装。

组装罐壁时，首先按设计要求校验预制的壁板，确认其规格、型号等与设计要求一致后再开始组装。组装完毕需重新校正时，壁身不得有锤痕。具体来讲，组装时应该注意以下细节：

①相邻两壁上口水平的允许偏差须控制在2mm以内，壁板铅锤允许偏差应控制在3mm以内，整个圆周上任意两点水平的允许偏差应该不超过6mm；

②组装焊接后，在底圈罐壁高1m的位置，内表面任意点半径允许偏差上下小于或等于19mm；其他各圈壁板的铅锤允许偏差应该保持在该圈壁板高度的0.3%以内；

③根据设计图严格控制壁板对接接头的组装间隙，且内表面齐平。

3.3 附件安装

罐体的开孔接管应符合：罐体的开孔接管中心位置偏差，不得大于10mm，按管外伸长度允许的偏差应为5mm。开孔补强板的曲率应与罐体的曲率一致。开孔接管法兰的密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰的密封面与接管的轴线垂直，倾斜不大于法兰外径的1%，且不得大于3mm，法兰的螺栓孔，应跨中安装。

3.4 拱顶组装

顶板的铺设应在网壳组焊完毕，并且验收合格后进行。顶板应按划好的等分線对称组装，顶板搭接宽度允许偏差为5mm。

4 碳钢罐体的检验

4.1 充水试验

厌氧罐建造完毕后，应进行充水试验，检查的内容包括罐底严密性、罐体强度及严密性、基础的沉降观测。充水是试验前，所有的附件及其它与罐体焊接的构建都应全部完毕。充水中应加强基础沉降观测，如基础发生不允许的沉降，应停止充水，待处理后方可继续试验。充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。充水过程中罐底无渗漏为合格，如有渗漏，则需进行焊补。罐壁强度及严密性试验，应以充水到设计最高液位并保持48h后，罐壁无渗漏、无异常变形为合格。

4.2 焊缝检测

4.2.1 底板焊接及检测

中副板焊接时，应先焊接短焊缝，后焊接长焊缝。初层焊道应采用分段退焊或者跳焊法。边缘板焊接先焊接外缘300mm部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中副板间的收缩缝施焊前，应完成剩余边缘板对接焊缝的焊接。弓形边缘板的对接焊缝的初层焊，焊接应均匀分布，对称施焊。每条边缘板对接焊缝的外端300mm范围内进行射线探伤。充水试验后，边缘板对接焊缝还应进行渗透试验，而中副板焊缝采用“真空箱法”检测。

4.2.2 罐底与罐壁连接的角焊缝焊接与检测

底圈壁板纵焊缝焊完后，由数对焊工从罐内外沿同一方向进行分段焊接。初层焊道应采用退焊或跳焊法。每层焊缝焊完后，均用渗透法进行检测。角焊缝焊完后，应将罐内角焊缝打磨成圆角过渡，以防应力集中[2]。做完升降试验后，应对角焊缝再进行一次渗透检测。

4.2.3 罐壁的焊接及检测

罐壁板焊接主要采用单面埋弧横焊机及闭环控制自动气电立焊机和手工电弧焊。单面埋弧横焊机和闭环控制自动气电立焊机导轨胎具如图2所示。

罐壁的焊接应先焊纵向焊缝，后焊接环向焊缝[3]。气电立焊纵向焊缝的组对应采用定位防变形的弧板手工定位焊固定方式，气电立焊前需对坡口内采用砂轮磨。当两圈壁板的纵向焊缝焊完后，再焊期间的环向焊缝，焊机或焊工应均匀分布，沿同一方向施焊。

环向焊缝的焊接可以选择传统的壁板外埋弧自动焊也可选用壁板内侧手工气保焊外侧埋弧自动焊，其焊接工艺有所差异。传统的焊接工艺，坡口组对不留间隙，如果有大于2mm的间隙应先手工补焊，再用埋弧自动焊填充、盖面，内侧砂轮清根打磨后打底可选择手工气保焊。焊完后应将罐内壁焊缝余高磨平。尽量均等布置纵横焊缝，如采用手工电弧焊，采用小直径焊条短弧施焊。多层多道焊，各纵焊缝应采用相同的焊接方法，使其收缩均等，环焊缝打底焊应采用分段倒退焊法，采用直流反接法。

壁板焊缝应进行X射线检测。

参考文献：

[1]刘军.厌氧消化处理餐厨垃圾工艺[J].环卫科技网，2012：13-34.

[2]王国凡，张元彬，等.钢结构焊接制造[M].北京：化学工业出版社，2009：16-40.

[3]王国凡.钢结构连接方法及工艺[M].北京：化学工业出版社，2005：34-69.