10万m3原油储罐底板焊接及变形控制
    

摘要:大型储罐底板焊接及变形控制是保证储罐整体施工质量的关键环节,采用合理的焊接方法和防变形措施,可以有效地避免应力集中,提高施工质量。介绍了一种经实践证明合理、有效的储罐底板焊接方法及防变形措施。
关键词:储罐底板;焊接;变形;控制

1 概 述
  10万m3原油储罐内径81m,底板采用对接接头形式。罐底板的焊接质量在很大程度上决定了储罐的使用寿命及在用状态。采用合理的焊接方法和防变形措施可以有效地避免应力集中,提高罐底施工质量。兰州石化公司已建成的2具10万m3原油储罐,通过采用合理的焊接方法、焊接顺序、焊接工艺参数及行之有效的防变形措施,使罐底板的焊接质量得到了有效控制。

2 合理的排板
  罐底板由中幅板与边缘板两部分组成。中幅板材质为>Q235-A,板宽3m,板长12m,板厚12mm;边缘板为日本NKK公司的SPV490Q低合金高强钢板,板厚18mm。该储罐采用了定尺板横竖相间的条形排列方式(图1),中幅板由中心向四周对称排列,便于在焊接过程中均布焊工、等速、同步施焊,减小焊接变形。

3 中幅板焊接方法的选择
  目前国内10万m3原油储罐底板焊接常用方法是焊条电弧焊打底,埋弧焊盖面。由于底板板厚12mm,埋弧焊需填充焊1层,盖面焊1层,热输入较大,焊缝收缩量大,变形不易控制。经多次试验,最终采用焊条电弧焊打底,埋弧焊盖面焊,并添加直径1mmX1mm的H08A碎焊丝,使填充焊与盖面焊一次完成,减小焊缝收缩量,焊接变形显著减小。焊接工艺参数见表1。

3.1 罐底板的焊接原则
  在罐底板的焊接过程中,应始终遵循以下的焊接原则:先焊短焊缝,后焊中长焊缝,然后焊接通长焊缝(即廊板缝),预留收缩缝(即龟甲缝),待罐底大角焊缝焊接完毕再进行收缩缝的焊接。
3.2 罐底板的焊接顺序
  由于排板时中幅板由中心向四周对称排列,因此,焊接时应由中心向四周对称焊接,采用分段退焊,焊接时焊工均匀分布,等速、等参数同步施焊。
3.3 中幅板与边缘板的焊接方法
  底板中幅板与边缘板对接焊缝的焊接采用焊条电弧焊打底,埋弧焊盖面。打底焊采用焊条LB-62,盖面焊采用焊丝US-49、焊剂MF-38A,焊接工艺参数见表2。

3.4 焊缝的坡口形式
  为了减少焊缝金属填充量,热输入应较小,底板中幅板对接焊缝的坡口形式见图2,底板中幅板与边缘板收缩缝的坡口形式见图3。

4 底板中幅板的焊接
4.1 底板中幅板垫板的铺设与点焊
  底板所有对接焊缝下垫100mm宽与焊缝等长的垫板(材质为Q235-A,厚6mm)。所有丁字缝处加150mmX150mmX6mm的同材质辅助垫板。
  垫板由罐中心分成4个90°(扇面,分4组从内到外排列垫板,垫板铺设与中幅板焊接同步进行,一般能保证第2天的工作量即可,杜绝一次焊接成网状,并以此法施工直至完成。垫板点焊与中幅板铺设同步进行,先点焊固定,安装找平后,各节点再间隔跳焊,4组人员要相互配合进行焊接,以保证其平整度。垫板间的对接焊缝要求满焊、焊透,焊后表面磨平,坡口组对间隙4mm。
4.2 底板中幅板的焊接
4.2.1 罐底板中幅板对接焊缝的焊接顺序
  按隔条焊接原则,先焊接中、长焊缝,其次焊接短焊缝,然后焊接其间的廊板缝,依此类推。
4.2.2 中幅板对接焊缝的焊接
  中幅板每条焊缝焊接前,沿焊缝长度方向用12m长的12#工字钢进行加固,见图4,待焊接完毕拆除。焊条电弧焊打底的起始点距丁字缝500mm (这部分暂不焊, 待大角焊缝焊后、焊接龟甲缝之前再完成),埋弧焊起始点距打底焊的起始点100mm。

  中幅板通长焊缝的各条焊缝按隔条焊接的原则进行施焊。焊前先进行加固,丁字缝处用卡具加固,如图5所示。中长焊缝两端各用1块厚为20mm的钢板垫起,补偿焊接过程中产生的收缩变形。然后将焊缝均分为4段, 每段由1名焊工打底, 按分段退焊、隔段跳焊的方法进行,长度为400mm,严格控制4名焊工的焊接速度及焊接工艺参数。用埋弧焊进行盖面焊接时,将焊缝均匀分为4段,采用分段退焊,焊接时错开接头部位。

  廊板长度为3m的拼缝由2名焊工按分段退焊、隔段跳焊的原则打底, 每段长度400mm, 埋弧焊填充盖面焊接时,错开焊接接头。先将相邻中幅板由单片逐渐连成大片, 再将廊板由单片连成大片,然后由圆心向外进行中幅板与廊板间的焊接(廊板缝焊接

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    收录时间:2013年09月19日 18:43:51 来源:jdzj.com 作者:匿名
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