文档介绍：大型储罐底板碎焊丝埋弧自动焊工艺控制变形工法
编制人: 罗西牧钟存碧
申报单位:四川省化工建设总公司
申报时间:二00九年十一月十一日
大型储罐底板碎焊丝埋弧自动焊工艺控制变形工法

四川省化工建设总公司
编写人:罗西牧、钟存碧
一、前言
随着石油、化工行业的快速发展,大型储罐作为储存危险介质的化工设备,已被广泛应用。为确保大型储罐的可靠、安全运行,其现场制造过程中的质量控制是一项重要工作。在大型储罐现场制造过程中,底板容易变形并且变形很大,而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。因此,大型储罐底板现场焊接及变形控制是保证储罐整体施工质量的关键环节。我公司采用合理的焊接方法、合理的焊接顺序和防变形措施,可以有效地避免应力集中,提高罐底施工质量和施工进度。我公司承接的中海石油炼化有限公司惠州分公司中海油惠州炼油项目马鞭洲原油库区共6台50000 m 3储罐,通过采用合理的焊接方法、焊接顺序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,圆满地完成了施工任务,并得到了建设单位的好评。该工法内容已于2006年11月在《安装》杂志上发表。
2工法特点
本工法具有技术先进,设备简单,实用性强的特点。在大型储罐现场制作安装工程中能进行各种材质的焊接施工,并能有效地控制底板的焊接变形和获得良好的焊接质量。
3适用范围
大型储罐底板现场制作安装的焊接施工。
4工艺原理
在大型储罐底板的焊接中,焊缝在加热和冷却过程中的纵向与横向收缩很容易引起底板变形。焊后引起底板最大变形的还有就是焊接壁板与底板连接的双面角焊缝,其焊后周边缩短,如不能自由收缩,就会造成底板较大的变形。因此,明确产生变形的主要原因后,正确地进行装配,选择合适的焊接方法,并采用合理的焊接顺序和配合得当的防变形措施,实行全过程的质量控制,使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态,就能有效地防止和控制焊接变形。从而保证罐底的焊接质量。
5 施工工艺流程及操作要点

焊接施工流程图
焊接施工准备
焊接工艺评定
焊工考试
编制焊接施工方案及焊接工艺卡
下料、坡口制作
制作工具卡具
铺设底板
施焊
返工
焊缝外观检验
校正底板
焊缝无损探伤
焊接资料整理

: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,预留收缩缝,待罐底大角焊缝焊接完毕再进行收缩缝的焊接。
: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,采用分段退焊或跳焊,焊接时焊工和焊机均匀分布,等速、等参数同步施焊。
:底板采用手工焊条电弧焊打底,埋弧自动焊填充盖面的焊接方法。焊接施工中手工焊条电弧焊打底后,考虑到埋弧焊热输入量过大不利于变形控制,因此对埋弧自动焊工艺采用添加直径为φ1*1mm碎焊丝,可减少焊接层数减少热输入,从而减少焊接变形。采用碎焊丝埋弧自动焊时焊件变形小,这是由于碎焊丝在熔化时吸收了大量热能,从而降低熔池温度,减小焊缝热影响区的宽度。而且利用碎焊丝埋弧自动焊时,焊缝接头断面为同时整体受热,其横向收缩基本不会影响焊件变形。这对焊接线能量有特别要求和对工件变形要求特别控制的大型储罐底板焊接尤为重要。另外,采用碎焊丝埋弧自动焊还能够极大提高焊缝熔敷率。

在罐底板施焊前,根据底板材质选择焊接材料,采用与罐底板材质和厚度相同的板材进行焊接性试验,并进行焊接工艺评定。试验前拟定与工程施工实际相同的焊接方案,评定原则、要求、方法均按
JB4708-2000和GB50128-2005要求执行。

根据合格的焊接工艺评定所提供的工艺参数,对焊工进行考试,按相关标准取得合格证后才能参加焊接工作。
合理的排板
图1
罐底排板如上图1所示,罐底由中幅板和边缘板组成。排板从中心向四周对称铺设。

1、罐底焊接方法及添加碎焊丝埋弧焊工艺
表一罐底板焊接方法
母材
焊接方法
Q345R+Q345R
手工电弧焊
埋弧自动焊
Q345R+Q235-B
手工电弧焊
埋弧自动焊
Q235-B+Q235-B
手工电弧焊
埋弧自动焊
2、添加碎焊丝埋弧焊工艺
焊接材料根据底板材质和已合格的焊接工艺评定进行选择。我公司在中海油惠州炼油项目马鞭洲原油库区的6台50000 m 3储罐,其底板材质为:中幅板Q235-B,厚度10mm,边缘板Q345R,厚度为16mm,接头形式为对接。
罐底中幅板接头形式图
罐底板与中幅板的接头形式图
中幅板焊接工艺参数如下