大型储罐施工中的焊接变形控制

原创 胡伟明  2021-04-15 20:56:00  阅读 41 次 评论 0 条
摘要:

罐底焊接1.边缘板焊接边缘板的组对采用不等间隙,外侧先焊的部分较小,为6~7mm,内侧较大,为8~12mm,以便在先焊外侧300mm的过程中,由于焊缝的热收缩使间隙归于一致,保证焊后边缘板的平整度,防止出现局部凸起;另外,边缘板对接缝采用垫板,在组对时除保证间隙的不等外,还应注意点焊时保证对接的两边缘板与垫板紧密接触,防止焊接时出现过瘤、未熔合等内部缺陷;在外侧靠近板头处还宜打一防变形板,焊接时用销子打紧,待焊接结束冷却后去除;焊工应均匀分布。边缘板剩余部分对接缝的焊接应在罐底与罐壁连接的角缝焊

罐底焊接

1.边缘板焊接

边缘板的组对采用不等间隙,外侧先焊的部分较小,为6~7mm,内侧较大,为8~12mm,以便在先焊外侧300mm的过程中,由于焊缝的热收缩使间隙归于一致,保证焊后边缘板的平整度,防止出现局部凸起;另外,边缘板对接缝采用垫板,在组对时除保证间隙的不等外,还应注意点焊时保证对接的两边缘板与垫板紧密接触,防止焊接时出现过瘤、未熔合等内部缺陷;在外侧靠近板头处还宜打一防变形板,焊接时用销子打紧,待焊接结束冷却后去除;焊工应均匀分布。边缘板剩余部分对接缝的焊接应在罐底与罐壁连接的角缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前完成。

2.中幅板焊接

中幅板的焊接顺序与其排板形式有关,但总的原则是先焊短缝,后焊长缝,预留收缩缝,由中心向四周放射性焊接。

编制焊接顺序的原则是,使罐底板先由单块焊成两块一组,再由两块一组焊成四块一组,以此类推。焊前预留的收缩缝点焊处应该分开,使每组罐底板彼此独立,自由收缩,以减少或预防由于温度变化及焊接收缩不均而导致罐底中心偏移。同类相邻焊缝不宜同时施焊,应隔一道焊一道,长一些的接缝采用分段退焊,每段以1.5~2m为宜,对于走廊板的长缝则应由中心向两端采用分段退焊焊接,每层焊道的接头应错开50~100mm,待其它焊缝完成后,再点焊并焊接收缩缝。在实际施工中,通常在与边缘板连接的每道接缝处预留500~800mm不焊,待最后中幅板与边缘板之间收缩缝焊接时一并焊接,这对于防止变形,减轻组对困难非常有效。

3.边缘板与第一圈壁焊接

罐底与罐壁连接的角缝焊接应在底圈壁板纵缝焊完后施焊,由数名焊工从罐内、外沿同一方向分段焊接,初层焊道采用分段退焊。根据储罐的受力条件,边缘板与壁板的角缝采用内大外小的焊接接头。由于壁板与罐底的连接是T型角焊缝,且两侧不对称,温度分布也不均匀,熔化金属沿板两侧收缩量不一致,易引起角变形,因此,在罐壁板吊装就位后,在罐内侧设置若干个斜撑(每个相距1m为宜),用以控制因内外角缝焊接造成的角变形对垂直度的影响。焊接时,内外侧宜均匀布置数量相同的焊工并同向等速焊接,内外焊工应错开,防止热输入集中,每名焊工在其范围内多层焊接,初层采用分段退焊。

4.边缘板与中幅板之间收缩缝的焊接

中幅板与边缘板的接口作为环向预留收缩缝在组对时不点焊固定,而采用龙门卡具和斜铁固定。焊接时先焊边缘板的径向预留缝,再焊中幅板的预留缝,最后才焊环向收缩缝,在此过程中焊工应均匀分布,且每个焊工在自己的焊接范围内沿同一方向分段施焊。

5.浮顶焊接变形的控制

浮顶有两种:双盘和单盘:双盘式有上下两层盖板,两层板之间有边缘环板及径向、环向隔板将浮顶分隔为若干不渗漏的船舱。由于是双层,其间的相互约束造成的焊接变形较小也易于控制。单盘采用的钢板普遍较薄,一般为4.5~5mm,因而极易产生较大的焊接变形,造成单盘表面凹凸变形过大。在施工中,单盘的铺设是在用角钢架设好的临时平台上进行的。船舱焊接时,先焊立缝及桁架与底板连接处的间断焊部位,再焊其它间断焊部位,最后焊接满焊部位,目的是减少焊接变形,待浮顶船舱整体组装完毕后,将单盘板的所有连接点焊。单盘排板型式一般有条形和人字形。其焊接顺序与罐底焊接类似,在表面焊接前,对背面先进行间断焊,这种方法对于防止焊接变形是很有好处的。焊接时初层焊道采用分段退焊,长缝由中间向两端焊接,单盘与浮船的连接缝同样均匀布置焊工,沿同一方向施焊。

罐壁焊接

造成罐壁变形的主要因素是罐板卷制过程中形成的直边以及焊接过程中造成的纵向及环向的焊接角变形,这类变形主要影响到储罐的椭圆度及垂直度,对于浮盘的起落造成影响:由于第一圈壁板壁厚最大,造成焊接变形后极难恢复,因而对第一圈罐壁焊接变形的控制是保证整个罐体几何尺寸的一个基础:预制滚弧后的罐壁板,应根据罐壁排板图的位置布置在罐基础周围,并且用支撑将罐壁板两端垫起,以免因放置时间过长而导致已滚好的弧度发生变化。围第一圈壁板时在罐壁内外侧点焊三角挡板,且三角挡板在内外两侧等间距交替设置,组装时用大销子调整罐壁的椭圆度,三角挡板密度越大,椭圆度控制越精确,一般每隔500mm交替设置一个,垂直度的调整可通过对罐壁内斜撑的调整来实现。由于纵缝坡口采用X型及V型。大坡口一面在罐壁外侧,且外侧焊完后要求碳弧气刨清根,故组对时应根据坡口的具体形式决定是否留取反变形。立缝焊接方向为上向焊,壁板立缝越向上收缩量越大,从而影响到罐壁的垂直度。焊接时宜采用分段焊接并严格执行焊接工艺。根焊使用小直径焊条保证焊透以减少背面清根的刨除量,避免刨槽过深造成的焊接变形。环缝的焊接与纵缝类似,不同的是环缝采用排焊,要求焊接工艺参数不宜过大且每道焊道的接头应错开50~100mm。采用浮水正装法,在浮水过程中液压产生的环向力,对罐壁焊接过程中产生的变形起到一定的纠正作用。采用倒装施工法安装壁板时,应在封口板处用手拉葫芦拉紧,使壁板紧贴上一圈板,可大大减少罐壁的不圆度和焊接时产生的变形。

其它部位

在储罐施工中,除去罐底、浮船以及罐壁的焊接外,其它部位的焊接同样可能出现焊接变形,如抗风圈、加强圈和包边角钢的焊接,作为环向焊缝,其原则是采用分段退焊、同向焊接,且先进行间断焊,然后再进行连续焊,以防止翘曲。值得指出的是,抗风圈本身的对接缝应保证焊透,必要时可加设垫板且抗风圈与罐壁间的上部应确保连续焊接,防止雨水由罐壁与抗风圈的间隙处流入保温层。

本文地址:https://www.huweiming.com/post/493.html
版权声明:本文为原创文章,版权归 胡伟明 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

评论已关闭!