十萬立方米原油儲罐底板組焊質量控制方法

   時間:2014-03-11 12:55:00
十萬立方米原油儲罐底板組焊質量控制方法簡介
    摘 要:以蘭州石化公司十萬立方米原油儲罐的施工為例,介紹了超大型原油儲罐的焊接施工工藝及焊接質量控制方法。關鍵詞:原油儲罐;底板;組對;焊接  蘭州石化……
十萬立方米原油儲罐底板組焊質量控制方法正文
  摘 要:以蘭州石化公司十萬立方米原油儲罐的施工為例,介紹了超大型原油儲罐的焊接施工工藝及焊接質量控制方法。
關鍵詞:原油儲罐;底板;組對;焊接
蘭州石化公司十萬立方米原油儲罐直徑大(Φ81000mm) , 壁板採用日本新日鐵的高強鋼板(SPV490Q、SPV355 、SM400C ) 材料特殊,各部位組裝尺寸要求嚴格、工期緊,一般常規工期為180 天,建設單位要求150 天完工。底板的組對焊接是整個儲罐安裝的關鍵,它的安裝好壞直接關係到整個十萬立方米原油儲罐的安裝質量。整體凸凹度、水平度、垂直度、橢圓度要求嚴格,組對難度大。
1  現狀分析
(1) 底板塊數多,拼縫多,焊接變形大,整體凸凹度難以控制,要求凸凹度≤50mm。
(2) 在沒有採取加固措施情況下焊接角焊縫,容易造成角變形而影響罐底整體質量,給下步罐壁安裝帶來困難。
(3) 國內尚未出台十萬立方米級以上超大型儲罐的施工標準,底板及壁板板材較長,滾圓、吊裝及運輸時及不方便,容易造成變形。
(4) 各部位尺寸配合緊密,組對難度大,焊接變形無常,稜角度誤差要求≤8mm。
2  製造難點
(1) 組對難度大。底板鋪設是本次設備安裝的關鍵,沒有按常規進行整體鋪設,而是採用分組、分片組焊,墊板必須跟底板同時鋪設,不能連成整體,應留有收縮縫。無經驗可以借鑒,由於直徑大,每段上下口水平度極為重要,設備整體垂直度、水平度、橢圓度、凸凹度及稜角度要求嚴格,給我們安裝帶來了很大困難。
(2) 焊接變形大。本次設備製造,拼縫多,塊數多,焊接收縮量大,在沒有加固的情況下焊接,易產生波浪及稜角變形,通過實踐發現底板局部凸凹度為60 ,縱環縫稜角變形為10 。
3  實施措施
3. 1  底板組對
(1) 由於底板的每張鋼板尺寸為3000mm ×10000mm ,直接用兩點吊裝容易使鋼板折彎,焊接時,折彎處存在殘餘應力易產生凸凹變形,所以應製作長度為6000mm e 的平衡杠進行垂直吊裝。
(2) 大型罐底施工,排版是非常重要的一個環節,好的排版不僅可以減少工作量,節省材料,而且還可以很好的控制焊接變形。直徑放大量按標準為1 ‰,由於邊緣板焊縫為60 條,每條收縮3mm ,因此放大180mm。
(3) 根據材料熱脹冷縮的物理性能,在鋪設墊板時,沒有按常規的施工方法將墊板全部鋪設好,形成蜘蛛網,在鋪設底板時,採取底板和墊板同時鋪設的方法,並且每塊鋼板下面所加的墊板不能固定,保持自由收縮狀態,根據每天底板的焊接情況,將下組墊板連接好,以便完成應力釋放,更好的進行下道工序。
(4) 底板組對時應從圓心向兩側同時對稱鋪設,一組為10 塊,將墊板和中幅板點焊住,且每兩張之間留一條收縮縫,留收縮縫的目的主要是用來控制變形,該焊縫由於收縮可將次片中幅板緊緊拉住。罐底組對時,組對間隙尤為重要,一般控制在8mm且間隙要均勻,否則焊接時會產生稜角或凸凹變形。
(5) 第一圈壁板組對時,垂直度及上口水平度尤為重要,垂直後用F 支撐進行加固, F 支撐的作用是:一方面可控制角變形;另一方面可作組對第二圈的腳手架,上口水平度可用橡膠玻璃管及水平儀相配合的找正方法,上口水平偏差≤6mm。
(6) 龜甲縫的組焊是整個罐底安裝的關鍵,邊緣板組對間隙外面8mm , 裡面12mm ; 龜甲縫間隙12mm。焊接龜甲縫時,找一個溫度比較好的天氣,利用熱脹冷縮的原則,由於天熱膨脹,再加上焊接收縮及冷縮,而使罐底緊緊拉到一起,減少凸凹變形。
3. 2  底板焊接
(1) 在底板焊接時,採用剛性固定法及合理的焊接順序防止變形, 在距離焊縫150mm 位置採用12mm 工字鋼作為背杠,並用斜鐵、龍門卡緊壓住焊縫,等到焊縫冷卻后,應力不相互串聯時,就可松背杠。
(2) 罐底及罐壁角焊縫焊接時,應用F 支撐進行加固,在壁板上每隔一米點焊一小筋板,並用斜鐵撐緊,焊接時應先外后里,主要用來控制角變形,消除邊緣板上翹及第一圈壁板傾斜。
(3) 滾圓時應將每張鋼板曲率壓大2mm ,罐壁縱縫組對時應向罐體中心凹3mm ,組對間隙必須控制在6mm ,並用圓弧板進行剛性加固,防止焊縫兩側被拉平及稜角變形。
(4) 圈板組對時,應在環縫上每隔1~5M 加一背杠,用龍門卡和斜鐵將它與第一、二圈板壓緊(一圈共計160 塊) ,來加快組對速度,控制垂直度,防止焊接變形。
(5) 焊接要求
1. 打底焊應快、薄、分段跳焊。
2. 多名焊工同時施焊,應採用分段退步焊接,必須同步、同工藝、同分段號,底板長10M、板寬3M ,長度方向為5 名焊工同時焊接,寬度方向為2 名焊工焊接,將焊縫劃分為若干小段,每小段為400~500mm。
3. 先短縫,后長縫。
4. 先中幅板,后角焊縫,再龜甲縫。
4  結語
以上方法施工,既提高了工效,又保證了質量,工程優良率和焊接合格率大幅度提高,提前數天完成十萬立方米原油儲罐的製造安裝任務

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