单面焊双面成型在大型储罐环焊缝焊接中的应用

2008年7月Vol.37No.4单面焊双面成型在大型储罐环焊缝焊接中的应用刘君，张强，曹振新(中油吉林化建工程股份有限公司安装五公司，吉林吉林132021)摘要：介绍了环焊缝单面焊双面成型技术在大型储罐实际工程中应用的可靠性，由此也验证了实验室结论的可行性。关键词：储罐；单面焊接；双面成型；环焊缝；应用大型立式钢制储罐是石油化工行业中原油、成品油储运的重要设备，其焊接过程是储罐建造的主目前，国内大型浮顶储罐焊接工艺广泛采用自动焊接技术，即罐壁纵焊缝采用立式二氧化碳保护大角度焊缝采用埋弧自动平焊。其中罐壁环焊缝的和工效的空间也就最大。环焊缝自动焊接单面焊双面成型技术作为我公司近年来在大型储罐施工领域技术革新攻关的重点项目之一，于2007年初在实验阶段获得成功。2007年6月，我公司在某石化公司承建了2座5×10⁴m³环焊缝自动焊接单面焊双面成型技术应用在实际过程中，实现了新技术从实验室到施工现场的发展过此工程为中石油某炼油厂原油储备增容项目，共新建双浮顶立式圆筒形钢制焊接储罐4台。其中实际安装施工工期为45d。储罐规格为60m×19.35m,存储介质为原油，单罐体积为54711m³,单罐设备的质量约为1200t,其中金属质量约为1120t,非金属质量约为80t,主要材质为16MnR/此次环焊缝自动焊接采用了单面焊双面成型技都要采用埋焊剂的方法来保护焊接融池。鉴于背面也有埋弧保护的要求，所以需要在正常焊接小车的背面增设一套焊剂循环系统，并增加相应作业空间，便于施工人员操作。为此，委托了焊机生产厂家对相关定型设备进行了特殊设计和改动。2现场施焊2.1罐壁环焊缝坡□形式根据文献[1]中3.1.6条之规定，壁厚12mm以上的采用双面坡口即K型坡口。以往的焊接方法中采用清根方法的双面坡口一般分成3:7,以便于大坡口侧施焊小坡口侧清根。而采用单面焊双面成型方法，双面坡口适宜开成5:5且不留钝边，将有利于保证背面保护焊剂充填的覆盖效果。此技术要求背面填焊剂保护，为此在焊接时必须将围板组对时使用的背杆拆除。这样点焊方式就得有相应的变动，即要求加大点焊焊缝的长度和点数以保证壁板有足够的稳定性。值得注意的一点是点焊的焊肉高度不宜太高。2.3罐壁环焊缝坡口清洁要求在打底施焊前需要彻底清理坡口的铁锈和点焊时的药皮等杂物，必须保证坡口表面绝对清洁。单根处理，这就意味着没有处理由于坡口不清洁产生清理点焊处药皮时，可以使用角向磨光机进行收稿日期：2008-01-28第4期刘君，等：单面焊双面成型在大型储罐环焊缝焊接中的应用·79·打磨，并应尽量将焊点磨平，以免影响以后焊缝的表面成型。由于焊缝间隙很小，使用角向磨光机除锈时要选用薄片式的钢丝刷。组对间隙的大小是实现单面焊双面成型的最重要因素。为此，对最初两道环焊缝组对间隙做了记录(按照间隙范围进行了说明),组对间隙大小对成型效果的影响见表1。123影响环焊缝组对间隙的因素很多，主要有壁板的下料尺寸精度、卷板质量、围板安装组对质量及工人技能水平等。因素越多，保证组对间隙也就越难，为此要求每个步骤都要严格控制质量，其中下料和卷板质量受设备精度影响很大。在实际组对作业中，重点控制点在于保证壁板的垂直度要求。此时如果为保证单面焊双面成型的要求而特意追求组对间隙的大小，就会影响施工速度，降低工作效率。这时应降低对组对间隙大小的要求。待找正合格后，通过处理焊缝来达到要求的间隙。间隙小于2mm的可以使用角向磨光机打磨，间隙大于5mm的可在下带壁板上侧补焊。SAHWI/II-A型单面焊双面成型埋弧横焊机。焊TAWELD852焊接电源和RAD400送丝机及Ø4.0mm的H10Mn2焊丝和HJ101焊剂。焊接参数为，电压22～26V,电流380～420A,焊接速度焊接工作参数应根据焊道情况的不同而有相应的变化，同时也需要操作人员不断的积累和总结相关经验。打底施焊时，要增加一名焊工监护背面的保护情况，并随时将背面发现的情况与施焊人员交(1)单面焊双面成型的焊缝长度达焊缝总长度的80%,焊缝整体外观质量较好。透及未熔合等焊接缺陷，同时由于不用清根，减少了因为清根不彻底而产生的透视不合格现象。(3)气刨操作占焊缝总长度的10%左右，烟尘、噪声、弧光辐射大量减少，减轻了对环境造成的污染和影响。(4)角向磨光机打磨量也随气刨工作量的减少(5)减少了清根和打磨工序，明显提高了劳动效率，每带壁板施工工时至少可缩短16h。单面焊双面成型技术可以使储罐环焊缝打底焊接一次成型，背面达到不清根或局部少清根的目的，本的同时，也有效地避免了由于清根不彻底而留下的安全隐患，提高了无损探伤的合格率。参考文献：[1]GB50128—2005,立式圆简钢制焊接储罐施工及验收规范[S].(许编)组合式连续螺旋多壳程换热器具节能潜力西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多项流国家重点实验室课题组研发成功组合式及多壳程管壳式换热器，比传统的弓形折流板换热器提高能效8.3%,且不会增加企业成本，对化工行业节能意义重大。新一代传热技术与高效换热设备课题组对管壳式换热器研究后发现，传统的非连续单壳程换热器中，相邻的折流板之间三角形区域漏流严重，导致相同流量下的传热量不如其他类型换热器，由此成为困扰其发挥优势的瓶颈。为解决这一问题，他们研发出了连续性单壳程换热器。在此基础上，又在全国率先提出了组合式及多壳程管壳式换热器的概念，即外连续+内非连续，并设计出外壳程为连续螺旋折流板、内壳程为弓形折流板形式的组合式多壳程换热器。这种新型组合式连续螺旋多壳程换热器在减少热交换阻力的同时，使换热能效比传统的管壳式换热器提高大约8.3%,而且通过局部优化，能效