【《某港口LNG接收站的罐体组装、焊接工艺设计分析案例》5400字】

某港口LNG接收站的罐体组装、焊接工艺设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22149某港口LNG接收站的罐体组装、焊接工艺设计分析案例 1321081.1罐底施工、焊接工艺设计 1297121.1.1底板的焊接顺序 1305401.1.2边缘板的焊接 1318931.1.3中幅板的焊接 2129141.2罐壁施工焊接 4101421.2.1第一圈罐壁的组装 430691.2.2罐壁纵缝施工 6150151.2.3罐壁壁环缝组装 9258621.2.4罐壁与边缘板角焊缝的焊接 1196681.3浮顶施工焊接 13151421.4控制焊接质量和焊接变形 14283181.5罐体检验 15189611.6罐内充水测试 1592391.6.1罐壁充水试验检查 16103311.6.2罐顶充水测试 161.1罐底施工、焊接工艺设计1.1.1底板的焊接顺序在进行底板焊接时先进行中幅板的焊接，中幅板焊接时要中心向四周对称进行焊接，所以在焊接中幅板的时候从中间向四周焊起而且均匀分配焊工，使得焊接时可以等速、同参数同步进行，之后再进行壁板的焊接，所有的大角缝从内口向外口焊接，焊接完成之后，再进行边板和边板的焊接，焊接完整的边板之后再与中幅板焊接。1.1.2边缘板的焊接边缘板打底层的焊接材料使用2.5mm的焊条，其余焊道采用1.2mm焊条，边缘板焊接与中幅板一样，均匀分布焊工，采用逆时针的分段退焊的焊接顺序，使得焊接可同时同步完成，减少焊接时误差的产生。当完成打底层焊接之后，再进行第二层和盖面层的焊接。1.1.3中幅板的焊接在中幅板的焊接过程里面，先焊短焊缝，再依次焊接中、长焊缝，除了边缘板焊缝以外，其他焊缝的第一道焊缝用1.2mm的焊条，第二道使用2.5mm的焊条。短焊缝焊接应按从中间向四周扩散的顺序焊接，焊工应均匀分布，先焊短焊缝的第1道，再焊第2道焊缝，第2道焊缝焊接时也采用均匀分布焊工的方式，以此类推直值所有焊接工作完成。长焊缝采用由中心分成四个90°扇面，与短焊缝一样，从中间想周围扩散进行分配焊工和焊接工作，焊接顺序由内到外，每条中长焊缝分配两名焊工，从中间向两侧逆向分段退焊，直至完成第一道焊缝，再重新分布完成第二道焊缝，以此类推。中幅板靠近环形边缘板300mm暂时不焊，因为中幅板与边缘板之间的焊缝有一定收缩量，是底板焊接的最后一道工序，应使其处于自由状态，等边缘板与中幅板之间的收缩施焊时一起焊接，焊接时不可先点固焊接，应该均匀、等速同步焊接。中幅板长焊缝的各条焊缝从中间向四周扩散焊接，按隔条焊接的原则进行施焊，焊缝接头不应集中在丁字口，将焊缝均分为4段，每段由1名焊工焊接，对称、同步、由中心向四周采用分段退焊的方法。表3-1中幅板的焊接焊接工艺焊接方法埋弧焊自动平焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：E-NiCrMo-6ϕ3.2mm焊剂牌号：Marathon104焊接电流：280-450A焊接电压：28-34V焊接速度：350mm/min送丝速度：2000mm/min操作技术要求1、坡口加工、打磨2、双面单道焊3、先焊短焊缝，后焊长焊缝4、先焊中间，再均匀向外焊接5、第一层在焊剂垫上进行6、焊后不需热处理7、交流电焊接1.2罐壁施工焊接罐壳内板的焊接，应先焊纵向，再焊周向。焊完相邻板的纵向焊缝后，再焊它们之间的周向焊缝。纵向焊缝采用电极弧焊，圆周焊缝采用埋弧焊自动焊。对于纵向焊缝，第一层应与焊机沿周向进行分段反焊。均匀分布，同步焊接。焊接圆周焊缝时，自动焊机分布均匀，焊缝方向一致。首先焊接大坡口，当大的坡口焊完成后，背面使用碳刨清根，然后用磨床磨削，焊缝光滑，背面根清洗保持一个合理的U型坡口的形状，以避免窄而深V型坡口。排版方式如下图所示。图3-1储罐罐壁排版方式1.2.1第一圈罐壁的组装预制28块弧度12.5°的弧长为9.16m，宽为1.0m的壁板，1块弧度为10°的弧长为7.42m，宽为1.0m的壁板。考虑到立缝与立缝、立缝与边缘板之间的焊接收缩，应该适当加大储罐的安装半径，并绘制壁板的布置图。墙板内安装线应应用2m长的模板画在边板表面，并且标出每边的位置，测量参考圆应画在距离墙板内侧100mm处。工卡具安装。在壁板内侧安装对口固定块和横缝对口龙门板固定块，沿壁板位置线内侧在边缘板安装，调整壁板椭圆度的固定块，内侧固定块按壁板内侧位置线焊接。外固定块在距壁板内侧70mm处焊接。距板端200mm处的固定块与壁板间打上销子以调整壁板的椭圆度，壁板到位后，用方销子固定。吊板组立组立一般从进出液口开始，然后依次组立。用吊梁和吊具两点起吊壁板。按已经画好的安装线和对口间隙确定每张板位置，安装每一-张壁板。壁板到位后，底部用方销子固定在固定块上，立缝处用对口器固定。每张板安装2个加减丝，将加减丝固定到壁板与底板之间，调整垂直度。图3-2第一圈罐壁板组装图3-3壁板调整示意图对第一圈罐壁板圆度、上口水平度、垂直度检查合格后，在壁板内侧与边缘板间焊上防变形斜支撑，其数量为每张边板设3根，斜支撑兼作临时脚手架，待龟甲缝焊完之后才拆除。图3-4斜支撑组装表3-2龟甲缝焊接工艺焊接工艺焊接方法埋弧焊手动平角焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：ER-NiCrMo-4ϕ3.2mm焊剂牌号：Marathon104焊接电流：90-100A焊接电压：25-30V焊接速度：10-15mm/min操作技术要求1、加工坡口、打磨2、双面多焊缝3、第一层焊完后，背面碳弧气刨4、多名焊工均布四周同时焊接5、焊后不需热处理1.2.2罐壁纵缝施工储罐罐壁立缝采用手工电弧焊完成。可根据板材的厚度选择合适的坡口形式进行焊接，焊接方向为垂直向上。根据焊接坡口的不同，X型坡口要完成两次，分为内侧和外侧。V型坡口焊接一次完成。垂直连接装配由连接装配夹具和刚性固定龙门架完成。接头组装夹具可快速组装，并可调整焊组间隙和错口量。根据不同的焊接工艺，还可以在焊接前调整防变形量，焊接时还可以做水冷铜排组夹具。该接头装配夹具具有装配快速、装配灵活、降低人工率、满足现场施工条件的特点。图3-5罐壁板焊缝组合组装卡具工作图纵缝联合组装卡具由调整机构和组焊机构组成。在使用前将组焊机构焊接于立缝侧，每条焊缝根据实际可以设置3-4套卡具;使用时将调整机构与组焊机构连接，将圆销铁打紧，采用楔铁调节立缝间隙及错口量。壁板纵缝对于储罐来说是非常重要的，这和储罐密封强度关系紧密，而且焊缝工序也比较复杂，所以采用手工电弧焊，第一层的焊接工艺如下表表3-3罐壁纵焊缝焊接工艺焊接工艺焊接方法电弧焊手动立焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：E-NiCrMo-6ϕ3.2mm焊接电流：520-540A焊接电压：28-30V焊接速度：30-35mm/min摆动评率20-30/min操作技术要求1、加工坡口、打磨2、双面多道焊3、第一层焊完后，背面碳弧气刨4、多名焊工均布四周同时焊接5、焊后不需热处理1.2.3罐壁壁环缝组装在完成所有层数单独的焊接之后，就是进行由底到顶的罐壁环之间的组装，罐壁环组装采用的焊接工艺是自动埋弧焊，选用X型的坡口，和单面焊接后背面使用砂轮打磨清根，保证了焊接的质量的同时保证了坡口不被破坏。环缝组装时使用的工具主要有龙门卡具、背杠、楔铁等，在组装时为了保证垫板全焊透，要在焊缝周围均匀增设2mm的垫板和减少清根量。组装时的焊接应先焊接外部焊缝再焊接内部焊缝，两侧所使用的的焊接方式一样。第1层环缝焊接工艺如下表所示，表3-4第1层环缝焊接工艺焊接工艺焊接方法埋弧焊自动立焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：ER-NiCrMo-4ϕ3.2mm焊剂牌号：Marathon104焊接电流：520-540A焊接电压：28-30V焊接速度：700mm/min摆动频率：20-30次/min操作技术要求1、坡口加工、打磨2、双面多道焊3、第一层焊完后，背面碳弧气刨4、焊后不需热处理表3-52~13层环缝焊接层数焊接方法电流电压焊接速度焊剂牌号焊丝牌号规格坡口形式2埋弧焊520-540A28-30V690mm/minMarathon104ER-NiCrMo-4ϕ3.2mm3埋弧焊505-530A28-30V680mm/min同上同上ϕ3.2mm4埋弧焊505-530A28-30V670mm/min同上同上ϕ3.2mm5埋弧焊490-515A28-30V650mm/min同上同上ϕ3.2mm6埋弧焊490-51528-30V640mm/min同上同上ϕ3.2mm7埋弧焊480-500A28-30V620mm/min同上同上ϕ3.2mm8埋弧焊450-475A28-30V600mm/min同上同上ϕ3.2mm9埋弧焊400-420A28-30V570mm/min同上同上ϕ3.2mm10-13埋弧焊365-390A28-30V570mm/min同上同上ϕ3.2mm

1.2.4罐壁与边缘板角焊缝的焊接罐底大脚缝使用的焊接工艺为埋弧焊自动焊接，使用磁吸小车在罐壁上进行自动焊接，焊接小车沿着轨道对储罐罐壁进行焊接。表3-6罐壁与边缘板焊接工艺焊接工艺焊接方法埋弧焊自动角焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：ER-NiCrMo-4ϕ2.4mm焊剂牌号：Marathon104焊接电流：520-540A焊接电压：30-36V焊接速度：450mm/min操作技术要求1、坡口加工、打磨2、需要预热3、第一层焊完后，背面碳弧气刨4、焊后不需热处理5、焊完第一层反面清焊根6、双面多道焊第二圈壁板的组立完成第一层壁板的焊接任务之后，待检查焊接合格，就可开始第二层壁板的焊接。焊接第二层壁板时，需要先找好卡具的位置并且标记出来，待找到合适的卡具之后，就将卡具焊接在所标记的位置。在组立壁板时，需要预留出一定的空隙出来提供焊接空间一般为2mm，所以需要用吊梁和吊具将壁板吊起，立缝处需要使用三个或以上的对口器固定。后续壁板与第二层壁板的组立方法基本一致。1.3浮顶施工焊接浮顶施工焊接是储罐焊接最后的部分，储罐浮顶一般有很多仪器的凸起点，使用自动焊接不太方便，所以一般使用人工焊接的方式。在实施焊缝施工时，要按照先焊短缝再焊长缝的顺序。浮顶的主要焊缝类型依次是:环向隔板对焊缝、环向隔墙板和径向隔墙之间的焊接、焊缝隔墙板和增强筋角的对焊缝，最后是在浮顶底板中缝的对焊接。上述的各种焊都采用了顺序退焊法，并强调"先短后长"。焊接方法：1）在进行船舱底板和边板外部焊接和单盘与边板焊接时采用点焊的方法，在与单盘板焊接的工作时，尽量保持单盘板的平衡。2）在焊接船厂底板与边板时，使用顺序退焊法，并且分配多名焊工，进行同时、同步的焊接工作，保证焊接工作同时完成就，减少误差。3）对边板与边板直接的焊接采用隔缝跳焊法，并且分配多名焊工进行同步焊接工作。4）第一环内的焊道进行断续焊接。5）依2边板与单盘焊道的焊接。6）每一步焊接完成后，都需要经检查合格后再实施下一步的焊接工作。7）剩下的环除中心环的焊道与上要求一致。表3-7浮顶焊接工艺焊接工艺焊接方法埋弧焊自动平焊接头坡口形式焊接层次焊丝牌号：ER-NiCrMo-4ϕ2.4mm焊剂牌号：Marathon104焊接电流：300-500A焊接电压：30-35V焊接速度：40-75mm/min送丝速度：40-75mm/min操作技术要求1、坡口加工、打磨2、双面单道焊3、先焊短焊缝，后焊长焊缝4、先焊中间，再均匀向外焊接5、焊完第一层在焊剂垫上进行6、焊后不需热处理1.4控制焊接质量和焊接变形在储罐组装和焊接中，由于储罐底部的焊缝多，在施焊时的施工顺序或者施工方法不合理很容易增加储罐底部的焊接变形，所以防止焊接储罐时形变的有效措施有合理安排焊接顺序、焊接时应该向四周均分焊工、尽量先焊接对称的焊缝和减少焊接时受热不均。在施焊过程中，短焊缝焊接每个方向只能分配一命焊工进行施焊，短焊缝施焊工作完成并检查合格，才可进行长焊缝的焊接，焊接时要向四周均匀分配焊工径向顺序退焊，或者进行隔缝跳焊。在罐底中幅板铺设完成之后，才可进行壁板和边缘板的角焊缝焊接，两者直接的焊接顺序不可交换，否则就不能最大减少焊接的变形。在使用卡具过程中，不能与罐内壁触碰，弱焊接过程中卡具与内罐进行接触，会有可能产生渗碳，可能会影响后续储罐的质量。而且在施工过程中会使用大量的卡具，所以在施工过程中，监管人员应该频繁检查和督促焊工，在使用卡具中应防止与罐内壁接触，或者使用保护层进行保护。在储罐焊接的施工过程中，因存在很多焊接顺序和步骤，得先焊完这一步检查合格之后才能进行下一步的焊接，会存在很多成品和半成品。而且罐体又是金属的，有可能对焊工造成电弧烧伤和机械划伤。所以要保证焊工的绝对安全，要对成品和半成品表面增加可拆卸的保护层进行保护尤其是罐内壁。另外施工时还要在底部预留一道出入门，让施焊人员工可以在施工期间能够出入，在完成焊接工作时也能把设备从罐中取出，出入门在内罐保冷和内罐低中幅板施焊完毕和检查合格之后，换上正式壁板。在焊接出入们是要对其进行加固，因为随着罐壁层数的加，对底部的压力也会增加，如果没有足够的强度，会对底部壁板造成形变。在拆卸出入门时也要考虑拆除会不会对壁板造成形变，所以在拆装之后和焊接正式壁板时也要增加保护措施。1.5罐体检验内罐罐底：真空检查100%；卡具焊迹100%MT、PT内罐壁板：坡口检查；壁板组对对口间隙；焊缝错边量；焊缝咬边；焊缝预高；焊缝PT；工卡具焊迹100%MT、PT；每层壁板水平检查、垂直检查、直径检查；内罐顶板：焊缝表面、焊缝咬边内罐边缘板：焊缝错边量、焊缝咬边量、焊缝余高、焊缝PT、工卡具焊迹100%MT、PT、焊缝100%真空检查外罐边缘板：焊缝错边量、焊缝咬边、焊缝余高、焊缝PT外罐底板：焊缝咬边、真空检查、工卡具焊迹100MT、PT外罐壁板：焊缝错边量、焊缝咬边、第一层壁板水平检查