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倒裝鋼制儲(chǔ)罐焊接技術(shù)

文檔作者：張興紅文檔來(lái)源：中國(guó)石油天然氣第七建設(shè)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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第30卷第5期
2008年10月
Vl0I．3O NO．5
Oct．2008
倒裝鋼制儲(chǔ)罐焊接技術(shù)
張興紅
(中國(guó)石油天然氣第七建設(shè)公司，山東膠州266300)
摘要結(jié)合我公司在新加坡UT罐區(qū)工程實(shí)踐，對(duì)倒裝法采用自動(dòng)焊和手工焊條電弧焊相結(jié)合的焊接技術(shù)
進(jìn)行了介紹。該方法節(jié)約了人力，加快了施工進(jìn)度，同時(shí)提高焊接質(zhì)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)
效益。
關(guān)鍵詞倒裝鋼制儲(chǔ)罐自動(dòng)焊罐壁焊接
中圖分類號(hào)TG4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B 文章編號(hào)1672—9323(2008)05—0025—01
1前言
目前儲(chǔ)罐自動(dòng)焊接技術(shù)主要應(yīng)用在正裝2萬(wàn)m3以
上大型儲(chǔ)罐罐壁焊接。倒裝法由于安全、方便在鋼制儲(chǔ)
罐安裝應(yīng)用很廣泛，但多數(shù)采用手工焊條電弧焊，制約
了倒裝法在大型儲(chǔ)罐中的應(yīng)用和發(fā)展。2006年9月我
公司在新加坡UT項(xiàng)目l4臺(tái)倒裝法安裝的儲(chǔ)罐(6臺(tái)
20000m3、8臺(tái)5000 m3)施工中，罐壁板焊接采用自
動(dòng)焊和手工焊條電弧焊相結(jié)合的焊接技術(shù)，即鋼板厚
度在8ram以上(包括8mm)罐壁縱縫采用氣電立焊
一次成型自動(dòng)焊技術(shù)，鋼板厚度在8mm以上(包括
8ram)罐壁橫縫外側(cè)采用埋弧自動(dòng)焊，內(nèi)側(cè)采用手工
焊條電弧焊，其他焊縫及焊縫返修均采用手工焊條電
弧焊的焊接技術(shù)，該項(xiàng)焊接技術(shù)充分發(fā)揮了自動(dòng)焊效
率高、質(zhì)量好和手工焊條電弧焊的靈活性的特點(diǎn)，在新
加坡儲(chǔ)罐工程中取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，受到了
業(yè)主和管理公司等單位的好評(píng)。
2自動(dòng)焊設(shè)備行走軌道準(zhǔn)備
由于倒裝儲(chǔ)罐施工必須在罐基礎(chǔ)上進(jìn)行，為了保
證焊機(jī)行走以及焊接質(zhì)量的控制，應(yīng)鋪設(shè)自動(dòng)焊機(jī)行
走軌道，同時(shí)對(duì)軌道的安裝要求較高。
2．1軌道的制作
軌道由三腳架、調(diào)節(jié)板、卡子、導(dǎo)軌組成，如圖1
所示。
三腳架由l0#和8#槽鋼制作，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖
2所示。三腳架的兩個(gè)直角邊分別大致為8 50mm、
450mm，上直角邊探出長(zhǎng)度150～200mm，三腳架的
上表面為平面。
調(diào)節(jié)板長(zhǎng)150～200ram，由10#槽鋼(GB707—
88)制作，如圖3所示。其作用是三腳架找平水平后，
用它支撐三
b
圖1軌道示意圖
1三腳架2調(diào)節(jié)板3軌道4卡子
圖2三腳架示意圖
圖3調(diào)節(jié)板示意圖
導(dǎo)軌寬70ram，厚10ram的板條，如圖4所示?？?
用滾板機(jī)滾制為罐半徑+840ram的弧，可采用焊接的
方法接長(zhǎng)，接頭處上側(cè)沿用砂輪打平。要求其上側(cè)沿平
直，在2m長(zhǎng)度范圍內(nèi)，最大起伏量不超過(guò)2ram，否
則就需矯正。也可用罐頂包邊角鋼代替。
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P＆Petcrole um 石Che油mic化al C工ons建truc設(shè)tion 2008年第30卷第5期
圖4導(dǎo)軌示意圖
卡子用于卡緊導(dǎo)軌，使用3．6# (36×5)角鋼制
作，如圖5所示。
』 ，r1
I
36 4D
圖5卡子示意圖
2．2軌道的鋪設(shè)
首先將三腳架放在罐基礎(chǔ)上，三腳架水平槽鋼焊
接在罐基礎(chǔ)底板上，用水平儀找平。把調(diào)節(jié)板頂緊在罐
基礎(chǔ)上，焊在三腳架的下端。將一個(gè)卡子焊于距罐壁
840mm處的三腳架上，將導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)與卡子靠緊，并與
罐壁平行，將導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)和卡子點(diǎn)焊牢固， 將另一個(gè)卡
子與導(dǎo)軌外側(cè)靠緊，先將該卡子和三腳架焊牢固，再與
導(dǎo)軌外側(cè)點(diǎn)焊牢固。三腳架之間的距離500-550ram。
(如圖6所示)
J 七
●
●
暈
系
a
圖6軌道敷設(shè)示意圖
罐壁板2罐底板3罐基礎(chǔ)4調(diào)節(jié)板5三腳架6導(dǎo)軌7卡子
3自動(dòng)焊設(shè)備
主要焊接設(shè)備如下：
(1)橫向自動(dòng)焊焊接設(shè)備：DHH-I 4臺(tái)
(2)立向自動(dòng)焊焊接設(shè)備：D-AVW1 2臺(tái)
(3)焊接電源：DC-600 6臺(tái)
(4)手工焊接設(shè)備：ZX5—400／600硅整流直流焊
機(jī)
4焊接技術(shù)及工藝
4．1焊接方法
每圈罐壁組對(duì)調(diào)整完，先進(jìn)行立縫焊接，立縫完成
后進(jìn)行橫縫焊接。
(1)立縫焊接，采用氣電立焊，將立縫自動(dòng)焊機(jī)用
吊車吊到焊縫位置，或放置于沿罐敷設(shè)的行走軌道上，
由電機(jī)驅(qū)動(dòng)可行至所需焊縫處，磁吸附剛性軌道貼于
罐壁，焊接小車沿軌道爬行立向下打底立向上擺動(dòng)填
充蓋面焊接，調(diào)節(jié)焊槍的擺幅、擺速、兩端停留時(shí)間，
用COz作為氣體，焊縫一次成形。
(2)橫縫外側(cè)焊接，采用埋弧自動(dòng)焊，橫縫自動(dòng)焊
機(jī)沿罐底敷設(shè)行走軌道，進(jìn)行罐底橫縫焊接，采用埋弧
焊的方式，進(jìn)行多層多道焊接，焊劑自動(dòng)裝載和回收，
根據(jù)板厚、焊接層數(shù)，選擇焊機(jī)的數(shù)量，一般l4到16ram
厚的罐壁板焊接4層需要4臺(tái)焊機(jī)，可一次成形。
(3)橫縫內(nèi)側(cè)焊接，由于罐內(nèi)有許多組裝用的支撐
等，自動(dòng)焊機(jī)無(wú)法行走，只能采用手工焊條電弧焊。
(4)其他部位焊接和返修，采用手工焊條電弧焊，
如壁板立縫下端自動(dòng)焊不方便操作等位置和焊縫補(bǔ)焊
返修等采用焊條電弧焊。
4．2焊接材料選用
焊接材料選用，根據(jù)新加坡UT罐區(qū)工程罐體各部
位材質(zhì)，合理選擇焊接材料。焊接材料選用見表1。
表1焊接材料選用
使用部位 母材材質(zhì) 自動(dòng)焊焊接材料 焊條
規(guī)格 牌號(hào) 規(guī)格 牌號(hào)
壁板立縫 A283 Gr C 1．6ram DW一43G 擊3．2ram， LB52
西4．0ram
A573 Gr 70 擊1．6ram DW -43G
壁板橫縫 A283 Gr C 由3．2mm US-36／MF一38H 由3．2mm．
A573 Gr 70 擊3．2ram US 36／MF-381-I 由4．0mm LB52
A283 Gr C x
A573 Gr 70 由3．2mm US 36／MF一38H
4．3自動(dòng)焊焊接工藝(見表2)
表2罐壁自動(dòng)焊接工藝參數(shù)
焊接部位 焊接方法 焊接層次 焊接位置 焊接材料 焊接電流 焊接電壓
(從下至上) (A) (V)
壁板立縫V1 EGW l 3G DWS-43G 360-380 38 39
壁板立縫V2 EGW l DWS一43G 380-400 38-40
壁板立縫V3 EGW l DWS 43G 38O一400 38-40
壁板立縫V4 EGW l DWS-43G 380-400 38-40
壁板立縫V5 EGW 1 DWS-43G 360—380 37-38
壁板立縫V6～V9 EGW 1 DWS 43G 360—370 36—37
壁板環(huán)縫卜{l SAW 外1 2G US 36／ 450-550 28-30
母h 2～6 M F一1 fI 00— 0 28 3n
壁板環(huán)縫H2 SAW 外1 2G US一36／ 450-550 28 3O
外2～5 M F 33H 500 u--550 28—30
壁板環(huán)縫H3 SAW 外l～4 2G US 36／ 450—-540 28 3O
MF一33H
壁板環(huán)縫H4 SAW 外1—3 US 36／ 450—520 28-30
MF一33I1
壁板環(huán)縫H5～H8 SAW 外i～2 US 36／ 450-520 27—29
MF 一33f1
4．4手工焊條電弧焊接工藝(見表3)
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張興紅 倒裝鋼制儲(chǔ)罐焊接技術(shù)
表3焊條電弧焊工藝
母 材 焊接材料 焊接參數(shù)
牌號(hào) 焊條甫徑
A283 Gr C I|】卜52 3．2 90～15O(A)
擊4．0 120～170(A)
A283 Gr C ×A573 Gr70 LB 52 擊3．2 90一i50 (A)
4．0 1：O～170 【A)
A573 Gr70 I B一52 擊3．2 90～l50 (A)
4．0 l20～ 17O (A)
4．5焊接施工方法及防變形
(1)壁板立縫采用CO：氣體保護(hù)自動(dòng)焊接工藝，壁
板立縫下端自動(dòng)焊不方便操作位置采用焊條電弧焊
(2)壁板橫縫外側(cè)采用埋弧橫縫自動(dòng)焊接工藝，內(nèi)
側(cè)采用焊條電弧焊。壁板橫縫在罐內(nèi)側(cè)坡口點(diǎn)焊。點(diǎn)焊
長(zhǎng)度100mm左右，間距300ram為宜。焊接順序?yàn)椋和?
側(cè)焊縫焊完一內(nèi)側(cè)焊縫清根完一內(nèi)側(cè)焊接。內(nèi)側(cè)清根
采用磨光機(jī)進(jìn)行。原則上不采用封底焊，組對(duì)間隙大于
3mm 時(shí)，進(jìn)行封底焊。點(diǎn)焊及封底焊在清根時(shí)清除。
(3)附件焊接采用焊條電弧焊進(jìn)行施工。
(4)返修，根據(jù)檢查情況，確定缺陷位置，用氣刨
或磨光機(jī)清除缺陷。表面缺陷一般用磨光機(jī)處理，必要
時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊前確認(rèn)缺陷是否清除徹底，然后按
照返修工藝措施進(jìn)行返修。返修后，進(jìn)行目視檢查并進(jìn)
行必要的表面處理。
(5)焊接變形控制，壁板立縫在組對(duì)調(diào)整間隙時(shí)，利
用立縫卡具采取預(yù)變形的防變形措施。
立縫焊接時(shí)，采用防變形弧板，每道焊縫均布三
塊。手工焊焊接“X”型坡口，先進(jìn)行外側(cè)坡口焊接，
外側(cè)全部焊完后，再焊接內(nèi)側(cè)。自動(dòng)焊焊接“V”型坡
口型式的立縫，用方銷使板端向外預(yù)變形2～3ram。橫
縫焊接嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的焊縫排列層次進(jìn)行施焊，
控制線能量。附件焊接變形控制，附件焊接根據(jù)其部位
及板厚等條件，采用相應(yīng)的常規(guī)防變形措施。
5結(jié)論
采用自動(dòng)焊和手工焊條電弧焊相結(jié)合的焊接技術(shù)，
進(jìn)行倒裝大型儲(chǔ)罐焊接，能夠提高施工效率，創(chuàng)造良好
的經(jīng)濟(jì)效益，尤其大型儲(chǔ)罐自動(dòng)焊技術(shù)是一種高效焊
接技術(shù)，埋弧焊與手工電弧焊相比，焊接速度提高4倍，
氣電立焊是手工電弧焊的15倍，一次合格率可達(dá)99％。
提高焊接質(zhì)量和焊接施工速度，減少焊工人數(shù)，降低了
焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。只要焊機(jī)操作人員熟練掌握設(shè)備性能，
嚴(yán)格把握焊接過(guò)程中工藝參數(shù)的調(diào)整控制， 自動(dòng)焊技
術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焊條電弧焊。但由于一
些條件制約，倒裝大型儲(chǔ)罐焊接不能全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
根據(jù)我國(guó)石油及化工企業(yè)的發(fā)展需求，以及隨著國(guó)家
儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)，在大型儲(chǔ)罐焊接中，只要不斷改進(jìn)工藝，
提高自動(dòng)化程度，必然能創(chuàng)造出很好施工效率和經(jīng)濟(jì)
效益。
(收稿日期：2008—0l一25)
(上接第5O頁(yè))
(1)找正與找平應(yīng)在同一平面內(nèi)互成直角的兩個(gè)
或兩個(gè)以上的方向進(jìn)行；
(2)為避免氣象條件影響，其鉛垂度的調(diào)整和測(cè)量
工作應(yīng)避免在-N受陽(yáng)光照射及風(fēng)力大于4級(jí)的條件
下進(jìn)行。
(3)塔體找平時(shí)，應(yīng)根據(jù)要求用墊鐵(或其它專用
調(diào)整件)調(diào)整，不應(yīng)用緊固或放松地腳螺栓及局部加壓
等方法進(jìn)行調(diào)整。
圖8焦碳塔第一段吊裝
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圖9焦碳塔第二段吊裝
圖10 焦碳塔第三段吊裝
(收稿日期：2007—1 l一06)
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