自动焊技术在10万立油罐施工中的综合应用(修改)-任鹏举

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1、自动焊技术在10×104m3储油罐施工中应用摘要　随着社会科学技术的进步，市场机制的形成完善，设备制造必然要求制造工期短，焊缝成形美观，焊接生产成本低的方向发展。焊接自动化率的提高标志着产品制造技术的不断提高，降低生产成本，提高产品内在和外观质量，提高企业形象，参与市场竞争，奠定企业长足发展的基础。本文以国家石油储备库曹妃甸原油罐区工程中四台10×104m3储罐工程为例，全面介绍低合金高强钢（12MnNiVR）在不同焊接部位的自动焊焊接技术综合应用。关键词　10×104m3储罐　高强钢　自动焊应用　1　前言随着石化行业的不断发展以及国家原油战略储备库项目的实施，油罐的大型化趋势已成为必然。采用

2、大容量油罐具有节省钢材，减少占地面积、方便操作管理、节省投资等优点。伴随社会科学技术的进步，市场机制的形成完善，压力容器制造必然要求制造工期短，焊缝成形美观，焊接生产成本低的方向发展。建设大型储罐的趋势化致使提高焊接技术水平成为了当务之急，大型储罐的安装质量好坏主要取决于焊接质量，大型储罐焊接合格率一直是困扰各个施工单位的一个难题。一方面高强度低合金钢焊接大多采用焊条电弧焊方法，力图以较小的焊接热输入，避免焊接接头韧性过分下降。而效率较低的传统焊条电弧焊方法施焊，焊材消费高，生产效率低，外观成形差，质量难以保证，受环境及个人因素影响也比较大，；因此，针对不同部位采用不同的的焊接方法成为储罐安装

3、建设单位的主要研究方向。近年来随着自动焊工艺、设备、焊材的不断发展及完善，焊条电弧焊有被效率更高的自动或半自动气体保护焊所取代的趋势。2007年5月，我公司承揽了国家石油储备库曹妃甸原油罐区4具10×104m3浮顶油罐施工。油罐内径×罐壁高度D80000×21800mm，罐壁共九圈，第一至第六圈及罐底边缘板采用武钢生产的（12MnNiVR）高强度调质钢板，第七圈至九圈为16MnR和Q235-B。310×104m3浮顶油罐建设工程中，焊接量大，主要集中在壁板立缝和环缝、底板等部位。为此，我们改善焊接设备、工装，以及通过大量的焊接试验，在现场成功应用了多项的自动焊焊接技术，如：气电立焊、CO2气体

4、保护焊、埋弧自动横焊、埋弧自动角焊以及高效的碎丝埋弧平焊等，施工质量得到了提高，并取得了较好的经济效益。2罐底自动焊焊接技术2.1罐底边缘板的焊接2.1.1　焊接工艺罐底边缘板材质为12MnNiVR，板厚20mm，由于边缘板焊缝长度短，焊接工作量小，且该部位受力复杂，是储罐受力的关键部位，要求焊缝具有较好的力学性能，为保证及控制焊接质量，得到较小的焊接热输入及减小焊接变形，采用焊条电弧焊的方法焊接，焊接材料选用J607CG。2.1.2焊接缺陷的防止措施边缘板焊接常见的问题是根部未熔，为了防止出现边缘板未熔合的现象（见图2.2），在罐底板边缘部位增加引弧板，由于焊后必须去除引弧板，且不能损坏垫板

5、，因此我们采用在垫板上堆焊出一层与根焊同厚度的焊缝，以此为引弧板。等填充盖面之后，使用氧乙炔焰切除，将垫板表面打磨平整即可。易出现未熔合处坡口引弧板图2.2　易出现缺陷部位的示意图2.1.3　焊接要点1、由于边缘板采用单面V形坡口，产生的变形主要是焊接角变形，从边缘板外端底部垫起35～40mm，进行反变形处理，组对时外部间隙小一些，一般6～7mm，内侧间隙稍大，8～9mm为宜。2、焊接过程中注意坡口及层间的清理，以防止层间清理不干净引起的焊接缺陷。2.2罐底中幅板的焊接2.2.1　罐底焊接存在的问题2.2.1.1罐底中幅板的焊接存在最大的问题是焊接变形。表现在：焊缝角变形、罐底的局部焊缝翘曲，

6、底板局部凹凸度超标、严重时，罐底3会产生较大的波浪变形，致使罐底板几何尺寸超标。2.2.1.2产生变形的原因：1、坡口预制质量不高。这样容易造成坡口组对间隙不均匀，局部可能会出现间隙小于6mm，甚至可能达到15mm左右，并且在一条焊缝上不同的位置间隙也不均匀，这样造成现场焊接，在不同间隙的部位焊接热量分布不均匀而造成变形量大；2、钢板预制时，钢板没有经过平板处理，以至于钢板在轧制过程中存在的内应力不能释放，另外由于运输过程中也会造成钢板表面不平整，局部出现波浪变形；在铺板时出现如图情况，以至于在组对过程中产生较大的组装应力；3、焊接方法影响：传统的焊条电弧焊打底加埋弧焊填充盖面的方法焊接热输入

7、主要被母材吸收，致使母材吸收热量多，导致焊接焊接应力增加，从而导致焊接变形增大。4、焊接顺序不合理。32.2.1.3　防止变形产生的措施：1、提高装配质量，避免强力组装，最大限度地采取释放焊接应力的措施，及在区域焊接完成后，一定要将其周围的拘束应力释放掉，然后再重新组对焊接；2、选择正确的焊接顺序。(1)　先焊接中幅板的短缝，后点焊焊接中幅板长缝，点焊时必须由中间向两端一次点焊完毕。(2)　焊接时