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貯罐建造焊接變形控制

2014-04-06 11:57:24
山東工業技術 2014年17期
關鍵詞:焊縫變形

張 媛

(中國核工業二三建設有限公司,山東 榮成 264312)

貯罐建造焊接變形控制

張 媛

(中國核工業二三建設有限公司,山東 榮成 264312)

焊接變形控制是貯罐安裝的質量管理難點,本文從現場貯罐焊接變形控制的順序和方法方面,論述焊接變形的有效控制。

貯罐建造;焊接;變形控制

1 簡介

貯罐在安裝過程中,焊接是貯罐安裝成形及其重要的環節,因此,焊接變形控制,是影響貯罐安裝質量的關鍵工序。貯罐的焊接工作主要集中體現在貯罐的底板、壁板和頂板,以下主要從這三個方面進行論述。

2 底板焊接

貯罐底板焊接分為帶環形邊緣板底板焊接、不帶環形邊緣板底板焊接。帶環形邊緣板底板焊接又包含中幅板焊接、環形邊緣板焊接、罐底與罐壁間的角焊縫焊接、環形邊緣板與中幅板搭接縫焊接??梢?,底板焊接工藝的復雜性,必然導致焊接變形控制順序和方法具有多樣性的特點。

2.1 帶環形邊緣板底板焊接

帶環形邊緣板底板焊接主要特點是面積大,中幅鋼板薄,邊緣鋼板厚,焊縫多且長,焊接后的收縮變形大,特別是底板與罐壁連接的角焊縫,焊后收縮變形更大,因此,貯罐底板的焊接,應采用收縮變形最小的焊接工藝及焊接順序。底板的焊接,應按以下順序進行:

2.1.1 中幅板焊接

中幅板焊接時,先焊短焊縫,后焊長焊縫,由中心向外施焊,焊工應均勻分布。焊接長縫時,必須采用隔縫跳焊法,應采用由中間往兩端分段跳焊的方法,前兩層或三層必須采用分段跳焊法,以便將底板因焊接引起的整體凹凸變形控制到最小程度。無論縱焊縫還是橫焊縫,施焊到末端時應預留出500~800mm的一段暫不焊接。三板搭接處,用磨光機切角,并用壓弧錘使其成型。

2.1.2 環形邊緣板焊接

環形邊緣板(見圖1),采用帶墊板的對接焊,共有12個對接焊縫。圖2中編號為1、3、5、7、9、11是預留的邊緣板伸縮縫,用夾具固定。實踐表明,每個環形邊緣板的對接焊縫在焊接后,會因焊縫橫向收縮而引起變形,對于此種焊口形式可采用反變形措施,即先將環形邊緣板對接口與焊接變形相反的方向墊高120~160mm左右(見圖2)。

圖1 帶環形邊緣板底板上的預留

圖2 用墊高的辦法抵消變形

環形邊緣板焊接采用隔縫跳焊法,既隔開一條伸縮縫,一個焊工同時焊兩條縫。環形邊緣板的對接焊縫焊接,應由外向里分段退焊。

2.1.3 罐底與罐壁間的角焊縫焊接

罐底與罐壁間的角焊縫焊接,應在底圈壁板縱焊縫焊完并檢驗合格后再進行。焊前應對角焊縫內外側增加變形筋板,進行剛性加固,焊時由數對焊工對稱分布,按先內后外的順序,交替進行,沿同一方向進行分段焊接,初層焊道,應采用跳焊法。

2.1.4 環形邊緣板與中幅板搭接縫焊接

環形邊緣板與中幅板的連接縫,俗稱最終焊縫,焊接前,應先將中幅板周邊未完的500~800mm焊縫焊完,之后再將環形邊緣板與中幅板之間的夾具松開,先點焊,后焊接。施焊時焊工應均勻分布,前三層焊道采用分段跳焊,其后沿同一方向采用連續焊。

2.2 不帶環形邊緣板底板焊接

當底板鋪設就位后(見圖3),應如圖4所示,先用夾具固定,再焊接完成周邊長約150mm的對接焊縫,再組對焊接罐壁板,直到罐底與底圈壁板的連接角焊縫焊完后,再拆除夾具并進行點焊。底板焊接時,焊工也應均勻對稱分布,采用由中心向外的方法施焊。先焊中幅板短焊縫,后焊長焊縫,并采用由中間往兩端分段跳焊的方法。

圖3 不帶環形邊緣板底板示意圖

圖4 固定伸縮縫的裝配卡具

3 罐壁焊接

壁板焊接總的施焊順序是:先焊上下壁板的縱焊縫,后焊上下壁板的環焊縫??v焊縫施焊前,為減少縱焊縫焊接引起的變形,應在罐內縱焊縫上設置4~5塊防變形弧板。為保證上下壁板的縱環焊縫焊接后的T型焊縫不會產生較大內凹變形,要求所有縱縫焊接時,應在其上下端各預留出150mm的縱縫暫不焊接。當所有下壁板縱焊縫全部施焊完畢,且上下壁板間環焊縫組對點焊完成后,再補焊未施焊的150mm的短縱縫,其后由數名焊工均勻分布在罐內沿同一方向焊接環縫。無論焊縱焊縫還是環焊縫,前三層均應采用分段跳焊法,確保儲罐焊后有好的成型和外觀。

4 頂板焊接

頂板焊接,采用下列順序進行:

(1)先焊內側焊縫,后焊外側焊縫。徑向的長焊縫,宜采用隔縫對稱施焊方法,并由中心向外分段退焊;

(2)罐頂瓣片無論是搭接還是對接,施焊時上端應預留150mm暫不焊接,待中心頂圓板與各瓣片點焊后,再焊接預留量及兩者之間的環焊縫;

(3)頂板與壁板焊接時,焊工應對稱均勻分布,并沿同一方向分段退焊。

5 結束語

常壓貯罐安裝過程中的焊接變形控制方法,已歷經多個工程的安裝實踐,在變形控制方面取得了理想效果,焊接質量也同時得到有效保證!

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