CN105290573A - 一种1000m300Cr14Ni14Si4钢中型储罐的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1000m300Cr14Ni14Si4钢中型储罐的焊接方法，该方法依次通过焊接罐底、焊接罐壁和焊接固定顶顶板的步骤得到1000m300Cr14Ni14Si4钢中型储罐。本发明为00Cr14Ni14Si4钢在中型储罐上的应用提供了技术支持，从而保证储罐安全、经济、合理的使用，通过对焊接工艺的设计，确保了储罐的焊接接头满足质量要求，通过对板材规格的要求来减少焊缝数量、组对装配质量等因素对储罐制造的影响。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种1000m300Cr14Ni14Si4钢中型储罐的焊接方法。
背景技术
随着化工行业大型化的发展，浓硝酸的存储日益成为突出问题，铝罐等传统储存方式因储存量小、易损坏等缺点而逐渐被淘汰。00Cr14Ni14Si4(简称C4)钢是一种高硅超低碳奥氏体不锈钢，具有优良的抗非致化态和敏化态晶间腐蚀及抗应力腐蚀的特点，主要适宜在中低温(≤50℃)浓硝酸(≥98％)介质中使用。但因各种条件的限制，C4钢仅在单体容量不超过500m3的小型储罐上使用，这远不能满足生产的需要及充分发挥钢材优异的抗腐蚀能力。C4钢中型储罐设计、使用的限制主要有：(1)缺乏现有技术规范的支持，C4材料未纳入常规储罐的设计标准和规范中。(2)C4钢焊接性能差，焊缝返修质量不易保证。C4钢中Si含量约为3.5～4.5％，通常当Si含量超过0.4％时，易形成低熔点的硅酸盐夹杂，增加结晶裂纹的倾向，同时奥氏体不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，而且奥氏体柱状晶组织方向性强，易形成杂质偏析，这些因素都造成焊接过程中极易产生热裂纹。储罐由于现场施工，受环境因素、组对装配质量等因素影响，焊接质量更难以保证。(3)由于锻造能力限制，C4钢板材的板幅偏小，通常在500m3及以下的储罐中板材的使用规格仅为1米(宽)×2米(长)。若此规格的板材用于1000m3储罐的制造上，将带来极大的组对及焊接工作，储罐的整体质量很难保证。(4)由于焊接性能的影响，为确保储罐的质量，最好对如何对制造、检验及验收提出具体的要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处提供一种1000m3C4钢中型储罐的焊接方法。通过该焊接方法满足储罐焊缝质量的要求，满足罐体1000m3的外观形状及尺寸、满足水压试验的要求，从而保证储罐安全、经济合理的有效使用。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
一种1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，该方法依次包括以下步骤：
1)焊接罐底：
中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝；初层焊道采用分段退焊或跳焊法；罐底与罐壁连接的角焊缝，在底圈罐壁板纵焊缝焊完后施焊；可由数对焊工从罐内外沿同一方向进行分段焊接；
2)焊接罐壁：
先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝；特别是当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊；纵向焊缝采用自下向上焊接；
3)焊接固定顶顶板：
先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝；径向的长焊缝采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊；顶板与包边角钢焊接时，焊缝对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。
上述方法步骤“2)”中罐壁的纵焊缝采用单边带钝边V形坡口形式，焊接顺序为依次焊打底层、两道中间层、盖面及内侧封底；罐壁的环焊缝采用带钝边V形坡口形式，焊接顺序先焊打底层、再焊两道中间层、接着焊盖面、最后内侧封底。
上述方法步骤“2)”中罐壁的焊接采用手工钨极氩弧焊，氩气的纯度不低于99.95％；焊接时重要控制点：采用小能量输入快速分层分道焊接，控制层间温度不超过45℃；对接接头的焊接分五道：氩弧焊打底、中间层分两道、氩弧焊盖面及背面氩弧焊封底；采用小能量输入的方法具体为：焊丝采用Φ2.5mm，焊接电流90～130A，焊接电压18～20V，焊接速度10～14mm/s。
上述方法步骤“3)”中固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm；顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
上述方法步骤“1)”中罐底焊接完，罐底焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53kPa，无渗漏。
上述方法步骤“2)”中罐壁焊接完后，组装，用1米长弧形样板检查纵焊缝角变形，用1米直线样板检查环焊缝角变形，角变形不大于12mm；罐壁凹凸变形平缓，无突然起伏，局部凹凸变形不大于15mm。
罐底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构，任意相邻的三块板焊接接头之间的距离以及三块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不小于300mm，边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵焊缝的距离不小于300mm；采用的中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于2000mm；
罐壁上端设置包边角钢∠75X75X8，包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离不小于200mm；
本发明储罐所有的开孔、接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2.5倍，且不小于75mm。
罐壁上的包边角钢圈煨制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上检查，其翘曲变形不超过构件长度的0.1％，且不大于6mm。
利用上述方法制备得到的1000m3C4钢中型储罐，该储罐包括罐顶、罐壁和罐底，罐底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构，任意相邻的三块板焊接接头之间的距离以及三块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不小于300mm，边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵焊缝的距离不小于300mm；采用的中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于2000mm；
罐壁上端设置包边角钢∠75X75X8，包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离不小于200mm；
罐顶固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm；
顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
所述的储罐所有的开孔、接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2.5倍，且不小于75mm。
罐壁上的包边角钢圈煨制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上检查，其翘曲变形不超过构件长度的0.1％，且不大于6mm。
本发明方法制备得到的1000m3C4钢中型储罐的罐顶为拱形，使得强度大且受力均匀，而常规储罐使用平顶或锥形顶，虽然制作方便，但是耐受强度小。
本发明所采用的C4材料优选弹性模量为199000MPa，极限强度≥525MPa，屈服强度≥250MPa；板材尺寸规格为1.5米宽×6米长或大于该规格。
最优选具体的C4材料要求如下：
1)C4材料的冶炼方法为电炉+炉外精炼+电渣法冶炼。成品工艺为热轧、固溶和酸洗。每炉在相当钢锭头部的板柸上切取低倍试片检查，不得有肉眼可见的缩孔、汽泡、夹渣等缺陷。
2)C4材料(板材、锻件、管材)应符合下列标准：
GB/T222钢的成品化学成分允差偏差
GB/T223钢铁及合金化学分析方法
GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
GB/T228金属材料拉伸试验
GB/T3280不锈钢冷轧钢板和钢带
GB/T4237不锈钢热轧钢板和钢带
NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管
3)C4材料的物理及力学性能
| 弹性模量E MPa | 极限强度Rm MPa | 屈服强度Rel MPa |
| 199000 | ≥525 | ≥250 |
4)材料晶间腐蚀试验，试验方法和合格要求按GB/T4334.5-2000《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》进行，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。
5)钢材的技术要求应符合相应的钢材标准。
6)板材的供应规格应保证1.5米(宽)×6米(长)及以上。
由于材料的特殊性，为保证焊接质量，最好做到以下几个方面：
1)焊接材料
焊接采用手工钨极氩弧焊，焊丝牌号C4，并符合YB/T5092《焊接用不锈钢丝》，焊条牌号A012Si，并符合GB/T983《不锈钢焊条》。焊接材料的订货要求按NB/T47018-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》进行。
2)焊接工艺评定
为了保证C4钢焊接接头的力学性能、弯曲性能的要求，对对接焊缝和T形接头角焊缝进行焊接工艺评定。试件的形式分为板状对接焊缝、管状对接焊缝和板状角焊缝。对接焊缝试件的检验项目分外观检查、无损检测、力学性能试验和弯曲试验。拉伸试验取样个数为2个、面弯和背弯弯曲试验取样个数各为2个。外观检查和无损检测结果不得有裂纹。拉伸试样的抗拉强度应不低于母材抗拉强度下限值。对接焊缝试件的弯曲试样弯曲到180°后，其拉伸面上的焊缝和热影响区内，沿任何方向不得有单条长度大于3mm的开口缺陷，试样的棱角开口缺陷一般不计，但未融合、夹渣或其他内部缺陷引起的棱角开口缺陷长度应计入。角焊缝试件检验项目除外观检查、金相检验(宏观)外，还可进行弯曲试验，弯曲试验方法参照GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》附录A进行。
3)产品焊接试板
为了考核产品的焊接接头力学性能、弯曲性能是否合格，可制备产品焊接试板。试板设置于筒节纵向接头焊缝延长部位，与筒节同时施工，拉伸试样取样个数为1个、面弯和背弯弯曲试验取样个数各为1个。拉伸试样的抗拉强度应不低于母材抗拉强度下限值。弯曲试样弯曲到180°后，其拉伸面上的焊缝和热影响区内，沿任何方向不得有单条长度大于3mm的开口缺陷，试样的棱角开口缺陷一般不计，但未融合、夹渣或其他内部缺陷引起的棱角开口缺陷长度应计入。
4)晶间腐蚀试验
焊接接头应作晶间腐蚀试验，试验方法和合格要求按GB/T4334.5-2000《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》进行，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。
焊接检验和验收可按照如下要求：
1)焊缝无损检测
罐底板与罐壁底圈壁板的T形焊接接头在水压试验前后分别进行100％PT检测，并符合JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测渗透检测》中Ⅰ级为合格。
罐壁的对接接头：罐壁高度一半(含一半)以下所有对接接头进行100％RT检测，罐壁高度一半以上所有对接接头进行50％(50％中必须包含所有T字焊缝)RT检测，以上RT检测的技术等级为AB级，并符合JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》中Ⅲ级为合格。
罐顶、罐底所有钢板拼接的对接接头进行100％RT检测，RT检测的技术等级为AB级，并符合JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》中Ⅲ级为合格。罐底的搭接接头进行100％PT检测，并符合JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测渗透检测》中Ⅰ级为合格。
2)罐体外观检查
罐底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2％，且不大于40mm。
罐壁高度允许偏差不应大于罐壁设计高度的0.5％。罐壁垂直度允许偏差不应大于罐壁高度的0.4％，且不得大于50mm。
固定顶的局部凹凸变形用样板检查，间隙不得大于15mm。
3)充水试验
充水试验前，所有附件及与罐体焊接的构件必须全部检验合格。水中氯离子含量不得超过25mg/L，试验水温不低于5℃。充水高度为罐体设计高度，试验正压为2000Pa，试验负压为1250Pa，该试验正负压值为典型储罐设计正负压值，不包括特殊情况下的设定值。充水过程中通过设置于罐壁的沉降测定标记板观察基础沉降，基础沉降控制量的要求随不同地基和基础形式而不同。
与现有技术比较本发明的有益效果：本发明运用了特殊的焊接工艺，同时严格储罐材料的要求，使得储罐保证了以下质量要求：(1)焊接接头无损检测一次拍片合格率达到96％及以上。(2)1000m3罐体几何形状及尺寸要求：罐底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不大于变形长度的2％，且不大于40mm；罐壁高度允许偏差不大于罐壁设计高度的0.5％，罐壁垂直度允许偏差不大于罐壁高度的0.4％，且不大于50mm；固定顶的局部凹凸变形用样板检查，间隙不大于15mm。罐底焊接局部凹凸变形的深度符合要求；罐壁高度允许偏差及垂直度允许偏差符合要求；固定顶的局部凹凸变形符合要求。(3)罐底采用真空箱法进行严密性试验时无渗漏。充水试验时，罐壁无渗漏、无异常变形；罐顶无异常变形，焊缝无渗漏；基础沉降符合要求。
因此，本发明为00Cr14Ni14Si4钢在中型储罐上的应用提供了技术支持，从而保证储罐安全、经济合理使用。通过对焊接工艺的设计，确保了储罐的焊接接头满足质量要求。通过对板材规格的要求来减少焊缝数量、组对装配质量等因素对储罐制造的影响。
附图说明
图1储罐的结构及几何参数(纵向剖面)
图中，储罐罐体直径Φ11500mm，储罐罐底底板直径Φ11620mm，储罐罐体高度10650mm，储罐总体(包括拱顶)高度12215mm，罐顶拱顶半径R11500mm。
图中，6为罐顶，7为罐壁，8为罐底，9为爬梯，10为防护栏，11为踏板，12为罐体，13为顶板。
图2储罐罐底排板图
图中，储罐底板直径Φ11620mm，底板采用对称搭接形式，典型板的规格为1500mm×6000mm，并保证沿储罐半径方向的最小宽度不小于700mm。
图3储罐罐壁的排板图
图中，罐壁板由七层圈板组成，典型板的规格为1500mm×6030mm和1632mm×6030mm，每层圈板向同一方向逐圈错开2000，且底圈壁板纵焊缝与罐底板对接焊缝之间的距离不小于300mm。
图4-1储罐罐顶排板主视图
图中，罐顶拱顶半径R11500mm，中心顶部直径为Φ1200mm，由24片顶板搭接而成，顶板直径为Φ11540mm，拱顶至顶板高度为1564mm，肋条间最大间距不超过1500mm。
图4-2储罐罐顶排板俯视图
图5-1储罐罐壁环焊缝坡口形式及焊接顺序图(焊接顺序依次为1至5)。
图5-2储罐罐壁纵焊缝坡口形式及焊接顺序图(焊接顺序依次为1至5)。
焊接顺序为：1焊打底层、2焊第一道中间层、3焊第二道中间层，4焊盖面，5焊内侧封底。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行进一步解释说明，但并不限制本发明：
见图1，1000m300Cr14Ni14Si4钢中型储罐，该储罐包括罐顶6、罐壁7和罐底8，
(1)罐底形式：储罐罐底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构。罐底排板形式可见图2。罐底板排板时要求：任意相邻的三块板焊接接头之间的距离以及三块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不得小于300mm，边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵焊缝的距离不得小于300mm。中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于2000mm。罐底焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53kPa，无渗漏。
(2)罐壁形式：罐壁上端设置包边角钢∠75X75X8，包边角钢由C4钢板压制而成，包边角钢圈煨制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上检查，其翘曲变形不超过构件长度的0.1％，且不应大于6mm；包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离不小于200mm。
罐壁厚度、顶部抗风圈、中间抗风圈的计算参照GB50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》6.3条进行。其中C4钢板的许用应力取[σ]＝133MPa。罐壁的排板见附图3。
罐壁组装后纵焊缝角变形用1米长弧形样板检查，环焊缝角变形用1米直线样板检查，角变形不得大于12mm。罐壁凹凸变形平缓，无有突然起伏，局部凹凸变形不大于15mm。
(3)罐顶形式：固定顶经计算采用带肋球拱顶形式，计算方法参照GB50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》附录C进行。储罐罐顶排板见图4-1和图4-2。
固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm。
顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm，以满足事故状态下弱连接处发生塑性失稳而有效泄压。
所有开孔、接管和补强板上的切割表面光滑平整并将棱角倒圆。开孔接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2.5倍，且不小于75mm。垫板如不可避免与罐壁焊缝交叉时，被覆盖焊缝磨平并进行射线检测，垫板角焊缝在罐壁对接焊缝两侧边缘最少20mm处不焊。
本储罐的爬梯采用直爬梯、中间设置休息平台的形式，直爬梯中间平台及罐顶平台栏杆均采用不锈钢制作。采用直爬梯而非盘梯的原因：其一，在于罐顶上无需要经常进行操作，操作人员不需常常攀爬；其二，能节省不锈钢用材，经估算大约节约40％左右。
本发明储罐焊接方法
(1)焊接顺序
1)罐底的焊接：中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝；初层焊道采用分段退焊或跳焊法；罐底与罐壁连接的角焊缝，在底圈罐壁板纵焊缝焊完后施焊，由数对焊工从罐内外沿同一方向进行分段焊接。
2)罐壁的焊接：罐壁的焊接，先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。当焊完相邻两圈壁板的纵焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊。纵焊缝采用自下向上焊接。
罐壁的纵焊缝采用单边带钝边V形坡口形式，焊接顺序为依次焊打底层、两道中间层、盖面及内侧封底；罐壁的环焊缝采用带钝边V形坡口形式，焊接顺序先焊打底层、再焊两道中间层、接着焊盖面、最后内侧封底。
罐壁的焊接采用手工钨极氩弧焊，氩气的纯度不应低于99.95％。焊接时重要控制点：采用小能量输入、快速分层分道焊接，严格控制层间温度不超过45℃，以利用后道焊对前道焊的再热作用细化晶粒、改善焊接接头性能。对接接头的焊接分五道：氩弧焊打底、中间层分两道、氩弧焊盖面及背面氩弧焊封底。此种焊接工艺确保了焊缝一次成型的质量，尽可能减少焊缝的返修。焊接接头无损检测一次拍片合格率达到96％及以上。采用小能量输入的方法具体为：焊丝采用Φ2.5mm，焊接电流90～130A，焊接电压18～20V，焊接速度10～14mm/s。罐壁焊接完后，组装，用1米长弧形样板检查纵焊缝角变形，用1米直线样板检查环焊缝角变形，角变形不大于12mm；罐壁凹凸变形平缓，无突然起伏，局部凹凸变形不大于15mm。
3)固定顶顶板的焊接：先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝。径向的长焊缝采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊。顶板与包边角钢焊接时，焊缝对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm；顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。罐底焊接完，罐底焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53kPa，无渗漏。
所采用的C4材料的弹性模量为199000MPa，极限强度≥525MPa，屈服强度≥250MPa；板材尺寸规格为1.5米(宽)×6米(长)。
(2)焊接施工可进一步进行如下具体要求：
1)定位焊和工卡具的焊接由合格焊工担任，引弧和熄弧不应在母材或完成的焊道上。每段定位焊缝的长度不宜小于30mm。
2)焊前检查组装质量，清除坡口面和坡口两侧20mm范围内的铁锈、水分和污物并干燥。
3)焊接中始端应采用后退起弧法，或引弧板。终端应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。
4)以下环境，应采取有效措施避免，否则不应施焊：
(a)雨天或雪天和雾天。
(b)焊条电弧焊时，风速超过8m/s；气体保护焊时，风速超过2m/s.。
(c)焊接环境气温：低于-5℃。
(d)大气相对湿度超过90％。
5)焊接时应按焊接技术措施或焊接工艺卡严格控制焊接线能量。
(3)修补
1)深度超过0.5mm划伤、电弧擦伤、焊疤等的缺陷，应打磨平滑，打磨后的钢板厚度不应小于钢板名义厚度扣除负偏差值。
2)缺陷深度或打磨深度超过1mm时，应进行补焊并打磨平滑。
3)焊缝内部的超标缺陷在焊补前探测深度，确定缺陷的清除面。清除长度不应小于50mm，清除的深度不宜大于板厚的2/3。
4)返修后的焊缝，应按原规定的方法进行无损检测，并达到合格标准。
(4)储罐的制造、检验及验收
C4钢储罐在制造过程中应注意：不锈钢钢板及构件不得采用铁锤敲击，其表面不应有划痕、刻槽等影响腐蚀性能的缺陷。所有与不锈钢表面相接触的吊耳、工卡具均采用不锈钢制作，留于储罐表面的工卡具焊痕应清除干净，焊疤应打磨平滑。预制完的罐壁板、顶板及其它附件在运输、堆放和起吊过程中必须采取有效措施，防止变形和碰伤表面。储罐制造检验完毕后与介质接触的不锈钢表面应清除油污，进行酸洗钝化处理，对所形成的钝化膜进行蓝点检查，无蓝点为合格。
储罐焊缝在无损检测前应进行外观检查，焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷。对接焊缝表面不得有咬边。罐壁的纵环焊缝不得有低于母材表面的凹陷。
罐底板与罐壁底圈壁板的T形焊接接头在水压试验前后分别进行100％PT检测，并符合JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测渗透检测》中Ⅰ级为合格。
罐壁的对接接头：罐壁高度一半(含一半)以下所有对接接头进行100％RT检测，罐壁高度一半以上所有对接接头进行50％(50％中必须包含所有T字焊缝)RT检测，以上RT检测的技术等级为AB级，并符合JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》中Ⅲ级为合格。
罐顶、罐底所有钢板拼接的对接接头进行100％RT检测，RT检测的技术等级为AB级，并符合JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测射线检测》中Ⅲ级为合格。罐底的搭接接头进行100％PT检测，并符合JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测渗透检测》中Ⅰ级为合格。
储罐外观检查中要求：罐底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2％，且不大于40mm。罐壁高度允许偏差不应大于罐壁设计高度的0.5％。罐壁垂直度允许偏差不应大于罐壁高度的0.4％，且不得大于50mm。固定顶的局部凹凸变形用样板检查，间隙不得大于15mm。
罐壁的强度及严密性试验，充水到罐体设计高度并保持48小时后，罐壁无渗漏、无异常变形为合格。固定顶的强度及严密性试验，罐内水位在设计高度以下1米是进行缓慢充水升压至试验压力时，罐顶无异常变形，焊缝无渗漏为合格，然后缓慢降压，达到试验负压时，罐顶无异常变形为稳定性合格。
储罐充水至罐高的1/2时进行基础沉降观测，计算不均匀沉降量，充水至罐高的3/4时进行第二次基础沉降观测，当罐体充满水后进行第三次基础沉降观测，48小时后进行第四次基础沉降观测，基础沉降控制量的要求随不同地基和基础形式而不同，当沉降量无明显变化时可放水。
Claims (10)
1.一种1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于该方法以C4钢为原材料，依次包括以下步骤：
1)焊接罐底：
中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝；初层焊道采用分段退焊或跳焊法；罐底与罐壁连接的角焊缝，在底圈罐壁板纵焊缝焊完后施焊；
2)焊接罐壁：
先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝；当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊；纵向焊缝采用自下向上焊接；
3)焊接固定顶顶板：
先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝；径向的长焊缝采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊；顶板与包边角钢焊接时，焊缝对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。
2.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于步骤“2)”中罐壁的纵焊缝采用单边带钝边V形坡口形式，焊接顺序为依次焊打底层、两道中间层、盖面及内侧封底；罐壁的环焊缝采用带钝边V形坡口形式，焊接顺序先焊打底层、再焊两道中间层、接着焊盖面、最后内侧封底。
3.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于步骤“2)”中罐壁的焊接采用手工钨极氩弧焊，氩气的纯度不低于99.95％；焊接时重要控制点：采用小能量输入快速分层分道焊接，控制层间温度不超过45℃；对接接头的焊接分五道：氩弧焊打底、中间层分两道、氩弧焊盖面及背面氩弧焊封底；采用小能量输入的方法具体为：焊丝采用Φ2.5mm，焊接电流90～130A，焊接电压18～20V，焊接速度10～14mm/s。
4.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于步骤“3)”中固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm；顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
5.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于步骤“1)”中罐底焊接完，罐底焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53kPa，无渗漏。
6.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于步骤“2)”中罐壁焊接完后，组装，用1米长弧形样板检查纵焊缝角变形，用1米直线样板检查环焊缝角变形，角变形不大于12mm；罐壁凹凸变形平缓，无突然起伏，局部凹凸变形不大于15mm。
7.根据权利要求1所述的1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，其特征在于所采用的C4钢原材料的弹性模量为199000MPa，极限强度≥525MPa，屈服强度≥250MPa；板材尺寸规格为1.5米宽×6米长或大于该规格。
8.一种利用权利要求1所述的方法制备的1000m3C4钢中型储罐，其特征在于罐底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构，任意相邻的三块板焊接接头之间的距离以及三块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不小于300mm，边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵焊缝的距离不小于300mm；采用的中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于2000mm；
罐壁上端设置包边角钢∠75X75X8，包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离不小于200mm；
罐顶固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm；
顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
9.根据权利要求8所述的1000m3C4钢中型储罐，其特征在于所述的储罐所有的开孔、接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2.5倍，且不小于75mm。
10.根据权利要求8所述的1000m3C4钢中型储罐，其特征在于罐壁上的包边角钢圈煨制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上检查，其翘曲变形不超过构件长度的0.1％，且不大于6mm。
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