CN112518103A - 复合板储罐焊接与安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合板应用技术领域，具体涉及一种复合板储罐焊接与安装方法，本发明采用J427焊条焊接基层的Q235B碳钢部分，并在基层施焊完成后进行射线检测；采用E309MoL(A042)过渡焊条进行过渡层的施焊，渗透检测合格后继续施焊E2209双相钢焊条；采用弧形盖板连接储罐底板与壁板的角焊缝复层，并在盖板折弯的时候保证圆滑的弧度；对储罐采用八个外置倒链提升倒装工艺法进行安装。本发明采取合理的工艺措施，可以获得无焊接缺陷的焊缝，避免了焊接接头出现脆性马氏体组织，可以控制碳的扩散。减少贵重金属的消耗，大幅度降低工程造价。实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。提高工效，节约施工时间，具有很强的实用性。

Description

复合板储罐焊接与安装方法
技术领域
本发明涉及复合板应用技术领域，具体涉及一种复合板储罐焊接与安装方法。
背景技术
近年来，不锈钢复合板容器、压力容器在石油、化工行业中应用较广，不锈钢复合板包括奥氏体不锈钢复合板、铁素体不锈钢复合板和马氏体不锈钢合板。其中以奥氏体不锈钢复合板最为常用，它既有不锈钢较强的耐腐蚀性，又有普通钢的经济性，因而应用广泛。
不锈钢复合板已经广泛应用于石油、化工、盐业、水利电力等行业。不锈钢复合板作为一种资源节约型的产品，减少贵重金属的消耗，大幅度降低工程造价。实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。
不锈钢复合板兼具各种碳素钢和不锈钢的特点，以其优异的性能价格比为用户欢迎，有广阔的市场前景。但从五十年代开始，经过半个多世纪风风雨雨的开发过程，仍然有很多人不知道它。更多的人未使用过它。应该说不锈钢复合板的市场远未进入成熟期，仍在开发过程中。不锈钢复合板作为新材料百花园里的一个特殊的存在，必将在科学的春天里绽放。
复合板储罐焊接与安装施工技术应用前景广阔，近年来，伴随着经济的发展与人民生活水平的提高，人们对于产品的需求越来越高。需求量的增加使得大型金属储罐的需求量变大，因此，如何优化大型金属储罐的工艺设计，提高储罐的制作与安装技术工艺水平，是目前存储方面的工作重点。
从目前国内施工情况看，其焊接技术的核心是过渡层的焊接，而控制熔合比，特别是基层材料的熔合比是过渡层焊接的关键；双相组织具有优良的抗腐蚀性和抗裂纹性能，在不锈钢焊接过程中采取的大多措施都是围绕减小熔合比，以及使焊缝获得双相组织而制定的。只要合理的选择焊接材料，制定合理的焊接工艺流程，各种不锈钢复合板焊接结构中遇到的焊接问题就不难解决。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种复合板储罐焊接与安装方法，用于解决上述背景技术存在的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明公开一种复合板储罐焊接与安装方法，包括以下步骤：
S1将不锈钢复合板的下料采用等离子切割，复层朝上基层朝下；
S2提升倒链葫芦均匀布置在罐壁外侧，并在底板上画出壁板安装定位线，沿画线圆周设置四方安全支撑块；
S3采用J427焊条焊接基层的Q235B碳钢部分，并在基层施焊完成后进行射线检测；
S4采用E309MoL(A042)过渡焊条进行过渡层的施焊，渗透检测合格后继续施焊E2209双相钢焊条；
S5采用弧形盖板连接储罐底板与壁板的角焊缝复层，并在盖板折弯的时候保证圆滑的弧度；
S6对储罐采用八个外置倒链提升倒装工艺法进行安装。
更进一步的，所述方法中，对进行储罐焊接前，在储罐的内侧、外侧均设置卡具；
储罐边缘板焊接时,边缘板外边缘位置先行焊接,之后按照从内向外的顺序焊接边缘板；
储罐罐壁焊接时，纵向焊缝,按照从纵向焊缝到环形焊缝的顺序实行焊接工作；
固定顶板焊接时，先焊接内部再焊接外部。
更进一步的，所述方法中，固定板径向长焊缝位置选择对称焊方法,从中心线向两侧焊接，固定顶板和储罐包边角钢接缝的焊接,选择对称焊接的方法,焊接均匀分布到焊缝位置,最后安排分段退焊。
更进一步的，所述方法中，底板焊接接头接头采用真空箱法进行严密性试验，其真空度不低于53kPa，设备检测合格后应进行盛水试漏以及基础沉降试验。
更进一步的，所述方法中，需检查储罐的密闭性，首先密封储罐中所有的孔洞,再缓慢向储罐内充水升压,待储罐升压到试验的压力值后停止充水,在储罐的顶端涂抹肥皂水,通过肥皂水的状态观察储罐灌水试验的密闭性，储罐充水升压试验合格后应放水、降压,储罐内的压力达到规定负值后,暂停放水,此时检查储罐的稳定性。
更进一步的，所述方法中，其基层材质为:Q235B,20R，Q345R，15CrMoR等钢；复层材质为:06Cr19Ni10,Cr19Ni10，OCr18Ni9，304，304L，316，316L，OCr13AI，1Cr18Ni9Ti(321)或其他，其过渡层为碳钢与不锈钢所组成的异种钢。
更进一步的，所述方法中，焊接前，标记好具体的焊接安装位置，连接好标准板与辅助板保证标准板的中心与十字线相重合，以此为基础，对罐体表面进行标号设置；
在完成罐体衔接工作的过程中，以中心为基准，向两边进行辐射，待达到预期位置时利用焊接方式进行固定处理；
加强点焊方式使用，沿着接触缝隙对罐体进行焊接处理，增强应用中受力的均匀性，当焊接到罐体顶端时，应按照先内后外的顺序对罐体进行安装，并保证顶圈壁板的空间进度。
更进一步的，所述方法中，采用激光焊接，在达到同样的熔深，脉宽短，则需要的功率密度高，激光的可选参数范围就窄；脉宽长，所需功率密度就低，激光的可选参数范围就比较宽。
更进一步的，所述方法中，采用激光焊接时熔深和脉宽的关系为：
Figure BDA0002820845510000041
式中，zkmax,zjmax分别是脉宽为tpk，tpj时焊缝的最大熔深。
更进一步的，所述方法中附件安装在罐体开孔时应准确选择中心点,中心点开孔偏差≤10mm,开孔位置向外接管,接管外伸后的长度误差是-5到5mm,储罐一侧开孔接管后,准确计算对侧的开孔位置,两侧接管要平衡,呈现对称分布。
本发明的有益效果为：
本发明采取合理的工艺措施，可以获得无焊接缺陷的焊缝，避免了焊接接头出现脆性马氏体组织，可以控制碳的扩散。
本发明减少贵重金属的消耗，大幅度降低工程造价。实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。
本发明提高工效，节约施工时间，具有很强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种复合板储罐焊接与安装方法的原理步骤图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明公开如图1所示的一种复合板储罐焊接与安装方法，包括以下步骤：
S1将不锈钢复合板的下料采用等离子切割，复层朝上基层朝下；
S2提升倒链葫芦均匀布置在罐壁外侧，并在底板上画出壁板安装定位线，沿画线圆周设置四方安全支撑块；
S3采用J427焊条焊接基层的Q235B碳钢部分，并在基层施焊完成后进行射线检测；
S4采用E309MoL(A042)过渡焊条进行过渡层的施焊，渗透检测合格后继续施焊E2209双相钢焊条；
S5采用弧形盖板连接储罐底板与壁板的角焊缝复层，并在盖板折弯的时候保证圆滑的弧度；
S6对储罐采用八个外置倒链提升倒装工艺法进行安装。
本实施例中，对进行储罐焊接前，在储罐的内侧、外侧均设置卡具；
储罐边缘板焊接时,边缘板外边缘位置先行焊接,之后按照从内向外的顺序焊接边缘板；
储罐罐壁焊接时，纵向焊缝,按照从纵向焊缝到环形焊缝的顺序实行焊接工作；
固定顶板焊接时，先焊接内部再焊接外部。
本实施例中，固定板径向长焊缝位置选择对称焊方法,从中心线向两侧焊接，固定顶板和储罐包边角钢接缝的焊接,选择对称焊接的方法,焊接均匀分布到焊缝位置,最后安排分段退焊。底板焊接接头接头采用真空箱法进行严密性试验，其真空度不低于53kPa，设备检测合格后应进行盛水试漏以及基础沉降试验。
本实施例中，需检查储罐的密闭性，首先密封储罐中所有的孔洞,再缓慢向储罐内充水升压,待储罐升压到试验的压力值后停止充水,在储罐的顶端涂抹肥皂水,通过肥皂水的状态观察储罐灌水试验的密闭性，储罐充水升压试验合格后应放水、降压,储罐内的压力达到规定负值后,暂停放水,此时检查储罐的稳定性。
本实施例中，基层材质为:Q235B,20R，Q345R，15CrMoR等钢；复层材质为:06Cr19Ni10,Cr19Ni10，OCr18Ni9，304，304L，316，316L，OCr13AI，1Cr18Ni9Ti(321)或其他，其过渡层为碳钢与不锈钢所组成的异种钢。
本实施例中，焊接前，标记好具体的焊接安装位置，连接好标准板与辅助板保证标准板的中心与十字线相重合，以此为基础，对罐体表面进行标号设置；
在完成罐体衔接工作的过程中，以中心为基准，向两边进行辐射，待达到预期位置时利用焊接方式进行固定处理；
加强点焊方式使用，沿着接触缝隙对罐体进行焊接处理，增强应用中受力的均匀性，当焊接到罐体顶端时，应按照先内后外的顺序对罐体进行安装，并保证顶圈壁板的空间进度。
实施例2
本实施例公开一种焊接技术，激光焊接时，激光脉冲波形对脉冲激光焊接很重要，常用的波形有带前置尖峰的激光波形、平顶波和衰减波。根据钢、铁在室温、熔点和沸点时反射率特点，对于钢、铁等黑色金属，表面反射率相对低，宜采用较为平坦的波形。
带前置尖峰的脉冲波形在尖峰作用时易出现金属的气化，产生焊接飞溅，焊接质量降低。薄板焊接时，应避免焊接飞溅的产生，保证焊接质量。
激光脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。在多数情况下脉宽根据熔深的要求确定，熔深和脉宽的关系为:
Figure BDA0002820845510000071
式中，zkmax,zjmax分别是脉宽为tpk，tpj时焊缝的最大熔深。
由此可见，若需获得较大的熔深，脉宽应越长，熔深的增加随脉宽的1/2次方增加。对于同一金属，达到同样的熔深，脉宽短则需要的功率密度高，激光的可选参数范围就窄；脉宽长，所需功率密度就低，激光的可选参数范围就比较宽。对于薄板焊接，需要的脉宽较小，但焊接质量不好。这是因为，脉宽小时，激光光斑上功率密度分布不均匀,极易造成局部气化,产生焊接飞溅。
为了提高表面功率密度应允许表面金属一定量的气化，形成中心穿孔熔化焊。因此在保证热影响区允许的情况下，为了得到较好的焊缝形貌，应适当增加脉宽。
实施例3
本实施例论述安装过程的注意事项，第一，不锈钢复合板的下料采用等离子切割，复层朝上基层朝下，避免电弧喷射而污染双相不锈钢复层，每块壁板切割后应进行滚圆，滚圆的过程要缓慢成形加工，滚前应对辑筒采用牛皮纸保护，且复合板表面不可有油污，不可产生压痕。
第二，提升倒链葫芦应均匀布置在罐壁外侧，尽量靠近壁板，以减少提升架的弯矩。由于单个葫芦的稳定性决定整个罐体提升的稳定性，所以葫芦必须平稳垂直固定，且离罐壁的位置应均匀对称。
第三，每圈壁板安装时，为了确保罐壁圆周的几何尺寸。在壁板组对时，应均匀分布预留一个活口，上下圈活口位置应错开。
第四，壁板安装前应在底板上画出壁板安装定位线，沿画线圆周每700～800mm设置一块高750mm的四方安全支撑块。其上下两面点焊不锈钢隔板并画线确定两侧不锈钢定位挡板，方便围板过程中的组装定位。
第五，壁板采用叉车围板装配时，严禁在复层上焊接夹具，所有的夹具应焊在基层一侧，并且应以复层为基准，保证组对错变量不大于复层厚度的50％，即1mm。
第六，在壁板施焊的过程中，应该做好底板表面S22053的保护工作，防止焊接飞溅或工具掉落在板材表面造成污染和凹坑。
第七，储罐底板与壁板的角焊缝复层采用弧形盖板连接，此盖板在折弯的时候应保证圆滑的弧度，禁止用直角的利器直接折弯或在R弧处产生划痕。
第八，底板焊接接头接头应采用真空箱法进行严密性试验，其真空度不应低于53kPa。设备检测合格后应进行盛水试漏以及基础沉降试验。
综上，本发明采取合理的工艺措施，可以获得无焊接缺陷的焊缝，避免了焊接接头出现脆性马氏体组织，可以控制碳的扩散。
本发明减少贵重金属的消耗，大幅度降低工程造价。实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。
本发明提高工效，节约施工时间，具有很强的实用性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将不锈钢复合板的下料采用等离子切割，复层朝上基层朝下；
S2提升倒链葫芦均匀布置在罐壁外侧，并在底板上画出壁板安装定位线，沿画线圆周设置四方安全支撑块；
S3采用J427焊条焊接基层的Q235B碳钢部分，并在基层施焊完成后进行射线检测；
S4采用E309MoL(A042)过渡焊条进行过渡层的施焊，渗透检测合格后继续施焊E2209双相钢焊条；
S5采用弧形盖板连接储罐底板与壁板的角焊缝复层，并在盖板折弯的时候保证圆滑的弧度；
S6对储罐采用八个外置倒链提升倒装工艺法进行安装。
2.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，对进行储罐焊接前，在储罐的内侧、外侧均设置卡具；
储罐边缘板焊接时,边缘板外边缘位置先行焊接,之后按照从内向外的顺序焊接边缘板；
储罐罐壁焊接时，纵向焊缝,按照从纵向焊缝到环形焊缝的顺序实行焊接工作；
固定顶板焊接时，先焊接内部再焊接外部。
3.根据权利要求2所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，固定板径向长焊缝位置选择对称焊方法,从中心线向两侧焊接，固定顶板和储罐包边角钢接缝的焊接,选择对称焊接的方法,焊接均匀分布到焊缝位置,最后安排分段退焊。
4.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，底板焊接接头接头采用真空箱法进行严密性试验，其真空度不低于53kPa，设备检测合格后应进行盛水试漏以及基础沉降试验。
5.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，需检查储罐的密闭性，首先密封储罐中所有的孔洞,再缓慢向储罐内充水升压,待储罐升压到试验的压力值后停止充水,在储罐的顶端涂抹肥皂水,通过肥皂水的状态观察储罐灌水试验的密闭性，储罐充水升压试验合格后应放水、降压,储罐内的压力达到规定负值后,暂停放水,此时检查储罐的稳定性。
6.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，其基层材质为:Q235B,20R，Q345R，15CrMoR等钢；复层材质为:06Cr19Ni10,Cr19Ni10，OCr18Ni9，304，304L，316，316L，OCr13AI，1Cr18Ni9Ti(321)或其他，其过渡层为碳钢与不锈钢所组成的异种钢。
7.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，焊接前，标记好具体的焊接安装位置，连接好标准板与辅助板保证标准板的中心与十字线相重合，以此为基础，对罐体表面进行标号设置；
在完成罐体衔接工作的过程中，以中心为基准，向两边进行辐射，待达到预期位置时利用焊接方式进行固定处理；
加强点焊方式使用，沿着接触缝隙对罐体进行焊接处理，增强应用中受力的均匀性，当焊接到罐体顶端时，应按照先内后外的顺序对罐体进行安装，并保证顶圈壁板的空间进度。
8.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，采用激光焊接，在达到同样的熔深，脉宽短，则需要的功率密度高，激光的可选参数范围就窄；脉宽长，所需功率密度就低，激光的可选参数范围就比较宽。
9.根据权利要求8所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中，采用激光焊接时熔深和脉宽的关系为：
Figure FDA0002820845500000031
式中，zkmax,zjmax分别是脉宽为tpk，tpj时焊缝的最大熔深。
10.根据权利要求1所述的复合板储罐焊接与安装方法，其特征在于，所述方法中附件安装在罐体开孔时应准确选择中心点,中心点开孔偏差≤10mm,开孔位置向外接管,接管外伸后的长度误差是-5到5mm,储罐一侧开孔接管后,准确计算对侧的开孔位置,两侧接管要平衡,呈现对称分布。
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