CN116921897A - 液氢双层球罐外罐焊接方法 - Google Patents

液氢双层球罐外罐焊接方法 Download PDF

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CN116921897A CN202311166150.5A CN202311166150A CN116921897A CN 116921897 A CN116921897 A CN 116921897A CN 202311166150 A CN202311166150 A CN 202311166150A CN 116921897 A CN116921897 A CN 116921897A
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Abstract

本发明公开了液氢双层球罐外罐焊接方法,涉及液氢双层球罐的外罐焊接技术领域,该液氢双层球罐外罐焊接方法包括以下步骤:该液氢双层球罐外罐焊接方法包括以下步骤:步骤一:焊前准备处理;对液氢双层球罐组装。本发明利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘,可以提高外罐焊接后的成品质量,利用定位焊对外罐进行固定,防止外罐在正式焊接时出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷,提高该液氢双层球罐外罐的焊接质量,减少不良产品的产生,解决了该液氢双层球罐在使用过程中因外罐的焊接质量造成安全事故。

Description

液氢双层球罐外罐焊接方法
技术领域
本发明涉及液氢双层球罐的外罐焊接技术领域,具体涉及液氢双层球罐外罐焊接方法。
背景技术
液氢双层球罐广泛用于天然气、石化、煤化工等领域,尤其是液化天然气行业中,因此液氢双层球罐的投用势在必行。在众多工艺中,尤其是天然气装置中都有液氢双层球罐,在低温情况下,球罐焊缝的脆性及储存物料的强腐蚀性,对焊缝及球罐的整体均匀受力有很高的要求,当球罐出现漏气或出现质量问题时,会使液氢双层球罐发生爆炸,从而造成安全事故。但液氢双层球罐的制造、焊接和组装要求很严,因此,研究一种能够增加液氢双层球罐外罐焊接强度的焊接施工方法,对液氢双层球罐的外罐焊接意义重大。
现有技术存在以下问题:
现有的球罐焊接施工方法,由于焊接过程中焊接应力分布不均匀,使得外罐在焊接完成后会产生冷裂纹,影响球罐的外观;在对液氢双层球罐的外罐进行正式焊接时,由于没有对外罐内的焊渣、油污、灰尘等进行清理,使得焊接后球罐质量差,安全性较差,使得该球罐在实际使用过程中极容易发生安全事故;同时外罐在焊接时,由于焊工在对焊缝焊接时其焊接速度不一致,容易出现应力不均衡的问题。
发明内容
本发明提供液氢双层球罐外罐焊接方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
液氢双层球罐外罐焊接方法,该液氢双层球罐外罐焊接方法包括以下步骤:
步骤一:焊前准备处理;对液氢双层球罐组装;
步骤二:根据工艺要求和焊接方法选择焊接顺序,在对球罐的外罐进行焊接时,通过多名焊工对称且均匀分布的方式排列在球罐焊缝的位置,对球罐上的焊缝同时进行焊接;
步骤三:气刨清根,焊接返修,利用碳棒进行气刨清根,形状为U型,焊接返修,对焊缝无损检测过程中发现超标的焊接缺陷进行焊接返修;
步骤四:焊后总体检查,对焊缝外观、球罐焊后几何尺寸、磁粉探伤和渗透探伤进行检查;
步骤五:焊后整体热处理,热处理可采用内部燃烧法,即在球罐内部布置一个或若干个燃烧喷嘴,燃烧气体或液体燃料,也可采用热风加热法或爆炸能法;
步骤六:附件安装,将梯子、平台、喷淋环、安全阀安装在球罐上;
步骤七:水压试验、气密性检测,从球罐的顶管口向球罐内进行充水,并且在球罐充水高度到1/3球罐直径,充水高度到2/3球罐直径,且充满水24h后,进行放水,并观察充水前和放水后的球罐内压力的变化,试验完毕后缓慢排水,水压试验结束后,对球罐内的压力进行缓慢上升,并进行泄露检查,无泄漏后缓慢泄压;
步骤八:涂装、验收,当球罐焊后检查、水压试验和气密性检测均合格后,对利用防腐涂料对球罐进行涂装,再对涂装后的球罐进行交工验收。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤一包括:
A1:准备焊接材料:焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫;
A2:液氢双层球罐组装完成后,对外罐进行清理,采用定位焊,将液氢双层球罐的外罐固定,在外罐的小坡口内侧进行焊接,施焊前采用氧乙炔加热方式以定位焊为中心,至少100mm范围内对焊丝进行预热,定位焊所采用的焊接工艺与液氢双层球罐正式焊接相同,定位焊长度50mm以上,间距250-300mm,定位焊焊肉高度不小于8mm,引弧和熄弧均在外罐的小坡口内,且定位焊焊接二层;
A3:利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述工艺要求包括:焊工布置、预热和层间温度的控制、施焊环境、后热消氢处理、气刨清根,所述液氢双层球罐组装方法为散装法。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,
所述焊工布置为:赤道带纵缝共20条,焊接时采用分段向上立焊焊接法,10名焊工隔缝布置,同步进行;
极带小立缝上下各4条,由4名焊工分别进行焊接;
上下极各两条极板纵缝,由4名焊工分别进行焊接;
上下极板纵缝分别分成8段由8名焊工对称进行焊接;
赤道带与上下极板2个大环缝,每条大环缝分成20段由10名焊工分段对称进行焊接。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤二包括:
B1:在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,外罐焊接时采用短弧操作,在外罐的坡口内焊接,避免焊道中间的凸起、两边的凹陷;
B2、纵缝焊接:赤道带纵缝由10名焊工同时对赤道带纵缝对应的位置进行隔缝焊接,每次焊接时焊接4条处于对称位置上的焊缝,每条焊缝2名焊工,上下部分同时进行,上下极板纵缝各8名焊工,采用对称焊接,所有焊缝均为先焊接外侧,焊接完成后进行内侧清根、打磨处理,处理完成后对焊缝进行100%渗透检测,合格后按与外罐的外侧焊接的相同顺序对外罐的内侧焊缝进行焊接;
B3、环缝焊接:纵缝焊接完成后,对上下极板大环缝进行焊接,每条大环缝由10名焊工采用分段跳焊的方法进行焊接,先焊外侧,然后进行内侧清根、打磨、检测,最后进行内侧焊接,即可完成外罐的焊接。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述在纵缝焊接时,第一、二层焊道应直线运条,短弧焊,并使其反面成形,其余焊道采用摆动运条,表面立焊采用“月牙形”运条法,其余各层采用“三角形”运条法,立焊表面层运条时两面相对较慢、要压短电弧、均等地加长停留时间,并确保到位准确、中间稍快、注意防止咬边和夹渣。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述在环缝焊接时,不能在焊缝丁字交叉部位引弧或收弧,每层每道的焊渣要基本清楚。焊缝丁字交叉部位,先将纵缝焊到外罐环缝的坡口内,在环缝横焊前,将外罐环缝的坡口内的焊肉打磨干净,确认无缺陷后方可焊接。
由于采用了上述技术方案,本发明相对现有技术来说,取得的技术进步是:
本发明提供液氢双层球罐外罐焊接方法,采用清理刷和定位焊之间的相互配合,通过利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘,可以提高外罐焊接后的成品质量,利用定位焊对外罐进行固定,防止外罐在正式焊接时出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷,提高了该液氢双层球罐外罐的焊接质量,减少不良产品的产生,解决了该液氢双层球罐在使用过程中因外罐的焊接质量造成安全事故,提高了该液氢双层球罐的使用安全性。
本发明提供液氢双层球罐外罐焊接方法,采用焊工布置、先焊纵缝后焊环缝和先焊赤道带后焊极带之间的相互配合,通过根据球罐的组装选择外罐的焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,通过焊工布置,使多名焊工均匀分布在球罐的外罐焊接处进行同时焊接,满足球罐的对称施焊原则,可以减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,将焊接变形控制在最小范围内,从而减小应力与焊接变形的现象,防止外罐在焊接过程中产生冷裂纹,避免影响球罐的外观,使得外罐的焊道成型更加美观,波纹细腻。
3、本发明提供液氢双层球罐外罐焊接方法,采用支柱、连接板、现场焊接、纵缝焊接和环缝焊接之间的相互配合,通过在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,可以减少高空作业,避免高空作业造成安全事故,通过外罐外壁上多名焊工同步对纵缝焊接和环缝焊接进行焊接,提高该液氢双层球罐外罐的焊接效率,即每一个赤道带上的各条焊缝施焊的焊工焊接速度大致相同,避免应力不均衡的情况发生,焊接工艺流程简单,每次焊接时都先外侧焊缝进行焊接,再对焊缝内侧进行清根、打磨、检测后,最后进行内侧焊缝的焊接,焊接工艺简单。
附图说明
图1为本发明的液氢双层球罐外罐的焊接施工流程结构示意图。
实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明:
实施例1,本发明提供了液氢双层球罐外罐焊接方法,该液氢双层球罐外罐焊接方法包括以下步骤:
步骤一:焊前准备处理;对液氢双层球罐组装;
步骤二:根据工艺要求和焊接方法选择焊接顺序,在对球罐的外罐进行焊接时,通过多名焊工对称且均匀分布的方式排列在球罐焊缝的位置,对球罐上的焊缝同时进行焊接;
步骤三:气刨清根,焊接返修,利用碳棒进行气刨清根,形状为U型,焊接返修,对焊缝无损检测过程中发现超标的焊接缺陷进行焊接返修;
步骤四:焊后总体检查,对焊缝外观、球罐焊后几何尺寸、磁粉探伤和渗透探伤进行检查;
步骤五:焊后整体热处理,热处理可采用内部燃烧法,即在球罐内部布置一个或若干个燃烧喷嘴,燃烧气体或液体燃料,也可采用热风加热法或爆炸能法;
步骤六:附件安装,将梯子、平台、喷淋环、安全阀安装在球罐上;
步骤七:水压试验、气密性检测,从球罐的顶管口向球罐内进行充水,并且在球罐充水高度到1/3球罐直径,充水高度到2/3球罐直径,且充满水24h后,进行放水,并观察充水前和放水后的球罐内压力的变化,试验完毕后缓慢排水,水压试验结束后,对球罐内的压力进行缓慢上升,并进行泄露检查,无泄漏后缓慢泄压;
步骤八:涂装、验收,当球罐焊后检查、水压试验和气密性检测均合格后,对利用防腐涂料对球罐进行涂装,再对涂装后的球罐进行交工验收。
在本实施例中,通过焊前准备处理,提前对液氢双层球罐进行组装,组装完成后,准备焊接材料如焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫等,可以节省外罐焊接的时间,缩短焊接周期,从而达到了提高焊接效率的目的,然后根据工艺要求和焊接方法选择焊接顺序,可以提高外罐焊接的美观,同时减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,再对球罐的外罐进行焊接,当外罐焊接完成后,气刨清根,除去焊接时产生的焊渣等,再对焊接后的外罐进行检查,对于外罐焊缝无损检测过程中发现超标的焊接缺陷,应在分析清楚焊接缺陷产生原因的基础上,再针对性地进行焊接返修,如冷裂纹类的焊接缺陷,常产生于环焊缝大小坡口接合处这是由于环焊缝在所有纵焊缝焊接完毕后才进行施焊,焊接残余应力水平较高,焊接返修后,再对焊后的外罐总体进行检查并对焊后的整体进行热处理,当外罐检查合格且处理后,对附件进行安装,并对该液氢双层球罐进行水压试验、气密性检测,在试验、检测结束后,且检测与试验结果满足要求的情况下,对球罐的内表面进行除锈涂装,涂装完后,进行梯子、平台的安装,并须对球罐做静电接地处理,即可对该球罐进行验收。
实施例2,在实施例1的基础上,本发明提供技术方案:步骤一包括:
A1:准备焊接材料:焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫;
A2:液氢双层球罐组装完成后,对外罐进行清理,采用定位焊,将液氢双层球罐的外罐固定,在外罐的小坡口内侧进行焊接,施焊前采用氧乙炔加热方式以定位焊为中心,至少100mm范围内对焊丝进行预热,定位焊所采用的焊接工艺与液氢双层球罐正式焊接相同,定位焊长度50mm以上,间距250-300mm,定位焊焊肉高度不小于8mm,引弧和熄弧均在外罐的小坡口内,且定位焊焊接二层;
A3:利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘。
在本实施例中,通过利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘,可以提高外罐焊接后的成品质量,利用定位焊对外罐进行固定,防止外罐在正式焊接时出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷,提高了该液氢双层球罐外罐的焊接质量,减少不良产品的产生,解决了该液氢双层球罐在使用过程中因外罐的焊接质量造成安全事故,提高了该液氢双层球罐的使用安全性。
实施例3,在实施例2的基础上,本发明提供技术方案:工艺要求包括:焊工布置、预热和层间温度的控制、施焊环境、后热消氢处理、气刨清根,液氢双层球罐组装方法为散装法。
焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,
焊工布置为:赤道带纵缝共20条,焊接时采用分段向上立焊焊接法,10名焊工隔缝布置,同步进行;
极带小立缝上下各4条,由4名焊工分别进行焊接;
上下极各两条极板纵缝,由4名焊工分别进行焊接;
上下极板纵缝分别分成8段由8名焊工对称进行焊接;
赤道带与上下极板2个大环缝,每条大环缝分成20段由10名焊工分段对称进行焊接。
在本实施例中,通过根据球罐的组装选择外罐的焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,通过焊工布置,使多名焊工均匀分布在球罐的外罐焊接处进行同时焊接,满足球罐的对称施焊原则,可以减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,将焊接变形控制在最小范围内,从而减小应力与焊接变形的现象,防止外罐在焊接过程中产生冷裂纹,避免影响球罐的外观,使得外罐的焊道成型更加美观,波纹细腻。
实施例4,在实施例3的基础上,本发明提供技术方案:步骤二包括:
B1:在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,外罐焊接时采用短弧操作,在外罐的坡口内焊接,避免焊道中间的凸起、两边的凹陷;
B2、纵缝焊接:赤道带纵缝由10名焊工同时对赤道带纵缝对应的位置进行隔缝焊接,每次焊接时焊接4条处于对称位置上的焊缝,每条焊缝2名焊工,上下部分同时进行,上下极板纵缝各8名焊工,采用对称焊接,所有焊缝均为先焊接外侧,焊接完成后进行内侧清根、打磨处理,处理完成后对焊缝进行100%渗透检测,合格后按与外罐的外侧焊接的相同顺序对外罐的内侧焊缝进行焊接;
B3、环缝焊接:纵缝焊接完成后,对上下极板大环缝进行焊接,每条大环缝由10名焊工采用分段跳焊的方法进行焊接,先焊外侧,然后进行内侧清根、打磨、检测,最后进行内侧焊接,即可完成外罐的焊接。
在纵缝焊接时,第一、二层焊道应直线运条,短弧焊,并使其反面成形,其余焊道采用摆动运条,表面立焊采用“月牙形”运条法,其余各层采用“三角形”运条法,立焊表面层运条时两面相对较慢、要压短电弧、均等地加长停留时间,并确保到位准确、中间稍快、注意防止咬边和夹渣,在环缝焊接时,不能在焊缝丁字交叉部位引弧或收弧,每层每道的焊渣要基本清楚。焊缝丁字交叉部位,先将纵缝焊到外罐环缝的坡口内,在环缝横焊前,将外罐环缝的坡口内的焊肉打磨干净,确认无缺陷后方可焊接。
在本实施例中,通过在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,可以减少高空作业,避免高空作业造成安全事故,通过外罐外壁上多名焊工同步对纵缝焊接和环缝焊接进行焊接,提高该液氢双层球罐外罐的焊接效率,即每一个赤道带上的各条焊缝施焊的焊工焊接速度大致相同,避免应力不均衡的情况发生,焊接工艺流程简单,每次焊接时都先外侧焊缝进行焊接,再对焊缝内侧进行清根、打磨、检测后,最后进行内侧焊缝的焊接,焊接工艺简单。
综上,通过焊前准备处理,提前对液氢双层球罐进行组装,组装完成后,准备焊接材料如焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫等,可以节省外罐焊接的时间,缩短焊接周期,从而达到了提高焊接效率的目的,对外罐进行清理,采用定位焊,将液氢双层球罐的外罐固定,在外罐的小坡口内侧进行焊接,施焊前采用氧乙炔加热方式以定位焊为中心,至少100mm范围内对焊丝进行预热,定位焊所采用的焊接工艺与液氢双层球罐正式焊接相同,定位焊长度50mm以上,间距250-300mm,定位焊焊肉高度不小于8mm,引弧和熄弧均在外罐的小坡口内,且定位焊焊接二层,然后利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘,可以提高外罐焊接后的成品质量,利用定位焊对外罐进行固定,防止外罐在正式焊接时出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷,提高了该液氢双层球罐外罐的焊接质量,减少不良产品的产生,根据工艺要求和焊接方法选择焊接顺序,其工艺要求包括:焊工布置、预热和层间温度的控制、施焊环境、后热消氢处理、气刨清根,焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,通过焊工布置使多名焊工均匀分布在球罐的外罐焊接处进行同时焊接,满足球罐的对称施焊原则,可以减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,将焊接变形控制在最小范围内,从而减小应力与焊接变形的现象,防止外罐在焊接过程中产生冷裂纹,避免影响球罐的外观,使得外罐的焊道成型更加美观,波纹细腻,在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,可以减少高空作业,避免高空作业造成安全事故,外罐焊接时采用短弧操作,在外罐的坡口内焊接,避免焊道中间的凸起、两边的凹陷,可以提高外罐焊接的美观,同时减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,赤道带纵缝由10名焊工同时对赤道带纵缝对应的位置进行隔缝焊接,每次焊接时焊接4条处于对称位置上的焊缝,每条焊缝2名焊工,上下部分同时进行,上下极板纵缝各8名焊工,采用对称焊接,所有焊缝均为先焊接外侧,焊接完成后进行内侧清根、打磨处理,处理完成后对焊缝进行100%渗透检测,合格后按与外罐的外侧焊接的相同顺序对外罐的内侧焊缝进行焊接,焊接时,第一、二层焊道应直线运条,短弧焊,并使其反面成形,其余焊道采用摆动运条,表面立焊采用“月牙形”运条法,其余各层采用“三角形”运条法,立焊表面层运条时两面相对较慢、要压短电弧、均等地加长停留时间,并确保到位准确、中间稍快、注意防止咬边和夹渣,纵缝焊接完成后,对上下极板大环缝进行焊接,每条大环缝由10名焊工采用分段跳焊的方法进行焊接,先焊外侧,然后进行内侧清根、打磨、检测,最后进行内侧焊接,即可完成外罐的焊接,当外罐焊接完成后,气刨清根,除去焊接时产生的焊渣等,再对焊接后的外罐进行检查,对于外罐焊缝无损检测过程中发现超标的焊接缺陷,应在分析清楚焊接缺陷产生原因的基础上,再针对性地进行焊接返修,如冷裂纹类的焊接缺陷,常产生于环焊缝大小坡口接合处这是由于环焊缝在所有纵焊缝焊接完毕后才进行施焊,焊接残余应力水平较高,焊接返修后,再对焊后的外罐总体进行检查并对焊后的整体进行热处理,当外罐检查合格且处理后,对附件进行安装,并对该液氢双层球罐进行水压试验、气密性检测,在试验、检测结束后,且检测与试验结果满足要求的情况下,对球罐的内表面进行除锈涂装,涂装完后,进行梯子、平台的安装,并须对球罐做静电接地处理,即可对该球罐进行验收,通过利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘,可以提高外罐焊接后的成品质量,利用定位焊对外罐进行固定,防止外罐在正式焊接时出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷,提高了该液氢双层球罐外罐的焊接质量,减少不良产品的产生,解决了该液氢双层球罐在使用过程中因外罐的焊接质量造成安全事故,提高了该液氢双层球罐的使用安全性,通过根据球罐的组装选择外罐的焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,通过焊工布置,使多名焊工均匀分布在球罐的外罐焊接处进行同时焊接,满足球罐的对称施焊原则,可以减小焊接过程中球罐外罐的焊接应力,将焊接变形控制在最小范围内,从而减小应力与焊接变形的现象,防止外罐在焊接过程中产生冷裂纹,避免影响球罐的外观,使得外罐的焊道成型更加美观,波纹细腻,通过在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,可以减少高空作业,避免高空作业造成安全事故,通过外罐外壁上多名焊工同步对纵缝焊接和环缝焊接进行焊接,提高该液氢双层球罐外罐的焊接效率,即每一个赤道带上的各条焊缝施焊的焊工焊接速度大致相同,避免应力不均衡的情况发生,焊接工艺流程简单,每次焊接时都先外侧焊缝进行焊接,再对焊缝内侧进行清根、打磨、检测后,最后进行内侧焊缝的焊接,焊接工艺简单。
本申请一般性的对本发明做了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之做一些修改或改进,这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此,在不脱离本发明思想精神的修改或改进,均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:该液氢双层球罐外罐焊接方法包括以下步骤:
步骤一:焊前准备处理;对液氢双层球罐组装;
步骤二:根据工艺要求和焊接方法选择焊接顺序,在对球罐的外罐进行焊接时,通过多名焊工对称且均匀分布的方式排列在球罐焊缝的位置,对球罐上的焊缝同时进行焊接;
步骤三:气刨清根,焊接返修,利用碳棒进行气刨清根,形状为U型,焊接返修,对焊缝无损检测过程中发现超标的焊接缺陷进行焊接返修;
步骤四:焊后总体检查,对焊缝外观、球罐焊后几何尺寸、磁粉探伤和渗透探伤进行检查;
步骤五:焊后整体热处理,热处理可采用内部燃烧法,即在球罐内部布置一个或若干个燃烧喷嘴,燃烧气体或液体燃料,也可采用热风加热法或爆炸能法;
步骤六:附件安装,将梯子、平台、喷淋环、安全阀安装在球罐上;
步骤七:水压试验、气密性检测,从球罐的顶管口向球罐内进行充水,并且在球罐充水高度到1/3球罐直径,充水高度到2/3球罐直径,且充满水24h后,进行放水,并观察充水前和放水后的球罐内压力的变化,试验完毕后缓慢排水,水压试验结束后,对球罐内的压力进行缓慢上升,并进行泄露检查,无泄漏后缓慢泄压;
步骤八:涂装、验收,当球罐焊后检查、水压试验和气密性检测均合格后,对利用防腐涂料对球罐进行涂装,再对涂装后的球罐进行交工验收。
2.根据权利要求1所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述步骤一包括:
A1:准备焊接材料:焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫;
A2:液氢双层球罐组装完成后,对外罐进行清理,采用定位焊,将液氢双层球罐的外罐固定,在外罐的小坡口内侧进行焊接,施焊前采用氧乙炔加热方式以定位焊为中心,至少100mm范围内对焊丝进行预热,定位焊所采用的焊接工艺与液氢双层球罐正式焊接相同,定位焊长度50mm以上,间距250-300mm,定位焊焊肉高度不小于8mm,引弧和熄弧均在外罐的小坡口内,且定位焊焊接二层;
A3:利用清理刷清理外罐小坡口两侧50mm范围内的焊渣、氧化皮、水锈、油污及灰尘。
3.根据权利要求2所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述工艺要求包括:焊工布置、预热和层间温度的控制、施焊环境、后热消氢处理、气刨清根,所述液氢双层球罐组装方法为散装法。
4.根据权利要求3所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述焊接顺序为:先焊纵缝后焊环缝;先焊赤道带后焊极带,先焊大坡口外侧,进行内侧清根、打磨、渗透检测合格后,再焊外罐小坡口的内侧;最后焊接外罐的外坡口表面,
所述焊工布置为:赤道带纵缝共20条,焊接时采用分段向上立焊焊接法,10名焊工隔缝布置,同步进行;
极带小立缝上下各4条,由4名焊工分别进行焊接;
上下极各两条极板纵缝,由4名焊工分别进行焊接;
上下极板纵缝分别分成8段由8名焊工对称进行焊接;
赤道带与上下极板2个大环缝,每条大环缝分成20段由10名焊工分段对称进行焊接。
5.根据权利要求4所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述步骤二包括:
B1:在安装现场对球罐的支柱与外罐底部的连接板进行现场焊接,外罐焊接时采用短弧操作,在外罐的坡口内焊接,避免焊道中间的凸起、两边的凹陷;
B2:纵缝焊接:赤道带纵缝由10名焊工同时对赤道带纵缝对应的位置进行隔缝焊接,每次焊接时焊接4条处于对称位置上的焊缝,每条焊缝2名焊工,上下部分同时进行,上下极板纵缝各8名焊工,采用对称焊接,所有焊缝均为先焊接外侧,焊接完成后进行内侧清根、打磨处理,处理完成后对焊缝进行100%渗透检测,合格后按与外罐的外侧焊接的相同顺序对外罐的内侧焊缝进行焊接;
B3:环缝焊接:纵缝焊接完成后,对上下极板大环缝进行焊接,每条大环缝由10名焊工采用分段跳焊的方法进行焊接,先焊外侧,然后进行内侧清根、打磨、检测,最后进行内侧焊接,即可完成外罐的焊接。
6.根据权利要求5所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述在纵缝焊接时,第一、二层焊道应直线运条,短弧焊,并使其反面成形,其余焊道采用摆动运条,表面立焊采用“月牙形”运条法,其余各层采用“三角形”运条法,立焊表面层运条时两面相对较慢、要压短电弧、均等地加长停留时间,并确保到位准确、中间稍快、注意防止咬边和夹渣。
7.根据权利要求5所述的液氢双层球罐外罐焊接方法,其特征在于:所述在环缝焊接时,不能在焊缝丁字交叉部位引弧或收弧,每层每道的焊渣要基本清楚,焊缝丁字交叉部位,先将纵缝焊到外罐环缝的坡口内,在环缝横焊前,将外罐环缝的坡口内的焊肉打磨干净,确认无缺陷后方可焊接。
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