CN1994648A

CN1994648A - 大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法

Info

Publication number: CN1994648A
Application number: CN 200610200782
Authority: CN
Inventors: 杨建强; 伍星平; 宗涛; 张平; 西热·艾力
Original assignee: Xinjiang Petroleum Engineering Construction Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Xinjiang Petroleum Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: CN100445011C

Abstract

一种大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其按下述步骤进行：第一步对需要焊接的壁板进行预处理；第二步采用二氧化碳气体保护焊机对壁板进行打底焊；第三步采用气电立焊机对打底后的壁板进行气电立焊填充盖面的焊接。本发明大大提高了施工效率、降低了作业成本，比原有手工操作或半自动操作减少将近三分之二的焊接时间，解决了大型浮顶罐倒装施工焊缝背面无法安装水冷垫块的问题，也无需先提升罐体后围板，保证气电立焊机在大型浮顶罐倒装施工中的应用，还提高了焊接质量，焊缝美观。

Description

大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法

一、技术领域：

本发明涉及浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接技术领域，是一种大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法。

二、背景技术：

在大型浮顶储罐立焊缝焊接方面，国内外主要在正装罐上运用气电立焊的焊接工艺，其原理如下：如附图1和2所示，气电立焊焊机挂在罐壁上，立焊缝接头背侧用带有焊缝成型槽的水冷垫块11封闭，焊接面水冷滑块6覆盖熔池，形成焊缝封闭空间。实心或药芯焊丝从焊接面水冷滑块6的上方向顺壁板10组对后的坡口送进，焊丝电弧在接头底部的起焊板上引燃，电弧热使焊丝和壁板10组对后的坡口表面熔化并汇流到电弧下面的熔池中凝固成焊缝金属8。焊丝可沿接头整个厚度方向来回摆动，使热量分布均匀并熔敷两板之间的空间形成焊缝。随着壁板10组对后的坡口空间逐渐填充，水冷滑块6随焊接机头向上移动，便可从下而上一次完成一条垂直焊缝的焊接。虽然焊缝轴线和焊接行走方向都是垂直的，但却是从下而上作平焊位置的焊接。如用实心焊丝，则需使用外加气体作保护，若用药芯焊丝，其芯料的成分可提供全部或部分保护。目前，普遍使用药芯焊丝+二氧化碳气体保护的焊接方法。

但是，由于采用组装方式的不同，国内、外的正装气电立焊机无法在倒装上使用。在倒装施工中，一是气电立焊机无法挂在罐壁上对顶圈以下壁板进行焊接；二是采用的是先围板焊接再提升罐体，在需要进行立焊时，就无法将水冷垫块11贴在将需要进行立焊的立焊缝上。如果要采用水冷滑块6施工就必须把罐壁提升后再围板焊接，这样不仅提升高度增加、施工工序不能交叉而导致工效下降，而且罐体稳定性也降低，存在较大安全隐患。

三、发明内容：

本发明提供了一种大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其克服了上述现有技术之不足，解决了大型浮顶储罐厚壁立缝焊接施工的效率和安全的问题，减少了焊接层数，从而降低缺陷出现机率，提高了焊接质量，提高了施工效率。

本发明的技术方案是这样来实现的：

一种大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法按下述步骤进行：

第一步对需要焊接的壁板进行预处理；

第二步采用二氧化碳气体保护焊机对壁板进行打底焊，其焊接参数为：电压17V至22V，电流90A至120A，焊接速度8cm/min至12cm/min，焊丝伸出长度10mm至30mm，气体流量18L/min至25L/min，焊接厚度5mm至7mm；

第三步采用气电立焊机对打底后的壁板进行气电立焊填充盖面的焊接，其焊接参数为：焊接电流300A至420A，焊接电压30V至44V，焊丝伸出长度35mm至45mm，气体流量20L/min至30L/min。

下面是对上述技术方案的进一步优化和/或选择：

上述预处理可以是对需要焊接的壁板进行坡口加工和清洁。

上述壁板组对后的坡口可为V型坡口或X型坡口。

上述壁板组对后的坡口宽度比水冷滑块的成型槽宽度小3mm至4mm。

上述壁板组对后的间隙控制在4mm至5mm，壁板组对后的错边量小于0.5mm。

上述二氧化碳气体保护焊机所用的焊材可采用直径为1.2mm的二氧化碳气体保护焊专用焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，二氧化碳气体保护焊机采用NBC-500型CO₂气体保护焊机。

上述气电立焊机可采用直径为1.6mm的焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，气电立焊机采用DC600电源+VEGA气电立焊机。

上述打底焊或/和立焊的焊缝表面余高可比壁板平面高0mm至2.0mm，焊后错边量小于0.5mm；焊缝宽度比组对坡口每侧增加1mm至2mm，存在断续咬边，但深度不超过0.5mm。

上述罐壁的壁板厚度可为14mm至70mm。

对上述坡口及其两侧可在25mm范围内进行清洁；上述壁板组对后的间隙可控制在4mm至5mm，上述壁板组对后的错边量可小于0.5mm；上述二氧化碳气体保护焊机所用的焊材可采用直径为1.2mm的二氧化碳气体保护焊专用焊丝，二氧化碳气体可采用纯度可大于99.5％的，二氧化碳气体保护焊机可采用NBC-500型CO₂气体保护焊机；上述气电立焊机可采用直径为1.6mm的焊丝，二氧化碳气体可采用纯度可大于99.5％的，气电立焊机可采用DC600电源+VEGA气电立焊机；上述打底焊或/和立焊的焊缝表面余高可比壁板平面高0mm至2.0mm，焊后错边量可小于0.5mm；上述焊缝宽度比组对坡口每侧可增加1mm至2mm，存在断续咬边，但深度不超过0.5mm；上述罐壁的壁板厚度为14mm至70mm；上述罐壁的壁板厚度为14mm至25mm时，壁板组对后的坡口为V型坡口；上述罐壁的壁板厚度为25mm至70mm，壁板组对后的坡口为X型坡口。

本发明大大提高了施工效率、降低了作业成本，比原有手工操作或半自动操作减少将近三分之二的焊接时间，解决了大型浮顶罐倒装施工焊缝背面无法安装水冷垫块的问题，也无需先提升罐体后围板，保证气电立焊机在大型浮顶罐倒装施工中的应用，还提高了焊接质量，焊缝美观。

四、附图说明：

附图1为现有技术的大型浮顶储罐正装立缝气电立焊焊接主视结构示意图，

附图2为附图1中水冷垫块、壁板和水冷滑块等的俯视结构示意图；

附图3为本发明最佳实施例的主视结构示意图，

附图4为附图3中壁板、打底焊和水冷滑块等的俯视结构示意图，

附图5为呈V形坡口的壁板组对后的剖视结构示意图，

附图6为呈X形坡口的壁板组对后的剖视结构示意图，

附图7为呈V形坡口的壁板组对焊接后的剖视结构示意图，

附图8为呈X形坡口的壁板组对焊接后的剖视结构示意图，

附图中的编码分别为：1为焊枪，2为焊丝，3为控制器，4为保护气二氧化碳进入管，5为气电立焊机，6为水冷滑块，7为冷却水进出管，8为焊缝金属，9为打底焊，10为壁板，11为水冷垫块。A为焊接方向，a为壁板组对后的坡口宽度，b为壁板组对后的间隙。

五、具体实施方式：

本发明不受下述实施例的限制，可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合最佳实施例对本发明作进一步论述：

如附图3和4所示，该大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法按下述步骤进行：

第一步对需要焊接的壁板10进行预处理；

第二步采用二氧化碳气体保护焊机对壁板10进行打底焊，其焊接参数为：电压17V至22V或17V或20V或22V，电流90A至120A或90A或105A或120A，焊接速度8cm/min至12cm/min或8cm/min或10cm/min或12cm/min，焊丝伸出长度10mm至30mm或10mm或20mm或30mm，气体流量18L/min至25L/min或18L/min或21L/min或25L/min，焊接厚度5mm至7mm或5mm或6mm或7mm；

第三步采用气电立焊机5对打底后的壁板10进行气电立焊填充盖面的焊接，其焊接参数为：焊接电流300A至420A或300A或360A或420A，焊接电压30V至44V或30V或37V或44V，焊丝伸出长度35mm至45mm或35mm或40mm或45mm，气体流量20L/min至30L/min或20L/min或25L/min或30L/min；这样就用打底焊9代替现有技术中的水冷垫块11，并通过控制上述焊接参数使气电立焊机5能够应用大型浮顶储罐倒装立缝的焊接。

可根据实际需要，对上述大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法作进一步优化或/和改进：

上述预处理可以是对需要焊接的壁板10进行坡口加工和清洁，例如：罐壁的壁板10厚度最好为14mm至70mm或14mm或35mm或50mm至70mm，当罐壁的壁板10厚度为14mm至25mm或14mm或20mm或25mm时，如附图5和7所示，壁板10组对后的坡口最好为V型坡口，打底焊的焊缝表面余高比壁板平面高0mm至2.0mm或0mm或1.0mm或2.0mm，从而确保焊透；当罐壁的壁板10厚度为25mm至70mm或25mm或30mm或50mm或70mm，如附图6和8所示，壁板10组对后的坡口最好为X型坡口；还可是根据实际需要采用现有技术的其它形状的坡口；最好对坡口及其两侧25mm范围内进行清洁，也可按其它现有技术的清洁方式来进行清洁；焊接前的预处理还可采用其它现有技术的焊接预处理操作方法。

为了进一步提高焊接质量，壁板10组对后的坡口宽度a比水冷滑块6的成型槽宽度小3mm至4mm或3mm或4mm，例如：水冷滑块6的成型槽宽度为24mm，壁板10组对后的坡口宽度a为20mm至21mm或20mm或21mm；壁板10组对后的间隙b控制在4mm至5mm或4mm或5mm，壁板10组对后的错边量小于0.5mm；二氧化碳气体保护焊机所用的焊材采用直径为1.2mm的二氧化碳气体保护焊专用焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，二氧化碳气体保护焊机采用NBC-500型CO2气体保护焊机；气电立焊机5采用直径为1.6mm的焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，气电立焊机采用DC600电源+VEGA气电立焊机；打底焊或/和立焊的焊缝表面余高比壁板平面高0mm至2.0mm或0mm或2.0mm，焊后错边量小于0.5mm；焊缝宽度比组对坡口每侧增加1mm至2mm或1mm或2mm，存在断续咬边，但深度不超过0.5mm。

在本发明中，除了上述技术措施外，其它技术措施都可以采用本技术领域中的现有常规技术。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

综上所述，本发明的有益效果如下：

1、本发明大大提高了工作效率、降低了作业成本，可提高自动化程度，可进行半自动打底、全自动填充盖面，且气电立焊一遍即完成填充盖面，焊接层数减少，焊接速度提高，比原有手工操作或半自动操作减少将近三分之二的焊接时间。

2、本发明采用二氧化碳气体保护焊打底，解决了大型浮顶罐倒装施工焊缝背面无法安装水冷垫块的问题，也无需先提升罐体后围板，保证气电立焊机在大型浮顶罐倒装施工中的应用。

3、本发明提高了焊接质量：由于减少了焊接层数，从而降低缺陷出现机率，保证焊接质量稳定可靠；同时，水冷滑块强制成型，焊缝美观。

Claims

1、一种大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于按下述步骤进行：

第一步对需要焊接的壁板进行预处理；

2、根据权利要求1所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于预处理是对需要焊接的壁板进行坡口加工和清洁。

3、根据权利要求2所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于壁板组对后的坡口为V型坡口或X型坡口。

4、根据权利要求3所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于壁板组对后的坡口宽度比水冷滑块的成型槽宽度小3mm至4mm。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于壁板组对后的间隙控制在4mm至5mm，壁板组对后的错边量小于0.5mm。

6、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于二氧化碳气体保护焊机所用的焊材采用直径为1.2mm的二氧化碳气体保护焊专用焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，二氧化碳气体保护焊机采用NBC-500型CO2气体保护焊机。

7、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于气电立焊机采用直径为1.6mm的焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，气电立焊机采用DC600电源+VEGA气电立焊机。

8、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于打底焊或/和立焊的焊缝表面余高比壁板平面高0mm至2.0mm，焊后错边量小于0.5mm；焊缝宽度比组对坡口每侧增加1mm至2mm，存在断续咬边，但深度不超过0.5mm。

9、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于罐壁的壁板厚度为14mm至70mm。

10、根据权利要求1或2或3或4所述的大型浮顶储罐倒装立缝气电立焊焊接方法，其特征在于对坡口及其两侧25mm范围内进行清洁；壁板组对后的间隙控制在4mm至5mm，壁板组对后的错边量小于0.5mm；二氧化碳气体保护焊机所用的焊材采用直径为1.2mm的二氧化碳气体保护焊专用焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，二氧化碳气体保护焊机采用NBC-500型CCO2气体保护焊机；气电立焊机采用直径为1.6mm的焊丝，二氧化碳气体采用纯度大于99.5％的，气电立焊机采用DC600电源+VEGA气电立焊机；打底焊或/和立焊的焊缝表面余高比壁板平面高0mm至2.0mm，焊后错边量小于0.5mm；焊缝宽度比组对坡口每侧增加1mm至2mm，存在断续咬边，但深度不超过0.5mm；罐壁的壁板厚度为14mm至70mm；罐壁的壁板厚度为14mm至25mm时，壁板组对后的坡口为V型坡口；罐壁的壁板厚度为25mm至70mm时，壁板组对后的坡口为X型坡口。