对大型lng储罐壁板焊接技术解决方案

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1、学兔兔www.xuetutu.com工程技术IE&cTechnologyLNG韩福君中国天辰工程有限公司天津300400摘要结合珠海LNG项目16万m低温储罐的建造，在分析储罐壁板9％Ni钢的化学成分、力学性能及焊接性能的基础上，重点介绍了埋弧自动焊和手工电弧焊在储罐壁板9％Ni钢焊接施工中的应用，包括焊接坡口的设计、焊接材料的选择、焊接工艺参数的确定及焊接施工的注意事项，通过关键工序的具体实践，对储罐壁板9％Ni钢焊接过程的主要技术措施及相应的焊接工艺特点进行了认真的分析与研究，为以后同类材质的低温钢焊接施工提供了宝贵的经验，具有重要的实用

2、参考价值。关键词LNG储罐壁板9Ni钢焊接工艺埋弧自动焊手工电弧焊中图分类号TE821文献标识码B文章编号1672—9323(2014)01～0057—04LNG(LiquefiedNaturalGas)，即液化天然气的英文缩写。成，现场组焊，焊接接头形式为开坡口的对接接头；内罐壁板环目前世界上建造LNG储罐的越来越多，9％Ni钢已经是国际上缝焊接时，为了提高焊接效率，采用埋弧自动焊(SAW)完成，焊LNG储罐广泛使用的钢种，然而9％Ni钢的焊接是低温储罐建接接头形式也是开坡口的对接接头形式。同时，焊接工艺评定试造的难点，同时也是安装技术领域

3、的难题。验也分为手工电弧焊和埋弧自动焊进行。我公司承建的珠海LNG一期项目为3台16万mLNG低2．29O~Ni钢材料温储罐，内罐壁板的材质型号为EN-10028—4规定的X7Ni9低内罐的直径为80m，高度为34．9m，罐壁板共有10层，各层温钢板(9％Ni钢)。通过分析X7Ni9钢的特点，制定了合理的焊厚度不相同，罐壁板的厚度自下而上越来越小，最大为接工艺，确保了16万mLNG储罐的施工进度与焊接质量，为24．4ram，最小为10ram。按照设计要求以及9％Ni钢板化学成LNG储罐壁板焊接施工积累了经验。分和力学性能在制作焊接工艺评定试验

4、时所用钢板的厚度为24．4ram和10ram，其化学成分和力学性能见表1、表2所示。19％Ni钢的特点表19Ni钢板的化学成分％o9％Ni钢属耐低温合金钢，与普通碳钢相比，9％Ni钢在低温状态下具有抗冲击性能强、低温韧性好的特点，其在一165℃乃至一l96℃低温下具有很好的强度和韧性，可焊接性优于一般高强度钢，目前，该材料已作为LNG用钢被世界各国普遍采用。为表29Ni钢板的力学性能了获得良好的低温性能，9％Ni钢需要通过化学成分的最佳搭配以及热处理方法来控制材料的组织，特别是硫、磷含量应严格控制。磷会增加9％Ni钢回火脆性的敏感性；另外硅和

5、钼元素控制在一定低的含量也会促进9％Ni钢的低温韧性。2．3焊材的选择2焊接工艺制定LNG内罐壁板的焊接质量是整个低温储罐的关键，9％Ni2．1焊接工艺方式的选择钢的焊接质量将决定整个工程质量。由于LNG储罐的容积大，焊接工作量也比较大。在内罐壁9％Ni钢的焊接技术含量极高，焊接难度大，该种钢在焊接板立缝焊接时，为了较好的操作，采用手工电弧焊(SMAw)来完冶金反应和热循环的作用下，其组织和成分会发生改变，产生脆石油化工建设2o14，01J57学兔兔www.xuetutu.comE＆CTechnologyl工程技术性相，低温性能下降，冷、热裂

6、纹倾向增大，所以在选择9％Ni钢根据设计文件及相关国际标准所规定的试验要求，按照拟的焊材时一般都采用焊后能获得稳定低温韧性的镍基合金作为定的焊接程序，测定焊接接头是否具备所要求的性能，主要是通焊接材料。尽管现在已研制出与母材成分相同的焊材，但是9％过力学性能试验判断该工艺是否满足技术要求。为了验证LNGNi钢用焊接材料仍然以高Ni合金为主。9％Ni钢焊材的选择一内罐壁板实施焊接的埋弧自动焊及手工电弧焊工艺是否满足技般应考虑以下几个问题：术要求，按照内罐壁板的实际厚度及坡口形式，分别对不同板厚2．3．1低温韧性及焊接位置进行焊接工艺评定试验。现

7、场产品试板的厚度分别9％Ni钢主要用来建造低温设备，焊缝要在低温下工作，在为24．4ram与10ram，试板厚度24．4mm的评定厚度范围为选择焊接材料时，一定要考虑焊缝的低温韧性问题。16～48．8ram，而试板厚度10mm的评定厚度范围为10～2。3．2热膨胀20mm，覆盖内罐壁板所有厚度。壁板(产品试板)的坡口形式见9％Ni钢的线膨胀系数较大。在20~C到一196℃之间，线膨图1所示。胀系数为8．05×10／℃。为了降低焊接接头的焊接残余应力，在选择焊接材料时，焊缝金属的热膨胀系数应尽可能地接近9％Ni钢的热膨胀系数。2．3．3电弧磁偏

8、吹由于9％Ni钢是一种强磁性材料，易于出现磁偏吹现象。因此，尽量选用适应交流电源施焊的焊条或焊丝焊剂。9％Ni钢在焊接中常用的焊接材料有4种，即w(Ni)=11％的