关于大型薄壁球罐组装及焊接变形的控制措施

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第30卷第5期石油工程建设★★★★蒋受林，杜志明，王能干(中国石油天然气第六建设公司，广西桂林541004)摘要：大型薄壁球罐组装及焊接变形的控制是保证球罐施工质量的关键，文章从球罐半成品、球罐组装及焊接工艺三方面介绍了控制球罐组装及焊接变形的措施。在大连石化4台4000m球罐施工中，采取这些措施，加快了工程进度、确保了施工质量，取得了良好的效果。关键词：大型薄壁球罐；组装；焊接变形；控制措施中图分类号：TE972．1文献标识码：B文章编号：1001—2206(2004)05—0027—0

2、3大连石化分公司350万t／a催化裂化装置液化专人到制造厂家进行验收。一方面制造厂检测手气罐区有4台4000m液化石油气四带混合式球罐段、器具比较齐全，测量精度较高；另一方面对(位号G9一Gl2)，每台球罐由62块球壳板组成，于检测的不合格品可及时处理。赤道带板、上温带板各24块，南、北极带为足球(3)加强对球壳板周边几何尺寸、形状检查。瓣式各7块板，支柱共l2根。其中最大球壳板长因为球壳板周边的成型状况对组焊质量影响较大，l0．1m、宽3．05m。而球壳板其他部位的翘曲度微量超标对组装影响球罐的主要技术参数：设计内径为19700较小，

3、球壳板尺寸大、壁薄，具有一定的弹性，nun，设计压力为0．79blPa，设计温度为50cI=，材在组装时，依靠弹性可以达到组装要求。质为16blnR，壁厚为26—29mm。与同类型的球1．2带支柱赤道板的制造控制措施罐相比，该球壳板具有板壁薄、单片面积大、刚由于球罐支柱直径达D600mm，赤道板厚为性差、工期紧等特点。为了减小球罐在现场组装29mm，通过理论分析，在赤道板上焊接D600nun中的焊接变形，应采取合理的措施控制以下几个支柱，极易发生曲率超标现象。为了较好控制变环节的制造和施工质量。形，确保球壳板曲率合格，采取以下措施：1控

4、制半成品的质量(1)在组焊支柱位置首先使赤道板产生预变羊羊￥凳羊羊凳1．1球壳板的验收形，以补偿焊接过程中的变形量，保证焊接后其按照GB12337—98标准要求，球罐组焊前应复曲率符合要求。验球壳板的曲率、几何尺寸、球壳板及坡口表面(2)严格控制焊接热量输入，采用对称分段质量。球壳板板壁薄、单片面积大、刚性差，而退焊法，以减少焊接变形。且在现场复验球壳板的几何尺寸(各方向的弦长(3)设计专用防变形胎具，并在胎具上施焊。等)也较困难。针对这些情况，我们在制造厂所(4)球壳板与支柱焊接后，连同胎具一起进在地加强了对球壳板质量的验收及控制。行

5、消除应力热处理，冷却后再拆除。(1)除按标准要求测量球壳板曲率外，球壳l-3球壳板的运输板几何尺寸验收应以弧长检测代替原来的弦长检因球壳板壁薄、单片面积大、刚性差，为了测，以避免焊缝间隙不均匀。安装实践表明，即防止在运输中出现较大的变形，在包装运输中要使个别球壳板弦长超标(曲率超标)，但因其具做到：有较大的弹性，在组装时可通过调整达到标准要(1)做专用的胎具，一方面可以用于球壳板求。的运输，另一方面还可以用于现场球壳板的存放。(2)鉴于此球壳板现场验收难度大，我们派(2)每个胎具上最多放置2块球壳板，而且维普资讯http://www.c

6、qvip.com石油工程建设2004年l0月放置时板与板之间须用柔性物体加以隔离。于35mm，间距为300inin，靠近丁字口处的定位2控制球罐组装质量焊缝长度要适当加长，应不小于100mm。2．1球罐赤道带的组装(2)安排6～8名焊工同时对称进行球罐定位球罐赤道带的组装是一道关键工序，必须严焊接，以减少焊接应力与变形。纵缝定位焊接时，格控制好其组装质量，采取以下措施：应从中间向两边进行；环缝定位焊接时，焊工要(1)因球壳板壁薄、单片面积大、刚性差，均匀分布并由左向右进行。所以在吊装时采用2台吊车抬吊，防止在吊装时3．2球罐焊接顺序出现

7、变形。(1)先焊接纵向焊缝，后焊环向焊缝。(2)在吊装带支柱的赤道板时，要尽可能找(2)先焊赤道带，后焊温带、极板。准径向与周向就位位置、径向与周向铅垂度。(3)先焊接大坡口面焊缝，后焊接小坡口面(3)在插入不带支柱的赤道板前，要控制调焊缝。整好其相邻带支柱赤道板间上下端的距离。(4)焊工均匀分布，并同步焊接。(4)利用带手拉葫芦的拖拉绳和拉杆等机具，(5)球壳板焊缝第一层焊道要采用分段退步调整好最后一块不带支柱的赤道板的就位位置，法焊接。保证顺利组装成带。3．3控制角变形的方法(5)组装成带后，先粗略调整对口间隙、错焊接角变形的产生会

8、形成应力集中。当球罐边量，在保证每条焊缝都能满足组对质量要求和受内压时，此区域产生较大弯曲应力，它与操作避免强力组装的情况下，再进一步调整每条焊缝，时的薄膜应力叠加起来对球罐的安全运行不利。以保证对口间隙、