对转化炉炉墙钢结构焊接收缩变形的控制.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第30卷第4J9J石油化工建设VO1．3ONO．4PetroleumandCfie~mica1ConstructionAug．200820088JJ转化炉炉墙钢结构焊接收缩变形的控制李登发(中国石化集团第四建设公司，天津300400)摘要在炼油化工装置中常采用的箱形管式加热炉的辐射室结构比较大，预制安装工作均为在现场组焊成片状结构或框状结构后进行组合吊装，因此对炉体钢结构的尺寸、质量要求严格，而控制其焊接收缩变形对保证其

2、几何尺寸是非常重要的。本文结合工程实例中的化工装置转化炉箱形结构的现场预制过程，就大型片状钢结构的变形控制经验和体会加以分析和总结，以期与行业内的同行互相探讨。关键词转化炉结构焊接变形控制施工标准中图分类号TG4文献标识码B文章编号1672-9323(2008)04-0028-031前言在该炉安装中，采用了地面组焊成片状和框状结箱形管式加热炉具有双面辐射、热效率高的优点，构后，再进行吊装组合的施工方法，即把辐射室侧墙和在炼油化工装置中，常被设计选用。如乙烯装置的管式端墙各成两片，炉底和炉顶各成一片，炉顶

3、小室组焊成裂解炉，制氢装置的转化炉，CO装置的转化炉等均为框状的六片一框形式进行安装，片状结构的炉壳侧墙箱形结构。这种加热炉的辐射室结构都比较大，鉴于形是由4根H300x400的H型钢柱，I25横梁及托砖梁，体结构特点，预制安装工作均为在现场组焊成片状结托砖板，扁钢加劲筋，炉墙板和剪刀支撑等构成，结构构或框状结构后进行组合吊装。由于炉内隔热耐火结形成及尺寸如图2。所有横梁、托砖梁与立柱均为对接构是由隔热耐火砖砌筑而成，因此炉体钢结构的比例插焊，每个托砖梁上又焊有5=8mm，不锈钢材质的尺寸质量要求严格，

4、这种炉体结构在组对焊接中，控制托砖板，而两托砖梁之间的炉墙板与立柱和托砖板又其焊接收缩变形对保证几何尺寸是非常重要的。本文均为满焊。结合某化工厂醋酸工程CO装置中蒸汽转化炉H-4301主体钢结构转化炉辐射室钢结构施工实际，就焊接收缩变形的控制做一介绍。2辐射室钢结构转化炉由辐射室钢结构、平台、梯子、转化管、燃烧器及衬里等部件组成。其外形尺寸为：14300*l1970"27060，金属总重(不包括附件及炉管)约为260t炉体，钢结构则由炉端墙、侧墙、炉底、炉顶部防雨小室组成(如图1所示)。图2片状结构的炉

5、壳侧墙图示3焊接中出现的问题结构焊接中发生收缩和变形是不可避免的，根据结构的特点，对焊接中可能出现的问题进行预先分析，采取必要预防措施，可以看出，三跨横梁均为插焊，横梁与立柱之间的焊缝焊完以后，势必产生对接焊缝的横向收缩，而横梁两端的立柱是无刚性固定的自由状态，这就会使得立柱发生位移而使柱间距离变小。另外从立柱的断面上看，立柱上的所有焊缝位置对Y—Y轴是对称布置的，而对X—X轴则不对称，X轴下侧焊缝图1炉顶部防雨小室图示欢迎访f．-l：《中国化工建设网》WWW．cccenr．org35维普资讯http:

6、//www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.comP一Chemic化alC工ons建truc设tion2O08年30琶第4j9J很少，属焊缝不对称布置结构。焊后，插焊焊缝横向收垫块，而中间两根立柱要比两边立柱适当垫高些，最高缩而炉墙板焊缝纵向收缩，取终引起整个立柱Y—Y轴点高出约20mm，使整片结构呈上凸的反变形。上单侧长度变短，而发生向下(组焊时墙板内表面朝上)弯曲变形，X—X轴方向只是横向缩短，不会弯曲。0一，同理，炉墙板与托砖梁焊完以后，会导致托砖梁在X—一X轴和Y—Y轴两个方向的

7、弯曲朝向立柱底方向。如果0⋯；，钧该片状结构焊接中不采取任何预防措施，那么焊后，立柱和托砖梁的变形叠加在一起，而使得整个结构呈向下凹“锅”状的变形，影响整个炉体外观质量。图3立柱水平摆放视图4控制焊接收缩变形的措施4．4采用刚性固定法针对上述焊接会出现的问题，为了减少和防止焊在焊接梁及剪刀支撑之前，把立柱底座板位置用接收缩和变形，在片状结构的组对及焊接过程中，采取钢管互相支撑在一起，使其处在刚性固定状态下焊接，了以下措施。可减少收缩变形量。4．1放大立柱间距，补偿焊接收缩托砖梁与托砖板在平台上焊接，把两

8、个托砖梁紧在立柱找平与找方中，对立柱间距予以适当的放紧靠在一起，并将其刚性固定在平台上，减少了焊接变大，放大尺寸按壁厚6=8mm对接焊缝横向收缩和6形。=6mm角焊缝纵向收缩的近似值考虑，每个插焊点横4．5采取合理的焊接顺序向约收缩1．4ram、一跨约收缩2．8ram。每米角焊缝收在进行横梁、扁梁加劲筋焊接中，顺序是由中间一缩0．2ram，则长为l2m的墙板角焊约收2．4ram，那跨中间一根梁向四周逐渐扩展施焊的，先焊接粱与柱么，每跨立柱间