试述大型储罐建设中焊接自动化技术应用

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1、试述大型储罐建设中焊接自动化技术应用　　摘要：随着现代工业的发展以及科学技术水平的提高，大型储罐被广泛应用到石油化工领域之中，大型储罐建在建设过程中，所使用的材料多是碳钢和低合金钢，采用的焊接方法一般都是手工焊，存在很多弊病。本文中以实际工程为例，探讨一下自动焊接技术在建设过程中的应用情况，以提高建设质量和工作效率。关键词：大型储罐；焊接；立焊；工艺中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：采用自动化技术进行储罐焊接，可以有效的保证施工质量，降低投资成本，提高工作效率，可以减少因为人工的原因造成的缺陷，在今后的生产中应大力推广。1大型储罐建设

2、概况某化工企业建设30万t/a醋酸乙酯项目的5台不锈钢常压储罐，其中2台为10000m3醋酸储罐，3台为5000m3醋酸乙酯储罐。储罐组装采用液压提升倒装法施工。储罐底板及壁板横（环）缝焊接采用埋弧自动焊；储罐壁板立（纵）缝采用CO2自动立焊焊接。1.1储罐部分主要技术参数（见表1、表2）表110000m3内浮顶醋酸储罐6表25000m2内浮顶醋酸乙脂储罐1.2母材、焊接材料及方法（1）母材材质：0Cr18Ni9；（2）壁板坡口形式主要是V与X型，与其它储罐基本相同；（3）焊接材料及焊接方法（见表3）。表3焊接材料和焊接方法2底板焊接2.1焊接

3、前首先检查组装质量清除坡口及坡口两侧20mm范围内的污染物，并应充分干燥。根据施工方案进行定位焊及工卡具的焊接，由合格焊工进行焊接。每段定位焊缝的长度对于底板只需点焊即可，底板其它部分用工卡具临时固定，埋弧焊自动底板焊接顺序如下图1。图1埋弧焊自动底板焊接顺序2.2选择合适焊接工艺参数及焊接顺序6保证焊接质量的关键是选择合适焊接工艺参数及焊接顺序。首先根据底板实际情况来安排版图并由外而内进行铺设。焊接时严格按照焊接工艺参数及焊接顺序，原则上是对称均布，从中间向外，分段退焊。从中幅板的横向短焊缝先开始焊接，后焊中幅板的纵向长焊缝。长焊缝由中心向外

4、对称均布，由2台平/角自动焊机采用分段倒退法由中心向外进行焊接。如采用一般焊条电弧焊，分段退焊长度以1.5～2m为宜；而埋弧自动焊，分段退焊长度以3～5m左右为佳。焊接参数应基本一致，以减小焊接变形，必要时可采用刚性固定法来控制变形。如在10000m3储罐焊接时由于底板厚度为8mm，焊接二道，电流为300～320A；电压为28～30V；焊接速度为1.0～1.4(备注:1.2的速度为800mm/min）；而5000m3储罐焊接时由于底板厚度为6mm，直接焊一道即可，电流、电压与10000m3焊接参数较为接近，速度放慢，以保证焊缝宽度与高度。由于不

5、锈钢对于焊接线能量要求比较严格，一般情况下埋弧自动焊电流大，但我们通过控制焊接速度与焊接电流的关系，完全可以把焊接线能量控制在合适范围内。实践证明，采取合理的工艺措施后，底板变形控制非常好，焊缝成型美观，如图2。储罐底板焊完后，对五台储罐（五台不锈钢储罐底板焊缝长度共为2150m）其局部凹凸变形量检查共为：554个点，最大值为25mm（规范规定为不大于50mm），完全符合设计及规范要求。充水试验前后对焊缝两次真空试验、两次渗透检测均全部合格,合格率达到100%。3罐壁立（纵）向焊缝焊接的焊接6目前不锈钢储罐施工在立焊位置施焊一般采用焊条电弧焊，

6、而气电立焊一次成型能用于碳钢储罐但不适用于不锈钢储罐。由于人工焊接对焊工技能要求相对较高，而且焊接质量不够稳定，我们在立焊时大胆采用了CO2气体保护焊，自下向上自动焊接。在焊接时我们利用自动焊的特点，考虑到不锈钢材质对线能量的要求，选择了合适的焊接参数，采用了分层焊接来控制焊接时的热输入，既大大提高了焊接速度，也能保证焊接质量。罐壁的焊接，首先焊立（纵）向焊缝，后焊环（横）向焊缝。当焊完相邻两圈壁板的立（纵）向焊缝后，再焊环（横）向焊缝。立（纵）缝对口采用工卡具，对口间隙控制在3～4mm左右，内侧用空心铜板铺设，空心铜板采用U型卡具固定后注满循

7、环冷却水，既保证焊缝反面成型，又能起到防止变形作用。为了保证焊接设备的行走,对于倒装储罐在罐壁焊接时必须先进行自动焊轨道铺设，见图3。图3焊接轨道示意图用长度为2000mm的14槽钢，每隔1000mm左右，在整个圆周内均布，为横、立缝自动焊机轨道架设做基础。伸出储罐基础部分的槽钢下部用角钢支撑。槽钢与底板接触部分用不锈钢垫板衬垫，误差控制在±2mm以内。轨道的水平误差大小将直接影响自动焊的焊接质量。64罐壁横（环）向焊缝的焊接横（环）向焊缝焊接采用埋弧自动焊。当立（纵）向焊缝焊接完成后，上下两圈圈壁板组装，垂直度允许偏差不大于3mm，相邻两壁板

8、上口水平允许偏差2mm以内，焊缝间隙在2～3mm之间，其目的是保证埋弧自动焊反面焊透成型。焊接前在储罐内侧焊缝处进行焊剂铺设，在两圈相邻圈板的下面一圈