立式储罐倒装法

立式储罐倒装法横缝埋弧自动焊接新技术

2006-11-26 20:42:08 作者：jql来源：

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立式储罐倒装法横缝埋弧自动焊接新技术

吉林省吉林化建特种结构有限责任公司工艺处（132021）孙景荣

埋弧自动焊适用于中厚板对接、角接、搭接等腰三角形各种接头形式的科位置焊接，它是一种众所周知的常用焊接方法。具有焊缝成形美观、质量可靠、探伤合格率高、劳动强度低和生产效率高等优点，可对板厚8-18mm以下的接头实现不开坡口一次焊透成形，因此在焊接工程中得到广泛应用。

但是，埋弧自动焊用于其他位置时，由于熔池要用焊剂敷埋，焊接熔池温度高，铁水容易下垂等因素的限制，所以应用极少。

目前，国内研制成功的横缝埋弧自动焊机，已在胜利油田二建、大庆油建等施工单位应用，经两年多在立式储罐“倒装法”施工中使用，效果很好。故推荐给广大读者，以利于该技术的推广应用。

1、“倒装法”简介

立式大型储罐，一般指在φ5m以上，最大时可达φ40-φ50m,最大高度要有几十米。对于这类大型储罐的制造、安装，由于运输困难，所以大都要在现场安装制造。其制造方法有正装法、倒装法和现场预制后整体吊装等几种。正装法是在储罐的地上基础开始制造，每组装一节，由于罐增高，就要塔上一层脚手架，登高作业，危险性较大；而倒装法（见图1）则是在地面上施工，先罐顶开始，每装好一节，用吊车（或其他方法）将罐吊起到下一节的高度，再装配下一节。这种装配方法具有施工方便、进度快、生产安全等优点，因此，被广大施工单位所采用。

2、横缝埋弧自动焊设备

在大型立式储罐类倒装法施工中，焊接量较大的就是每节筒体的环向横焊缝。由于是在野外施工，很难实现自动化生产，因此多年来一直是利用手工电弧焊法焊接。目前，由中国石油天然气集团公司工程技术研究院研制成功的AGW-Ⅱ型横缝埋弧自动焊机，实现了横向环焊缝的埋弧自动焊接。这种设备由焊接整流电源、控制箱、导轨、焊接主机及联接电缆等组成，其结构见图2。

这种焊机特别适用于倒装法施工的圆筒型储罐横缝焊接，罐体直径一般应大于5m,板幅（筒体每节高度）可在1.0-2.2范围内调节，板厚要大于6mm。焊机的最大特点是操作简单、容易掌握，焊接质量好，效率高，焊机全部采用国产元件和材料，制造成本低，维修容易。由于埋弧自动焊接时抗风能力较强，因此适合野外作业。焊机的主要技术数据列于表1。

3、焊接工艺

横向焊接由于焊缝位置与平焊不同，其焊接坡口、焊缝层次等规范参数，都要按其特定的条件做相应的变动，以适应焊接过程的需要。

（1）坡口形式横向焊缝埋弧自动焊接，筒体上侧的坡口要求刨成30°-40°的单边V形。由于首层焊缝需要采用手工电弧焊封底，坡口的钝边要留得小一些，有利于第一层焊透。其坡口形式参见图3。

（2）坡口的制备最好采用机械法刨削，如现场加工有困难，也可以用火焰切割法加工，但要求采用半自动割机，以保证坡口的形状和尺寸准确。

（3）焊缝层次横缝埋弧自动焊宜采用多层多道焊法施焊。首先，焊接打底层，一般要先用手工电弧焊封底。对不要求X射线探伤的，可从环缝的内侧封底，外侧稍加清理，就可进行埋弧焊接。对于重要设备，要求100%X射线探伤时，最好在外侧封底，并在罐体内侧清根封焊，然后再用埋弧自动焊焊接。焊前可通过送丝机头的旋转，调正焊枪角度，一般应为20°-25°的轴向下倾角，纵向倾角为5°-8°，这样以配合焊缝的坡口角度，有利于焊缝的成形。其焊枪位置如图4所示。

焊枪调整好后，还需要调整焊剂托带，一般托带距离焊缝以下在10-15mm的位置上为宜。应避免托带距焊缝太远，给焊剂的输送和回收造成负担。焊接时，焊丝的伸出长度应在20mm左右，焊缝的层次可参考图5，其焊接规范见表2。

4、焊接质量检验

（1）外观焊缝经外观检验均符合GB150-2000标准规定，没有咬边下垂现象，外观质量很好。

（2）X射线探伤焊缝按JB-4730标准，进行100%X射线探伤Ⅰ级片占60%，其余为Ⅱ级片。焊缝的内部质量优良。

（3）焊接产品试板做力学性能检查，其结果强度、韧性及塑性均优于手工电弧焊缝。

5、结语

大型立式储罐横向环焊颖，采用AGW-Ⅱ型埋弧焊机实现埋弧自动焊接，是焊接技术的一项重大革命。该机全部采用了国产元器件制造，成本低，实用性强，值得在焊接施工中推广应用。