不锈复合钢板塔器制造质量控制新工艺.pdf

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复合朝板塔器制造质量擅制新工艺
中石油第二建设公司(730060
李奋昆墓仁社吴文军张文オ
【摘要】在石油化工生产中,很多装置广泛使用不锈复合钢板制作塔器。探讨了不锈复合钢
板塔器制造的特殊性和制造要点,对提高制造质量有一定参考价值
关键词复合钢板塔器制造质量控制
New Q C Procedures for Manufacture of Low Carbon
Steel-stainless Steel Composed Shell Tower
Abstract Towers which are made of Low carbon steel-stainless steel are widly used in the process equipment of
petrochemical industry. The main points of manufacturing processes are discussed in this paper. It is very important
for the quality control
Keywords composed shell, tower, manufacture, quality, contro
中图分类号:TP文献标识码:A
在石油化T生产中,随着原油硫含量逐渐增子和硫化物的记号笔;④筒节板的摆放如复层朝
加,对塔器的抗腐蚀要求也在不断提高。为了降低下,其下面应垫方木块;反之,其上面应覆盖橡
制造成本,在很多装置中广泛使用了不锈复合钢板胶板;⑤施焊前,复层側坡口两侧100mm范围
制作的塔器
内分别涂上白垩粉用以防止金属飞溅物沾污复合
不锈复合钢板是由不锈钢复层和碳钢或低合金层;严禁在复合层侧用火焰加热
钢基层轧制或爆炸复合而成的双层金属,其强度主1.2复合钢板压弯回弹量的确定
要由基层承受,而复层不仅要保证工艺性能,而且
为提高材料的利用率,在塔体筒节卷圆前需用
要具有良好的耐腐蚀性能。用不锈复合钢板制造预弯模对其进行预弯和压制,以节省卷圆带料头材
塔器有以下特点:①既节省投资,又能保证塔器制料的用量。通常单层钢板压弯凸模半径r按下式
造质量;②由于基层和复层金属的屈服强度不同,计算[。
对钢板预弯模具要求较高;③由于基层和复层膨胀
r=L1/r+3の、/(tE)]1
系数不同,焊接时产生裂纹的倾向很大,过渡层焊式中:r为工件内半径;t为工件厚度;E为工件
接I艺较特殊;④翻板和筒节圆度的控制需要专门材料的弹性模量;の,为工.件材料的屈服强度。
的工装工具;⑤因筒体圆度、纵缝棱角度、人为误
不锈复合钢板基层与复层的弹性模量相差不
差以及组成环缝的两端筒体的周长差等因素的影响,大,但其屈服强度相差较大。因此以基层与复层复
在制造过程中允许的环缝对口错边量较难控制。所合后的相对屈服强度作为修正值,然后设计模具。
以不锈复合钢板焊接时采用基层、过渡层和复层焊相对屈服强度按下式计算。
接3个工序时使纵缝棱角度的控制有一定难度。
(2)
由于制造过程中存在以上难点,制造工艺和工式中:体为复合钢板相对屈服强度值;σ,の分别
装的准确性和易操作性十分重要。
为基层材料与复层材料的屈服强度,MPa;s,s复
分別为基层及复合层的厚度,mm。
制造
3过渡层焊接
复层保护
由于复合钢板2层金属的膨胀系数不同,即
在塔器制造过程中,为保护不锈钢层的耐蚀使均匀加热,也会产生很大的热应力,所以产生
性能,必须避免不锈复合钢板被灰尘和铁离子等裂纹的倾向很大。为防止复层焊后铬镍元素的稀
污染及磕、碰、划伤。因此在制造过程中必须遵释,过渡层焊条的铬、镍含量应该高于复层。实
守以下原则:①要设有专门的制造场地,且要求践证明,A302和A307焊条较A402和A407焊
制造场地清洁;②与复合钢板接触的夹具、撬条具有较高的抗裂性能。因为后者虽然含镍量较
具、吊具和机具均应采取保护措施,使其不致划高,但焊缝金属为纯奥氏体组织,抗热裂性能较
伤和污染复层表面;③复层侧划线需用不含氯粒差。过渡层焊接焊条见表1。
《新技术新工艺》?热加工工艺技术与装备2005年第9期
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表1复合钢板过渡层焊接常用焊条
5环缝错边量和纵缝棱角度的控制
复合钢
常用焊条牌号
1)环缝错边量的控制组成环口的两段筒节
r13+Q235
的周长差是决定环缝错边量大小的重要因素。所以
00 CR17NI12M02-20R
] Crl8ni9ti-16mn
对于塔器主体应当采用相同的下料方法及相同的制
0Cr13+16Mn
造工艺,以较好地控制周长差,从而控制错边量。
0 CR18NIL2M02-+Q235
中小型塔器的封头采用一次压制成形,因为封
1CRI8NI9T1--Q235
A302
头采用热压成型和筒节采用热切割,封头与筒节计
OCRI8NI12MO2T1-16MN
A312
算出的周长和实际加工出的周长会有一定差距,可
焊接过渡层时产生的缺陷会引起局部应力集
能造成较大错边量。为此,在封头制造期间往往将
中,也会诱发焊后热裂纹的产生
相邻的一节或几节筒节纵缝暂不组焊,周向留余
1)过渡层焊接时,由于电磁備吹严重,容易产量,而塔器的其他筒节正常制造。留余量的筒节,
生夹渣和气孔。其原因是过渡层焊道产生了密度不在筒节周长确定后,将均匀分担周长引起的错边
均的磁力线,特别是焊道两端,磁偏吹现象更为严量,从而达到控制错边量的目的。通常按式(3)
重?对此采取以下预防描施:①改変运条方向、从确定暂不组焊的筒节下料长度。
焊缝端部向中间施焊;②选用性能好的交流电焊机,
In =(c/+0)+mat-mat- ms
改变接线位置或压低电弧等以减少磁偏吹
+(4+1-40)H/(n
(3)
2)复层侧焊缝清根不仔细可产生缺陷。因此
式中:l为从封头c向相邻筒节起第H节筒节下
要仔细清根。
料周长,H≤n;l。为封头内周长,δ为筒节名义
1.4组对工装制作
壁厚,mm;Ar为焊缝收缩余量,取2.5~3mm;
在塔体制造过程中,长9m、宽1.8m的复合
为滚圆伸长量?,Al=krお(1+6/D),k为卷
钢板要经常起吊和翻身。由于复合层表面需要仔细值系数;D,第K节筒节内径,m为单节筒体拼板
保护,且表而又很光滑,这就要求起吊和翻身夹具内径,s为焊缝对口间隙;n为暂不组焊的筒节的
既要能起保护作用,又要能有效地防止身时工件总数。
滑脱。为此专门设计了一套专用夹具,结构见图1。
对于封头采用分片组焊的大型塔器,封头与相
夹体压紧螺栓
防滑拉杆
邻简节环缝错边量的控制,仍然要求二者的周长保
持一致,而关键是控制好封头成形后的周长,封头
盒钢板
下料周长由下式计算。
1+m△t+
夹
复合钢板
式中:1为封头下料周长尺寸,41为与封头相临筒
节的中径展开实际周长;m为分片数量;△c为热
图1组对夹具结构
由于筒节刚性差,塔壁开孔多且开孔方位复
切割周向收缩量,△t为焊位收缩余