减压塔复合钢板焊接质量控制.pdf

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石油和化工设备
24
2011年第14卷
技交流
减压塔复合钢板焊接质量控制
楼国富
北京燕华工程建设有限公司,北京102502)
[摘要]本文总结了国内某炼油厂1000万吨,/年常减压装置减压塔复合钢板焊接质量控制,通过对焊缝坡口设计,焊接材
料、焊接方法及焊接工艺参数的确定,成功克服了复合钢板易引起的焊接缺陷,保证了设备的焊接质量,提高了焊接效
率,为类似设备的焊接施工提供了新的思路。
[关键词]复合钢板;坡口;焊接材籵;焊接工艺;C02焊;质量控制
不锈钢复合钢板由两种不同性质的钢材通塔塔体示意图,塔体材料16MnR(基层)+0Cr13
过治金结合的方式形成,在焊接中既要保证基层(复合层),设备采用工厂预制成片,现场地面
的焊接结构强度,又要保证复合层满足耐腐蚀性筒节组对,空中安装成塔的制造方式,施工中通
能。由于基层和复层化学成份、物理特性差异很过对焊缝坡口的设计,焊接材料的选择,焊接方
大,焊接完成后在焊缝及热影响区易产生较大的法及焊接工艺参数的确定,成功地消除了复合钢
焊接残余应力,熔合区易产生淬硬组织,加之两板易引起的焊接缺陷,避免了CO2气体保护焊易产
种材料发生相互迁移,削弱了各自的组织性能。生的合金元素烧损、气孔、飞溅等问题,保证了
图1为国内某炼油厂1000万吨/年常减压装置减压设备焊接质量,提高了焊接效率。
n+N
+寸88
+
+oN
寸0份
53085
图1减压塔塔体示意图
1原材料质量控制
进行切割或磨光时必须控制铁屑流向,不得使铁
材料进厂后,检查复合钢板及焊接材料的产屑直接喷向复合层。滚圆时,滚板机上辊表面釆
品合格证,各项性能指标应符合相应的标准规范用保护膜粘贴。塔体安装组对时,内脚手架与塔
要求,对复合钢板逐张进行外观检查,表面不得内壁可能接触的部位包扎隔离物,脚手架操作层
有气孔、裂缝、夹层等缺陷,焊丝表面油、锈及应满铺,表面铺设耐火石棉板。根据施工地大气
拔丝时的润滑剂要清理干浄,焊条、焊剂按规定环境情况及施工周期,对复合板表面涂刷防锈可
进行烘干并保温,焊接用的CO2气体纯度不低于焊涂料,以消除大气及施工中铁离子对复合层的
99.5%,含水量不大于0.005%。
污染
复合钢板应存放在规定区域,板间垫设木方
或橡胶皮,复合层表面不得与碳钢或低合金钢接作者简介:楼国富(1963-),男,淅江宁波人,本科学历,エ
触。切割复合层时采用专用不锈钢砂轮,对复层程师,长期从事化工设备设计、制造及设备管理工作
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第8期
楼国富减压塔复合钢板焊接质量控制
2预制弧板质量控制
~2mm,厚度34+3mm为1.5~2mm,厚度50+3mm
由于现场筒节成型后无条件进行校圆,因为2~-2.5mm,以保证塔体的安装误差符合设计和规
此,滚圆时板头适当成2~3mm的负棱角,保证范要求。
成型后棱角尺寸符合标准规范的要求,滚圆后的3焊接工艺质量控制
壁板放置在弧度与之匹配的胎具上,并与胎具
3.1坡口设计
起运往现场,防止弧板变形,封头、球型过渡段
弧板出厂时应预拼装,合格后在各弧板上编上安
坡口设计应考虑填充金属少,熔合比小,便
装顺序号。坡口边复合层加工采用机械加工,基
于操作等原则,在基层焊接时不能将焊接材料混
层采用半自动火焰切割,基层切割时复层应置于入到复合层,同时不能减薄基层结构,影响基层
下位,加工后的坡口表面应平整,不得有裂缝、
的强度,图2、图3分别是基层焊接方式为SAW和
分层及氧化皮等缺陷。考虑到焊接收缩量,对SMAW时的坡口形式,具有在焊接时便于观察、
不同厚度弧板的第一道焊缝的收缩量进行了检掌握,根部焊缝易熔合(SAW焊),焊接变形
测測,确定厚度20+3mm钢板的每道焊缝收缩量为
小,成型后焊接接头结构均匀的特点。
上位
3/2-2
B/2-2/2
55
20°
20°
0.5
O.5
图2SA坡□形式
图3SMAW坡口形式
3.2基层焊接
对于10800段环焊缝采用SAW焊,其余部位焊缝及中10800段空中安装环焊缝采用SMAW焊,焊接
工艺参数如表1。
表1焊接工艺参数
焊接电流
焊接方法
焊接材料
电源极性电流(A)电压范?(v)焊接速度(cn/min)「线能量(kJ/cem)
SMAW
J507中3.2中4.0「直流反接「110~160
22~26
4.2~11,4
40
SAW
CHR-S中3.2CHF7lH」直流反接「450~480
26
40~50
20
FCAW(横焊)
FW-309L小1.2
直流反接130~170
CAW(立焊)TX39L1,2」直流反接「125~15020~-24
5.0~7.0
40
弧板组对时以复合层为基准,错边量不大于缝焊在基层上,焊缝厚度8mm,长度30mm,间隔
lmm,组对的工卡具焊在基层上,去掉工卡具时500mm,按正式焊接工艺进行焊接。清根位置选在
要防止损伤基层金属,焊接处打轡光滑。定位焊基层侧,有利于清根时避免飞溅,伤害复合层。