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LNG储罐的焊接方法及要求

201910-1708:49:05

LNG储罐无论是罐体的结构类型、施工材料还是施工工艺,对于国内施工企业都是全新的。9%Ni钢的焊接是内罐建造的难点,为国际安装技术领域难题,其施工技术在国际上也仅有少数几家公司掌握。但随着国内广东大鹏LNG、福建LNG项目的相继完工投产,对于9%Ni钢焊接技术的掌握有了质的飞跃。

较常用的LNG储罐焊接方法是手工电弧焊(SMAW)和埋弧自动焊(SAW)。储罐的环缝采取埋弧自动焊,立缝采取手工电弧焊。埋弧自动焊和手工电弧焊各有特点,手工电弧焊可适用于各种位置焊接,但效率较低;埋弧自动焊具有很高的熔敷效率,但只适用于平焊及横焊位置。采用合适的焊接方法和焊接材料以及正确的焊接规范参数,可以获得满意的焊接结果。罐壁的对接立焊缝采用背衬的手工电弧焊工艺,对接环焊缝采用埋弧自动焊工艺,而罐底板的焊缝采用手工电弧焊工艺。

LNG储罐内罐罐壁有10层,钢板高度3。5m左右,每层22块,现场焊接,内罐壁板呈圆筒形结构,直径为80m,高度为35。43m。内罐壁板为变截面厚度,壁厚12一24。9mm,底层厚度24。9mm,上部逐层减薄,较上4层为12mm,总质量为1113。9t。底板较外圈为环板。板的卷制、坡口准备已加工完成,施工时由下至上逐层安装、焊接。吊装采用吊车及罐顶电动绞车。

安装过程如下:第 一带的内罐直径比理论值大21mm,通过楔子和螺母顶起罐壁板,在罐壁和罐底弧板间加厚6mm薄垫片,既方便焊工对罐壁立缝底部的施焊,又对大角焊缝起到保护作用,这对应力集中的大角焊缝极为重要。用厚3mm的薄垫片固定,以保证环缝间焊缝的根部间距。由于环缝采用埋弧自动焊完成,在T形焊缝处与手工电弧焊处容易形成夹渣、未熔合等缺陷,因此在手工施焊前对坡口进行打磨、清理异物尤为重要。

秒速时时彩开奖罐壁的立缝可使用倒链和夹具组对。应对立缝进行背部清根。立缝的根部焊缝应从底部之上1m加背衬向上施焊,以保证焊缝的间隙不会在焊接过程中收缩变小。焊接参数应按照焊接工艺评定进行控制。安装完第 一带后按照图纸组对第二带壁板。吊装组对3张钢板后,用夹具、点焊调节立缝,在正式焊接前检查第二带的垂直度。先施焊立缝,再组对第 一个环缝,点焊,去除3mm的薄垫片,随后焊接第 一个环缝。应尽快进行无损检测,及早确认焊缝质量。4张壁板的环缝完成之后,即可开始下一带罐壁的组对和立缝的施焊,以加快施工进度。临时支架去除后,对罐壁做渗透试验。

焊接直接决定了内罐的质量

(1)焊接工作量大。一台16万m³的低温LNG储罐,内径80000mm,结构总质量约1800t,焊缝总长度约10000m,需相应的焊条18t、埋弧焊丝6t/焊剂7t,X射线片26000张(双片)。

(2)焊接环境差的应对措施。外罐与内罐间距仅lm,在焊接内罐时预应力混凝土外壁已经完成,并且9%Ni钢板的板幅宽超过3.5m,因此对焊接设备的规格、性能以及焊接工艺提出了更高的要求。为了保证焊接质量,在焊接前,必须选择合格并富有经验的焊接人员,进行现场培训,考试合格,取证上岗作业;焊接时严格执行相应的焊接程序,并有专人进行焊接参数测量,保证程序的严格执行。

(3)焊接材料的匹配。如选用与9%Ni钢化学成分相近的焊缝金属合金系统,焊缝金属的低温韧性会比母材低得多。选用镍基合金焊接材料,焊缝组织为奥氏体,但强度较低,焊接时对热裂纹敏感性高,熔深较浅,控制不当易产生未焊透及熔合不良等缺陷。我国第 一座大型LNG储罐9%Ni钢板(ASTMA553MTYPEI)的焊接在采用手工电弧焊时,选用直径3.2mm的ENiCrMo6焊条;采用埋弧自动焊时,选用ThyssenMarathon104熔剂和ERNiCrMo-4φ2.4mm焊条。

(4)直流焊接时磁偏吹现象的预防。9%Ni钢属强磁性材料,用直流电源焊接时会产生磁偏吹现象。预防措施是:焊接母材从钢厂运到工地的过程中,要避免磁化,不允许用磁力起重机。焊接过程中合理连接地线和焊接电缆,注意电缆的走向和布线方式,同时电缆线不要和工件表面接触,可采用绝缘支架的形式架离表面;在焊完一层焊道后,测量焊缝的各点剩磁强度,若超标则应采取去磁措施。


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