一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺

文档序号:1824328 发布日期:2021-11-12 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺 (Welding process for storage tank of full-pressure liquefied gas transport ship ) 是由 潘雄 易昶 潘海伟 潘海杰 袁浩 王叶青 李旭光 肖洋 何元庆 陈刚 王海平 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺,包括如下步骤:焊接设备以及附件的检查,焊接电源摆放,脚手架搭设,防风措施搭设,储罐板材准备,焊材准备,储罐板材预热,焊材烘烤,点固焊,焊接,消氢热处理,焊缝检测以及热处理。对储罐板材进行预热,可减少焊接接头的冷却速度,避免产生淬硬组织,减小焊接应力与变形,防止产生焊接裂缝,提升焊缝质量。对储罐板材进行点固焊可有效防止储罐焊缝在施焊过程中发生较大的错边和变形及在预热时由于温度变化的影响产生裂纹,有助于提升焊缝的质量。对储罐进行消氢热处理,使得焊缝中的扩散氢加速逸出,大大降低焊缝中的氢含量,防止产生冷裂纹,提升焊缝质量。(The invention provides a welding process of a storage tank of a full-pressure liquefied gas transport ship, which comprises the following steps: the method comprises the steps of checking welding equipment and accessories, placing a welding power supply, erecting a scaffold, erecting windproof measures, preparing a storage tank plate, preparing a welding material, preheating the storage tank plate, baking the welding material, tack welding, performing dehydrogenation heat treatment, detecting a welding line and performing heat treatment. The storage tank plate is preheated, so that the cooling speed of a welding joint can be reduced, a hardening structure is avoided, the welding stress and deformation are reduced, a welding crack is prevented, and the welding seam quality is improved. The spot welding of the storage tank plate can effectively prevent the storage tank welding seam from generating large misalignment and deformation in the welding process and generating cracks due to the influence of temperature change in the preheating process, and is beneficial to improving the quality of the welding seam. The storage tank is subjected to dehydrogenation heat treatment, so that diffused hydrogen in the welding seam escapes in an accelerated manner, the hydrogen content in the welding seam is greatly reduced, cold cracks are prevented, and the welding seam quality is improved.)

一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺

技术领域

本发明涉及液化气运输船焊接工艺,特别地,涉及一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺。

背景技术

液化气运输船是专门装运液化气的液货船,又可分为液化天然气船和液化石油气船。液化气储罐是液化气运输船的一种重要组成部分,用于以低温液体状态存储液化石油气体。由于液化气储罐的特殊使用环境,要求液化气储罐具有较高的强度以及焊缝质量,所以如何满足上述要求,以最为简化的工序对液化气储罐进行焊接加工,成为极为重要,且急需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此,本发明目的是提供一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺,其具有焊接完成后储罐的强度以及焊缝质量较高的优势。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺,包括如下步骤:

步骤一:焊接设备以及附件的检查,检查焊接设备是否完好,焊接电缆有无破损,地线接触是否良好;

步骤二:焊接电源摆放,将焊接电源放置在通风、干燥、洁净的环境中,且尽量靠近储罐;

步骤三:脚手架搭设,脚手架的层间距为1.3m-1.6m;

步骤四:防风措施搭设,在脚手架上搭设防风篷布;

步骤五:储罐板材准备,选用P690QL1钢板作为储罐板材;

步骤六:焊材准备,选用超低氢高韧性OK75.75焊条作为焊材;

步骤七:储罐板材预热,对P690QL1钢板进行预热,预热温度不低于100摄氏度;

步骤八:焊材烘烤,将超低氢高韧性OK75.75焊条放在350摄氏度-400摄氏度下烘烤两小时,然后置于低温恒温箱内在100摄氏度-150摄氏度下保温;

步骤九:点固焊,在焊缝小坡口内进行点固焊,点固焊长度为150mm,厚度大于等于13mm,点固焊焊道间距为500mm;

步骤十:焊接,焊接顺序的原则是先焊纵缝后焊环缝,先焊大坡口,后焊小坡口;

步骤十一:消氢热处理,将储罐放在300摄氏度-350摄氏度下加热30分钟,使得氢在高温下逸出,后将储罐放在200摄氏度-300摄氏度下加热30分钟,用以改善储罐强度,消除产生裂缝的可能;

步骤十二:焊缝检测,由专职检验员对焊缝进行检查;

步骤十三:热处理,将储罐放在200摄氏度-350摄氏度下处理45分钟,用以消除残余应力。

通过上述技术方案,P690QL1钢板以及OK75.75焊条均具有船级社证书与工厂认可的质量证书,由以上两种材料生产出来的储罐具有结构强度高,焊缝质量高的优势。对焊接设备以及附件的检查,可避免带故障运行,确保焊接的质量。将焊接电源放置在通风、干燥、洁净的环境中,使得焊接电源不易故障,确保焊接的质量。将焊接电源尽量靠近储罐,可提升焊接参数控制的准确性,减少电流损失和电压降,确保焊接质量。脚手架层间距离为1.3m-1.6m,方便焊工进行焊接操作。搭设防风篷布可减少风对焊接所造成的影响,提升焊接的质量。对储罐板材进行预热,可减少焊接接头的冷却速度,避免产生淬硬组织,减小焊接应力与变形,防止产生焊接裂缝,提升焊缝质量。焊材烘烤后可有效避免焊缝处产生气泡,提升焊缝质量。对储罐板材进行点固焊可有效防止储罐焊缝在施焊过程中发生较大的错边和变形及在预热时由于温度变化的影响产生裂纹,有助于提升焊缝的质量。对储罐进行消氢热处理,使得焊缝中的扩散氢加速逸出,大大降低焊缝中的氢含量,防止产生冷裂纹,提升焊缝质量。对储罐进行热处理,用以消除残余应力,提升储罐的结构强度。

优选的,步骤四中,为保证防火安全,篷布一律选用阻燃篷布。

通过上述技术方案,阻燃篷布不易被焊接过程中四散的火花所点燃,防火安全性较高。

优选的,所述步骤七中,加热部位在施焊部位另一侧,宽度不小于300mm。

通过上述技术方案,加热部的宽度不小于300mm,如此能够提升整一储罐板材的温度,加热效果较好。

优选的,所述步骤八与所述步骤九之前还有步骤十四:焊前清理,将坡口表面和两侧至少20mm范围内的油污、水分以及其他有害杂质清理干净。

通过上述技术方案,将坡口表面和两侧至少20mm范围内的油污、水分以及其他有害杂质清理干净,如此杂质不易进入到焊缝中,确保焊缝的质量。

优选的,所述步骤九中,点固焊顺序为先点固焊缝两端,然后点固中间,再向两头逐个对称加密。

通过上述技术方案,上述电焊的顺序能够对储罐板材进行更为有效的固定,使得储罐板材在焊接过程中不易出现较大的错边和变形,且不易在预热过程中由于温度变化的影响而产生裂纹。

优选的,所述步骤九中,点固焊引弧、熄弧均应在坡口内,严禁在储罐壳板上引熄弧,收弧时,应把弧坑填满。

通过上述技术方案,能够对储罐板材进行更为有效的固定,使得储罐板材在焊接过程中不易出现较大的错边和变形,且不易在预热过程中由于温度变化的影响而产生裂纹。

优选的,所述步骤十中,焊条手工焊采用直流反接,电流为120-180A,电压为23-28V,焊接速度为8~20cm/min,线能量为10~40kJ/cm。

通过上述技术方案,焊接线能量是影响焊接接头质量的重要因素,过大的线能量会使热影响区加宽,导致焊缝金属和溶合线缺口韧性降低,过低的线能量可能造成高硬度低韧性的热影响区组织,而且可能产生氢致裂纹。采用上述焊接线能量以及焊接速度,能够将上述影响降至最低,提升焊缝质量。

优选的,所述步骤十中,每层焊接结束后,应将熔渣清理干净,有缺陷处应清除干净,补焊磨平后,方可进行下一层焊接。

通过上述技术方案,对熔渣清理能够有效避免熔渣进入到下一层焊接中,将缺陷处清除干净,有助于提升焊缝质量。

优选的,所述步骤十中,焊缝大坡口侧全部焊完后,在小坡口侧用碳弧气刨进行清根,经打磨并进行磁粉或着色探伤,确认无缺陷后,方可进行小坡口焊接。

通过上述技术方案,经上述处理后的焊缝质量较高,储罐的结构强度较高。

优选的,所述步骤十中,对接焊缝的咬边深度不大于0.5mm;咬边的连续长度不得大于100mm;焊缝两侧的咬边总长度不得超过焊缝长度的10%。

通过上述技术方案,对焊缝的咬边进行控制,能够在极大程度上提升焊缝的质量,使得储罐的结构强度得以提升。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式作进一步详述,以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

一种全压式液化气运输船储罐的焊接工艺,包括以下步骤:

步骤一:施焊前应仔细检查焊接设备是否完好,焊接电缆有无破损,地线接触是否良好,发现问题,应及时修复后,再进行焊接,不得带故障运行;

步骤二:焊接电源应放在通风、干燥、洁净的环境中,焊接电源的供电应单独配给,不得与其它载荷并网使用,防止电压波动和偏相,而影响焊接质量,为达到焊接参数控制的准确性,减少电流损失和电压降,焊接电源应尽量靠近储罐;

步骤三:脚手架搭设,脚手架的搭设应考虑转胎转动的需要及焊工操作的方便,脚手架的层间距为1.3m-1.6m;

步骤四:防风措施搭设,为减少自然气候因素对焊接过程的影响,应在罐体周围焊接部位周围利用脚手架搭上防风蓬布,为防火安全,所有蓬布一律用阻燃蓬布,防风蓬布应搭设严实;

步骤五:储罐板材准备,选用瑞典ESBA生产的P690QL1钢板作为储罐板材;

步骤六:焊材准备,选用超低氢高韧性OK75.75焊条作为焊材;

步骤七:储罐板材预热,对P690QL1钢板进行预热,预热温度不低于100摄氏度,加热部位在施焊部位另一侧,宽度不小于300mm;

步骤八:焊材烘烤,将超低氢高韧性OK75.75焊条放在350摄氏度-400摄氏度下烘烤两小时,然后置于低温恒温箱内在100摄氏度-150摄氏度下保温;

步骤十四:焊前清理,将坡口表面和两侧至少20mm范围内的油污、水分以及其他有害杂质清理干净;

步骤九:点固焊,在焊缝小坡口内进行点固焊,点固焊长度为150mm,厚度大于等于13mm,点固焊焊道间距为500mm,点固焊顺序为先点固焊缝两端,然后点固中间,再向两头逐个对称加密,点固焊由两组人员以储罐中心轴线对称同时施焊,并按同方向旋转进行,点固焊引弧、熄弧均应在坡口内,严禁在储罐壳板上引熄弧,收弧时,应把弧坑填满;

步骤十:焊接,焊接顺序的原则是先焊纵缝后焊环缝,先焊大坡口,后焊小坡口,焊条手工焊采用直流反接,电流为120-180A,电压为23-28V,焊接速度为8~20cm/min,线能量为10~40kJ/cm,每层焊接结束后,应将熔渣清理干净,有缺陷处应清除干净,补焊磨平后,方可进行下一层焊接,焊缝大坡口侧全部焊完后,在小坡口侧用碳弧气刨进行清根,经打磨并进行磁粉或着色探伤,确认无缺陷后,方可进行小坡口焊接,对接焊缝的咬边深度不大于0.5mm;咬边的连续长度不得大于100mm;焊缝两侧的咬边总长度不得超过焊缝长度的10%;

步骤十一:消氢热处理,将储罐放在300摄氏度-350摄氏度下加热30分钟,使得氢在高温下逸出,后将储罐放在200摄氏度-300摄氏度下加热30分钟,用以改善储罐强度,消除产生裂缝的可能;

步骤十二:焊缝检测,由专职检验员对焊缝进行检查,要求焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、咬边、弧孔等缺陷,焊缝表面若有深度超过0.5mm划伤、电弧檫伤、焊疤等缺陷应打磨平滑,缺陷深度和打磨深度超过1mm时应还补焊并打磨平滑。

步骤十三:热处理,将储罐放在200摄氏度-350摄氏度下处理45分钟,用以消除残余应力。

当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

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