本發(fā)明涉及一種罐體焊接方法，尤其是一種用于大型發(fā)酵罐的焊接方法。

背景技術(shù)：

隨著化工行業(yè)的發(fā)展，化工裝置越來越趨于大型化，應(yīng)用到發(fā)酵領(lǐng)域的球罐越來越多。選擇適宜的焊接方法是保證球罐安全的基礎(chǔ)。然而，目前還沒有針對大型發(fā)酵罐的焊接方法，以解決大型發(fā)酵罐在焊接過程中遇到的焊接問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種用于大型發(fā)酵罐的焊接方法，以解決大型發(fā)酵罐在焊接過程中遇到的焊接問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的用于大型發(fā)酵罐的焊接方法，包括如下步驟：

步驟1，對發(fā)酵罐各個需要焊接的焊接邊緣進(jìn)行分類編號，并對各個焊接邊緣的內(nèi)外側(cè)進(jìn)行坡口處理；

步驟2，對電焊條和焊劑進(jìn)行烘干處理，并在四小時內(nèi)使用電焊條和焊劑；

步驟3，根據(jù)焊接邊緣在罐體上的位置確定各個焊接邊緣的焊接工藝，并按照焊接工藝對各個分類編號處的焊縫進(jìn)行焊接；

步驟4，對焊接完成后的各個焊縫進(jìn)行X射線檢測；

步驟5，對焊接完成后的易滲透位置處的焊縫進(jìn)行滲透檢測；

步驟6，對焊接完成后的發(fā)酵罐整體進(jìn)行壓力測試。

采用對焊接邊緣進(jìn)行分類編號，從而根據(jù)實際焊接參數(shù)指標(biāo)制定相應(yīng)的焊接工藝，確保焊接按需分配，節(jié)省施工周期，提高焊接效率；采用X射線檢測、滲透檢測以及壓力測試能夠根據(jù)發(fā)酵罐的實際需要進(jìn)行測定，確保后期正常使用，避免出現(xiàn)安全事故。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟1中，發(fā)酵罐的各個焊縫包括罐體縱環(huán)縫、罐體與封頭環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫、封頭拼縫、人孔筒體縱縫以及接管環(huán)縫；其中，罐體縱環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫、封頭拼縫以及人孔筒體縱縫屬于A類焊縫，罐體與封頭環(huán)縫屬于B類焊縫；A類焊縫在進(jìn)行坡口處理時，開坡口面為5％d～15％d毫米，d為焊件厚度，另一面為0.5～1.5毫米；B類焊縫在進(jìn)行坡口處理時，開坡口面為6％d～13％d毫米，d為焊件厚度，另一面為0.3～1.4毫米。對各個焊縫進(jìn)行分類，并設(shè)定相應(yīng)的坡口參數(shù)，確保焊接施工正常進(jìn)行；上述的坡口尺寸參數(shù)是根據(jù)發(fā)酵罐壓力需要反復(fù)試驗獲得的，只有在該參數(shù)范圍內(nèi)的坡口尺寸才能在焊接后具有較好且適合的焊接強(qiáng)度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟3中，焊接工藝具體為：

環(huán)境要求，手工焊風(fēng)速低于10m/s，相對濕度低于90％；

預(yù)熱要求，若焊接環(huán)境溫度低于0℃，則在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃，若焊接環(huán)境溫度在0～5℃之間且焊件厚度≥20mm時，則在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃；

對于罐體縱環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為430～480A，電弧電壓為32～36V，焊接速度為42～50cm/min，層間溫度低于100℃；

對于罐體與封頭環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為100～120A，電弧電壓為20～23V，焊接速度為14～24cm/min，層間溫度低于100℃；

對于夾套筒體縱環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為350～380A，電弧電壓為32～36V，焊接速度為42～50cm/min，層間溫度低于100℃；

對于封頭拼縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為350～400A，電弧電壓為32～36V，焊接速度為42～50cm/min，層間溫度低于100℃；

對于人孔筒體縱縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為110～130A，電弧電壓為16～20V，焊接速度為8～12cm/min，氬氣流量為12～15L/min，層間溫度低于100℃；

對于接管環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為120～130A，電弧電壓為16～20V，焊接速度為8～10cm/min，氬氣流量為12～15L/min，層間溫度低于100℃。

上述的焊接工藝是針對各類焊縫進(jìn)行具體分析制定的，只有在上述焊接參數(shù)的范圍內(nèi)才適合該位置處焊縫的焊接，若超過上述參數(shù)任一范圍，都會導(dǎo)致發(fā)酵罐存在不穩(wěn)定因素，最終在檢測過程中也是無法合格的，也必然需要返修，延長施工周期。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟4中，進(jìn)行X射線檢測時，采用單縫透照法對A類焊縫進(jìn)行檢測，采用中心透照法對B類焊縫進(jìn)行檢測，檢測時的曝光時間均為3分鐘，焦距均為700mm。利用3分鐘的X射線分類檢測，從而根據(jù)焊縫實際情況進(jìn)行分類，滿足不同的檢測需要，防止出現(xiàn)誤判。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟5中，屬于易滲透位置處的焊縫包括罐體縱環(huán)縫、罐體與封頭環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫以及封頭拼縫；采用著色滲透檢測法對各個易滲透位置處的焊縫進(jìn)行滲透檢測；將滲透劑噴灑到焊縫上，滲透時間為10分鐘。采用著色滲透檢測能夠針對性地對發(fā)酵罐進(jìn)行滲透檢測，為發(fā)酵罐焊接的特殊要求，只有滲透實驗合格才能確保后期使用過程中不會出現(xiàn)滲透事故，確保后期生產(chǎn)安全。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟5中，在進(jìn)行發(fā)酵罐整體壓力測試時，需要向罐體內(nèi)裝滿水，且水溫為15℃，在6分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓直線上升至0.35MPa，維持0.35MPa水壓3分鐘，再在6分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.35MPa直線上升至0.44MPa，維持0.44MPa水壓30分鐘，再在5分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.44MPa直線下降至0.35MPa，維持0.35MPa水壓20分鐘，再在5分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.35MPa直線下降至不再加壓。采用線性分段函數(shù)來控制發(fā)酵罐整體的壓力測試，從而在一定比例下模擬發(fā)酵罐的工作環(huán)境進(jìn)行測試，比較貼近實際應(yīng)用，測試結(jié)果較為可靠，進(jìn)一步確保后期發(fā)酵罐的生產(chǎn)安全。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：(1)采用對焊接邊緣進(jìn)行分類編號，從而根據(jù)實際焊接參數(shù)指標(biāo)制定相應(yīng)的焊接工藝，確保焊接按需分配，節(jié)省施工周期，提高焊接效率；(2)采用X射線檢測、滲透檢測以及壓力測試能夠根據(jù)發(fā)酵罐的實際需要進(jìn)行測定，確保后期正常使用，避免出現(xiàn)安全事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的烘干處理溫度控制曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實施例。

實施例1：

如圖1所示，用于大型發(fā)酵罐的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對發(fā)酵罐各個需要焊接的焊接邊緣進(jìn)行分類編號，并對各個焊接邊緣的內(nèi)外側(cè)進(jìn)行坡口處理；

步驟2，對電焊條和焊劑進(jìn)行烘干處理，并在四小時內(nèi)使用電焊條和焊劑；

步驟3，根據(jù)焊接邊緣在罐體上的位置確定各個焊接邊緣的焊接工藝，并按照焊接工藝對各個分類編號處的焊縫進(jìn)行焊接；

步驟4，對焊接完成后的各個焊縫進(jìn)行X射線檢測；

步驟5，對焊接完成后的易滲透位置處的焊縫進(jìn)行滲透檢測；

步驟6，對焊接完成后的發(fā)酵罐整體進(jìn)行壓力測試。

其中：

步驟1中，發(fā)酵罐的各個焊縫包括罐體縱環(huán)縫、罐體與封頭環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫、封頭拼縫、人孔筒體縱縫以及接管環(huán)縫；其中，罐體縱環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫、封頭拼縫以及人孔筒體縱縫屬于A類焊縫，罐體與封頭環(huán)縫屬于B類焊縫；A類焊縫在進(jìn)行坡口處理時，開坡口面為5％d～15％d毫米，優(yōu)選為10％d毫米，d為焊件厚度，另一面為0.5～1.5毫米，優(yōu)選為1毫米；B類焊縫在進(jìn)行坡口處理時，開坡口面為6％d～13％d毫米，優(yōu)選為9％d毫米，d為焊件厚度，另一面為0.3～1.4毫米，優(yōu)選為0.9毫米；

步驟3中，焊接工藝具體為：

環(huán)境要求，手工焊風(fēng)速低于10m/s，相對濕度低于90％；

預(yù)熱要求，若焊接環(huán)境溫度低于0℃，則在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃，若焊接環(huán)境溫度在0～5℃之間且焊件厚度≥20mm時，則在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃；

對于罐體縱環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為430～480A，優(yōu)選為450A，電弧電壓為32～36V，優(yōu)選為34V，焊接速度為42～50cm/min，優(yōu)選為46cm/min，層間溫度低于100℃；

對于罐體與封頭環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為100～120A，優(yōu)選為110A，電弧電壓為20～23V，優(yōu)選為22V，焊接速度為14～24cm/min，優(yōu)選為19cm/min，層間溫度低于100℃；

對于夾套筒體縱環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為350～380A，優(yōu)選為365A，電弧電壓為32～36V，優(yōu)選為34V，焊接速度為42～50cm/min，優(yōu)選為46cm/min，層間溫度低于100℃；

對于封頭拼縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用埋弧焊，先焊內(nèi)縫，焊時實時清理層間焊渣，再焊內(nèi)縫，焊前先用直徑7mm碳棒氣刨清根，并利用砂輪打磨，整體焊接完成后清除焊渣并自檢，埋弧焊時的焊接電流為350～400A，優(yōu)選為380A，電弧電壓為32～36V，優(yōu)選為34V，焊接速度為42～50cm/min，優(yōu)選為46cm/min，層間溫度低于100℃；

對于人孔筒體縱縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為110～130A，優(yōu)選為120A，電弧電壓為16～20V，優(yōu)選為18V，焊接速度為8～12cm/min，優(yōu)選為10cm/min，氬氣流量為12～15L/min，優(yōu)選為15L/min，層間溫度低于100℃；

對于接管環(huán)縫的焊接要求，清理坡口及其附近區(qū)域油污和鐵銹，先進(jìn)行定位焊，再進(jìn)行整體焊接，整體焊接時采用手工電弧焊，采用焊絲手工鎢極氬弧焊，并確保提前送氣和滯后停氣，手工電弧焊時的焊接電流為120～130A，優(yōu)選為125A，電弧電壓為16～20V，優(yōu)選為18V，焊接速度為8～10cm/min，優(yōu)選為9cm/min，氬氣流量為12～15L/min，優(yōu)選為15L/min，層間溫度低于100℃；

步驟4中，進(jìn)行X射線檢測時，采用單縫透照法對A類焊縫進(jìn)行檢測，采用中心透照法對B類焊縫進(jìn)行檢測，檢測時的曝光時間均為3分鐘，焦距均為700mm；

步驟5中，屬于易滲透位置處的焊縫包括罐體縱環(huán)縫、罐體與封頭環(huán)縫、夾套筒體縱環(huán)縫以及封頭拼縫；采用著色滲透檢測法對各個易滲透位置處的焊縫進(jìn)行滲透檢測；將滲透劑噴灑到焊縫上，滲透時間為10分鐘。

如圖2所示，步驟5中，在進(jìn)行發(fā)酵罐整體壓力測試時，需要向罐體內(nèi)裝滿水，且水溫為15℃，在6分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓直線上升至0.35MPa，維持0.35MPa水壓3分鐘，再在6分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.35MPa直線上升至0.44MPa，維持0.44MPa水壓30分鐘，再在5分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.44MPa直線下降至0.35MPa，維持0.35MPa水壓20分鐘，再在5分鐘內(nèi)罐內(nèi)水壓由0.35MPa直線下降至不再加壓。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。