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。