钢制立式固定顶储罐的工艺设计.docx

沈阳理工大学课程设计论文目录1 绪论11.1 钢的类型及化学成分11.2 焊接性分析21.3 焊接方法与填充材料的选择32 工艺参数的选择42.1 板厚的计算42.2 工艺参数的确定52.2.1焊条、焊丝直径的选择52.2.2焊条电弧焊电流、电压的选择72.2.3埋弧焊焊接电流、电压的选择82.2.4焊接层数82.3 焊缝的布置及焊接接头坡口选择92.3.1 焊缝布置92.4 焊接生产设备和下料122.4.1 焊接设备的选择122.4.2 下料133 焊前准备 、焊后热处理和焊接检验153.1 焊前准备153.2 焊后热处理153.3 焊接检验164 钢制立式储罐的装配、检验18参考文献20II1 绪论钢制立式固定顶储罐的工艺设计部分包括材料的焊接性分析，焊接方法的选择，焊接材料的选择，焊接参数的选择，焊缝位置的布置、焊接坡口的选择，焊接耗材的计算，焊接设备以及其它使用设备的选择，装配工序的选择，以及焊后热处理，焊后检验等，根据以上部分制作焊接工艺卡以便实际生产使用。1.1钢的类型及化学成分 焊接性是金属材料是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接头的特性。其主要依据两个方面来判别：一是金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷；二是所形成的焊接接头在一定使用条件下的可靠运行的能力。所以焊接性就分为了工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性就是在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力；使用焊接性焊接接头满足某种使用性能的能力，通常包括常规的力学性能、低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度以及抗腐蚀性和耐磨性等指标。前者是关于材料能不能焊接的问题，后者是关于焊后能不能使用的问题。本立式固定顶储罐选用的材料为16MnR为钢材属于低碳钢的碳素钢种类。16MnR 钢是细晶粒的铁素体型低温钢，细晶粒钢通过正火或调质处理后获得良好的综合性能，属低合金系统，温度等级为- 40 ，热轧热处理状态，其中碳及其它合金元素含量较低，下表1.1给出了碳素钢的化学成分。表1.1 16MnR的化学成分牌号化学成分（质量分数）CSiMnNiVNbAlsPS不大于16MnR0.200.551.201.600.0200.0250.0151.2 焊接性分析表1.2 16MnR的力学性能钢号板厚（mm）试验温度（）16MnR16+20-403454706302122_341625325根据国际焊接学会（IIW）所采用的碳当量（CE）计算公式： （%） 将16MnR所含化学成分的相应数值代入上式，计算其碳当量。通过计算得出，16MnR的碳当量CE=0.40%0.47%。当CE=0.40%0.60%，钢的淬硬倾向逐渐增加，所以16MnR属于有淬硬倾向的钢。但是，当CE不超过0.5%时，淬硬倾向尚不严重，焊接性较好，但随板厚增加需要采取一定的预热措施。16MnR 钢碳当量不高，淬硬倾向小，室温下焊接一般不易产生冷裂纹。钢在轧制中，硫、磷含量控制较低，所以也不易产生热裂纹。16MnR 钢在焊接时，是锅炉压力容器常用钢材，状态分：热轧或者正火，属锅炉和压力容器用钢板。性能与Q345的性能相近，抗拉强度为（510-640MPa）之间，伸长率大于21%，零度v形冲击功大于34j。16MnR钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量低于普通的16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢高之外，还要求保证冲击韧性。需要承受不同的压力和强度，一般常压为31.4MPa或更高；工作温度常于-20450之间。具有良好的冷弯和焊接性能；有良好的塑性和韧性；有高温短时强度或长期强度性能。1.3 焊接方法与填充材料的选择16MnR的主要焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊和电渣焊，氩弧焊，气体保护焊。对储罐焊接来说主要采用焊条电弧焊和埋弧焊。焊条：型号E5015-G（牌号示例J507）。表1.3 16MnR不同的焊接方法和焊接材料与母材的搭配关系钢号手工电弧焊 埋弧焊焊条型号牌号示例焊丝型号 焊剂16MnRE5015-1 J507 H08MnA HJ350 焊条电弧焊是手工操纵焊条进行焊接的一种电弧焊方法，俗称手工电弧焊，属于传统的焊接工艺方法。其特点是电弧柱的温度高于3000，且热量集中，与气焊方法相比，热效率较高。该方法有所需焊接设备简单、易于操作、灵活性好等优点。J507是低氢钠型药皮的高韧性超低氢低合金钢焊条,采用直流反接。具有良好的焊接工艺，电弧稳定，脱渣容易，焊缝金属有优良的塑性、韧性和抗裂性能。可进行全位置焊接。适用于E36、D36、A537等低合金钢的重要结构焊接。如海洋平台、船舶、压力容器等。2.埋弧焊 埋弧焊是在焊剂下燃烧进行的熔焊方法，现在主要有自动焊和半自动焊两种。主要优点是：生产效率高，埋弧焊所采用的焊接电流大，相电流密度也大，由于焊剂和熔渣的保护，电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度都大大提高，所以埋弧焊焊接可以不开坡口一次熔深达到20mm；焊接质量高，由于熔渣焊剂的保护作用，是空气不与熔敷金属接触，焊缝金属含氮量降低，而且熔池金属凝固较慢，液体金属和融化焊剂的冶金反应更充分，减少焊缝中的气孔产生，裂纹的可能性；劳动条件好，埋弧焊弧光不外露，没有弧光辐射，机械化的操作方法减轻手工操作强度。其缺点是焊接位置受限，适合大多数平焊、角焊、少数立焊、侧倒焊。不适合焊接厚度小于1mm的薄板。埋弧焊的电源种类有直流和交流电源，直流电源包括硅弧焊整流器、晶闸管弧焊整流器。也即电驱动机械式弧焊机和内燃机驱动式弧焊机，可以提供平特性、缓降特性、陡降特性、垂降特性的输出。交流电源是弧焊变压器，一般提供陡降特性的输出，埋弧焊通常是高负载持续率、大电流的焊接过程。有100%负载持续率。所以埋弧焊主要用于本储罐罐体的纵焊缝，罐底的边缘板对焊、中腹板的对焊以及筒壁和罐底T型焊缝的焊接，罐顶的扇形板对接焊缝。本储罐设计埋弧焊的焊缝要求焊缝质量较高，所以采用可以提供更多特性曲线的直流电源。埋弧焊适合对平焊位置的焊缝进行高效的生产，也是本论文选择的主要原因。 2 工艺参数的选择2.1 板厚的计算 由于所给体积大于1000m3，所以按照不等壁厚计算，选择钢板宽度为2m。所以=2m，=4m，=6m =8m =10m =12m 根据公式 3-1 分别计算出每层的壁厚如下 （3.1） 式中：设计压力：0.105（）；罐的内径：32000（mm）；设计温度下材料的许用应力170（）；焊缝系数：查表得0.9；钢板的负偏差0.3（mm）；腐蚀裕度.0； 所以罐壁厚度从上到下一次为14mm 16mm 18mm 19mm 21mm 22mm。2.2 工艺参数的确定2.2.1焊条、焊丝直径的选择 本次设计选择能够得到良好的焊缝的低氢焊条，焊条型号为E4313。 焊接工艺参数主要包括焊接电流，焊接电压，焊丝焊条直径，焊接速度，焊接层数等参数，其中焊接电流最为中要，其直接影响焊接热输入的，焊条焊丝直径影响焊接电流的密度，也影响焊接速度和焊接层数。1手工电弧焊焊条直径 焊条直径是根据焊件厚度.焊接位置，接头形式，焊接层数来定的。不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的（4.06）mm的焊条，立焊和仰焊时选用（3.24.0）mm的焊条，横焊时选用（3.25.0）。 表2.1焊条直径与焊件厚度的关系焊件厚度/mm234561213焊条直径/mm23.23.244546焊条焊丝直径的选择下表2.2给出了相应的选择方法。表2.2 焊条直径的选择方法选择条件参数参数选择范围焊件厚度选择工件厚度 6 7 18 1922焊条直径2.5 3.2 3.2 4 45 焊接位置选择位置立焊横焊仰焊焊条直径43.23.2焊接层数选择层数第一层焊缝其他层焊缝封底焊缝焊条直径444从上表可以选择手工电弧焊的焊条直径为 4mm。2埋弧焊焊丝直径 焊丝是气焊、气体保护焊和埋弧焊时使用的焊接材料，其选择参照表3.4所示。表2.3 焊丝直径的选择方法工件厚度（mm)焊丝直径(mm) 焊接电流 （A）焊接电压（V）焊接速度（cm/min)145830850363841.8165830850363833.4185830850363833.422510501150363830.1从上表可以选择埋弧焊的焊丝直径为 5mm。2.2.2 焊条电弧焊电流、电压的选择 焊接电流选择时应随焊条直径的增大而增大，一般按公式进行计算选择。 I=dk 式中 I焊接电流（A） d焊条直径(mm) K经验系数(A/cm)表3.5给出了焊条直径d与经验系数K的关系。表2.4 焊条直径D与经验系数K的关系焊条直径d1.622.53.246经验系数K2025253030404050由上表可知电流的经验范围为160A200A焊接位置不同，则焊接电流也应该不同，进行相应的变化。表3.6给出了不同焊接位置的焊接电流和焊接直径的关系。表2.5 焊条电弧焊不同焊接位置的焊接电流和焊接直径的关系焊接位置焊条直径3.24.05.0平焊电流90120160180200250横焊电流80100140160190240仰焊电流80100110120 立焊电流90120120160160200从上表可以的出，手工电弧焊在平焊是电流选择：160180A；在横焊是焊接电流选择140160A；在仰焊时焊接电流选择：140150A。 根据经验数据，使用碱性药皮焊条时，电弧电压应控制在2022V之间，使用酸性药皮焊条时最合适的电弧电压范围在2528V之间。J507属于碱性焊条，所以电弧电压应选用2022V之间。2.2.3 埋弧焊焊接电流、电压的选择 埋弧焊时主要采用平焊，因此其焊接电流影响的因素主要是焊丝直径，焊丝直径不变，电流变化也不大。 表2-6 V形和双V形坡口对接双面埋弧焊焊接参数板厚/mm破口形式焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/(m/h)第一层其余各层14带钝边 V形坡口5.065070075080036382530165.065070075080036382530185.065070080085038402530225.090010006006503638434524X形坡口5.065070080085038402530由上表知埋弧焊的焊接电流选用3640V 焊接电流650850A2.2.4 焊接层数 焊接层数与坡口深度、焊条直径及焊接速度等因素有关 ，一般采用以下经验公式大致确定： N=S/(0.81.2)d N为焊接层数 ，S为坡口深度（mm), d为焊条直径(mm) 如果厚度超过 16mm 则可以进行多道焊，对于碳钢每道宽度约为焊条直径的两倍，而对热输入比较敏感的不锈钢，每道宽度为焊条直径。 综上所述，选择的焊接工艺参数有：手工电弧焊 平焊是电流选择：160180A；在横焊是焊接电流选择140240A；电源电压 2025V；焊接速度 50cm/min； 负载持续率 100%； 焊条直径 4 mm 。 埋弧焊 焊接电流650850A；电源电压 3640V；焊接速度 2545m/h；负载持续率 100%；焊接层数 1；焊丝直径 5 mm。 2.3 焊缝的布置及焊接接头坡口选择 焊接方法、焊接参数的、焊接材料的选择，为得到良好焊缝组织形式做好了客观条件了，但是如果焊接的焊缝布置不合理，焊接坡口形式也选择不当，那么同样的不到良好的焊缝。所以可以看到焊缝布置对储罐设计的重要。 2.3.1 焊缝布置 压力容器在拼装时，其焊缝的形式按其受力情况和所处位置大致分为四类： A类焊缝：罐壁的拼接纵焊缝、封头瓣片拼接、筒节与半球封头的环缝。 B类焊缝：筒节的环焊缝、筒体与各类封头间的环焊缝、。 C类焊缝：法兰与壳体、接管连接的焊缝。D类焊缝:接管、人孔等与壳体连接的焊缝。E类焊缝：吊耳、支撑，支座及各种内件与筒体或封头内外表面相接的角接接头。焊接结构中焊缝的布置是否合理，对焊接接头质量和生产效率都有很大的影响。焊接布置一般原则是：焊缝布置便于焊接操作，焊缝布置必须保证焊缝周围有供焊工操作和焊接装置设备的正常工作条件；埋弧焊时，要考虑存放焊剂，点焊与缝焊时，应考虑电极方便操作；应尽量减少结构或焊接接头部位的应力集中和变形。在保证结构的承载能力的条件下，应尽量减少焊缝的数量和焊缝尺寸；焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置；避免过分密集焊缝和交叉焊缝，一面造成金属过热，加大热影响区，使组织恶化，一般两条焊缝的间距要大于三倍的板厚且不小于100mm；焊缝布置应不影响机械切削加工表面，有些焊接构件的某些部位需先加工再焊接，则焊缝位置应尽量远离已加工表面，以避免或减少焊接应力与变形对已加工表面精度的影响；为了减少和避免大型构件的翻转使得焊接操作方便和保证焊接质量，焊缝应尽量放在平焊位置，应尽量避免仰焊焊缝，减少横焊缝。根据上述焊缝的类型以及焊缝布置的原则，图2.1是本次储罐设计的主要焊缝的布置图，其中粗线表示焊缝的位置。 图2.1 罐体焊缝布置的简图示意 2.3.2 焊接接头坡口的选择焊接接头的形式有对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头等。如下图2.2、2.3 所示。 图2.2对接接头形式 图2.3搭接接头形式焊接接头的选择：主要根据焊接结构形式、焊件厚度、焊缝强度要求及施工条件等情况来选择。 焊接接头的功能：对接接头：受力均匀，在静载和动载作用下都具有很高的强度，且外形平整美观，是应用最多的接头形式。但对焊前准备和装配要求较高；搭接接头：焊前准备简便，但受力时产生附加弯曲应力，降低了接头强度；角接接头：通常只起连接作用，只能用来传递工作载荷；T形接头：广泛采用在空间类焊件上，具有较高的强度，如船体结构中约70的焊缝采用了T形接头。根据设计和工艺需要，在焊件的待焊部位加工的一定几何形状和尺寸的斜面或沟槽，称为坡口。 开焊接坡口的目的就是为了能够使两个被焊件接头处焊透且熔合良好。坡口的作用是使厚度较大的焊件能够焊透，常将金属材料边缘加工成一定形状的坡口，并且坡口能起到调节母材金属和填充金属比例即调整焊缝成分的作用。焊接接头处有了坡口，就能使焊接材料(焊条或焊丝)到达应有的位置，在一定的焊接规范下将母材熔透，并能使两侧的母材良好地熔合在一起。 为了焊透和熔合良好，选择坡口时除应考虑被焊工件的厚度、焊接方法、焊接位置和焊接工艺的影响，保证焊材的可达性，还应考虑以下几项因素： 1)填充材料使用最少。例如，当同厚度平板对接时，采用双面v形坡口比单面v形坡口要省材料，选用双U形坡l1更省材料。 2)坡口加工容易，成本低。例如，V形、双V形坡口可用气割加工，U形坡口一般要经机械加工或碳弧气刨后打磨表面。 3)有利于控制焊接变形。例如，采用单面v形坡口比双面v形坡口要小，单边U形坡口变形更小。 当然，这些因素要综合考虑，在保证焊透、熔合良好和变形最小的前提下，尽量方便焊接施工，提高效率，降低成本。本储罐设计选择的焊接接头形式，在不同的焊接位置焊接接头不同。罐底的中腹板与中腹板采用对接形式焊接，并有垫板且开坡口，焊接方法为焊条电弧焊；中腹板与边缘板之间采用对接形式焊接，有垫板也不开坡口，焊接方法为埋弧焊；罐壁底板与罐底边缘板采用T形焊缝焊接，开坡口，焊接方法为埋弧焊。罐壁的纵焊缝采用对接形式焊接，开坡口，采用手工电弧焊；罐壁层与层之间的环焊缝，采用对接形式焊接，开单边Y形、K形坡口，采用手工电弧焊；罐壁人孔类接管焊接采用角焊形式，开K形坡口，采用手工电弧焊；罐壁顶层与罐顶焊接，采用角钢连接搭接形式焊接，不开坡口，采用手工电弧焊。罐顶的扇形板与扇形板之间采用对接形式，开V形坡口，采用手工电弧焊；罐顶中心板与扇形板采用搭接形式焊接，不开坡口，采用手工电弧焊；罐顶人孔接管焊接采用角焊形式，也不开坡口，采用手工电弧焊。2.4 焊接生产设备和下料 2.4.1 焊接设备的选择 生产设备主要包括下料的设备，加工的板材的设备，焊接设备等。 根据焊接手册3焊接方法与设备选用的焊接加工设备切割机、卷板机，手工电弧焊机和埋弧焊机。本次设计选用的切割机为LASERTEX-4830型激光切割机。激光切割机是利用大功率CO2连续激光器发出的激光束热能实现切割的设备，它可以切割金属材料和非金属材料，具有割缝窄、速度快、热影响区小、切割面光洁等优点，多用于精密切割的场合。表3.10给出了LASERTEX4830型激光切割机的技术参数。表3.10 LASERTEX4830型激光切割机 输出功率/kW切割板厚/mm切割范围/mm切割速度/（mm·min-1）空程速度/（mm·min-1）外形尺寸（长×宽×高）/mm3.022.06250×3200256000240004750×6800×2850板材的弯曲卷制，以及筒体的矫圆。其传动形式有机电式、半液压式、全液压式三种。本设计选用三辊对称式卷板机，型号为W11S-25×2000B三辊对称式卷板机，其具有高精度的端部预弯卷制制品工艺参数NC化，操作简单，效率大幅提高；上辊呈鼓形状，下辊的下部有托辊配合调节，连续弯曲，从薄板到厚板之一广泛的范围内能够卷制理想的制品；两辊固定，上辊上下，左右移动，工件不随工作辊移动，作业者安全；设备采用整体式底盘，无须地脚螺栓，基础简单，移动作业场所方便；具有卷制O型、U型、多段R型，辅助锥筒装置，可以卷制一定范围的锥筒。其主要参数如下。表3.11 W11S-25×2000B三辊卷板机对称式型号最大卷板宽度/mm最大卷板厚度/mm最小卷筒直径/mm主电动机功率/kW卷板速度m/min外形尺寸（长×宽×高）/mW11S-25×2000 B2000258503055.72×1.83×1.81 埋弧焊的焊机选用MZJ-1000，属于变速送丝埋弧焊接，焊接的技术规格如表3.12所示。表2.7 埋弧焊机技术规格配用焊接电源型号焊机结构特点电源电压（V）焊接电流（A）焊丝直径（mm）送丝速度（m·h-1）焊接速度（m·h-1）送丝方式 BX2-1000焊车38010003.06.0301201570变速送丝 焊接用焊机选用硅整流焊机，动铁心式弧焊整流器ZXE1-300的参数如表3.13。表2.7 ZXE1-300的技术参数额定焊接电流（A）额定负载持续率（%）电流调节范围（A）空载电压（V）工作电压（V）相数频率（Hz）额定输入电流（A）质量（Kg）3003550300607032150592002.4.2 下料 1钢板的矫正 钢板在轧制、吊装、运输和存放过程中，由于自重、支撑不当、或装卸条件不良及其他原因，可能会产生弯曲、扭曲、波浪及表面凹凸不平等变形。当这些变形超过一定程度时，会给尺寸的度量、划线、剪裁及其他加工带来困难，而且会影响到成形零件的尺寸和几何形状的精度，从而影响到装配、焊接和整个产品的质量。所以，划线、下料前必须进行钢板的矫平。钢板的矫正通常采用机械、火焰和手工矫正。由于立式储油罐罐壁毛坯厚度最厚为22mm，宽度为2000mm，所以选用CDW43S-40×2500辊式板材矫平机进行矫平，其具体参数见表2.8。表2.8 CDW43S-40×2500辊式板材矫平机技术参数产品规格最大矫平厚度/mm最大矫平宽度/mm最小矫平厚度/mm板材屈服点/MPa工作辊辊距/mm工作辊直径/mm工作辊辊数/n矫平速度/(m·min-1)主电动机功率/kW40×250040250010360400340771322钢材的表面处理 钢材表面的氧化物、铁锈和油污，对焊缝的质量会产生不利的影响，焊前必须将其清除，目前已成为焊接结构生产中不可缺少的重要工序之一。钢材的表面处理采用喷砂进行表面除锈。3放样、划线、下料 按照储油罐壁板下料板幅的板长和板宽，同时考虑下料的切割余量、二次下料的坡口加工余量和焊缝收缩量，在放样平台上用1:1的比例，划出板材的图形和平面展开尺寸，并以直线代替图形中的圆弧划线。最后按放样的形状和尺寸制作样板。表2.8储油罐各个部位下料尺寸表项目板材分类顶板壁板中腹板边缘板瓜片外形尺寸D=2100mm20005000mm610弧长AB=5m；CD=0.36m;数量111420 3焊前准备、焊后热处理和焊接检验3.1 焊前准备1 焊条烘干 烘干焊条可去除焊条因受潮而存留在药皮中的水分，减少熔池及焊缝中的氢，防止气孔和冷裂纹的产生。烘干焊条要严格按照规定的工艺参数进行，预热温度350400。 2 工件焊件预处理 用低氢型焊条焊接时，工件坡口及两侧各20cm范围内的锈、水、油污、油漆等必须清除干净，才能有效的防止气孔和冷裂纹的产生。3 组装 组装工件时，除保证焊接结构的形状尺寸外，要按工艺规定在接缝处留下根部间隙和反变形量，将对接的两工件对平齐，使错边量在允许的范围内，然后按照规定的位置和尺寸对焊件进行点固。4 预热处理 预热是焊接开始前对被焊工件的局部或全部进行适当加热的工艺措施一般只对刚性大或焊接性能差容易裂的结构采用。3.2 焊后热处理 焊接过程中，由于受热作用使得工件在焊接完成后，会有变形、残余应力的存在，焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布，焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的，所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。消除残余应力的最通用的方法是高温回火，即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度（Ac1以下）和保温一定时间，利用材料在高温下屈服极限的降低，使内应力高的地方产生塑性流动，弹性变形逐渐减少，塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。焊后热处理的目的是：松弛焊接残余应力；稳定结构的形状和尺寸，减少畸变；改善母材、焊接接头的性能，具体包括：提高焊缝金属的塑性、降低热影响区硬度、提高断裂韧性、改善疲劳强度、恢复或提高冷成型中降低的屈服强度；提高抗应力腐蚀的能力；进一步释放焊缝金属中的有害气体，尤其是氢，防止延迟裂纹的发生10。焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大，需要细化晶粒，故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力，故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接，其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快，力求内外壁均匀。对于此次钢制立式储罐来说，焊接材料选择焊接性良好的16MnR,在焊接材料手册中规定，对于该材料的焊接焊后热处理可以不做焊后热处理。3.3 焊接检验 焊接检验内容包括从图纸设计到产品制出整个生产过程中所使用的材料、工具、设备、工艺过程和成品质量的检验，分为三个阶段：焊前检验、焊接过程中的检验、焊后成品的检验。检验方法根据对产品是否造成损伤可分为破坏性检验和无损探伤两类。1)焊前检验 焊前检验包括原材料(如母材、焊条、焊剂等)的检验、焊接结构设计的检查等。2)焊接过程中的检验 包括焊接工艺规范的检验、焊缝尺寸的检查、夹具情况和结构装配质量的检查等。3)焊后成品的检验 焊后成品检验的方法很多，常用的有以下几种：(1)外观检验 焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容，主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。若焊缝表面出现缺陷，焊缝内部便有存在缺陷的可能。(2)致密性检验 贮存液体或气体的焊接容器，其焊缝的不致密缺陷，如贯穿性的裂纹、气孔、夹渣、未焊透和疏松组织等，可用致密性试验来发现。致密性检验方法有：煤油试验、载水试验、水冲试验等。(3)受压容器的强度检验 受压容器，除进行密封性试验外，还要进行强度试验。常见有水压试验和气压试验两种。它们都能检验在压力下工作的容器和管道的焊缝致密性。气压试验比水压试验更为灵敏和迅速，同时试验后的产品不用排水处理，对于排水困难的产品尤为适用。但试验的危险性比水压试验大。进行试验时，必须遵守相应的安全技术措施，以防试验过程中发生事故。(4)物理方法的检验 物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件内部缺陷情况的检查，一般都是采用无损探伤的方法。目前的无损探伤有超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、磁力探伤等。 射线探伤 射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。按探伤所使用的射线不同，可分为X射线探伤、射线探伤、高能射线探伤三种。由于其显示缺陷的方法不同，每种射线探伤都又分电离法、荧光屏观察法、照相法和工业电视法。射线检验主要用于检验焊缝内部的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。超声波探伤 超声波在金属及其它均匀介质传播中，由于在不同介质的界面上会产生反射，因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺陷，并且能较灵敏地发现缺陷位置，但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所以超声波探伤常与射线检验配合使用。磁力检验 磁力检验是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现缺陷的。按测量漏磁方法的不同，可分为磁粉法、磁感应法和磁性记录法，其中以磁粉法应用最广。磁力探伤只能发现磁性金属表面和近表面的缺陷，而且对缺陷仅能做定量分析，对于缺陷的性质和深度也只能根据经验来估计。渗透检验 渗透检验是利用某些液体的渗透性等物理特性来发现和显示缺陷的，包括着色检验和荧光探伤两种，可用来检查铁磁性和非铁磁性材料表面的缺陷。 本次储罐设计生产储罐时采用焊前检验，焊接过程中检验，焊后检验。焊后检验主要对焊缝的检验，首先采用目测检验，其次采用X射线探伤、超声波探伤100%检验，并对储罐气密性检验。4 钢制立式储罐的装配、检验 本储罐安装采用“均布安装倒装法”进行，单台罐采用18台10T电动导链进行安装。具体安装程序如下： 基础验收合格后罐底防腐铺罐底板焊接检测放置好中心柱和边柱安装最顶层壁板焊接安装顶层包边角钢和顶胎安装焊接罐顶层板组装焊接胀圈就位倒装第二层壁板焊接 依次类推最底层壁板安装 最底层壁板与罐底板焊接罐底板环缝焊接安装盘梯、平台、罐附件等充水试验沉降观测。 1.基础复测 在储罐安装前，必须按土建设计文件和相关规定对基础进行检查验收。应检查油罐基础的中心坐标，中心标高，基础表面径向平整度，基础表面沿罐圆周方向平整度，基础表面凹凸度，支撑罐壁的基础表面内径、水平度、沥青沙层的平整度及沥青沙层的外观质量。在基础进行中间验收合格后，办完中间验收交接后方可进行安装。 2.罐底安装 罐底由弓形边缘板及中幅板组成，弓形边缘板厚度为6mm，材质为16MnR，中幅板厚度为6mm，材质为16MnR。弓形边缘板连接形式为带垫板对接。中幅板连接形式为对接，中幅板与弓形边缘板的连接形式为对接。按图纸标定的方位，在基础上划出两条互相垂直的中心线。按排版图，首先铺设罐底中心板，并在中心板上画出十字线，十字线应与基础中心线重合，在罐底的中心打上冲眼，并做出明显标记。画出弓形边缘板的外圆周线，然后铺设弓形边缘板，对接接头采用不等间隙，焊接对接焊缝的外端300mm，（其余焊缝待起罐完毕后进行焊接），并进行射线探伤，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。按排版图由罐底中心板向两端逐块铺设中间一行中幅板，从中间一行板开始，向两侧逐行铺设中幅板，每行中幅板应由中间向两侧依次铺设，中幅板对接在弓形边缘板上面。 3.最上一圈壁板安装 罐壁板组装前，应对壁板预制质量逐张进行检查，不符合预制要求的应重新校正，校正时，应防止出现锤痕。壁板组装前，应在底板上放出罐体的组装内圆周线，并沿圆周线内侧每隔1m点焊一个内挡板。按排版图在放样圆周线上标出每张板的位置，然后把壁板对号吊装到位。壁板之间用立缝夹具连接，整圈壁板就位后，用壁板斜撑、立缝夹具调整罐壁垂直度、椭圆度、上口水平度及罐壁半径等尺寸，合格后才可进行立缝焊接。焊接前在立缝内侧上均匀的加上四块弧板，以防止立缝焊接变形。包边角钢的安装应将预制合格的角钢逐根就位安装，整体调整其几何尺寸合格后，统一焊接。 4.罐顶安装 最上层壁板组对焊接完后,安装包边角钢,(角钢与罐壁暂不焊),此时可安装罐顶。罐顶组对时，将下好料的顶板置于事先制作的顶胎上，制作时要考虑底板15坡度及第一层罐壁板的高度，在拱顶板组对时,在轴线对称位置先组对四块,调整后定位点焊,再组对其顶板。罐顶组装时使用的顶胎要准确，顶板安装要对中，焊接时焊工均布，注意组装顺序和安装顺序，由内向外、由上至下分段退焊。全部焊完后拆除临时伞架。安装拱顶中心板、透光孔等。 焊接成型后，用样板检查，间隙不大于15mm。5.检验在完成储罐的焊接装配后，施工单位应遵守工程建设交工技术文件规定，进行储罐的验收，并向建设单位提交工程技术文件，完成验收。参考文献1 王宗杰.熔焊方法及设备.北京.机械工业出版社，2006.122 方洪渊.焊接结构学.北京.机械工业出版社，2008.43 刘会杰.焊接冶金与焊接性.北京.机械工业出版社，2007.34 赵熹华.焊接检验.北京.机械工业出版社，1993.105 徐英，杨一凡等.球罐和大型储罐.北京.化学工业出版社，2004.11 6 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册.第1卷 焊接方法与设备.北京.机械工业出板 社，2007.107 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册.第2卷 材料的选择.北京.机械工业出板社，2007.108 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册.第3卷 焊接结构.北京.机械工业出板社，2007.109 陈允中.压力容器设计手册.北京.中国石化出版社，2005.1010 陈裕川.钢制压力容器焊接工艺.北京.机械工业出版社，2007.611 谭耀春.金属学与热处理.北京.机械工业出版社，2007.512 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册.第2卷 焊接方法与设备.北京.机械工业出板 社，2007.1013 陈允中.压力容器设计手册.北京.中国石化出版社，2005.1014 徐英，杨一凡等.球罐和大型储罐.北京.化学工业出版社，2004.1115 刘会杰.焊接冶金与焊接性.北京.机械工业出版社，2007.316 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册.第3卷 焊接结构.北京.机械工业出板社，2007.1017 谭耀春.金属学与热处理.北京.机械工业出版社，2007.518 陈裕川.钢制压力容器焊接工艺.北京.机械工业出版社，2007.6附录焊接工艺规范制造单位名称： 编号： WPS-01 焊接工艺评定报告编号： 产品零部件名称：立式储油罐顶板与瓜片搭接接头 所按标准名称及编号：GB1502010 焊接方法： 焊条电弧焊 自动化等级： 手工 接头坡口形状及尺寸焊件母材1 母材类别号、组别号及钢号类别号 Fe-1 组别号 2 与类别号 Fe-1 组别号 2 相焊钢号 16MnR