【正文】 ④采用焊條電弧焊時，要求焊工掌握全位置的焊接技能。試驗區(qū)域應(yīng)懸掛安全標志，嚴禁非工作人員入內(nèi)。圖38 球罐水壓試驗流程球罐進行水壓試驗時，設(shè)基礎(chǔ)沉降觀測點，基礎(chǔ)為環(huán)形基礎(chǔ)，要求均勻沉降，并做好實測記錄。由于球罐的體積龐大，無法在熱處理爐內(nèi)進行消除應(yīng)力熱處理，所以采用內(nèi)燃加熱法對球罐進行整體熱處理。對球殼板表面缺陷進行焊補時，每處的焊補面積控制在5000mm2以內(nèi)。②焊接位置要求平焊和仰焊兩種位置，采用平焊時，電流可適當增大，采用仰焊時，電流可適當減小。⑨焊接小坡口面時，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷，焊接封面層時，電流要適當減小，以免產(chǎn)生咬肉缺陷。⑤先焊大坡口面第一層焊縫，焊接時背面成形，盡可能焊透。⑥焊接第2～6層焊縫，焊接時注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。⑩產(chǎn)品焊接試板。為了控制起來簡便，應(yīng)用每根焊條應(yīng)焊接的最小焊縫長度來控制焊接線能量。②焊接方法。焊接坡口采用X形不對稱坡口，定位焊在小坡口側(cè)進行。尤須指出，焊接環(huán)境溫度和相對濕度在距球罐表面500～1000mm處測得。按圖紙方位用吊機將焊有人孔、接管的上極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對準中心線方位，然后吊裝左、右側(cè)板就位。利用龍門夾具、斜楔調(diào)節(jié)對口間隙、錯邊量和棱角，使其滿足標準要求，見圖22。圖18 工裝夾具示意圖(a) 龍門夾具；(b) 小方塊；(c) 馬蹄形夾板；(d) 定位塊將下段支柱與已焊接在赤道板上的上段支柱在平臺上進行拼接，按圖19所示。2mm地腳螺栓預(yù)留孔中心與基礎(chǔ)中心圓的間距sb177。球殼板發(fā)運應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)的托架包裝，球殼板的凸面朝上，各板間墊以柔性材料。焊后立即進行消氫處理，后熱200～250℃，～1h，然后緩冷。同時，球罐相關(guān)的一些零部件，如：接管，支柱等應(yīng)該制作完成，并按設(shè)計要求進行半成品或成品的檢驗，以便進行下一步的組裝。 二次下料二次號料的球殼板經(jīng)自檢、互檢、專檢合格后方可下料切割，并且球殼板的二次切割須在特制的胎具上進行。其它帶板與其做法相似，只是形狀、尺寸不同。由于400m3球罐制造所用鋼板厚度較厚，所以選用42009輥式中厚板矯平機進行矯平。表4 焊接材料表母材焊條∕規(guī)格烘干溫度∕時間球殼板16MnRE5015∕ 350～380℃∕1h梯子、平臺Q235–AE4303∕100～150℃∕ 遵守的規(guī)范和標準國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GB150－1998《鋼制壓力容器》GB12337－1998《鋼制球形儲罐》GB50094－1998《球形儲罐施工及驗收規(guī)范》 2 400m3球罐生產(chǎn)工藝流程球罐的生產(chǎn)工藝流程與其它焊接產(chǎn)品的工藝流程大致相同，主要包括：生產(chǎn)前的準備，金屬材料的加工，裝配與焊接以及焊后的成品加工四大部分[5]。此外，球罐直徑通常較大，如50m3容積的球罐，,已不適于整體常規(guī)運輸，須在現(xiàn)場組裝焊接，而100m3容積的臥（立）式貯罐，則尚可在制造廠中預(yù)制。 forming。本文根據(jù)球罐上每條焊縫的不同特點，制定了了各條焊縫的具體焊接方法，并選擇了焊接工藝參數(shù)。這是當前市場經(jīng)濟中人們十分關(guān)注的問題。400m3球罐的球殼板厚為48mm，所以在焊接前，為避免出現(xiàn)裂紋，應(yīng)對其進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120～140℃。鋼板在軋制、運輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當、或裝卸條件不良及其他原因，可能會產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。所以要求劃線樣板的幾何尺寸和曲率精度一定要符合設(shè)計圖紙的要求。表7 2000噸油壓機技術(shù)參數(shù)液壓系統(tǒng)最高工作壓力快速下行速度100mm/s公稱壓力2000噸加壓下行速度2～3mm/s系統(tǒng)調(diào)定工作壓力25MPa提升速度80mm/s圖8 局部成形法示意圖圖9 球殼板曲率允許偏差 二次號料經(jīng)壓制合格后的球殼板下胎后，對其進行二次號料。當球殼板成形后的塑性變形超過3%時，應(yīng)按焊后熱處理規(guī)范進行熱處理。為了防止裂紋，應(yīng)連續(xù)施焊至最后一層。球殼板應(yīng)除銹，并涂防銹漆2度，坡口表面及其內(nèi)外邊緣50mm范圍內(nèi)涂可焊性漆料。項目允許偏差基礎(chǔ)中心圓直徑Db177。在帶支柱的赤道板上劃出中心線和定位線后，焊上定位塊和馬蹄形夾板。相鄰赤道板則用手拉葫蘆進行調(diào)節(jié)。下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板各板之間以及下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板與下極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。棚的四周用三防布覆蓋，頂部用石棉瓦楞板覆蓋。定位焊長度為100mm，間距300mm，焊縫高度10mm，要求焊接第一層時盡可能背面成形。圖27 球罐焊縫示意圖①坡口處理。⑥焊接線能量控制。加熱方法與預(yù)熱相同。③焊接第一、二層焊縫為分段退向焊，分段長度為600～700mm ，其余各層均為順向焊。焊接起弧點應(yīng)在環(huán)縫的坡口內(nèi)進行（大環(huán)縫坡口內(nèi)起弧焊肉在焊大環(huán)縫前刨除）。圖31 大環(huán)縫焊接方法示意圖圖32 上、下大環(huán)縫及方環(huán)縫焊接接頭簡圖表16 上、下大環(huán)縫及方環(huán)縫焊接工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)型號直徑極性電流(A)1E5015反接160～18024～26～～2/2～3E5015反接200～22028～30～～3/4～6E5015反接200～22028～30～～4～5/7～15E5015反接200～22028～30～～6/16～21E5015反接160～18024～26～～7/22E5015反接200～22028～30～～8/23～24E5015反接200～22028～30～～9/25～27E5015反接200～22028～30～～10/28～31E5015反接200～22028～30～～11/32～36E5015反接160～18024～26～～⑥焊接第2～6層焊縫，焊接時注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。 ⑩焊后打磨焊縫，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。 焊后修補球殼板局部表面和焊縫表面的缺陷及工裝夾具痕跡，必須用砂輪修磨，修磨范圍內(nèi)的斜度至少為3 ：1。球罐的所有焊縫表面以及嵌入式接管與球殼連接的對接焊縫表面，須按照JB473094規(guī)定進行磁粉檢測，檢查結(jié)果不得有任何裂紋、任何橫向缺陷顯示、不得有單個尺寸4mm以上的圓形缺陷顯示，即按JB473094Ⅰ級為合格。并隨時調(diào)整支柱位置，以保證其垂直度。在球罐焊縫及接管法蘭部位涂肥皂水，檢查有無泄漏。為保證球罐的質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾點：① 保證球殼板的成形精度。但我國球罐行業(yè)的整體制造水平較國外相比，還有很大差距，還必須不斷努力學(xué)習(xí)，以提高本國的球罐制造水平。要求球殼內(nèi)表面除銹達Sa3級，見金屬光澤，把內(nèi)表面與氧氣接觸的部位按HGT20282《脫脂工程及驗收規(guī)范》進行脫脂處理，脫脂處理后用波長3200～3800埃的紫外線檢查，無油脂熒光為合格。試驗介質(zhì)為干燥、清潔的壓縮空氣，溫度不低于5℃。圖37 球罐熱處理工藝在熱處理之前，應(yīng)將平臺、梯子的予焊件焊好，用于固定產(chǎn)品銘牌和注冊銘牌的銘牌架也應(yīng)在熱處理之前焊在球殼板上，并避開焊縫。補焊后的表面須修磨平滑。⑤焊接第2～7層焊縫，焊接時注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。焊接接頭簡圖見圖32，具體焊接工藝參數(shù)見表16。⑧大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。⑨焊接小坡口面時，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透現(xiàn)象。應(yīng)做立、橫和平加仰焊3個位置的試板各1副。當單面焊后發(fā)現(xiàn)角變形超差時，應(yīng)根據(jù)超差的具體情況，在焊縫反面清根時，可適當增加清根的深度和寬度，以使后續(xù)焊的焊縫產(chǎn)生一定的反變形，把棱角控制在允許偏差范圍內(nèi)[3]。③焊工布置。熱源采用液化石油氣，定位焊和臨時焊縫采用點狀加熱器，球殼焊縫采用條狀加熱器，且應(yīng)放在焊縫小坡口的一側(cè)。對每一個持證焊工，頒發(fā)識別鋼印。組裝完成后，進行整球調(diào)整。先裝下極帶圍板，再裝上極帶圍板。3mm，焊后，整個支柱應(yīng)校直，直線度偏差不大于177。墊鐵均布在地腳螺栓兩側(cè)，每疊墊鐵高度不小于25 mm，且不多于3塊。所有加工體表面應(yīng)涂防銹油脂，拉桿螺紋應(yīng)妥善保管。接縫兩側(cè)500mm范圍內(nèi)除銹，打磨光潔。根據(jù)人孔、接管接頭的實際尺寸，劃出開孔尺寸線，并做好標記。坡口加工后必須仔細檢查其面質(zhì)量和曲率。內(nèi)卡樣板示意圖見圖6。圖3 42009輥式中厚板矯平機原理圖鋼板的表面除銹采用噴丸的方法。圖2 400m3球罐生產(chǎn)工藝流程3 球殼板的備料工藝 備料根據(jù)設(shè)計圖紙，對每塊球殼板用計算機放大樣，根據(jù)放樣后的實樣，提出球殼板的備料計劃，要求備料球殼板的同時，要考慮到球罐焊接產(chǎn)品的試板用量，需復(fù)驗的材質(zhì)要求和安裝用胎具用量以及球殼板所需的工藝余量和加工余量等，并且應(yīng)盡量節(jié)省材料。但是，其基本制造工藝還是比較穩(wěn)定的，所以球罐的制造技術(shù)應(yīng)該被廣泛的應(yīng)用，并在原基礎(chǔ)上有所突破創(chuàng)新。目前，焊接已廣泛用于能源、石油化工、航空航天、原子能、海洋、交通等重大工程項目，同時亦遍及工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。在整個生產(chǎn)過程中，球殼板的壓制成形、球罐的組裝與球罐的焊接屬于生產(chǎn)中的重點與難點，在本文中都進行了詳細的分析和論述。球罐建造的增長速度如此之大，是因為人們越來越認識到使用球罐比圓筒形容器更加合理。通過計算得出，16MnR的碳當量CE=%～%。對球殼用鋼板的具體要求如下：鋼板幾何尺寸必須符合計劃要求，每塊球殼板均不得拼接，球殼板的材質(zhì)為16MnR（化學(xué)成分測定和力學(xué)性能試驗），并要求在正火狀態(tài)下供貨，厚度保證48mm，必須符合GB6654－96《壓力容器用鋼板》中的規(guī)定，并在交貨狀態(tài)下逐張進行超聲波檢測，按JB4730－94《壓力容器無損檢測》規(guī)定Ⅲ級為合格，并須在19℃做V型缺口試驗，沖擊功不小于20J。 (a) (b)(c) (d)圖4 球殼板的幾何尺寸示意圖(a) 極帶中間板 (b) 極帶側(cè)板 (c) 極帶圍板 (d) 赤道帶板下料前，應(yīng)逐張核對鋼板的爐批號及編號，然后將其標記移植到球殼板的指定位置，并經(jīng)檢查人員檢查確認無誤后方可下料，同時將檢查結(jié)果準確記錄在工藝卡上。壓形采取局部成形的方法（見圖8），局部成形屬于冷壓成形，坯料每壓一次后向前移動一段距離，注意要留有一定的壓延重疊面積，以保證曲率均勻一致，要求一次下壓量不要太大，應(yīng)緩慢壓至所規(guī)定的曲率嚴禁采用急劇加工成形，在壓制過程中，用內(nèi)卡樣板檢查球殼板，合格后方可下胎。2mm，對角線弦長允許偏差不大于177。焊機選用ZXG 400型弧焊整流器，焊接工藝參數(shù)見表8。2mm，上段支柱離開球殼板表面的距離允許偏差177。檢查基礎(chǔ)的標高基準線、縱橫中心線，沉降觀測水準點等是否符合標準。所用的電焊機、焊條烘箱、空壓機、起重機、工裝夾具等必須性能良好，數(shù)量能滿足施工需要。其余各塊赤道板依次吊裝，直至完成赤道帶的組裝。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯邊量、棱角和上口圓度，允許偏差見表12。表13 焊后幾何尺寸檢驗項目執(zhí)行標準允許偏差檢驗用具棱角GB12337≤10mm（含錯邊量）R樣板和深度游標卡尺赤道截面內(nèi)徑差GB12337＜46mm鋼卷尺兩板間凈距與設(shè)計內(nèi)徑差GB12337＜46mm鋼卷尺支柱垂直度GB12337≤