提高大板幅球壳板的一次检验合格率

【摘 要 】简要介绍了3000m3商品液化气罐球壳板预制过程中遇到的难点及解决方法,提高了大板幅球壳板的预制合格率,对今后3000m3球罐及3000m3以上球罐预制起到重要作用.

【关 键 词 】球壳板预制；一次检验；解决措施

前言

球罐具有技术先进、经济合理、使用安全等特点,已被广泛应用于国内外的石油、化工、煤气和天然气、冶金工业及相关产业领域.建材公司石油石化设备厂承揽了中国石油呼和浩特石化公司的6台3000m3商品液化气罐.

1.球罐的结构特点

我厂承揽的3000m3商品液化气罐,是我厂首次预制的超长、超宽三带混合式球罐,公称直径Φ18000mm,板厚δ等于52mm,板数为32张,各板编号及板幅尺寸如表1.1所示.

表1.1 3000m3球罐板幅尺寸

球罐 赤道板 极中板 极侧板 极边板

板数 18张 2张 4张 8张

编号 A01-A18 F02/G02 F01 F03/G01 G03 F04-F07/G04-G07

板幅尺寸 12810×3250 9550×3250 9430×3250 10450×3250

板幅较以前预制的1000m3球罐,2000m3球罐大,而且板数量多,给预制增加了困难.

2.影响球壳板一次检验合格率的因素

（1）焊接变形

由于上支柱与赤道板焊接,凸缘与极中板焊接时焊接量大,焊接应力的作用或焊接热量的不平衡,会引起球壳板的曲率变形.

而且3000m3球罐赤道板上的上支柱不同于原来的对称设计结构,是偏心设计的,如图2.1所示,给组对焊接带来了困难.

图2.1 带上支柱的赤道板

（2）压制成型面积大

三带3000m3球罐所用板材几何尺寸与1000m3、2000m3球罐所用板材的尺寸如表2.1所示.

板过长、过宽、过厚,由自重及应力引起的回弹量大,给压制增加了相当程度的困难,因此造成曲率等参数超差.

3.制定对策及对策实施

一：解决焊接变形问题

针对这种情况,我们采取以下措施：

（1）在焊接过程中采用多名焊工同时对称焊接,分层退步焊来控制变形.

（2）球壳板压制时,适当增大球壳板的曲率,留有收缩变形的余量.

（3）控制支柱与赤道板的组装间隙不大于2mm,以防止局部焊缝过大引起焊接变形.

（4）在球片内弧处点焊与球片弧度吻合的防变形筋板来控制焊接变形.

措施实施后,对已焊接完成的球罐QZ11003和改进后焊接的 QZ11004的板A01、F02焊后曲率进行检验对比,如表4.1所示.

表4.1 焊接前后曲率校验对比表

板号

随机点 QZ11003 QZ11004

A01 F02 A01 F02

前 后 前 后 前 后 前 后

1.3 2 2 4 2 2 2 2

2.2 6 3 6 3 2 3 1

3.2 8 2 8 2 1 2 2

4.1 6 4 6 2 2 2 1

5.4 5 1 5 1 2 1 2

实施结果：通过采取措施,克服了焊接变形带来的影响.

二：解决压制成型面积大的问题

目前现状：3000m3球罐采用三带混合式设计,造成各类型板材均比以往宽大,且厚度达到52mm.

（1）预留下料余量.

在压制工序前进行一次下料,既留出了一定的再下料余量,又减少了压制成型面积,为提高成型质量创造了条件.

（2）选用大跨距压力机

3000m3球罐钢板厚度达到52mm,最大压制成型面积达到12810mm×3250mm,板幅大的赤道板和极边板用我厂自制的大跨距2000T球罐专用压力机进行压制,柱间跨度达到6500毫米,提高了板幅超过3米的球壳板压制效率.

（3）球壳板压制选用逐点、逐遍进行压制的点压成型法.

压点排列顺序应先压两端,后压中间,由球壳板的一端开始冲压,按先横后纵顺序排列,相邻两压点之间应相互有1/2至1/3的重复率,以保证两压点之间成型过渡圆滑.

措施二实施后,任取一张压制完成的板进行曲率测试,结果见表4.2所示.

表4.2 实施后曲率调查表

随机选取点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

曲率偏差（e≤3） 2 1 2 0 1 2 0 1 0 1

实施结果：通过采取措施,实施后压型困难曲率偏差大的问题得到解决.

预制过程中遇到的问题已基本解决,球壳板的一次检验合格率得到了提高.

5.结束语

通过采用了上述的一些方法措施,提高了大板幅球壳板的一次检验合格率,节约了工时,节省了人力,提高了生产效率,对今后3000m3球罐及3000m3以上球罐预制起到重要作用.