00Cr14Ni14Si4钢中型储罐的焊接方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域，具体涉及一种1000m300化14Nil4Si4钢中型储罐的焊 接方法。
【背景技术】
[0002] 随着化工行业大型化的发展，浓硝酸的存储日益成为突出问题，铅罐等传统储存 方式因储存量小、易损坏等缺点而逐渐被淘汰。00化14Nil4Si4(简称C4)钢是一种高娃超 低碳奧氏体不镑钢，具有优良的抗非致化态和敏化态晶间腐蚀及抗应力腐蚀的特点，主要 适宜在中低温（《5(TC)浓硝酸（> 98% )介质中使用。但因各种条件的限制，C4钢仅 在单体容量不超过500m3的小型储罐上使用，送远不能满足生产的需要及充分发挥钢材优 异的抗腐蚀能力。C4钢中型储罐设计、使用的限制主要有；（1)缺乏现有技术规范的支持， C4材料未纳入常规储罐的设计标准和规范中。（2)C4钢焊接性能差，焊缝返修质量不易保 证。C4钢中Si含量约为3. 5~4. 5%，通常当Si含量超过0. 4%时，易形成低烙点的娃酸 盐夹杂，增加结晶裂纹的倾向，同时奧氏体不镑钢的热导率小，线膨胀系数大，而且奧氏体 柱状晶组织方向性强，易形成杂质偏析，送些因素都造成焊接过程中极易产生热裂纹。储罐 由于现场施工，受环境因素、组对装配质量等因素影响，焊接质量更难W保证。（3)由于锻 造能力限制，C4钢板材的板幅偏小，通常在500m3及W下的储罐中板材的使用规格仅为1米 (宽）X2米（长）。若此规格的板材用于1000m3储罐的制造上，将带来极大的组对及焊接 工作，储罐的整体质量很难保证。（4)由于焊接性能的影响，为确保储罐的质量，最好对如何 对制造、检验及验收提出具体的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服上述不足之处提供一种1000m3C4钢中型储罐的焊接方法。通 过该焊接方法满足储罐焊缝质量的要求，满足罐体l〇〇〇m3的外观形状及尺寸、满足水压试 验的要求，从而保证储罐安全、经济合理的有效使用。
[0004] 本发明的目的是通过W下方式实现的：
[0005] -种1000m3C4钢中型储罐的焊接方法，该方法依次包括W下步骤：
[000引 1)焊接罐底：
[0007] 中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝；初层焊道采用分段退焊或跳焊法；罐底 与罐壁连接的角焊缝，在底圈罐壁板纵焊缝焊完后施焊；可由数对焊工从罐内外沿同一方 向进行分段焊接；
[000引。焊接罐壁：
[0009] 先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝；特别是当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其 间的环向焊缝，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊；纵向焊缝采用自下向上焊接；
[0010] 3)焊接固定顶顶板：
[0011] 先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝；径向的长焊缝采用隔缝对称施焊方法，并由中必向 外分段退焊；顶板与包边角钢焊接时，焊缝对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。
[001引上述方法步骤"2)"中罐壁的纵焊缝采用单边带纯边V形坡口形式，焊接顺序为依 次焊打底层、两道中间层、盖面及内侧封底；罐壁的环焊缝采用带纯边V形坡口形式，焊接 顺序先焊打底层、再焊两道中间层、接着焊盖面、最后内侧封底。
[0013] 上述方法步骤"2)"中罐壁的焊接采用手工鹤极氮弧焊，氮气的纯度不低于 99.95%;焊接时重要控制点；采用小能量输入快速分层分道焊接，控制层间温度不超过 45Γ;对接接头的焊接分五道；氮弧焊打底、中间层分两道、氮弧焊盖面及背面氮弧焊封底； 采用小能量输入的方法具体为：焊丝采用Φ2. 5mm，焊接电流90~130Α，焊接电压18~ 20V,焊接速度10~14mm/s。
[0014] 上述方法步骤"3)"中固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm， 外表面搭接焊缝采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm;顶板与 包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
[0015] 上述方法步骤"1)"中罐底焊接完，罐底焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验 负压值不低于53kPa，无渗漏。
[0016] 上述方法步骤"2)"中罐壁焊接完后，组装，用1米长弧形样板检查纵焊缝角变形， 用1米直线样板检查环焊缝角变形，角变形不大于12mm;罐壁凹凸变形平缓，无突然起伏， 局部凹凸变形不大于15mm。
[0017] 罐底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构，任意相邻的Η块板焊接接头之间的 距离W及Η块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不小于300mm，边缘板对接焊缝 至底圈罐壁纵焊缝的距离不小于300mm;采用的中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于 2000mm；
[0018] 罐壁上端设置包边角钢Z75X75X8,包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离 不小于200mm；
[0019] 本发明储罐所有的开孔、接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于 150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2. 5倍，且不小于75mm。
[0020] 罐壁上的包边角钢圈娘制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上 检查，其翅曲变形不超过构件长度的0. 1 %，且不大于6mm。
[0021] 利用上述方法制备得到的1000m3C4钢中型储罐，该储罐包括罐顶、罐壁和罐底，罐 底采用条形排板形式，焊接采用搭接结构，任意相邻的Η块板焊接接头之间的距离W及Η 块板焊接接头与边缘板对接接头之间的距离不小于300mm，边缘板对接焊缝至底圈罐壁纵 焊缝的距离不小于300mm;采用的中幅板的宽度不小于1000mm，长度不小于2000mm;
[0022] 罐壁上端设置包边角钢Z75X75X8,包边角钢对接接头与罐壁纵焊缝之间的距离 不小于200mm；
[0023] 罐顶固定顶顶板间的连接采用搭接形式，搭接宽度不小于40mm，外表面搭接焊缝 采用连续满角焊，内表面焊接采用单面断续焊，每200mm焊100mm;
[0024] 顶板与包边角钢只在外侧连续角焊，焊脚高度不大于4mm。
[00巧]所述的储罐所有的开孔、接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不小于 150mm，与罐壁环焊缝之间的距离不小于壁板厚度的2. 5倍，且不小于75mm。
[0026] 罐壁上的包边角钢圈娘制成型后用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放置平台上 检查，其翅曲变形不超过构件长度的0. 1 %，且不大于6mm。
[0027] 本发明方法制备得到的1000m3C4钢中型储罐的罐顶为拱形，使得强度大且受力均 匀，而常规储罐使用平顶或锥形顶，虽然制作方便，但是耐受强度小。
[002引本发明所采用的C4材料优选弹性模量为199000MPa，极限强度> 525MPa，屈服强 度> 250MPa;板材尺寸规格为1. 5米宽X6米长或大于该规格。
[0029] 最优选具体的C4材料要求如下：
[0030] 1)C4材料的冶炼方法为电炉+炉外精炼+电渣法冶炼。成品工艺为热社、固溶和 酸洗。每炉在相当钢锭头部的板枉上切取低倍试片检查，不得有肉眼可见的缩孔、汽泡、夹 渣等缺陷。
[0031] 2)C4材料（板材、锻件、管材）应符合下列标准：
[0032]GB/T222钢的成品化学成分允差偏差
[0033]GB/T223钢铁及合金化学分析方法