本發明專利技術涉及一種４００ｍ↑［３］高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，包括下列步驟：將球罐本體與梯子平臺分開；切割前按球罐切割分片部位進行編號，從焊縫的切割起點５００ｍｍ內進行預熱；預熱溫度為１００℃；將待切割的焊縫起點采用手工切割２００ｍｍ；對球罐所有需要切割的部位采用半自動焊切割機；由人工跟蹤切割檢查；采用汽運加水運兩種運輸方式運達目的地；對分拆后的球罐按編號拼裝焊接，首先進行焊前預熱，再進行焊后整體熱處理；最后對搬遷組焊后的球罐進行整體聲發射檢測。本發明專利技術成功地將４００ｍ↑［３］高強鋼球罐整體搬遷至目的地，解決了大型球罐整體搬遷所帶來的困難和分拆后重新組焊安裝的技術問題，延長了球罐的使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬焊接工程
，特別是涉及一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法。
技術介紹
寶鋼集團上海浦東鋼鐵有限公司4臺400m3球罐由于世博選址改造需分拆搬遷至羅涇浦江廠重新組裝。其中兩臺球罐為國產武鋼生產的07MnCrMoVR材料，球罐相關技術參數見表1.1，該球罐材料屬于低合金高強度鋼，系調質鋼種，主要是在鋼中添加一定含量的合金元素，通過合金沉淀相析出來提高材料的強度。該厚度高達38mm，由于本次要進行現場切割，然后經運輸至新廠址重新組焊安裝，之后還需整體熱處理，熱處理溫度高達600℃左右。在上述過程中，該球罐材料經過反復受熱循環，多達三次，針對該鋼種的自身特點不可避免會遇到以下影響安全的幾個重要問題，其一，分拆運輸過程中的安全性問題；其二，球罐材料過去使用狀況及目前安全狀況是否有效掌握，包括老焊縫的質量問題；其三，在此次搬遷過程中實施切割后重新組焊時是否會導致球罐材料焊接部位產生焊接冷裂紋，其預熱溫度是否要控制等問題；其四，在熱處理過程中對于厚度38mm的球罐是否會出現再熱裂紋，其敏感性如何評價等問題。根據國內武漢生產的07MnCrMoVR材料以往實際使用經驗，現已出現開罐檢查發現很多內表面產生裂紋的案例，就該鋼種而言，特別是厚度超過34mm的球罐新生產的07MnCrMoVR(國內)材料，上述幾個問題，也是較為敏感的研究課題，而本次是針對已經使用了約十年以后的舊材料，在此基礎上又多次經過反復受熱后的再次使用，該項目研究內容對今后的安全生產有著很大的指導性意義。表1.1?07MnCrMoVR球罐的主要技術參數-->球罐的搬遷有兩種方案，一是整體運輸：將球罐整體裝在拖排上運至現場，再用大型吊車就位。整體搬遷工期短，不影響球罐質量與容量，但是球罐為超高超限設備，搬遷前需認真考察球罐運輸路線，難度在超限設備運輸及對外協調上，運輸沿途需橫穿鐵路、數量眾多的架空電纜、電線、廣告牌等，尤其對遠距離搬遷有很大的難度，其成本將大大的提高。二是切割分片運輸：將球罐按逆組裝次序部分或全部切割開，分別用拖車運到現場，重新組焊。這種方法增大了球罐組對、焊接、探傷、熱處理等工作量，且容易影響球罐的質量和容積，但不需要使用大型吊車，搬遷運輸過程成本很低。國內目前大多數球罐搬遷都是采用整體運輸方法，針對本次球罐搬遷，經過慎重研究決定采用球罐分拆搬遷方案，嚴格控制切割分拆、運輸和組焊安裝每一環節的細節，處理好球罐解體、運輸、組對、捍接、探傷、熱處理等一系列問題。大型球罐在組裝焊接過程中極易產生錯邊及角變形缺陷。該缺陷的存在將在容器中引起嚴重的應力集中，使容器在較低的應力下被破壞，而象錯邊量、角變形等超標缺陷將伴隨設備終生。焊接變形產生的根本原因一般是焊接時的不均勻受熱和局部塑性變形導致焊接結構產生殘余應力和焊接變形。同時，焊接時的各種機械力也可能使結構發生物理位移而導致工件變形。因此，必須將錯邊及角變形產生的應力集中加以定量的研究分析，以便在規范中對允許缺陷大小加以控制。大型高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊，目前國內外尚無先例。
技術實現思路
所要解決的技術問題本專利技術所要解決的技術問題是提供一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊的方法，以解決大型球罐整體搬遷所帶來的困難和分拆后重新組焊安裝的技術問題。技術方案本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，包括下列步驟：-->(1)搭設外部腳手架：將球罐本體與梯子平臺分開；(2)劃線和編號：切割前按球罐切割分片部位進行編號，并在要切割球板焊縫兩邊用沖子對稱做出定位基準點，在待切割焊縫上標出切割預留位置和焊縫中心線；(3)預熱：切割前，從焊縫的切割起點500mm內進行預熱；預熱溫度為100℃～120℃；(4)手工切割：將待切割的焊縫起點采用手工切割200mm；(5)半自動切割：對球罐所有需要切割的部位采用半自動焊切割機，即將柔性軌道貼緊球殼板，再用切割機進行切割；(6)檢查和驗收：由人工跟蹤切割檢查；(7)在所有需要切割的焊縫切割完畢后，吊車就位，用吊車吊住上極帶板，在吊車剛好受力時，手工切斷所有連接部位，然后用吊車將球板吊到地面上；(8)采用汽運加水運兩種運輸方式運達目的地；(9)對分拆后的球罐按編號拼裝焊接，首先進行焊前預熱，再進行焊后整體熱處理；最后對搬遷組焊后的球罐進行整體聲發射檢測。所述的球罐切割方法為球罐上半部從外部切割，下半部從內部進行切割，切割時球罐對接焊縫將熱影響區割掉6mm。所述的步驟(2)中球罐共切割為12片，其中極中板整體切割為1片，長×寬×高4500×4500×600mm共切割2片，極邊板切割成1塊球板1片，長×寬×高4500×1200×500mm共切割8片，赤道帶切割為帶柱子的8塊球板1片，長×寬×高9200×5500×4600mm共切割2片，切割后赤道帶方向周長減少12mm，兩極方向周長減少48mm。所述的步驟(7)的吊裝順序為：上極帶板-下極帶板-上邊板-下邊板-赤道板，赤道帶最后的少部分切割吊裝時需用纜繩固定。所述的步驟(8)的運輸方式為：極帶板、赤道帶、溫帶平面放置運輸，極邊板豎立放置，并用纜繩固定運輸；運輸過程中要求配有合適的運輸胎具。所述的步驟(9)的球罐焊接的焊縫棱角區的高度應控制在15mm以下，選用焊條型號為E6015-G。焊接的坡口形式采用非對稱X型，球罐所有對接焊縫大坡口在外小坡口內。所述的步驟(9)的焊前預熱溫度應不低于75℃～150℃，焊后熱處理為低于585℃的焊后整體熱處理。所述的步驟(9)中的整體聲發射檢測的傳感器分5層順時針均勻布置，從球罐頂部開始，第一層1～3號傳感器，第二層4～9號傳感器，第三層10～15號傳感器，第四層-->16～21號傳感器，第五層22～24號傳感器，10號傳感器在A1縱縫中間。有益效果本專利技術成功地將400m3高強鋼球罐整體搬遷至目的地，嚴格控制切割分拆、運輸和組焊安裝每一環節的細節，處理好球罐解體、運輸、組對、捍接、探傷、熱處理等一系列問題，解決了大型球罐整體搬遷所帶來的困難和分拆后重新組焊安裝的技術問題，延長了球罐的使用壽命。附圖說明圖1球罐的分割形式。圖2.1球罐焊縫棱角區有限元模型；圖2.2棱角高度為8mm時的應力分布；圖2.3棱角區的局部放大圖；圖2.4棱角區的應力圖；圖3.1試板坡口尺寸；圖3.2拉伸試樣形狀與尺寸；圖3.7標準夏比V型缺口沖擊試樣尺寸；圖4.1熱模擬HAZ粗晶區應力釋放試驗試樣尺寸；圖5.1焊接熱影響區最高硬度試板的形狀；圖5.2焊接熱影響區最高硬度的檢測位置；圖5.3焊接熱影響區最高硬度測定結果曲線圖；圖6.1斜Y型坡口焊接裂紋試驗試板裝配示意圖；圖7.1傳感器布置圖；圖7.2加載程序圖。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。應理解，這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本專利技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。一種大型金屬球罐搬遷方法，研究決定采用球罐分拆搬遷方案，本次搬遷的球罐為已服役十年的高強鋼400m3球罐，鋼板為武鋼生產的07MnCrMoVR鋼，板厚38mm，調質。焊條型-->號為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種４００ｍ↑［３］高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，包括下列步驟：（１）搭設外部腳手架：將球罐本體與梯子平臺分開；（２）劃線和編號：切割前按球罐切割分片部位進行編號，并在要切割球板焊縫兩邊用沖子對稱做出定位基準點，在待切割焊 縫上標出切割預留位置和焊縫中心線；（３）預熱：切割前，從焊縫的切割起點５００ｍｍ內進行預熱；預熱溫度為１００℃～１２０℃；（４）手工切割：將待切割的焊縫起點采用手工切割２００ｍｍ；（５）半自動切割：對球罐所有需要切割 的部位采用半自動焊切割機，即將柔性軌道貼緊球殼板，再用切割機進行切割；（６）檢查和驗收：由人工跟蹤切割檢查；（７）在所有需要切割的焊縫切割完畢后，吊車就位，用吊車吊住上極帶板，在吊車剛好受力時，手工切斷所有連接部位，然后用吊 車將球板吊到地面上；（８）采用汽運加水運兩種運輸方式運達目的地；（９）對分拆后的球罐按編號拼裝焊接，首先進行焊前預熱，再進行焊后整體熱處理；最后對搬遷組焊后的球罐進行整體聲發射檢測。
【技術特征摘要】
1.?一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，包括下列步驟：(1)搭設外部腳手架：將球罐本體與梯子平臺分開；(2)劃線和編號：切割前按球罐切割分片部位進行編號，并在要切割球板焊縫兩邊用沖子對稱做出定位基準點，在待切割焊縫上標出切割預留位置和焊縫中心線；(3)預熱：切割前，從焊縫的切割起點500mm內進行預熱；預熱溫度為100℃～120℃；(4)手工切割：將待切割的焊縫起點采用手工切割200mm；(5)半自動切割：對球罐所有需要切割的部位采用半自動焊切割機，即將柔性軌道貼緊球殼板，再用切割機進行切割；(6)檢查和驗收：由人工跟蹤切割檢查；(7)在所有需要切割的焊縫切割完畢后，吊車就位，用吊車吊住上極帶板，在吊車剛好受力時，手工切斷所有連接部位，然后用吊車將球板吊到地面上；(8)采用汽運加水運兩種運輸方式運達目的地；(9)對分拆后的球罐按編號拼裝焊接，首先進行焊前預熱，再進行焊后整體熱處理；最后對搬遷組焊后的球罐進行整體聲發射檢測。2.?根據權利要求1所述的一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，其特征在于：所述的球罐切割方法為球罐上半部從外部切割，下半部從內部進行切割，切割時球罐對接焊縫將熱影響區割掉6mm。3.?根據權利要求1所述的一種400m3高強鋼球罐分拆搬遷整體組焊方法，其特征在于：所述的步驟(2)中球罐共切割為12片，其中極中板整體切割為1片，長×寬×高4500×4500×600mm共切割2片，極邊板切割成1塊球板1片，長×寬×高4500×1200×500mm共切割...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅曉明，楊惠谷，錢耀洲，蔣曉東，孫明，
申請(專利權)人：上海市特種設備監督檢驗技術研究院，華東理工大學，中冶天工建設有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]
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