大型LNG储罐铝浮盘焊接变形控制.pdf

=【=CTechn0Iogy 学兔兔 工程技术 孟 勇 中石化第四建设有限公司 天津 300270 摘 要 按 合“理的施工工艺是保证，施工过程控制是手段”的主导思想，从保证安装质量和控制焊接变形着手，介绍大型 LNG储罐储铝浮盘焊接变形控制方法。 关键词 LNG储罐焊接 铝浮盘 焊接变形 控制 中图分类号 TG47 文献标识码 B 文章编号 1672-9323(2014)03—0069—03 随着国内LNG(液化天然气)事业的迅速发展，LNG储罐正 B——板宽I 向大型化发展。目前LNG储罐以16万m 居多，而20万m 、27 K——与板的支承情况有关的系数。 万 m 的大型LNG储罐已在研究设计中。 从上式可以看出，板厚与板宽的比值越小，临界应力越小， 16万 m 低温储罐的结构形式一般为 自承式拱顶储罐 ，属 薄板越容易出现波浪变形。 于全包容储罐，通常由预应力混凝土外层罐、碳钢外层罐衬里和 焊后存于板中的内应力，一般情况下在焊缝附近是拉应力， 9％的镍内层罐组成。混凝土外罐内直径为82．00m，外直径为 离开焊缝较远的区域为压应力。 在压应力的作用下薄板可能 83．60m，罐顶半径为 82．005m I金属内罐直径为 80．00m ，罐 失稳，产生波浪变形。因此薄板焊接可以从降低压应力和提高临 壁高度为 35．43m；公称容积 ：每台储罐为 16万m I设计液位为 界应力两方面着手来减少波浪变形。降低压应力的方法，如采用 34．80m。内罐三层罐底板，外罐壁内侧有一层碳钢防潮板，内罐 外力与构件产生与焊接应力相反方向的塑性变形，使两者互相 外壁铺满弹性毡，内外罐间填充珍珠岩保冷材料。 抵消。 罐内部有一个悬挂在外罐顶部下方的铝浮盘。铝浮盘直径 为 76m，厚度3．5ram，材料为ASTM B209M 5083。铝浮盘属于 216万m LNG储罐铝浮盘变形控制 大面积薄板结构，由于铝的强度很低 。焊接 中极易变形 ，焊接变 2．1铝浮盘变形控制的关键工艺 形的控制非常困难 。另外，铝的熔点只有 660℃，铝板厚度 (1)铝浮盘组装时，应保证铺设精度，防止铝浮盘产生变形； 3．5ram，非常容易变形和烧穿。因此防变形控制成为铝浮盘焊接 (2)为了防止铝浮盘焊接时产生大面积的拉应力，应采用合 的关键环节。 理的焊接顺序和焊接方向，把铝浮盘分部分焊接 。使各部分能够 自由收缩。 1焊接变形控制理论 (3)为了减少铝浮盘焊接后产生的波浪变形，减少焊接时产 焊接变形的基本形式有：收缩变形、弯曲变形、角变形、扭曲 生的压应力，可利用T型环梁作为拘束力，消除铝浮盘焊接收缩 变形、波浪变形。铝浮盘是薄板，薄板焊接时，最主要的变形为波 和焊接压应力，把铝浮盘 “拉”平。 浪变形。薄板在承受压应力时，当其中的压应力达到某一临界数 2．2组装控制变形 值时，薄板将出现波浪变形。产生波浪变形的临界应力可用式 2．2．1T型环梁组装 (1)表达。 (1)先铺设T型环底板。T型环底板直接在罐底上进行组 o口；=K(6／B)2…………………………………… (式 1) 装，底板共计60块，分20片，3块为 1片； 式中：6——板厚 ；