提高大板幅球殼板的一次檢驗合格率

【摘要】簡要介紹了3000m3商品液化氣罐球殼板預制過程中遇到的難點及解決方法，提高了大板幅球殼板的預制合格率，對今后3000m3球罐及3000m3以上球罐預制起到重要作用。

【關鍵詞】球殼板預制；一次檢驗；解決措施

前言

球罐具有技術先進、經濟合理、使用安全等特點，已被廣泛應用于國內外的石油、化工、煤氣和天然氣、冶金工業(yè)及相關產業(yè)領域。建材公司石油石化設備廠承攬了中國石油呼和浩特石化公司的6臺3000m3商品液化氣罐。

1、球罐的結構特點

我廠承攬的3000m3商品液化氣罐，是我廠首次預制的超長、超寬三帶混合式球罐，公稱直徑Φ18000mm，板厚δ=52mm，板數(shù)為32張，各板編號及板幅尺寸如表1.1所示。

表1.1 3000m3球罐板幅尺寸

球罐赤道板極中板極側板極邊板

板數(shù)18張2張4張8張

編號A01-A18F02/G02F01 F03/G01 G03F04-F07/G04-G07

板幅尺寸12810×32509550×32509430×325010450×3250

板幅較以前預制的1000m3球罐，2000m3球罐大，而且板數(shù)量多，給預制增加了困難。

2、影響球殼板一次檢驗合格率的因素

（1）焊接變形

由于上支柱與赤道板焊接，凸緣與極中板焊接時焊接量大，焊接應力的作用或焊接熱量的不平衡，會引起球殼板的曲率變形。

而且3000m3球罐赤道板上的上支柱不同于原來的對稱設計結構，是偏心設計的，如圖2.1所示，給組對焊接帶來了困難。

圖2.1 帶上支柱的赤道板

（2）壓制成型面積大

三帶3000m3球罐所用板材幾何尺寸與1000m3、2000m3球罐所用板材的尺寸如表2.1所示。

板過長、過寬、過厚，由自重及應力引起的回彈量大，給壓制增加了相當程度的困難，因此造成曲率等參數(shù)超差。

3、制定對策及對策實施

一：解決焊接變形問題

針對這種情況，我們采取以下措施：

（1）在焊接過程中采用多名焊工同時對稱焊接，分層退步焊來控制變形。

（2）球殼板壓制時，適當增大球殼板的曲率，留有收縮變形的余量。

（3）控制支柱與赤道板的組裝間隙不大于2mm，以防止局部焊縫過大引起焊接變形。

（4）在球片內弧處點焊與球片弧度吻合的防變形筋板來控制焊接變形。

措施實施后，對已焊接完成的球罐QZ11003和改進后焊接的 QZ11004的板A01、F02焊后曲率進行檢驗對比，如表4.1所示。

表4.1 焊接前后曲率校驗對比表

板號

隨機點QZ11003 QZ11004

A01 F02 A01 F02

前后前后前后前后

132242222

226363231

328282122

416462221

545151212

實施結果：通過采取措施，克服了焊接變形帶來的影響。

二：解決壓制成型面積大的問題

目前現(xiàn)狀：3000m3球罐采用三帶混合式設計，造成各類型板材均比以往寬大，且厚度達到52mm。

（1）預留下料余量。

在壓制工序前進行一次下料，既留出了一定的再下料余量，又減少了壓制成型面積，為提高成型質量創(chuàng)造了條件。

（2）選用大跨距壓力機

3000m3球罐鋼板厚度達到52mm，最大壓制成型面積達到12810mm×3250mm，板幅大的赤道板和極邊板用我廠自制的大跨距2000T球罐專用壓力機進行壓制，柱間跨度達到6500毫米，提高了板幅超過3米的球殼板壓制效率。

（3）球殼板壓制選用逐點、逐遍進行壓制的點壓成型法。

壓點排列順序應先壓兩端，后壓中間，由球殼板的一端開始沖壓，按先橫后縱順序排列，相鄰兩壓點之間應相互有1/2至1/3的重復率，以保證兩壓點之間成型過渡圓滑。

措施二實施后，任取一張壓制完成的板進行曲率測試，結果見表4.2所示。

表4.2 實施后曲率調查表

隨機選取點12345678910

曲率偏差（e≤3）2120120101

實施結果：通過采取措施，實施后壓型困難曲率偏差大的問題得到解決。

預制過程中遇到的問題已基本解決，球殼板的一次檢驗合格率得到了提高。

5、結束語

通過采用了上述的一些方法措施，提高了大板幅球殼板的一次檢驗合格率，節(jié)約了工時，節(jié)省了人力，提高了生產效率，對今后3000m3球罐及3000m3以上球罐預制起到重要作用。

參考文獻

[1]GB150.1～150.4-2011.《壓力容器》.中國標準出版社出版發(fā)行，2011

[2]GB12337-1998.《鋼制球形儲罐》.全國壓力容器標準化技術委員會