So kontrollieren Sie die Schweißverformung der Bodenplatte eines großen Lagertanks

Ein großer Lagertank ist eine der unverzichtbaren Ausrüstungen in petrochemischen Anlagen.Die Bodenplatte des Tanks trägt mehr Kraft als andere Teile des gesamten Lagertanks, während die starke Schweißverformung des Tankbodens die Ladekapazität und Stabilität des Lagertanks beeinträchtigen kann. Der Boden des Lagertanks wird durch eine Vielzahl von Bodenplatten und Ringplatten verschweißt, die Anzahl der Schweißnähte ist groß, die Schweißspannung ist groß und es ist einfach, die Schweißverformung zu erzeugen. Daher ist es wichtig, den Mechanismus der Schweißverformung der Bodenplatte des Lagertanks und verschiedene Einflussfaktoren zu analysieren, die sich ändernden Regeln zu beherrschen und wirksame Maßnahmen zur Kontrolle der Verformung der Bodenplatte zu ergreifen, um die Installationsqualität des Bodens des Lagertanks sicherzustellen. Am Beispiel eines 10 * 104 m3 Öltanks werden im folgenden Artikel die Gründe und vorbeugenden Maßnahmen für Schweißverformungen an der Bodenplatte des Lagertanks erläutert.

Die Entstehung von Schweißverformungen ist grundsätzlich der Grund dafür, dass die Temperaturverteilung auf dem Bauteil während des Schweißprozesses des Speichertanks sehr ungleichmäßig ist, was zu einer starken Kontraktion des Hochtemperaturbereichs und einer geringen Kontraktion des Niedertemperaturbereichs nach dem Abkühlen führt. Diese ungleichmäßige Kontraktion führt zu einer Formänderung des Bauteils. Bei einer bestimmten Struktur hängt die endgültige Verformung von der Position der Schweißnaht und der Kontraktion der Schweißnaht selbst ab. Darüber hinaus entsteht während des Schweißvorgangs eine bestimmte Verteilung der inneren Spannungen, die sich auch auf die Verformung des Bauteils auswirkt. Um daher einerseits die Schweißverformung des Lagertanks zu kontrollieren, um die Steifigkeit der geschweißten Komponenten oder die äußeren Zwänge der Komponente zu erhöhen, wird andererseits versucht, den ungleichmäßigen Grad des Schweißtemperaturfeldes zu verringern, um die Verformung der Antriebskraft zu verringern.

Die Schweißverformung der Bodenplatte des Lagertanks kann grob in sieben Formen unterteilt werden: Längskontraktionsverformung, Querkontraktionsverformung, Winkelverformung, Biegeverformung, Wellenverformung, Stoßfugenverformung und Verdrehung. Bei der Schweißverformung der Bodenplatte großer Lagertanks sind Wellenverformung und Winkelverformung die Hauptverformungsformen.

Winkelverformung:hergestellt beim Stumpfschweißen, Überlappschweißen und T--Verbindungsschweißen. Der Hauptgrund ist die ungleichmäßige Verteilung der Querkontraktionsverformung in Dickenrichtung.

Die vordere Verformung der Schweißnaht ist groß und die hintere Verformung gering, wodurch die Durchbiegung der Bauteilebene entsteht. Beim Stumpfschweißen verursacht der Unterschied in der Querkontraktion, der durch die unterschiedliche Metallabdeckung am oberen und unteren Teil der Schweißverbindung verursacht wird, die Winkelverformung.

Wellenverformung:Nach dem Schweißen dünner Bleche herrscht Spannung im Blech. Normalerweise handelt es sich im Bereich in der Nähe der Schweißnaht um eine Zugspannung und im Abstand von der Schweißnaht um eine Druckspannung. Unter der Wirkung der Druckspannung kann die dünne Platte instabil werden und es kann zu einer Wellenverformung kommen. Bei der Bodenplatte eines großen Lagertanks ist die Dicke der ringförmigen Platte größer und die Länge der Schweißnaht kürzer. Wenn sich bei Mittelplatten die Mittelplatte aufgrund der äußeren Kraft während des Schweißens nicht frei zusammenziehen kann und keine starre Fixierung vorliegt, die Schweißnaht nach oben und unten verläuft und sich die Wellenverformung innerhalb der beiden Seiten der Schweißnaht überlagert, kann die lokale Wölbung am Boden des gesamten Speichers bis zu mehreren zehn Millimetern betragen. Die Anforderung, dass die Teilverformung am Boden des GB50128-Speichertanks 50 mm nicht überschreiten darf, wird nicht eingehalten.

Die Bodenplatte des 100.000 m³-Lagertanks besteht aus einer bogenförmigen Ringplatte und einer Mittelplatte. Die Ringplatte ist bogenförmig, die Mittelplatte ist eine polygonale flache Plattenstruktur, die aus mehreren Platten besteht. Die Randplatte und die Bodenplatte sind durch Schalenverbindungen miteinander verschweißt und bilden die gesamte Bodenplatte. Die Bodenplatte und die Wandplatte sind durch eine Fußschweißnaht verschweißt. Das Material der Ringplatte ist 12MnNiVR, das Material der Mittelplatte ist Q235-B, die Struktur der Bodenplatte ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Schweißart ist Stumpfschweißen mit Lagerplatte. Der Schweißprozess nutzt die Technologie des CO2-Schutzgasschweißens zum Rendern und des automatischen Unterpulverschweißens zum Füllen und Auskuppeln.

Putz: CHT711 Ф1,2 mm Kohlendioxid-Schweißdraht.

Füllen, Verschließen: Gebrochener Draht HO8A Ф1,0 mm; Unterpulver-Lichtbogen CHF431- HO8MnA; Schweißpulver: HJ431

Wählen Sie eine sinnvolle Anordnung der Bodenplatte

Die Anordnung der Bodenplatte richtet sich nach der geometrischen Größe des Materials. Die in China übliche Art der Anordnung umfasst: Bar-Layout, Mans-Shape-Layout und Tee-Shape-Layout. Durch Vergleich übernimmt dieses Projekt die T--förmige Plattenlayoutmethode. Die Vorteile sind wie folgt:

• Einfache Anordnung beim Layout;
• Um die Schweißbedingungen zu erfüllen, lässt sich leicht vermeiden, dass die Platte beim Schweißen zu stark beansprucht wird, und sie kann die Spannung schnell und gleichmäßig übertragen, um das Phänomen der konkaven Wölbung der Bodenplatte zu überwinden, die durch Längs- und Querkontraktion nach dem Schweißen der Mittelplatte verursacht wird.

Kontrollieren Sie die Vorverarbeitungsqualität der Bodenplatte

Die Qualität der Vorbearbeitung ist der Schlüsselfaktor, der die Formung des Tankbodens beeinflusst. Während der Vorbearbeitung muss die Vorbearbeitungsgröße der Ringplatte und der Mittelplatte den Konstruktionsanforderungen entsprechen.

Das Schneiden kleiner Platten in der Nähe der Mittelplatte erfolgt mithilfe einer halbautomatischen Schweißmaschine. Unter Berücksichtigung der Kontraktionsverformung der Schweißnaht müssen an der Seite, die mit der ringförmigen Platte verbunden ist, mehr als 10 mm überlappt werden, und die Schweißnaht wird geschweißt, bevor die Nahtschale geschweißt wird.

Angemessene Reihenfolge beim Schweißen des Lagertanks

In Abb. 1 ist die Anordnung der Bodenplatte eines 100.000 m³-Lagertanks zu sehen. Die Stumpfschweißverbindung umfasst eine kurze Schweißnaht und eine Schweißnaht über die gesamte Länge. Wenn die Schweißnaht über die gesamte Länge zuerst geschweißt wird, entstehen innere Spannungen, da die Steifigkeit die Schweißkontraktion der kurzen Naht behindert. Daher sollte zuerst die kurze Naht geschweißt werden, dann die Naht über die gesamte Länge zwischen den Mittelplatten. Schalenverbindungen und Kehlnähte sind Ringschweißnähte. Das Ergebnis der Kontraktion entspricht einer gleichmäßigen Druckspannung, die auf den inneren Bereich ausgeübt wird. Unter der Wirkung dieser Art von Druckspannung kann der mittlere Teil der Bodenplatte durch eine konvexe Verformung verursacht werden. Der Schweißprozess sollte die Kontraktion der Zwänge minimieren, insbesondere beim Bighorn-Nahtschweißen. Das Schweißen muss innerhalb der Steifigkeitsgrenzen erfolgen. Der Grund dafür ist, dass sein Umfang sehr lang ist und seine Gesamtschrumpfung die Summe seiner Längskontraktion und Querkontraktion ist. Nachdem das Kehlnahtschweißen abgeschlossen ist, sollte die Schalenverbindung geschweißt werden. Nach der obigen Analyse ist grundsätzlich die folgende Schweißreihenfolge für die Tankbodenplatte anzuwenden.

Schweißreihenfolge der Bodenplatte des Lagertanks:

Kurze Naht der Mittelplatte--durchgehende Naht--300 mm außerhalb der Ringplatte--Stumpfschweißnaht--Kehlnaht--Restschweißnaht der Ringplatte--Schalenverbindung

Die Erhöhung der Steifigkeit der Komponenten ist eine wichtige Maßnahme zur Kontrolle der Verformung. Die Mittelplatte kann vor dem Schweißen mit einer starren Methode befestigt werden. Beispielsweise können beide Seiten der Schweißnaht mit der hinteren Stange fixiert und nach dem Verschweißen entfernt werden. Zum Schweißen von ringförmigen Platten installieren Sie den Keilstahl unter der Lagerplatte, um den Winkel der reversiblen Verformung im Bereich von 5 bis 8 Grad zu steuern. Wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, ist der Stumpfschweißspalt klein und die Dicke groß, die reversible Verformung ist gering, im Gegenteil, die reversible Verformung ist groß. Dies dient dazu, die Winkelkontraktion der Schweißnaht zu kompensieren und die Winkelverzerrung zu kontrollieren; Beim Punktschweißen der Schalenverbindung verhindern Sie Schweißverformungen durch starre Fixierung der Portalplatte.

Weitere Maßnahmen zur Kontrolle der Schweißverformung von Lagertanks

• Unter der Prämisse, die Qualität des Schweißens sicherzustellen, sollten möglichst ein niedriger Schweißstrom, ein kleinerer Anfasspalt und ein kleinerer Anfaswinkel sowie eine schnellere Schweißgeschwindigkeit verwendet werden. Reduzieren Sie den Schweißquerschnitt und die Energie der Schweißlinie, um Verformungen und Spannungen zu reduzieren.

• Nach dem Schweißen erfolgt das Hammerschmieden entlang der Schweißnaht und ihrer Wärmeeinflusszone. Die Hammerrichtung verläuft von außen nach innen, der Hämmerpunkt nimmt von außen nach innen allmählich ab. Dies fördert die Dehnung und reduziert Stress.

• Alle Schweißer sollten nach der Prüfung zertifiziert sein.

Obwohl sich die Bodenplatte des Lagertanks nach dem Schweißen leicht verformen kann, kann die Schweißqualität der Bodenplatte effektiv kontrolliert werden, solange angemessene Schweißprozessmaßnahmen ergriffen werden.

Kontakt für Tankspezifikationen

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GNEEKRYOGENER LAGERTANK FÜR FLÜSSIGEN SAUERSTOFF

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