大型储罐正装横缝焊机设计

1.概述1.1适用范围本施工方法和程序适用于储罐、钢结构的焊接施工。

1.2编制依据1.2.1施工图纸。

1.2.2《施工组织设计》1.2.3 GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》1.2.4 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》1.2.5 GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》1.2.6 JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》1.2.7 GB50205-2002《钢结构工程施工及验收规范》1.3焊接工程概况1.3.1焊接主要工作内容本工程管道、储罐、钢结构以及现场制作的大罐收底水罐、燃料油罐、柴油罐焊接涉及的材质类型主要有：20#、Q235-A/B、L360、16MnR、X70等。

焊接质量的好坏将直接影响着装置的顺利开车和安全平稳运行，焊接施工为本工程施工的关键。

1.3.2主要采用的焊接方法本工程的焊接方法采用埋弧自动焊(SAW)、气电立焊(EGW)、氩弧焊（GTAW）、手工电弧焊(SMAW)。

2.焊接施工方法和程序2.1焊接施工程序施工程序见图一：2.2焊接管理2.2.1焊接工艺管理焊接过程中所采用的焊接工艺，均必须以合格的焊接工艺评定为依据。

工程开工前，焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告和设计要求编写焊接工艺规程(WPS)，所有的焊接工作均需按批准的焊接工艺规程严格执行。

2.2.2焊工管理2.2.2.1参加本装置施焊的焊工必须持按原劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》规定考试合格的合格证方能参入施工。

2.2.2.2 施工图到达现场后，施工员应及时进行审图，如发现焊工资格满足不了施焊要求，应立即书面通知行政部组织考试。

2.2.2.3焊接施工开始前，参加施焊的焊工姓名，连同所要施焊的材质、位置须提交质检部门审查，质检人员按焊工合格证内容认真检查，符合条件的焊工方可施焊。

2.2.2.4施焊过程中，焊工应认真作好原始焊接记录，并分类存档保管。

3)用专用工具由专人进行划线，并且每次划线完毕经复查合格后，在钢板上标明管理编号、板编号及尺寸。
4)根据罐底排板图，预制弓形边缘板和中幅板，钢板的切割采用半自动切割机切割和手工切割相结合的切割方法。预制好的罐底板应做好标识，然后交给防腐施工单位进行防腐。
钢板切割加工
1)采用氧-乙炔火焰手工切割进行壁板及边缘板等的切割。
2)每次正式切割之前，进行试切，以检查其坡口角度、尺寸及坡口表面光洁度是否符合要求。
图4.4-1 罐体预制
4.4.2罐壁预制
根据钢板罐壁排板图，确定每张板的几何尺寸，按设计要求加工坡口，切割加工后的每张壁板都应做好标识，并复检几何尺寸、做好自检记录。
壁板切割加工，并经检查合格后，上滚板机滚弧。滚板机应由有丰富经验的工人操作。每张壁板滚弧后的曲率偏差，不得大于规范规定的允许值。
图4.5-6罐顶安装
4.5.5上数第二圈至底圈壁板安装
每圈壁板应备有尾板，尾板每块至少多出300mm的余量，尾板在封口时切割。
在顶圈壁板内侧下口100mm处设置胀圈，用千斤顶顶紧，使其紧贴罐壁，再用龙门卡具将胀圈与罐壁固定。
图4.5-7壁板及顶板安装
在距罐壁内侧约500mm处均布安装倒装立柱，立柱均设置在罐顶预留窗口处。立柱与罐底板焊接牢固。在每根立柱靠近罐中心一侧安装两根斜撑。在立柱下方的胀圈上安装起吊吊耳。每根立柱靠近罐壁侧挂一个10t电动倒链，倒链应和胀圈上的吊耳尽可能处于一条铅垂线上。对应的两根立柱间用钢丝绳拉紧。
提升到位后，拉紧封口倒链，切割余量，组对点焊封口处纵缝，然后开始组对顶圈与第二圈壁板的环缝。环缝组对时，可个别升降倒链，以调整环缝组对间隙。环缝组对点焊完毕后，应先焊封口处纵缝外侧焊缝，然后焊接环缝外侧焊缝。外口焊完后，里口清根，检查合格后，焊接里口焊缝。里外口均焊完毕，自然冷却到环境温度后，撤下胀圈，用倒链将胀圈放下，重新安装到第二圈板下口，并顶紧固定好。临时点焊处进行打磨和表修。

iv大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文Q235储罐毕业设计[作者：刘侨系别：机电工程系班级：焊接1201学院：四川建筑职业技术学院内容摘要油品和各种液体化学品的储存设备—储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。

近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。

本文设计的即为立式圆筒形储罐。

立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。

根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A钢材。

罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。

根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。

最后是对储罐整体进行检测。

本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。

关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺AbstractOil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation facilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to siteconstruction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure.Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindricaltanks, the media in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural design and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc welding目录（）1 绪论 (1)1.1 立式圆筒形储罐的发展 (1)1.2 Q235A钢材 (2)1.3 埋弧焊 (2)1.4 手工电弧焊 (3)2 立式圆筒形储罐的罐壁设计 (4)2.1 储罐的整体设计 (4)2.2 储罐的强度计算 (4)2.2.1 储罐壁厚计算 (4)2.2.2 储罐的应力校核 (5)2.3 储罐的风力稳定计算 (5)2.4 储罐的抗震计算 (6)2.4.1 地震载荷的计算 (6)2.4.2 抗震验算 (8)2.4.3 液面晃动波高计算 (10)2.4.4 地震对储罐的破坏 (10)2.4.5 储罐抗震加固措施 (10)2.5 罐壁结构 (11)2.5.1 截面与连接形式 (16)2.5.2 罐壁的开孔补强 (17)2.5.3 壁板宽度 (18)3 立式圆筒形储罐的罐底设计 (19)3.1 罐底结构设计 (19)3.1.1 罐底的结构形式和特点 (19)3.1.2 罐底的排板形式与特点 (19)3.2 罐底的应力计算 (21)4 立式圆筒形储罐的罐顶设计 (18)4.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 (18)4.2 扇形顶板尺寸 (19)4.3 包边角钢 (27)5 储罐的附件及其选用 (28)5.1 透光孔 (28)5.2 人孔 (29)5.3 通气孔 (30)5.4 量液孔 (31)5.5 储罐进出液口 (31)5.6 法兰和垫片 (32)5.7 盘梯 (32)6 备料工艺 (34)6.1 原材料储备 (34)6.2 钢材的预处理 (35)6.2.1 钢材的矫正 (35)6.2.2 钢材的表面清理 (36)6.3 放样、号料 (36)6.4 下料和边缘加工 (26)6.5 弯曲和成型 (26)7 装备工艺 (28)7.1 整体装配与焊接 (28)7.1.1 装配方法概述 (28)7.1.2 倒装法装配和焊接 (28)7.2 部件装配与焊接 (29)7.2.1 罐底的组装 (29)7.2.2 顶圈壁板的组装 (29)7.2.3 顶板的组装 (29)7.2.4 顶板的组装 (29)7.2.5 罐壁与罐底的连接 (42)7.3 罐壁板组对用卡具 (42)7.3.1 专用卡具的结构与工作原理 (42)7.3.2 操作顺序 (43)8 焊接工艺 (45)8.1 材料焊接性分析 (45)8.2 焊接方法 (45)8.3 焊接材料 (46)8.4 焊接设备 (47)8.5 检测 (48)结论 (48)致谢 (48)参考文献 (48)附录A(英文文献) 附录B（中文翻译）引言Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。

和罐底的工艺及焊接角变形一．焊接纵环缝角变形说明1.在储罐施工现场引起纵环缝角变形的原因主要有两点。

A .安装组对变形，就是板材安装焊缝组对时，为了试焊前满足焊缝内的间隙，达到工艺要求，强制组对，而产生的角变形。

B .焊接变形，纵环缝焊接时会对焊缝内侧和焊缝两侧进行局部加热，就会因为热涨冷缩的原理，产生应力，而产生角变形。

2.储罐现场罐体环缝焊接所产生的角变形。

由于焊接应力和焊接热收缩影响，在焊接壁板外侧时相反的一侧会出现角变形。

由于焊接焊缝外侧时，壁板已向外倾斜，即焊接焊缝内测时，为了解决角变形和罐体的整体垂直度，达到工艺要求，就要更好的控制焊缝内侧的焊接量。

3.如果焊道向内倾斜的数值小于或大于向外测倾斜的数值，产生的误差值超出允许的数值时，壁板垂直度就达不到标准的工艺要求，影响大型储罐的正常使用，控制角变形的主要措施就是焊接工艺参数和内侧焊道清根量大小的确定和控制二．焊接罐底和罐底三缝角变形说明1.在储罐施工现场引起罐底焊缝角变形的原因主要有叁点。

a.安装组对变形，就是板材安装焊缝组对时，为了试焊前满足焊缝内的间隙，达到工艺要求，强制组对，而产生的角变形。

b.没按施工工艺要求，隔道或者顺序试焊，又没采取有效的措施，产生的角变形。

c.焊接变形，平缝焊接时会对焊缝内侧和焊缝两侧进行局部加热，就会因为热涨冷缩的原理，产生应力，而产生角变形.2.在储罐施工现场引起罐底三缝角变形的原因主要有两点。

A ,焊接变形，角缝焊接时未按工艺要求，分段焊接或者焊接厚度未达到工艺要求。

B ,防焊接变形要提前做支撑，防止角变形过量三．埋弧环缝工艺参数清根控制减少角变形1，环焊缝焊接工艺控制角变形以及工艺要求：通过控制焊接工艺参数，在保证焊接质量的前提下，尽量在焊接线能量以内输入，从而减小角变形。

环缝焊接控制前后使用的工艺参数为（以第一圈环焊缝为例：变厚为32mm/25mm）：电流电压外侧参数（电流A:350-500电压U：26-30焊接数度40-65），内侧电流电压参数（电流A380-500电压U：26-30焊接数度42-70）。