[发明专利]一种用于大型立式储油罐的焊接装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型设备的焊接，特别是一种用于大型立式储油罐的焊接装置，还提供了利用该装置的方法。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，石油化工设施越来越向大型化发展。我国为了抵御国际油价动荡对我国油价及经济社会产生的不利影响，加快了建设大型原油商业储备基地的步伐。目前，同行业在大型储罐的环缝焊接仍基本上采用传统的单面埋弧自动焊的设备及施工工艺，存在工序多、工效低、施工周期长、工人劳动强度大，耗能多、带来环境污染等问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种工序少、工效高、施工周期短、工人劳动强度小，耗能少、更环保的用于大型立式储油罐的焊接装置。

本发明的技术方案是：这种用于大型立式储油罐的焊接装置，包括支架和行走机构，支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的两侧各设有一台单面埋弧自动焊设备，两台单面埋弧自动焊设备都固定到支架上并与行走机构连接。

由于两台单面埋弧自动焊设备都固定到支架上并与行走机构连接，所以实现了同步地进行双面焊接，这样工序少、工效高、施工周期短、工人劳动强度小，耗能少、更环保。

还提供了利用该装置的用于大型立式储油罐的焊接方法，在行走机构的前进方向上，两侧的单面埋弧自动焊设备的焊枪保持指定距离；首先进行根部焊接，两侧的焊枪同时引弧，在壁板的每侧各形成一个熔池，在前置焊枪焊接形成的熔池基本固化但温度仍然较高的时候，后置焊枪焊接形成的熔池在保证不烧穿的前提下，将已焊焊缝根部再次充分熔化，随着熔池的固化，焊缝根部的焊渣被充分析出，从而一次完成根部焊缝的焊接；后续层次的焊接与此相同。

附图说明

图1所示为根据本发明的焊枪角度示意图；

图2所示为现有技术的单面埋弧自动焊工序的流程图；

图3所示为根据本发明的双面埋弧自动焊工序的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

这种用于大型立式储油罐的焊接装置，包括支架和行走机构，支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的两侧各设有一台单面埋弧自动焊设备，两台单面埋弧自动焊设备都固定到支架上并与行走机构连接。

优选地，每台单面埋弧自动焊设备装入一辆操作车内，车内配备有对讲和视频系统，用于两辆车内的操作者对话和交流，便于两者的配合，因为焊接过程中操作者要根据坡口情况及时调节焊枪位置和角度而两者需要保持一致。

还提供了利用该装置的用于大型立式储油罐的焊接方法，在行走机构的前进方向上，两侧的单面埋弧自动焊设备的焊枪保持指定距离；首先进行根部焊接，两侧的焊枪同时引弧，在壁板的每侧各形成一个熔池，在前置焊枪焊接形成的熔池基本固化但温度仍然较高的时候，后置焊枪焊接形成的熔池在保证不烧穿的前提下，将已焊焊缝根部再次充分熔化，随着熔池的固化，焊缝根部的焊渣被充分析出，从而一次完成根部焊缝的焊接；后续层次的焊接与此相同。

优选地，该方法包括以下步骤：

(1)焊前检查：检查单面埋弧自动焊设备的各接线是否连接正确、接触是否良好；检查焊丝焊剂适用是否正确及充足；检查坡口组对情况，对于坡口角度和间隙不合适的部位进行适当的标识，如果焊道需要进行修补则修补；检查定位焊的间距和长度是否合适，打磨是否圆滑过渡；

(2)双侧同步焊接，包括分步骤：(2.1)检查前置焊枪和后置焊枪之间的间距是否适当，如图1所示为根据本发明的焊枪角度示意图；(2.2)根据壁板的厚度和装配尺寸选择适宜的焊接工艺参数；(2.3)双侧配合焊接；

(3)双面焊接填充层和盖面层。

在所述分步骤(2.2)中，当被焊接的壁板的壁厚≥16mm时，增加线能量，保证根部熔合，并防止裂纹产生；当后置焊枪焊接时控制焊接线能量低于前置焊枪焊接时的焊接线能量。

在步骤(3)中，第二层焊缝在距离第一层焊缝起头50mm处起弧，依此类推，形成一个台阶状，为各层焊道之间的衔接做好准备工作；用角向磨光机对层间焊接后焊道的缺陷进行打磨清理，将气孔、夹渣等缺陷清理掉，并将接头部位打磨成一定的坡度，确保接头的焊接质量；焊接盖面层时，局部存在缺陷的部位采用焊条电弧焊进行修补。

现在比较说明本发明的双面埋弧焊和现有技术的单面埋弧焊：

(1)工序少、速度快、效率高

双面同时焊接且根焊一次成型无需清根，相对于传统的单面焊工序明显减少，从而实现了生产效率的提高。二者工序对比示意图见图2和图3。

(2)焊接质量高