焦炉集气管焊接变形的控制.PDF

第28卷 第3—4期 鞍 山科 技 大 学 学报 V01．28No．3．4 2005年 6月 JournalofAnshanUniversityofScienceandTechnology Jun，，2005 焦炉集气管焊接变形的控制 徐志杰 (鞍山热力公司，辽宁 鞍山 114013) 摘 要 ：针对焦炉集气管在现场安装过程中，易出现集气管弯曲变形、联接短管法兰面倾斜，导致安装质量 差、返修 多的状况。通过预留合理的焊接收缩量、控制焊接能量、安排好顺序等和防焊接变形措施以及合理的 焊接方法控制、过程监控 ，使焦炉集气管制造质量达到设计要求。 关键词 ：焦炭炉；集气管；焊接 中图分类号：TG457．5 文献标识码：A 文章编号：1672—4410(2005)(03．04)．0274—03 集气管是由管体、联接短管等组成，通过支架安装在炉顶上，通过废气瓣与炉体联接。已往的设计 中，制作厂只承担管段卷制，联接管开孑L及焊接由现场安装单位完成。由于其结构管较多，且分布在管 段的一侧，焊缝密集。安装时容易造成联接短管法兰面倾斜，水平、垂直尺寸超差，与阀门联接不上，焊 后整体尺寸缩短，弯曲等缺陷；导致安装质量差，工期长，返修多。现改现场开孑L焊接为制作厂开孔焊 接，解决了安装单位的困难，却增加了制作厂制作难度。 针对集气管结构特点和技术要求，通过制定合理的焊接工艺和控制方法，可以使集气管制造质量达 到设计要求。本文以某煤气厂 42孔焦炉集气管为例 ，对控制变形进行探讨。集气管重量约为25t，长 度约 50m(根据炉子的大小而不同)，联接短管数量与焦炉孑L数相同。 1 集气管主要参数和结构变形形式 1．1 主要参数 主要材料：Q235A；试验压力：0．2IVIPa；设计压力：0．25Mpa；介质：煤气；设计温度为常温；焊条型 号：E4303；集气管规格直径：1320ITlrn，厚度 10mm；焊缝等级：Ⅲ；探伤数量：10％。 1．2 技术标准 集气管总长偏差：±20mm；最大最小直径差 1％Di：13．2mm；周长偏差：±6．2mm；管段不直度 (直线度)：1／1000L，且≤10；各连接短管中心法兰对集气管中心线水平偏差：(65±3)m；各连接管法 兰中心对集气管中心线垂直偏差：(765±3)mm；各连接短管法兰平面与集气管水平中心线不垂直度： 3mm；相邻连接短法兰中心间距偏差：±3ITIITI。 1．3 焊缝坡 口形式 (1)对焊接缝：板厚 10rnrn，V型6O。坡 口；(2)短管与法兰焊缝：插接式，双面焊；(3)短管、补强圈 与简体焊缝：短管插入式，简体及补强圈坡 口为50。。 1．4 集气管的结构形式和焊接变形形式 集气管较长，管壁相对较薄，而且连接许多短管，容易产生焊接变形：(1)沿焊缝的长度方向纵向和 横向引起的变形；(2)环缝产生圆周方向纵向和横向引起的变形；(3)联接短管焊缝相对管段中心线不 对称分布使管段产生的弯曲变形。 收稿 日期 ：2o05一O2—2O。 作者简介：徐志杰(1968一)，男，辽宁鞍山人，工程师。 第3—4期 徐志杰：焦炉集气管焊接变形的控制 ·275 · 2 控制焊接变形的措施 2．1 预留合理的焊接收缩量 为了确保联接短管焊后的各项尺寸符合设计要求，根据管段焊后弯曲变形的特点，焊接前必须预留 焊接收缩余量。 (1)集气管管段纵向及环焊缝的焊接收缩量。根据焊接手册及实际经验 ，对接焊缝纵向收缩一般 为每米 0．15—0．3mm，这里取每米0．2ram；对接焊缝横向收缩，当 =10rain，V型坡ISI时，一般为每 条 1．6ram(共 4条)。11．44m段沿长度方向后收缩量为8．7ram；圆周方 向收缩量为(周长展开尺寸为 4115mm)2．4raino (2)联接短管开孔焊接后产生的变形量。联接短管焊缝相对管段中心线不对称分布，将产生弯曲 变形。将联接短管焊缝简化为横向筋板焊缝，其对管段的影响看成是由横向收缩产生的变形。根据现 场测定，取每个短管焊缝收缩量为每条0．9mm。整个管段10短管焊缝，由弯曲变形而产生的收缩量为 9mm