大型LNG低温储罐的焊接施工及注意事项

大型LNG低温储罐吊顶是低温储罐的主要构造，其作用是承载罐顶的保冷材料。吊顶将罐内空间与罐顶隔开，体交换量降至较低。吊顶材质为铝合金，从而减少两者间的对流，使蒸发气具有强氧化性。焊接时，热裂纹倾向性大、整体变形控制难度高。

由于大型LNG低温储罐对焊接接头的质量要求非常严格，因此，对5083铝合金的焊接方法选用交流手工钨氢弧焊。

手工钨氢弧焊是用饰钨棒作为电，氢气进行保护的焊接方法，这种焊接方法由于电弧是在氢气中进行燃烧，因此具有如下优点：

(1)氢气具有的保护作用，能地隔绝周围空气。它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中熔池的冶金反应简单易控制，因此为获得的焊缝提供了良好条件。

(2)钨电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下(＜10A)仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料的焊接。

(3)热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整，所以这种焊接方法可进行全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。

(4)由于填充焊丝不通过电流，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

(5)交流手工钨氢弧焊在焊接过程中能够自动工件表面的氧化膜，因此，可成功地焊接铝合金。

焊接施工：

大型LNG低温储罐吊顶材质为铝合金，吊顶安装在相对标高的35.65米处，距离拱顶2.85米，它是通过吊杆与储罐拱顶连接在一起。铝合金吊顶上有悬吊岩棉保冷层，该保冷层将罐内空间与罐顶隔开，减少两者间的对流，使蒸发气体交换量降至较低。由于在罐顶上空相对稳定的气体层形成保冷屏障，增强了保冷效果，所以一般选择玻璃纤维棉作为保冷材料，保冷材料的厚度为1200mm。

焊接变形控制：

铝合金的焊接变形主要是加热时产生的压缩塑性变形。在焊接变形控制时，合理的排板很重要。铝合金吊顶由中幅板与边缘环形板两部分组成，边缘环形板和中幅板板厚均为4.76mm。该储罐采用了定尺板横竖相间的条形排列方式，中幅板由向四周对称排列，便于在焊接过程中均布焊工、等速、同步施焊，以减小焊接变形。

边缘环形板焊接宜沿圆周均匀分布，顺时针方向施焊，采用分段退焊的方法，待打底层全部焊完后，再进行第2层及盖面层的焊接。打底焊采用直径为3.0mm的焊丝，其余焊道采用直径为4.0mm的焊丝。在现场焊接时，可用重物(如沙袋)压住，来预防焊接变形。

注意事项：

铝合金吊顶在焊接施工过程中，从、焊缝质量等方面考虑，应遵循以下注意事项：

(1)焊接过程中，每焊完一根焊条，收弧处打磨，再进行下一根焊条的焊接，以防止弧坑裂纹。

(2)焊机电源线及焊把线使用时，不允许盘成封闭的环形，拉直，以避免钢板产生磁性。

(3)焊接前打磨、除锈。点焊焊缝应有强度，一般不小于50mm。

焊接坡口

9%Ni钢壁板的焊接坡口的加工形式和尺寸随着壁板厚度的不同而不同，且各坡口的尺寸主要取决于母材的厚度。

9%Ni钢焊接变形控制

在壁板的焊接过程中，由于材料本身对热输入的控制要求很高，因此容易引起焊缝收缩变形。为了控制焊接变形，应采取以下措施：

(1)合理的焊接顺序。焊接时，焊工应沿着圆周方向均匀分布：等速、同参数同步施焊。

(2)尽量控制焊接热输入，并采用多层多道焊，以缩短高温停留时间，防止焊接变形。

(3)焊接两圈壁板之间的环向焊缝时，自动焊机均匀分布，并沿同一方向焊接。且先焊大坡口，待大坡口焊接完，再焊小坡口，并预留收缩缝。

其他注意事项

(1)当环境温度高于15℃时，焊前通常不需预热。当空气湿度较大时，焊接区应用火焰加热到40-50℃，以去除钢板表面的冷凝水。

(2)所有焊接方法的焊接热输人应控制在10-30KJ/cm的范围内，层间温度不应超过100℃。

(3)为防止9%Ni钢焊接过程中产生磁偏吹现象而降低焊缝的质量，应采取相应消磁措施，以9%Ni钢中无磁性或将磁性尽可能降低到较低水平。

(4)直流焊接时磁偏吹现象的预防。9%Ni钢属强磁性材料，用直流电源焊接时会产生磁偏吹现象。预防措施是：焊接母材从钢厂运到工地的过程中，要避免磁化，不允许用磁力起重机。焊接过程中合理连接地线和焊接电缆，注意电缆的走向和布线方式，同时电缆线不要和工件表面接触，可采用绝缘支架的形式架离表面；在焊完一层焊道后，测量焊缝的各点剩磁强度，若超标则应采取去磁措施。