碳钢容器内衬不锈钢施工技术

【摘 要】本文对碳钢容器内衬不锈钢施工工艺步骤进行了程序化安排，对关键工序进行了较为详细的阐述。阐明了各主要施工环节的技术及操作要点，并强调了对碳钢容器内衬不锈钢的质量检验及最终的验证性试验。

【关键词】碳钢容器；衬不锈钢；施工

内衬不锈钢不是一个孤立的过程，它是整个容器施工（不论采用正装法还是倒装法）的一部分。先按SYT0606-2006《现场焊接液体储罐规范》等规范制作碳钢筒体的各段节，段节长度依现场的吊装能力，可以为两卷钢板，也可以为三、四卷钢板，再在合格的段节内壁衬不锈钢。之所以以段节加工并进行衬不锈钢，目的是使衬不锈钢的过程尽量在低空进行，减少高空作业量。然后在做各项验证性试验及验收。

1.内衬不锈钢施工准备

1.1碳钢筒体段节的准备

探伤和各种检验及加工尺寸合格的碳钢筒体段节，内表面要进行打磨清理，要尽量将焊缝磨平磨光，以保证内衬不锈钢板与碳钢贴合的严密性。

1.2不锈钢板内衬的排版及开检气孔

依不锈钢板的幅宽及碳钢筒体段节内壁尺寸，进行不锈钢板内衬的排版，从碳钢筒体段节顶部（留出约200mm）开始一圈圈对接往下排（段节最下面的小于不锈钢板宽幅的部分留下）。在排好版的碳钢筒体段节上按拟衬不锈钢位置，靠每圈底部之上方约15mm处（或按图纸要求）钻？准10mm的压缩空气检漏孔。在罐壁外检漏孔口焊M10螺母，焊后对该焊缝作100%PT检查，确保无泄漏，再在M10螺母上安装M10螺塞，防止水份由此孔渗入壁板、内衬板间隙。

1.3内衬不锈钢板的准备

内衬一般为2mm厚的304L、316L、304或316不锈钢板（按设计施工图纸进行备料）。

1.3.1钻塞焊孔

根据设计好的排板图对不锈钢板进行下料，下料和吊装过程中应尽量避免划伤钢板表面，以防止表面的钝化膜破坏，造成不锈钢保护能力降低而影响使用寿命。塞焊孔的作用是将不锈钢板与筒体碳钢板贴合紧密，因此在施工前应在不锈钢上划线钻出塞焊孔？准6mm，孔间距为300mm（离边距150mm），具体钻孔位置及尺寸，见图“1-1钻？准6mm孔位置及尺寸示意图”。严格按要求的大小及间距钻塞焊孔，并清理干净钻孔背面的毛剌。

图1-1 钻？准6mm孔位置及尺寸示意图

1.3.2用卷板机对不锈钢板进行压弧

压弧过程中可采用样板检测的方式来保证弧度的准确性――保证不锈钢板的圆弧半径与筒体段节内壁相吻合，在压弧操作时为防止不锈钢表面划伤造成钝化膜破坏，造成不锈钢防腐能力寿命降低。要求将卷板机辊子面用橡胶套进行包裹。划线下料时不能用碳钢划针，起吊搬运时要使用吊带，不得用钢丝绳进行操作。

2.内衬不锈钢施工的工艺原理

2.1内衬不锈钢焊接

都采用亚弧焊。碳钢与不锈钢相焊，先用过度焊条焊接，再用不锈钢焊条盖面；不锈钢与不锈钢焊接（如搭接焊时）采用不锈钢焊条焊接。

2.2焊缝形式及（焊接）要点

焊缝形式（见图2-1“环缝对接、纵缝搭接施工图”），使每圈内气体可贯通，而相邻两圈间则不贯通，既便于每圈单独做气密试验，也便于容器充水试验（盛水试验）时查找渗漏位置的范围缩小。

2.2.1内衬环焊缝

每圈内衬不锈钢板与（段节）筒体碳钢板间环焊缝为满焊――先用过渡焊条将不锈钢板焊于筒体碳钢板上（以免上下两圈间贯通）；再用不锈钢焊条对内衬不锈钢板进行对接焊及盖面焊（见图2-2“B―B剖面（环缝对接）图”）。

2.2.2内衬立焊缝

内衬立焊缝由断续焊缝和搭接焊缝组成。断续焊缝（焊缝长度80mm，间隔100mm）――先用过渡焊条将不锈钢板与筒体碳钢板焊接，再用不锈钢焊条盖面（焊缝高度≤1mm）；搭接焊缝――后一块内衬不锈钢板跨过断续焊缝与已断焊好的内衬不锈钢进行搭接焊，用不锈钢焊条进行连续满焊（见图2-3“A―A剖面（纵缝搭接）图”）。

图2-1 环缝对接、纵缝搭接施工图

图2-2 图2-3

2.2.3塞焊要点

对塞焊孔的焊接，先用过度焊条焊接，再用不锈钢焊条盖面。

3.验证性试验及验收

3.1气密试验

每衬好一圈，就进行气密试验――首先在焊缝和塞焊孔上涂肥皂水，用气泵向内衬和筒体之间打压至2.5Kpa，然后保压20～30min，在此过程中观察气压的变化情况和焊缝有无渗漏，若压力保持恒定则证明内衬和塞焊效果良好；如果发生泄漏和压力下降应及时查找缺陷位置作出标记，然后查明缺陷产生的原因。

3.2修补缺陷（返修）

在每段节分圈气密试验后，应对检查出来的缺陷进行修补。一般的缺陷产生的原因有可能有塞焊孔处未焊合或其它焊缝处出现质量问题。修补工作完成后应再次进行气密性试验，直到合格为止。

3.3酸洗钝化处理

气密性试验完成后，应对内衬焊接部位采用酸洗膏整体进行酸洗钝化处理，目的是为了清除焊缝及热影响区表面的氧化皮及碳化层，钝化的目的是在酸洗处理的不锈钢内衬表面重新形成一层无色的致密氧化膜，这一层氧化膜能起到耐腐蚀作用从而增加了焊缝的寿命。

3.4盛水试验

酸洗结束后，用不低于5℃且氯离子含量不超过25mg/L的水对设备进行整体充水试验，加水至设备溢流口处。保持盛水状态48h。以此来检验罐壁无渗漏和异常变形为合格。若外筒上M10×螺孔处有水流出，则指示：对应该标高及以上位置范围的这圈不锈钢内衬内发生渗漏，应进行修补。在充水试验的同时应作基础沉降观测试验，具体操作应符合NB/T47003.1―2009钢制焊接常压容器的相关要求。

3.5验收

以上各工序结束后，依据气密性试验报告和充水试验报告对内衬不锈钢施工的结果进行整体验收。

4.总结

阐述了内衬不锈钢的可靠且可行的工艺原理：每圈内衬不锈钢板间环焊缝为对接焊，且与筒体碳钢板为满焊。立焊缝由断续焊缝及搭接焊缝组成，断续焊缝（焊缝长度80mm，间隔100mm）――先用过渡焊条将不锈钢板与筒体碳钢板焊接，再用不锈钢焊条盖面（焊缝高度≤1mm）；搭接焊缝――后一块内衬不锈钢板跨过断续焊缝与已断焊好的内衬不锈钢进行搭接焊，用不锈钢焊条进行连续满焊。以使每圈内气体可贯通，而相邻两圈间则不贯通，既便于每圈单独做气密试验，也便于充水试验时查找渗漏位置的范围缩小。且采用先按筒体段节进行内衬不锈钢，再将各段节拼装――减少高空作业量。

【参考文献】

[1]SYT0606-2006《现场焊接液体储罐规范》.