大型碳鋼貯罐內(nèi)襯不銹鋼薄板施工方法

黃國(guó)輝 陶嵐 李增平

摘要：為節(jié)約設(shè)備投資成本，對(duì)本來(lái)全部使用不銹鋼制造的大型貯罐，通過(guò)設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)改為碳鋼內(nèi)襯不銹鋼形式，同樣達(dá)到存放特殊物質(zhì)的效果，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備制作提高了要求。本文通過(guò)對(duì)兩臺(tái)碳鋼內(nèi)襯不銹鋼的乙二醇貯罐制作過(guò)程，介紹了此類貯罐施工時(shí)的施工工藝，技術(shù)要求和檢測(cè)的方法。

關(guān)鍵詞：內(nèi)襯；組裝；焊接；試驗(yàn)；施工方法

Abstract: In order to save the cost of investment in equipment, large tank had all use stainless steel equipment to optimize the design changed to carbon steel lined with stainless steel in the form, the same store the effect of the special substances, but on-site equipment production requirements. In this paper, the glycol tank production process, two carbon steel lined with stainless steel construction technology in the construction of such tanks, technical requirements and testing methods.

Key Words: liner; assembly; welding; test; construction methods

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、引言

因某公司聚酯項(xiàng)目需要，現(xiàn)場(chǎng)需安裝兩臺(tái)4000M3乙二醇貯罐，直徑為18米，高度為18.422米，為平底錐頂罐，本套貯罐制安的特殊之處在于：因貯存的乙二醇要求純度高，不允許跟碳鋼接觸，罐體使用碳鋼材料不行，為節(jié)約設(shè)備投資成本，通過(guò)設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)改為碳鋼內(nèi)襯不銹鋼形式，本罐原設(shè)計(jì)為不銹鋼304材料,現(xiàn)改為罐體中的壁板、罐底板材料改為一定厚度的碳鋼（Q235B）襯δ=2mm不銹鋼（304）的形式。這樣一臺(tái)罐可節(jié)約投資成本約260萬(wàn)元，二臺(tái)就520萬(wàn)。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣雖保證貯罐的整體強(qiáng)度,防止介質(zhì)與碳鋼直接接觸,減低設(shè)備成本。但增加了現(xiàn)場(chǎng)的制作安裝難度，壁板經(jīng)過(guò)襯板的焊接，罐底中幅板與中幅板間又采用對(duì)接形式，加上襯板的焊接，這些都容易產(chǎn)生罐體變形，影響工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，以及投產(chǎn)后的使用安全。以往貯罐安裝采用碳鋼罐安裝完畢后，再在罐內(nèi)壁搭設(shè)滿堂架，進(jìn)行內(nèi)襯的施工，現(xiàn)采用此施工方法，大量減少高空作業(yè)和利于襯板焊接檢驗(yàn)，降低施工成本。

2、制作安裝工序及方法

2.1由于該貯罐直徑大（18米），高度達(dá)到18米多，貯罐的組裝采取內(nèi)群柱倒裝法,兩臺(tái)貯罐同時(shí)交差施工，一臺(tái)罐體焊接時(shí)，另一臺(tái)罐體鉚工在圍板組對(duì)。此法雖然勞動(dòng)強(qiáng)度大，但機(jī)具設(shè)置較簡(jiǎn)單易解決，且費(fèi)用較低,施工進(jìn)度能滿足需要。施工時(shí)，分罐外（碳鋼焊接為主體）和罐內(nèi)（不銹鋼內(nèi)襯氬弧焊為主體）的施工作業(yè)，壁板共計(jì)11帶，罐內(nèi)襯板共計(jì)14帶，為減少高空作業(yè)和利于襯板焊接，壁板與襯板同時(shí)起升。

2.2安裝前，對(duì)罐體按要求進(jìn)行預(yù)制，壁板寬按要求定尺，根據(jù)本貯罐特點(diǎn)，每塊不銹鋼襯板高度定為1220mm,長(zhǎng)度利于吊裝和貼板就可。在襯之前，在不銹鋼襯板的適當(dāng)位置鉆φ10mm的孔，用于塞焊，利于不銹鋼和碳鋼壁板的貼合性。

2.3先進(jìn)行碳鋼底板鋪設(shè)（底板不銹鋼襯板暫不鋪設(shè)），再組對(duì)最上一圈罐壁板和角鋼圈，焊接無(wú)損檢測(cè)合格后組裝罐頂板。最上一帶壁板，頂蓋及附件組裝焊接完成后，起升頂蓋及第一帶壁板組裝第二帶壁板縱環(huán)縫，焊接完畢清除脹圈，并對(duì)內(nèi)壁焊疤，缺陷都處理完畢，對(duì)焊縫等打磨干凈并與母材平齊。一切完畢并檢驗(yàn)合格后，開始襯δ=2mm的不銹鋼第一帶襯板。襯板時(shí)鋼板上部與角鋼圈焊縫留1~2mm間隙，點(diǎn)焊固定，一圈襯板固定完后，先塞焊，再焊縱縫與環(huán)縫?？紤]到上下兩圈襯板采用搭接形式，第一帶襯板上部滿焊（兩遍）下部采用不連續(xù)焊縫。

2.4再提升罐體組裝第三帶壁板，縱、環(huán)縫焊接完畢后組對(duì)第二帶不銹鋼襯板，與第一帶襯板間搭接，搭接縫為連續(xù)焊縫，第二帶襯板下部與碳鋼板之間焊縫為連續(xù)焊縫。為防止碳鋼壁板與不銹鋼內(nèi)襯之間泄露，以此二帶襯板為檢漏區(qū)，在內(nèi)襯區(qū)低端設(shè)置檢漏管，對(duì)此二帶襯板進(jìn)行真空性試漏。合格后，再開始襯第三帶不銹鋼襯板，與第二帶襯板搭接，連續(xù)焊，下部與壁板為不連續(xù)焊。襯完后罐體開始升高，進(jìn)行第四帶壁板的組對(duì)焊接，檢測(cè)合格后襯第四帶襯板，對(duì)第三、四帶不銹鋼襯板進(jìn)行檢漏。合格后，在提升罐體組對(duì)第五帶壁板，以相同的方法完成整個(gè)貯罐壁板和襯板的安裝工作。

2.5罐體與底板焊接完后，按要求對(duì)底板焊縫采用真空箱進(jìn)行致密性試驗(yàn)，合格后對(duì)底板進(jìn)行襯不銹鋼，不銹鋼襯壁板與底板之間采用U形弧板進(jìn)行連接。對(duì)不銹鋼底板進(jìn)行真空試驗(yàn)，合格后按圖紙對(duì)貯罐進(jìn)行充水試驗(yàn)，并注意基礎(chǔ)沉降情況。按要求進(jìn)行固定頂?shù)膹?qiáng)度及嚴(yán)密性、穩(wěn)定性試驗(yàn)。

2.6各項(xiàng)試驗(yàn)合格后，清除污垢，對(duì)不銹鋼進(jìn)行酸洗鈍化處理、對(duì)罐壁及盤梯進(jìn)行防腐工作。

3、焊接及無(wú)損檢測(cè)措施

3.1焊接應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行施焊。焊接工藝參數(shù)應(yīng)按經(jīng)實(shí)驗(yàn)合格的焊接工藝評(píng)定來(lái)選用各項(xiàng)工藝參數(shù)。

3.2碳鋼罐底的焊接必須保證底板的變形不大。碳鋼壁板的焊接應(yīng)先焊里口，清根后在焊外面。襯不銹鋼前對(duì)焊縫打磨光滑。不銹鋼內(nèi)襯與貯罐內(nèi)壁之間為異種鋼焊接，不銹鋼內(nèi)襯對(duì)接焊縫分別用異種鋼焊絲與內(nèi)壁相焊后，再用同類鋼不銹鋼焊絲焊接。

3.3焊縫的檢驗(yàn)除符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求外,碳鋼罐底的所有焊縫應(yīng)采用真空箱法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn),邊緣板對(duì)接焊縫,至少抽查一條進(jìn)行射線檢測(cè)(在焊縫外端300mm處)。碳鋼罐壁縱、環(huán)縫按要求進(jìn)行射線檢測(cè)，在壁板焊接完提升前結(jié)束檢測(cè)。射線檢測(cè)應(yīng)按JB/T4730-2005中規(guī)定進(jìn)行，透照質(zhì)量AB級(jí)，Ⅲ級(jí)合格。開孔補(bǔ)強(qiáng)板焊完后，通100~200KPa壓縮空氣檢漏。

4、 結(jié) 束 語(yǔ)

在此類大型碳鋼貯罐內(nèi)采用貼不銹鋼襯板的施工方法，它有別于目前的低溫液體貯罐結(jié)構(gòu)形式，低溫液體貯罐的不銹鋼板要承受強(qiáng)度，里外分兩個(gè)貯罐，并且他們之間還要充填珠光砂。而這種結(jié)構(gòu)主要靠碳鋼板保證貯罐強(qiáng)度，不銹鋼板是防止腐蝕性介質(zhì)對(duì)碳鋼的直接接觸，施工技術(shù)含量高，保證襯板要緊緊貼于貯罐筒體，保證焊縫的嚴(yán)密性是關(guān)鍵。兩臺(tái)此貯罐同時(shí)制安，碳鋼與貼板同時(shí)施工，這樣也可以大大縮短施工周期，最大效率的利用工機(jī)具、勞動(dòng)力，節(jié)約制安成本。該罐之2010年11月投入使用以來(lái)近壹年多，無(wú)泄漏等情況發(fā)生，運(yùn)行良好。