大型儲(chǔ)罐壁板開口接管焊接變形控制

【摘要】大型儲(chǔ)罐廣泛使用石油化工等行業(yè)，由于儲(chǔ)罐壁板上接管焊接變形會(huì)對(duì)大型儲(chǔ)罐質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，因而需要對(duì)壁板接管焊接的變形采取控制措施；本文從大型儲(chǔ)罐壁板開口接管焊接變形控制需要注意的幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，能對(duì)控制大型儲(chǔ)罐質(zhì)量產(chǎn)生有利地影響。

【關(guān)鍵詞】大型儲(chǔ)罐；接管焊接；變形控制

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)石油產(chǎn)品的需求越來(lái)越多，國(guó)內(nèi)原油已經(jīng)滿足不了市場(chǎng)的需求，為了應(yīng)對(duì)可能帶來(lái)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)家宏觀上采取了原油儲(chǔ)備措施，因而在全國(guó)范圍內(nèi)，如：國(guó)家原油儲(chǔ)備鎮(zhèn)?；亍⒅惺酮?dú)山子配套項(xiàng)目、天津一體化項(xiàng)目等修建了大量的大型儲(chǔ)罐群，其單體容量基本已經(jīng)達(dá)到了十萬(wàn)立方米以上。大型儲(chǔ)罐所儲(chǔ)存是國(guó)家重要的石油資源，為了保證資源儲(chǔ)存的有效性，因而施工要求高質(zhì)量。在整個(gè)儲(chǔ)罐的施工過(guò)程中，接管的焊接是非常重要的。需要實(shí)際操作對(duì)焊接后的尺寸嚴(yán)格控制，并達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)該在操作的過(guò)程當(dāng)中注意操作的靜寂成本性。

1、大型儲(chǔ)罐壁板材質(zhì)及規(guī)格

大型儲(chǔ)油罐用鋼板采用材質(zhì)為12MnNiVR，其經(jīng)“焊接冷裂紋試驗(yàn)”完全滿足大型原油儲(chǔ)罐對(duì)安全性和焊接性能的要求。而且其SPV490Q裂紋敏感系數(shù)Pcm較低，含有更低的P、S含量，有利于焊接操作；而且沖擊試驗(yàn)取樣方向由縱向改為橫向，沖擊溫度由-10度改為-15度或更低，沖擊功顯著提高，因而能廣泛使用在大型儲(chǔ)油罐制作當(dāng)中。12MnNiVR其每張壁板規(guī)格為12566×2400×32mm，接管材質(zhì)為12MnNiVR，規(guī)格為φ711×18.5，均需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的制作；補(bǔ)強(qiáng)板材質(zhì)同樣為12MnNiVR，規(guī)格為δ=32mm。目前由于12MnNiVR的性能優(yōu)越已被全國(guó)范圍內(nèi)大量使用。

2、接管焊接變形控制要點(diǎn)

2.1嚴(yán)格按照施工圖紙要求施工

大型儲(chǔ)罐壁板開口接管焊接做為一項(xiàng)精密焊接施工，每一道工序都至關(guān)重要；實(shí)際中有很多需要注意的細(xì)節(jié)，首先我們?cè)诰碇坪帽诎迳祥_孔時(shí)，需要放置在特制的胎具上進(jìn)行開孔，特制的胎具也需要按照?qǐng)D紙索引進(jìn)行精心的制作。施工圖紙中設(shè)計(jì)人員對(duì)開孔方位和方向均有嚴(yán)格要求，操作人員需要按照施工圖紙要求施工。對(duì)于難以控制的孔的位置和尺寸操作人員可協(xié)同設(shè)計(jì)人員進(jìn)行樣板的放大定位，測(cè)量出精確的尺寸，并且在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行按圖對(duì)照，隨意操作有可能造成施工無(wú)法進(jìn)行。

2.2采取co2氣體保護(hù)焊

防變形措施常用的有很多種，但無(wú)論形式如何變化，其焊接的機(jī)理和焊接的要求是一致的。我們知道，焊接會(huì)產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，這種應(yīng)力有時(shí)會(huì)造成板材的變形，因此防應(yīng)力措施也是我們要考慮的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；在大型儲(chǔ)罐壁板開口進(jìn)行接管內(nèi)側(cè)焊縫的焊接時(shí)，由于壁板較厚同樣造成了焊縫輸入的熱量較大，我們需要對(duì)此做出防范措施或采用適當(dāng)?shù)氖┕な侄蝸?lái)進(jìn)行，co2氣體保護(hù)焊所產(chǎn)生的熱量不足手工焊接的三分之一，因此采用手工焊接可能效果不盡人意，而采取小線能量的co2氣體保護(hù)焊操作對(duì)于大型儲(chǔ)罐壁板開口接管的焊接比較完美。

2.3對(duì)稱焊接的方式焊接

接管焊接時(shí)為防止板材變形，除了防止熱應(yīng)力之外，我們還要注意操作的適宜性，通常在一處焊接有可能造成另一端的材料發(fā)生扭曲的現(xiàn)象，因此我們需要采取對(duì)稱焊接的方式進(jìn)行，以保持焊接產(chǎn)生形變力的均衡；這一操作不僅僅能維護(hù)板材變形的問(wèn)題，同時(shí)也為后續(xù)安裝提供便利。焊接需要注意的另一個(gè)方面就是未接管焊接前，需要進(jìn)行預(yù)熱操作處理，以保證焊接的效果和有效性，一般預(yù)熱溫度需要保持不低于100℃。

2.4接管焊接后整張壁板熱處理完的允許誤差

在儲(chǔ)罐底圈壁板的接管安裝完畢后，為了消除焊接應(yīng)力，需要及時(shí)對(duì)已焊接完接管的整張壁板進(jìn)行熱處理，熱處理的方式可以選擇本場(chǎng)地的最佳適宜方法；作為一項(xiàng)嚴(yán)格的技術(shù)操作，這種處理十分必要，在實(shí)際熱處理操作中，需要把熱處理之后的復(fù)合件與標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)比檢查，在一般情況下豎向間隙值不得大于1mm，而開口部位不得大于2.5mm；橫向間隙不得小于3mm，如果偏差較大，需要采取一定的彌補(bǔ)措施，避免因外力作用造成形變的加劇。

2.5注意防風(fēng)防雨措施

內(nèi)側(cè)焊接時(shí)，下雨不管是什么材料間的焊接，雨水都起到了使焊縫速冷的作用，會(huì)產(chǎn)生多種焊接缺陷，如脆裂、不溶、虛焊等；在惡劣的天氣下進(jìn)行施工，需要注意接管焊接防止雨水的滲透，水分常常會(huì)使得焊接處產(chǎn)生大量的偽裝氧化層，接頭溫度急劇降低，增加接頭脆性，對(duì)焊接質(zhì)量直接造成損害；在大風(fēng)天氣操作也要注意焊接操作的質(zhì)量，以免操作時(shí)焊接的有效性喪失，對(duì)焊縫處造成負(fù)面的影響，產(chǎn)生氣孔或裂紋。

3、焊接防變形措施

3.1儲(chǔ)罐壁板上開孔以及焊接

儲(chǔ)罐壁板上開孔以及焊接是施工的重點(diǎn)也是施工的難點(diǎn)之一；我們通常采用適當(dāng)?shù)墓に嚭颓『玫牧鞒虂?lái)進(jìn)行能確保施工的質(zhì)量；在一般的程序中，我們操作儲(chǔ)罐的開孔的場(chǎng)地是在預(yù)制好未安裝的壁板上進(jìn)行的，壁板開孔較大，但壁板較薄，對(duì)材料效應(yīng)較強(qiáng)，相比較影響力和作用力也就較大，這時(shí)需要注意把握和防止壁板變形，同時(shí)，重力的作用同樣不可忽視，在操作過(guò)程中注意接管及補(bǔ)強(qiáng)圈自身重力對(duì)壁板的變形影響，一旦發(fā)現(xiàn)變形的發(fā)生可用外力采取柔和的方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，切勿外力重?fù)粼斐砂婷娴钠秸苟仁艿接绊?，繼而使得卷曲操作時(shí)發(fā)生失誤。

3.2搭設(shè)臨時(shí)鋼平臺(tái)及安排

由于板材面積較大，需要在預(yù)制場(chǎng)地搭建一個(gè)較為穩(wěn)妥的操作平臺(tái)，一般采用平整夯實(shí)、水平誤差較小的鋼制硬板。鋼平臺(tái)的使用主要是用來(lái)擱置專用支架。專用支架的作用主要用于對(duì)壓制壁板兩端進(jìn)行固定措施的實(shí)施，以保證焊接的有效性的目的。對(duì)接管內(nèi)側(cè)周圍采取縱橫交叉固定；先進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊接，后進(jìn)行外側(cè)補(bǔ)強(qiáng)板焊縫的焊接。

3.3接管的焊接

開口接管的焊接一般采用的流程需要在操作前進(jìn)行核實(shí)和考慮，通常我們先強(qiáng)行將各個(gè)組件進(jìn)行控制定位。由于焊接時(shí)發(fā)生側(cè)移，會(huì)造成焊接的失誤，我們需要將焊接接管的壁板用卡具固定在特制的胎具上，胎具要穩(wěn)而且自身控制力要好；然后按壁板長(zhǎng)度方向上用卡具將壁板和胎具固定。固定的方式可采用外力制約的方法進(jìn)行，但用力切勿過(guò)大；同時(shí)在大接管下方使用千斤頂支撐，保持穩(wěn)定狀態(tài)，并可以用手力輕輕搖晃確定是否固定成功；接下來(lái)將壁板內(nèi)側(cè)接管縱橫交叉固定對(duì)接管周圍進(jìn)行加工，穩(wěn)定性同樣經(jīng)過(guò)測(cè)試過(guò)關(guān)；具體到焊接技術(shù)的應(yīng)用上，我們焊接操作上提倡使用低線能量的co2保護(hù)焊進(jìn)行焊接，由于壁板較厚同樣造成了焊縫輸入的熱量較大，我們需要對(duì)此降低熱應(yīng)力，即便如此，我們?cè)诤附庸に囃瓿梢院螅惨M(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)力消除，保證焊接質(zhì)量的完善。

3.4其他注意事項(xiàng)

焊接所需要制作拱形胎具，其作用是為了開孔以及接管的組對(duì)點(diǎn)焊位置的準(zhǔn)確性；胎具一般采用韌性較強(qiáng)的的材料，但要有足夠的剛性和穩(wěn)定性，既容易操作又能保證實(shí)用性。焊接完畢的壁板需要在消除焊接應(yīng)力之后進(jìn)行細(xì)心的檢測(cè)，對(duì)照?qǐng)D紙檢測(cè)尺寸是否合乎要求，偏離設(shè)計(jì)的要求有可能也是由于拱形胎具問(wèn)題造成的，我們需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以免批量錯(cuò)誤的產(chǎn)生，影響成本經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

4、結(jié)語(yǔ)

大型儲(chǔ)罐質(zhì)量說(shuō)小一點(diǎn)，關(guān)系產(chǎn)品自身的使用性能；說(shuō)大一點(diǎn)關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略方針的實(shí)現(xiàn)，這是我們實(shí)際工作中要時(shí)刻警醒到的。就針對(duì)于焊接工藝本身而言，儲(chǔ)罐壁板上接管焊接變形會(huì)對(duì)大型儲(chǔ)罐質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，因而需要對(duì)壁板接管焊接的變形采取控制措施，這是無(wú)容置疑的；我們需要在實(shí)際操作之中，遵循一定的技術(shù)規(guī)范和操作流程，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造新的防變形辦法，以保證大型儲(chǔ)罐質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)國(guó)家宏觀構(gòu)想。

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