儲油罐焊接工藝的分析

摘要：

隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，大型油罐在石油儲存和運(yùn)輸中的應(yīng)用越來越廣泛。儲油罐的質(zhì)量安全直接影響到石油化工系統(tǒng)的安全。要想保證儲油罐的安全，—個關(guān)鍵因素是要防止焊接出現(xiàn)變形，油罐焊接工藝對儲油罐的質(zhì)量有著很大的影響。本文分析了油罐焊接變形發(fā)生的原因，并提出了一些相應(yīng)的對策，還對石油儲罐焊接工藝做出了一定的分析，給人們提供一些有效的參考。

1.引言

石油是重要的能源，油罐儲存作為主要儲存的手段，隨著石油用量的增加，焊接儲罐也在朝著大型化發(fā)展。大型儲罐的優(yōu)勢十分明顯，主要是占地面積小，投資比較少，材料消耗少，在相同的儲存條件下運(yùn)行管理方便。要使得焊接質(zhì)量穩(wěn)定，需要高技能和高質(zhì)量的手工焊接，還要對操作人員進(jìn)行嚴(yán)格要求，使得焊接的儲油罐能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，滿足社會發(fā)展的需要。

2.儲油罐出現(xiàn)焊接變形的原因

儲油罐屬于焊接薄的容器，具有多種焊接方法，許多問題是焊接過程中遇到的，和其中一個主要問題是焊接出現(xiàn)變形。特別是儲罐的底部，由于其焊縫比較多，底板薄，最有可能產(chǎn)生明顯的波浪變形。油罐變形的原因主要可以分為以下四點：首先是焊接鋼板的橫向收縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力使得焊接出現(xiàn)變形；第二是徑向收縮應(yīng)力會造成的鋼板的收縮產(chǎn)生變形；第三，底板角變形和中板的徑向收縮、墻角和底板與板環(huán)焊縫底部的應(yīng)力疊加從而引起的變形第四種情況是上述的三種應(yīng)力的綜合使得鋼板出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，使得儲油罐出現(xiàn)波浪變形。

3.解決儲油罐變形的有效措施

3.1使用良好的焊接設(shè)備

焊接設(shè)備性能好可在一定程度上防止油罐出現(xiàn)變形。目前許多焊接設(shè)備的生產(chǎn)廠家都是進(jìn)行平面設(shè)計的，而且是專機(jī)專做的。所以在設(shè)備選擇上面也要根據(jù)專機(jī)專用的原則，考慮設(shè)備的綜合性能指標(biāo)，必須選擇良好的焊接設(shè)備。只有綜合性能良好的焊接設(shè)備，才能夠確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3.2選擇良好的材料進(jìn)行焊接

焊接材料焊接材料的選擇需要經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員的計算，并通過一定的科學(xué)試驗來獲得可靠的數(shù)據(jù)，并且還要通過重復(fù)試驗來最終確定。材料的選擇必須把握的一個根本的原則，在保證技術(shù)數(shù)據(jù)能夠達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，必須選擇最好的焊接材料來進(jìn)行焊接，有效保障焊接的質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3適宜的焊接環(huán)境

在原油儲罐的焊接過程，焊接的環(huán)境也是影響焊接質(zhì)量的一個重要的影響因素。焊接的環(huán)境需要按照一定的要求，一些材料不能進(jìn)行露天存放，避免風(fēng)吹日曬，甚至一些材料對環(huán)境的干濕度也有具體的要求。因此，為了有效保證焊接質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，必須創(chuàng)造適宜的焊接環(huán)境來進(jìn)行焊接。

3.4提高焊接人員的工作素養(yǎng)

焊接工人需要擁有較高的工作技能，而且還應(yīng)該具備良好的職業(yè)習(xí)慣和品質(zhì)意識，這是保障焊接成功的一個關(guān)鍵的因素。在進(jìn)行焊接前，焊工必須做好充分的準(zhǔn)備工作，包括焊接設(shè)備調(diào)試，還要調(diào)整自己的心理狀態(tài)，準(zhǔn)備好工件和焊接材料。在焊接過程中，必須專心致志，排除一切外界干擾，確保焊接質(zhì)量符合相關(guān)要求，以確保儲油罐的質(zhì)量安全。

3.5選擇合理的焊接工藝

由于焊接的方法多種多樣，所以技術(shù)人員在焊接工藝選擇的時候，需要進(jìn)行一個過程規(guī)劃系統(tǒng)來進(jìn)行選擇。從材料處理、焊前預(yù)熱、焊接管理、焊接參數(shù)、層間溫度控、，熱緩慢冷卻、熱處理等各個環(huán)節(jié)都會有詳細(xì)的規(guī)定，根據(jù)這些規(guī)定來選擇合適的焊接工藝，使得焊接的儲油罐能夠達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求。

4.儲油罐的焊接工藝

4.1罐底板的焊接

儲油罐底板是整個罐體的一個關(guān)鍵部分，也是降低罐底變形和決定儲罐安裝成敗的關(guān)鍵因素。一旦油罐罐底出現(xiàn)變形，那么儲油罐的穩(wěn)定性就會大大降低，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致罐底板的報廢。因此，罐底板的焊接工藝和石油的貯存穩(wěn)定性有著非常重要的關(guān)系。焊接順序和底板不同節(jié)點都是特別重要的，由于不規(guī)則的焊接會引起罐底的變形。為了有效降低儲油罐的焊接變形，所以必須合理安排焊接順序。主要是通過不同尺寸不同應(yīng)力焊接引起的，這將使得儲罐地板出現(xiàn)變形。焊縫的變形主要包括以下幾個方面：弓形板出現(xiàn)變形；中板和焊縫產(chǎn)生變形；弓形版和周圍由于收縮出現(xiàn)變形等。

我們可以知道焊接變形和弓形版是緊密相連的，在焊接過程中需要特別注意焊接順序。根據(jù)焊縫長度來進(jìn)行有效的區(qū)分，這樣可以有效防止焊接出現(xiàn)變形，焊縫長度不一致的時候可以采用分段跳焊的方法，這樣可以有效減少底板出現(xiàn)變形。在焊接過程中，可以用手錘進(jìn)行輕錘來釋放壓力，還可以減少變形。順時針回焊操作和對稱焊接都可以在一定程度上可以減少儲油罐的底板出現(xiàn)變形。

4.2儲油罐邊緣板的焊接

儲油罐的邊緣板的的焊接需要在靠近邊緣3cm的地方進(jìn)行焊接，需要采用對稱的焊接方法。對接焊縫邊緣板的焊接接頭需要處在罐底和罐壁接觸的地方。在邊緣和中間板的收縮縫焊接之前，焊接過程中需要選擇均勻分布的對稱焊接方法。第一層的焊縫需要采用分段退焊的方法，這樣能夠減少邊緣板出現(xiàn)一定的變形。

4.3儲油罐罐壁的焊接

儲油罐罐壁的焊接應(yīng)該嚴(yán)格遵循先焊縱向縫，再焊接環(huán)焊縫的焊接順序。焊接的時候，焊工需要均勻分布，并沿同一方向進(jìn)行焊接。需要特別注意的是，如果用電氣焊縱縫的時候，焊接的順序是從底部到頂部。對接焊縫需要采用埋弧自動焊的時候，焊機(jī)必須均勻地分布，并且要朝著同一方向進(jìn)行焊接。

4.4焊接儲油罐的固定頂板

焊接儲油罐的固定頂板時，需要先焊內(nèi)側(cè)的縫，再焊接外側(cè)的焊縫。長焊縫徑向焊接一般采用對稱焊接的方法，從中心向外分段進(jìn)行退焊。在焊接頂部和邊緣角的時候，焊工需要均勻的對稱分布，進(jìn)行分段退焊，有效減小焊接出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。還要合理安排焊接順序，采用跳焊法進(jìn)行短焊接操作的時候，可避免由于不均勻的冷卻和壓力焊接造成的焊接變形。在焊接過程中，焊接速度需要合理進(jìn)行控制，可以保證冷卻時間是相對穩(wěn)定的，其焊縫金屬板的加熱需要是均勻的，有效降低不同部位的溫度差，這樣就能夠大大減少固定頂板出現(xiàn)變形的可能性。

5.結(jié)論

儲油罐在石化企業(yè)中的應(yīng)用是非常重要的，其安全性、封閉性和穩(wěn)定性都會有很高的要求。我們在實際的焊接過程中，需要選擇合理的焊接技術(shù)，科學(xué)安排焊接順序，加強(qiáng)技術(shù)力量的支持，有效保障儲油罐的質(zhì)量安全。