10000 石油儲(chǔ)罐工程安裝焊接工藝

毛佐毅，徐 英 遼寧華為石化工程有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000

石油儲(chǔ)罐罐體材料都屬于薄壁鋼板加工焊接成型，焊縫較多，存在很多焊接方法，最容易產(chǎn)生明顯的波浪形變形。

1 石油儲(chǔ)罐焊接變形的原因探析

筆者結(jié)合包頭新賢城油庫(kù)10000m3 石油儲(chǔ)罐工程生產(chǎn)全過(guò)程按順序進(jìn)行分析，產(chǎn)生石油儲(chǔ)罐變形的主要原因有以下五點(diǎn):

(1)底邊板與中幅板間焊縫由于板件間徑向焊縫收縮引起底邊板變形，(2)中幅板間焊縫收縮引起的變形;(3)底邊板與壁板間環(huán)焊縫的環(huán)向焊縫收縮引起底邊板與壁板角的變形;(4)壁板的焊縫的橫向和縱向間焊縫收縮對(duì)鋼板產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致的變形(5)由于焊材和焊機(jī)原因引起溫度失衡，產(chǎn)生焊縫變形。

上述五種焊縫間的綜合疊加作用使鋼板失去平衡，造成嚴(yán)重變形。

2 在施工中對(duì)石油儲(chǔ)罐焊接引起的變形

應(yīng)采取的如下幾方面解決的對(duì)策

2.1 材料選擇

(1)鋼板要選擇要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)鋼板;(2)焊材要選擇符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的焊接材料;(3)并要選擇可焊性更好的材料，在保證滿足各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)的條件下，采購(gòu)比較方便的材料。

2.2 設(shè)備選擇

選擇好的設(shè)備可以在一定程度上預(yù)防石油儲(chǔ)罐變形，要選擇同一型號(hào)綜合性能指標(biāo)良好的焊接設(shè)備，只有綜合性能指標(biāo)良好的焊接設(shè)備才能保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.3 加強(qiáng)員工焊接技能培訓(xùn)

(1)提高員工自身焊接技術(shù)水平，經(jīng)常加強(qiáng)道德思想教育，使員工有一個(gè)責(zé)任心，認(rèn)識(shí)到只有一個(gè)具備較高職業(yè)道德和很強(qiáng)的質(zhì)量意思的員工，才能保證工程質(zhì)量;(2)焊接工作前必須做好充分交底工作，包括技術(shù)安全，設(shè)備的使用技術(shù)安全等;(3)在焊接中要焊工要連續(xù)作業(yè)，做到排除一切干擾，專心致志的焊接工作。

2.4 選擇制定合理的排版設(shè)計(jì)方案

(1)排版設(shè)計(jì)方案必須滿足《GB50128-2005 規(guī)范》要求;(2)為了減少現(xiàn)場(chǎng)焊接收縮變形，技術(shù)人員排版設(shè)計(jì)時(shí)，在符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的下，盡量采用大料排版，并且焊縫對(duì)稱布置，以減少變形量。

(3)罐底板的排版時(shí)，排版直徑按設(shè)計(jì)圖紙的直徑要放大0.15%～2%，以補(bǔ)償焊縫的縱向和橫向焊接的變形收縮量。(4)采用代墊板的對(duì)接焊縫或者Z 形搭接焊縫相當(dāng)于鋼板在焊縫位置增加了加強(qiáng)筋，增強(qiáng)了底板的結(jié)構(gòu)的剛度，抵抗了失穩(wěn)變形的能力得到加強(qiáng)，使橫向收縮變形和角變形變小。(5)排版應(yīng)盡量采取對(duì)稱軸形式排料。

2.5 選擇合理的施工環(huán)境

(1)材料的存放處應(yīng)設(shè)防雨棚，防止材料濕度過(guò)大，材料不能露天保存，要避免風(fēng)吹日曬。(2)焊接材料對(duì)濕度要求比較嚴(yán)格，因此為了保證焊接質(zhì)量，就必須營(yíng)放在通風(fēng)良好的室內(nèi)存放。(3)焊條在使用時(shí)必須用干燥桶干燥。

2.6 焊接工藝選擇合理

在焊接前，技術(shù)人員在選擇系統(tǒng)的焊接工藝，把工藝流程，焊材管理，焊接規(guī)范參數(shù)，焊接溫度控制，熱處理等環(huán)節(jié)向員工進(jìn)行交底;

3 石油罐體焊接工藝策略

為了保證工程質(zhì)量和焊接的穩(wěn)定性，選擇合理有序的焊接工藝流程，是一個(gè)至關(guān)重要問(wèn)題;筆者將對(duì)石油罐體焊接工藝的焊接工藝流程以及策略進(jìn)行介紹;

(1)罐底板的安裝焊接工藝

石油儲(chǔ)罐的罐底板是整個(gè)儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)部位，質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)罐體，也就是底板的變形量直接關(guān)系到儲(chǔ)罐制作安裝的質(zhì)量，石油儲(chǔ)罐的底產(chǎn)發(fā)生了變形，那么石油儲(chǔ)罐的承載力和穩(wěn)定性就會(huì)產(chǎn)生降低，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)整個(gè)罐底板報(bào)廢，因此罐底板的安裝焊接程序，直接影響整個(gè)罐體的穩(wěn)定性，值得施工企業(yè)引起關(guān)注的事項(xiàng)。

(2)罐底和中幅板焊接工藝

①罐底及中幅板按照排版圖將加工成料板按編號(hào)順序鋪在罐基礎(chǔ)上;②油庫(kù)罐底板和中幅板采用搭接形式，焊接采用手工電弧焊接。

③中幅板的焊接原則按規(guī)范規(guī)定，是先焊短縫，再焊長(zhǎng)縫，最后焊接通長(zhǎng)縫順序進(jìn)行。④中幅板焊接順序，由罐中心向外焊接，焊接時(shí)應(yīng)隔一道焊一道⑤中幅板通長(zhǎng)縫焊接采用由多名焊工均勻分布，同向、同步施焊。⑥罐底邊緣板的焊接應(yīng)先進(jìn)行弓形邊緣板首先焊接對(duì)接焊縫，再焊搭接焊縫，施焊時(shí)應(yīng)由內(nèi)向外分段進(jìn)行，以減少焊縫的變形。

⑦罐底與壁板大角縫的焊接，在大角縫焊接前應(yīng)在內(nèi)側(cè)(底圈壁板與罐底邊緣板之間)加斜撐加固，斜撐間距為1～1.5 米左右，在最后一圈罐壁環(huán)縫組對(duì)焊接完成后，再由多名焊工均勻分布焊接罐底與壁板大角縫的焊縫，先焊內(nèi)側(cè)底層，再將外側(cè)焊完，最后將內(nèi)側(cè)焊完。待底板焊接完成后可拆除斜撐加固。

(3)罐壁板的焊接工藝

①罐壁板的焊接順序?yàn)?先焊接立縫，后焊接環(huán)縫。②罐壁立縫焊接時(shí)應(yīng)由一名焊工一塊板一道縫分布，同時(shí)同向施焊。封底焊時(shí)應(yīng)分段退焊，退步長(zhǎng)度為800mm 左右。③罐壁環(huán)逢焊接由一名焊工一塊板一道縫分布，同時(shí)同向施焊。封底焊時(shí)分段退焊，退步長(zhǎng)度為1000mm左右。④焊工不得在母材上引弧，采用多層焊時(shí)，層間接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)50mm 以上。⑤罐壁焊縫背面采用手工碳弧氣刨清根，并用砂輪機(jī)修磨光滑，清除缺陷，磨去炭化層。

(4)罐體固定頂焊接工藝

①罐頂板單片預(yù)制時(shí)采用對(duì)接焊縫，將預(yù)制好的罐頂板放置在胎具上按圖紙要求預(yù)制，在預(yù)制平臺(tái)上組裝焊接。②連接板與筋板間的搭接焊縫及筋板間的T 形接頭應(yīng)采用雙面滿角焊。③罐頂板安裝焊縫采用搭接焊縫，鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行罐頂焊接。④焊接順序是:先焊縱縫，后焊與包邊角鋼間的環(huán)縫。⑤罐頂?shù)暮附討?yīng)由一名焊工一塊板一道縫分布對(duì)稱分布，同步、同向、小電流施焊。⑥隔一道焊一道，且采用分段退焊，退步長(zhǎng)度為1m⑦罐頂大圈縫由多名焊工均勻分布，同時(shí)同向施焊。

(5)罐體附件焊接工藝

①罐附件安裝焊縫及開(kāi)孔接管與罐體等構(gòu)件的焊縫距離，必須符合規(guī)范和設(shè)計(jì)說(shuō)明要求。②焊接時(shí)，焊工要認(rèn)真組對(duì)附件，所有角焊縫的焊腳高度應(yīng)符合規(guī)范和圖紙要求。③焊肉必須飽滿，沒(méi)無(wú)漏焊、沒(méi)有表面裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。成形要美觀大方。

4 結(jié)束語(yǔ)

鋼制罐體是石油企業(yè)重要工業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備，因受油庫(kù)特殊環(huán)境要求，要求的安全性，封閉性和穩(wěn)定性是極高的，焊接的工藝質(zhì)量直接影響到罐體的安全性，封閉性和穩(wěn)定性，解決焊接過(guò)程中容易發(fā)生變形的幾個(gè)部位，極容易產(chǎn)生斷裂部位，是在實(shí)際的焊接過(guò)程中，合理安排焊接工藝流程，加強(qiáng)焊接工藝技術(shù)質(zhì)量要求管理，就可以減少罐體發(fā)生變形的可能性，確保運(yùn)行和國(guó)家及人們的生命安全。

［1］孔祥章.防止大型油罐底板焊接的變形《化工設(shè)備與管道》2001-(5).

［2］張家輝.對(duì)鋼制儲(chǔ)罐焊接變形及原因分析《中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量》2012(10).