大型金屬儲(chǔ)罐的制作與安裝技術(shù)研究

周雪峰

（中核華譽(yù)工程有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210000）

伴隨著改革的不斷深化，各行業(yè)將在長(zhǎng)期范圍內(nèi)，作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力，新的儲(chǔ)罐技術(shù)出現(xiàn)，也將成為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的后備力量[1]。但是，由于企業(yè)危險(xiǎn)性能比較高，因此在進(jìn)行大型金屬儲(chǔ)罐在設(shè)計(jì)階段，要充分考慮的特殊性能。要考慮其易燃易爆炸的特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)方面的提高，進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)，使得制造出大型金屬儲(chǔ)罐能提高倉(cāng)儲(chǔ)量的同時(shí)，保證安全系數(shù)[2]。

1 安裝的工藝流程

立式圓筒設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是金屬儲(chǔ)罐經(jīng)常所使用的，分為拱頂金屬儲(chǔ)罐和外浮頂金屬儲(chǔ)罐這兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩種方式。幾百到三萬(wàn)立方米是拱頂金屬儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)容積，而1萬(wàn)到15萬(wàn)立方米為外浮頂金屬儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)容積，一般5萬(wàn)立方米以上的外浮頂儲(chǔ)罐就是所說(shuō)的大型金屬儲(chǔ)罐。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是所有安裝流程都必須要遵守的，其中驗(yàn)收基礎(chǔ)、檢查部件、組裝金屬儲(chǔ)罐、無(wú)損檢測(cè)、熱處理整體、焊接以及除銹刷漆等安裝工作是主要包括的工藝流程，而且熱處理和焊接兩個(gè)程序是難度最大和最為主要的。

2 大型金屬儲(chǔ)罐制作安裝技術(shù)分析

2.1 罐壁設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)人們通常會(huì)使用定設(shè)計(jì)點(diǎn)法、變?cè)O(shè)計(jì)點(diǎn)法兩種方法對(duì)罐壁厚度進(jìn)行計(jì)算，其中定設(shè)計(jì)點(diǎn)法主要使用在金屬儲(chǔ)罐的直徑在六十米或以下，通過(guò)GB50341-2014中式6.3.2-1和式6.3.2-2進(jìn)行計(jì)算；變?cè)O(shè)計(jì)點(diǎn)法主要適用于直徑六十米以上金屬儲(chǔ)罐，并保證其符合GB50341-2014中附錄G的相關(guān)規(guī)定。而對(duì)于罐壁相鄰兩圈壁板的縱向接頭應(yīng)該在保持三百毫米距離的同時(shí)相互錯(cuò)開(kāi)，并通過(guò)對(duì)接的方式焊接縱環(huán)焊縫，內(nèi)表面對(duì)齊，并保證下圈壁板厚度大于商圈壁板厚度。對(duì)于罐壁上端來(lái)說(shuō)應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的包邊角金屬，并采用全焊透對(duì)接結(jié)構(gòu)或者是搭接結(jié)構(gòu)的方式連接包邊角金屬和罐壁。對(duì)于包邊角金屬的對(duì)接焊縫應(yīng)該保證全部焊透，并通過(guò)計(jì)算來(lái)確定最終的包邊角金屬的大小[3]。可以在設(shè)備所在區(qū)域通過(guò)設(shè)置抗風(fēng)圈的方式來(lái)抵抗風(fēng)壓，保證抗風(fēng)圈大小和金屬圈保持一致并合理確定抗風(fēng)圈數(shù)量。

2.2 大型金屬儲(chǔ)罐地基夯實(shí)處理

地基加固工作展開(kāi)的首要條件就是對(duì)工程需求進(jìn)行明確，之后通過(guò)得出有關(guān)于地基建設(shè)的各種性能的有關(guān)參數(shù)或者是加固要求。而對(duì)于整體的設(shè)計(jì)工作來(lái)說(shuō)大型金屬儲(chǔ)罐地基夯實(shí)處理主要有五點(diǎn)：第一點(diǎn)則是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，著重對(duì)場(chǎng)地地址以及周?chē)h(huán)境的具體狀況進(jìn)行分析，并適當(dāng)借鑒相鄰建筑物對(duì)地基處理的方法，掌握整個(gè)工程建設(shè)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及重要性；第二點(diǎn)則是對(duì)在方案設(shè)計(jì)完成之后需要對(duì)整體方案的科學(xué)性、可行性以及其是否能夠符合具體施工要求進(jìn)行分析，在通過(guò)研討會(huì)科學(xué)論證分析之后選擇出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，在保證工程設(shè)計(jì)質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)性；第三點(diǎn)在選擇施工處理方案之后則需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙對(duì)砂墊層和網(wǎng)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并依次確定夯擊能量、加固深度、錘重、落距、夯間距、夯擊數(shù)等施工重要參數(shù)；第四點(diǎn)則是在參數(shù)確定之后，制定出施工所需要的計(jì)劃，確定夯點(diǎn)位置并設(shè)置相應(yīng)的施工說(shuō)明；第五點(diǎn)需要對(duì)方案的可行性以及相關(guān)參數(shù)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，可以通過(guò)試夯的方法分析檢驗(yàn)測(cè)試資料的方式達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。在地基處理過(guò)程中通過(guò)運(yùn)用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工，不僅僅能夠降低施工操作難度，保證施工便利、方法使用成本較低、在絕大多數(shù)施工環(huán)境和施工條件下都能夠適用，還能夠起到較好的施工效果，保證施工質(zhì)量。而通過(guò)在各種地基處理過(guò)程中使用強(qiáng)夯法并總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)金屬儲(chǔ)罐地基處理技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

2.3 預(yù)制

在預(yù)制過(guò)程中需要著重對(duì)罐底板和壁板的下料、坡口的切割以及提前加工其它金屬結(jié)構(gòu)附件等任務(wù)，而這些任務(wù)主要集中在拉運(yùn)、吊裝以及電氣焊等幾個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)完成。其中在最初的拉運(yùn)環(huán)節(jié)中會(huì)受到多因素的影響是得整體的拉運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)大大提升，主要的影響因素有司機(jī)駕駛不規(guī)范、超限車(chē)輛、綁扎不合格等幾方面都會(huì)給拉運(yùn)環(huán)節(jié)帶來(lái)影響，不僅僅嚴(yán)重威脅到車(chē)輛以及拉運(yùn)物品的安全，還會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T的生命安全產(chǎn)生威脅。

2.4 墊板結(jié)構(gòu)及鋪設(shè)

一般來(lái)說(shuō)為進(jìn)一步控制由于罐底板焊接收縮過(guò)程中底板和墊板自由收縮造成焊接變形的出現(xiàn)，可以采用非焊接連接結(jié)構(gòu)的方式對(duì)罐底對(duì)接接頭下方墊板進(jìn)行焊接。在墊板鋪設(shè)之前需要標(biāo)出兩條相互垂直的中心線(xiàn)，而中心線(xiàn)的確定需要根據(jù)排版圖方位來(lái)確定，在中心線(xiàn)確定之后再根據(jù)排版圖位置對(duì)底板進(jìn)行劃線(xiàn)處理，進(jìn)一步為底板鋪設(shè)和墊板鋪設(shè)的同時(shí)進(jìn)行提供保障。在鋪設(shè)墊板過(guò)程中一旦出現(xiàn)收縮就非常容易導(dǎo)致墊板隆起，影響墊板鋪設(shè)質(zhì)量，需要通過(guò)在底板對(duì)接縫部位預(yù)留收縮縫的方式控制墊板收縮變形的產(chǎn)生。

2.5 罐底板焊接變形的控制

罐底板的焊接質(zhì)量非常重要將會(huì)直接對(duì)整體的大型金屬儲(chǔ)罐的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在焊接過(guò)程中會(huì)受到底板、焊縫、焊接設(shè)備、焊接技術(shù)等多方因素的影響，非常容易出現(xiàn)底焊接變形狀況發(fā)生，需要十分注重罐底板焊接變形控制工作。而從焊接部位上來(lái)說(shuō)比較容易出現(xiàn)變形的是罐底邊緣和中幅板焊接變形控制，可以采用帶墊板的對(duì)接形式對(duì)罐底板進(jìn)行焊接。其中可以通過(guò)反變形措施的方法實(shí)現(xiàn)罐底板邊緣板焊接變性控制；通過(guò)先焊接短焊縫再焊接長(zhǎng)焊縫、先焊接長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板幅之后在焊接長(zhǎng)度相對(duì)較短的板幅的方式進(jìn)一步控制由于熱輸入較大所造成的焊接變形很大的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的提高，我國(guó)大型金屬儲(chǔ)罐技術(shù)所發(fā)揮的作用越來(lái)越大，如何提高大型金屬儲(chǔ)罐生產(chǎn)技術(shù)，保證化工生產(chǎn)的安全，就需要對(duì)存金屬儲(chǔ)罐的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。本文針對(duì)目前我國(guó)大型金屬儲(chǔ)罐的工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且針對(duì)不同的問(wèn)題提出了相應(yīng)的措施，希望能溝通過(guò)可行性的建議，進(jìn)一步提高大型金屬儲(chǔ)罐工藝設(shè)計(jì)，保證化工生產(chǎn)安全與水平。