淺談如何控制原油儲罐的變形

劉佳南

摘 要：原油儲罐變形超過要求會影響儲罐的安全使用，通過采取有效的技術措施可以明顯減少和控制儲罐的變形。

關鍵詞：儲罐;變形;控制

近年來，隨著原油儲罐的大型化和高強鋼質量的飛速發(fā)展，儲罐的罐壁厚度在逐漸減薄，雖然油罐的整體質量減少，但油罐的變形問題卻一直存在，成為不可忽視的安全隱患。儲罐的變形如果在標準范圍內，則不會影響儲罐的使用;如果儲罐的變形超過標準要求，不僅會影響儲罐的外觀，而且還會在外載荷的作用下產(chǎn)生應力集中和附加應力，降低儲罐使用的能力，使儲罐的安全性下降，嚴重得影響了儲罐的使用。

原油儲罐的變形主要是因為在儲罐的施工過程中，預制精度、組裝誤差和焊接時的熱脹冷縮等，以及儲罐底板、壁板和頂板都會產(chǎn)生不同程度的變形。這種變形以焊接變形為主，下面就從以下幾個方面對儲罐變形的控制進行論述。

1保證儲罐所用鋼板的預制精度

儲罐所用板材在預制廠預制時，如果板材預制后的誤差太大，在安裝時就要強行焊接，強行組對，這樣就造成板材產(chǎn)生塑性變形。即使焊接完成，也有可能在原來的變形上又加上焊接變形，變形更大。因此，在預制板材的過程中，要嚴格執(zhí)行GB 50128-2014《立式圓筒形鋼制鋼制焊接儲罐施工規(guī)范》的要求。

另外，壁板的卷制加工一般采用滾壓機，要控制壁板的曲率半徑。壁板的曲率半徑不能小于設計值。如果曲率半徑過小，強行組對時，再加上焊接的應力，會使罐壁產(chǎn)生更大的角變形。此外，在滾板加工時板端的曲率半徑R可稍大一些，這樣在焊接時由于焊接的橫向收縮產(chǎn)生的角變形，正好能抵消原來的曲率半徑R富裕量。

目前，現(xiàn)場儲罐板材的切割一般采用氣體切割，半自動切割機切割和自動切割機切割，這些方法都屬于熱切割，都會造成鋼板的變形，因此對于鋼板進行熱切割時，必須將其變形控制在一定指標內?？刂茻嶙冃蔚姆椒ㄖ皇菍Σ煌穸鹊匿摪宀捎貌煌那懈钏俣纫约斑x擇適當大小的火嘴，例如在切割薄板時可使用較小口徑的火嘴。此外，切割鋼板時應對稱切割，否則會導致對稱邊長不等，誤差超標，使鋼板產(chǎn)生翹曲。

2制定合理的焊接順序

儲罐底板、壁板以及頂板的變形程度與焊接順序有著密切的關系，所以在施工前應根據(jù)儲罐的結構形式，板材的厚度和組裝方法等制定合理的焊接順序。

對于浮頂罐來說，罐壁板的環(huán)焊縫和縱焊縫均為對接，罐底板有對接的，有搭接的，浮頂板均為搭接。罐底板的焊接順序為：

對于拱頂罐而言，頂板一般采用搭接。因此才用的焊接順序是隔一道焊縫、焊一道焊縫，并由多個作業(yè)人員在罐頂對稱焊接，這樣就能把焊縫收縮量分散到每一塊，保證收縮均勻而不致產(chǎn)生較大變形。對于罐底板的焊接而言，焊接順序一般為先焊接短焊縫、后焊接長焊縫，最后焊接靠近邊緣板的收縮縫。如果罐底板有環(huán)形邊緣板，最后焊接環(huán)形邊緣板與中幅板之前的龜甲縫。

3使用夾具控制變形

使用夾具控制的變形，主要是針對原油儲罐的焊接變形。使用夾具的目的是拘束鋼板的局部收縮變形，拘束雖然可以減少焊接變形，但拘束越強，焊縫內的殘余應力就越大，因此使用夾具既要把變形控制在許可范圍內，又要防止焊縫內殘余應力超過母材的屈服極限。目前常用于儲罐施工的夾具主要有防止外大角焊縫角變形的龍門板，防止底板焊縫的縱向收縮的槽鋼以及罐內壁使用的脹圈，脹緊后進行焊接防止環(huán)焊縫的縱向收縮等。對于正裝法施工的大型浮頂油罐，罐壁板組對使用防止變形夾具為龍門板加背杠，這種方法明顯降低了儲罐的變形。

4總結

雖然儲罐的變形種類很多，原因較復雜，但是在施工過程中，通過采取有效的控制措施，嚴格執(zhí)行儲罐施工的工藝標準，是可以將變形控制在有效的范圍內的，大大提升了儲罐的安全性。

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