大型立式儲(chǔ)罐高效自動(dòng)焊接技術(shù)探討

劉 洋

（大慶油田工程建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163453）

0 引言

高效焊接技術(shù)主要指的就是以更高熔敷效率、更快焊接速度、更簡單的操作方式采取自動(dòng)化焊接，與常規(guī)焊條焊接技術(shù)有著本質(zhì)上的區(qū)別，高效焊接技術(shù)在大型立式儲(chǔ)罐上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)焊接效率的進(jìn)一步提升，降低能源的消耗，加強(qiáng)焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大型立式儲(chǔ)罐安全、穩(wěn)定的運(yùn)行[1]。

1 埋弧自動(dòng)橫焊

埋弧自動(dòng)焊橫焊方式是大型立式儲(chǔ)罐最早的焊接方式之一，該方法主要應(yīng)用在正裝法施工建設(shè)的浮頂儲(chǔ)罐中，尤其是管壁環(huán)焊縫的焊接中起到的效果十分理想，主要的應(yīng)用方式有以下幾點(diǎn)：

1.1 正裝法施工的儲(chǔ)罐

大型浮頂儲(chǔ)罐焊接施工過程中，有著環(huán)焊縫焊接工作量大、儲(chǔ)罐直徑大、壁板較厚等特點(diǎn)，需要采取高效自動(dòng)焊接技術(shù)。埋弧自動(dòng)焊焊接的組成部件種類比較多，主要包括控制系統(tǒng)、電源、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊接行走機(jī)架、焊接回收裝置、焊劑托送機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)、機(jī)頭等[2]。機(jī)架的行走速度與埋弧自動(dòng)焊焊接速度有著一定的影響，焊接行走機(jī)架在焊接過程中一定要吊掛在儲(chǔ)罐壁板上，焊接行走的軌道在壁板的上端，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在行走機(jī)架上部，罐壁上端位置焊接行走機(jī)架被驅(qū)動(dòng)著行走轉(zhuǎn)動(dòng)，行走轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與焊接機(jī)架巡行的方式各不相同。焊接過程中每個(gè)罐壁的板幅寬度存在一定的差異，因此機(jī)架可以采取伸縮形式滿足不同板幅的焊接需求，焊接的順序一般為先焊接焊縫外側(cè)，再焊接內(nèi)部，采取相同的焊接方式，選擇科學(xué)合理的焊接規(guī)格，達(dá)到高效的焊接目的，節(jié)約焊接成本。

1.2 倒裝法施工的儲(chǔ)罐

埋弧自動(dòng)橫焊設(shè)備及工藝開展焊接主要應(yīng)用在倒裝法施工的儲(chǔ)罐中，尤其是焊接拱頂儲(chǔ)罐罐壁環(huán)焊縫焊接，焊接效果比較顯著，焊接效率較高。該種焊接方式一般應(yīng)用對(duì)于壁板厚度超過10mm的儲(chǔ)罐中，一旦壁板的厚度不到10mm，焊接過程中會(huì)發(fā)生收縮變形，造成儲(chǔ)罐環(huán)焊縫出現(xiàn)掐腰問題。同時(shí)焊縫的打底一般采用的都是焊條電弧焊接方式，有時(shí)候也用于二氧化碳半自動(dòng)焊焊接方式，埋弧自動(dòng)橫焊的方式缺點(diǎn)是焊接成本比較高、焊接效果一般[3]。

1.3 正裝法及倒裝法兩用的儲(chǔ)罐

想要更好的滿足儲(chǔ)罐的正裝及倒裝工藝，降低設(shè)備資金投入成本，實(shí)現(xiàn)焊接通用，埋弧自動(dòng)橫焊焊接技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行走機(jī)構(gòu)的有效拆分，正裝法儲(chǔ)罐焊接施工過程中，機(jī)架的上部安裝行走機(jī)構(gòu)，倒裝法儲(chǔ)罐焊接施工過程中，機(jī)架的下部安裝行走機(jī)構(gòu)。

2 碎絲埋弧自動(dòng)平衡

大型儲(chǔ)罐罐底地板焊接施工過程中，焊接工作量比較大，一旦焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題可能出現(xiàn)焊接變形，這時(shí)候我們主要采取碎絲埋弧自動(dòng)焊接技術(shù)，同時(shí)配合其他焊接技術(shù)，提高焊接質(zhì)量和焊接效率。碎焊絲在焊接施工之前需要提前放置在坡口位置，保障焊接熔敷速度，避免發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，產(chǎn)生焊接變形，保障焊接質(zhì)量。罐底底板焊接過程中，埋弧自動(dòng)焊需要較高的熱輸出，與傳統(tǒng)的手工焊方式相比較，穿透力更強(qiáng)，我們需要在應(yīng)用埋弧自動(dòng)焊之前，將墊板放在罐底底板接頭位置下方，避免出現(xiàn)焊穿現(xiàn)象，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選擇科學(xué)合理的打底焊方式進(jìn)行預(yù)防。

3 埋弧自動(dòng)角焊

通常情況下大型立式儲(chǔ)罐浮頂鋼板比較厚，罐底邊板與壁板焊接施工中工作量比較大，想要保障焊接質(zhì)量，提高焊接效率，我們主要采取埋弧自動(dòng)角焊方式，同時(shí)配合焊條電弧焊接方式。在罐底邊緣板上，焊接小車在三個(gè)支撐輪的支撐下向前推進(jìn)焊接，焊接小車的定位主要依靠兩對(duì)磁吸附輪，在驅(qū)動(dòng)行走的過程中完成焊接工作。

4 氣電立焊

與電渣焊機(jī)熔化極氣體保護(hù)焊接方式相比較，氣電立焊是一種新型焊接技術(shù)，是熔化極氣體保護(hù)電弧焊的主要方式，氣電立焊應(yīng)用過程中，主要利用上升自動(dòng)控制系統(tǒng)與水冷滑塊系統(tǒng)，配合專業(yè)的藥芯，想要實(shí)現(xiàn)焊縫一次成型，就要配合使用二氧化碳保護(hù)氣體，保障焊接操作時(shí)的穩(wěn)定性、安全性，有著操作簡單，操作成本低的優(yōu)勢。

5 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

在大型立式儲(chǔ)罐的焊接施工中，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是重要的高效焊接技術(shù)之一，在儲(chǔ)罐底板、壁板、頂板等焊接施工中發(fā)揮著重要的作用，有著焊接質(zhì)量好、焊縫美觀、變形量小、焊接效率高的優(yōu)勢。

5.1 儲(chǔ)罐二氧化碳半自動(dòng)焊

儲(chǔ)罐二氧化碳半自動(dòng)焊可以采取實(shí)芯焊絲也可以采取藥芯焊絲，保障焊接效率，但是二氧化碳焊接過程中受風(fēng)影響的程度比較大，如果在野外焊接或者焊接環(huán)境中存在較大的風(fēng)，就要采取相應(yīng)的防風(fēng)措施。同時(shí)二氧化碳焊接時(shí)需要配套相應(yīng)的輔助設(shè)備，輔助設(shè)備的搬運(yùn)十分繁瑣，尤其是高空作業(yè)焊接時(shí)十分不便。

5.2 儲(chǔ)罐立縫二氧化碳自動(dòng)焊

因此儲(chǔ)罐拱頂?shù)谋诎搴穸容^小，因此主要采取倒裝法施工，可以應(yīng)用氣電立焊的方式，拱頂罐壁立縫可以使用全位置的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)自動(dòng)焊焊接，可以選擇藥芯二氧化碳焊絲或者實(shí)芯二氧化碳焊絲，其焊接效率與傳統(tǒng)的焊條電弧焊相比較，要高3倍以上，焊接質(zhì)量也更好。二氧化碳自動(dòng)立焊機(jī)的組成主要包括自動(dòng)送絲機(jī)、供氣系統(tǒng)、焊接電源、焊接小車及軌道、行走機(jī)架等。

6 結(jié)語

經(jīng)過以上的研究和分析發(fā)現(xiàn)，我國立式儲(chǔ)罐不斷的向著大型化、智能化的方向發(fā)展，想要保障大型儲(chǔ)罐施工建設(shè)的合理化，就要高度重視高效自動(dòng)焊接技術(shù)，根據(jù)大型立式儲(chǔ)罐焊接的實(shí)際情況，選擇最佳的焊接方式，目前我國經(jīng)常使用的焊接方式有碎絲埋弧自動(dòng)平衡技術(shù)、埋弧自動(dòng)角焊技術(shù)、埋弧自動(dòng)焊技術(shù)、氣電立焊技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)大型立式儲(chǔ)罐焊接質(zhì)量的不斷提升，延長大型儲(chǔ)罐的使用壽命。