20000m 3甲醇儲罐現場安裝與焊接

曹 專

中國化學工程第十六建設有限公司 湖北宜昌 443000

20000m3甲醇儲罐現場安裝與焊接

曹 專

中國化學工程第十六建設有限公司 湖北宜昌 443000

通過對20000m3立式鋼制圓筒形拱頂儲罐（內浮頂拱頂儲罐）在現場制作、安裝及焊接過程進行分析，結合液壓頂升設備在工程中的應用，制定了大型立式鋼制儲罐的施工工藝及焊接要求，并在工程中成功進行了應用。所有焊接均采用手工電弧焊，在焊接的過程中，壁板、中幅板通過采用分段退焊，邊緣板通過采用隔縫對焊的方法，嚴格控制了焊接過程中出現局部變形的現象，保證了大型儲罐現場的焊接質量。

拱頂儲罐 安裝 焊接

大型立式鋼制儲罐是石化行業非常重要的儲運設備，越來越多地應用于石油化工、煤化工生產過程中產品的儲運。預制、組對、焊接是儲罐施工過程中主要的施工工序，對儲罐的施工質量具有決定性意義。儲罐的類型有很多，但在各類化工企業的建設中，主要應用的是立式鋼制圓筒形拱頂儲罐和浮頂儲罐。本文以伊東集團內蒙古東華能源有限責任公司120萬t/a甲醇項目中20000m3立式鋼制圓筒形拱頂儲罐（內浮頂拱頂儲罐）為例，談一下大型立式鋼制儲罐現場安裝要點及焊接方法。

1 拱頂儲罐的結構及安裝

20000 m3立式鋼制圓筒形拱頂儲罐（內浮頂拱頂儲罐）按照容積分，屬于大型立式鋼制圓筒形儲罐；主要受壓元件的材料為Q345R和Q235B，材質厚度最小的為δ=8mm，最厚的為δ=20mm；單臺儲罐全容為24233m3、直徑為42.17m（外徑）、高度為23.248m；整個儲罐由罐底、罐壁和罐頂及附件等部分構成。

1.1 拱頂儲罐的結構

1.1.1 罐底

儲罐底部主要由邊緣板和中幅板組成。中幅板的材質為Q235-B，厚度為8mm，中幅板之間采用搭接的形式焊接；邊緣板的材質為Q345R，厚度為12mm，邊緣板之間采用對接的形式焊接，邊緣板對接縫下采用60*6的扁鐵作為墊板；中幅板與邊緣板之間也采用搭接的形式焊接。依據儲罐的設計要求，邊緣板確定為弓形板（見圖1）。

1.1.2 罐壁

依據設計要求，本儲罐的罐壁共有十帶板組成，底層第一帶到第五帶壁板的材質為Q345R，厚度為δ=20mm到δ=12mm；第六到第十帶壁板的材質為Q235-B，厚度均為δ=10mm。罐壁板間主要采用的是對接焊縫形式，第一帶壁板底部與罐底板間采用角接焊縫形式，雙面連續焊接。

1.1.3 罐頂

罐頂由網殼與蒙皮組成。整個儲罐的拱形罐頂骨架全部由網殼桿件現場組裝完成，然后再在網殼上安裝厚度為5m的扇形蒙皮板，各扇形蒙皮板之間采用搭接焊縫焊接。

1.2 拱頂儲罐的安裝

大型立式儲罐主體安裝方法有正裝法和倒裝法兩種。正裝法是指以罐底為基準平面，罐壁板從底層第一帶開始，逐塊逐帶向上安裝。倒裝法是指以罐底為基準平面，先安裝頂圈壁板和罐頂，然后自上而下，逐圈壁板組裝焊接與頂起，交替進行，直到底圈壁板安裝完畢。

拱頂儲罐安裝國內普遍采用倒裝法。在實際應用過程中，倒裝法有中心柱提升、空氣頂升、手動倒鏈起升、電動倒鏈群起升、液壓提升等多種倒裝法。在以往的施工過程中采用較多的是中心柱提升和手動倒鏈起升。近年來，隨著各種新的施工工藝不斷應用和推廣，液壓提升倒裝法正在逐步使用，極大地加快了工程的整體施工進度。本次儲罐的安裝采用液壓頂升法進行施工。

1.2.1 拱頂儲罐的安裝工序

材料計劃→施工方案及技術交底→繪制排版圖及下料→預制成型→運至安裝現場→基礎驗收→罐底板防腐→罐底中幅板與邊緣板的鋪設→罐底邊緣板和中幅板分別焊接及焊縫檢測→頂層第一帶壁板組焊及焊縫檢測→液壓提升裝置安裝→提升頂層第一帶壁板和組焊第二帶壁板及焊縫檢測→罐頂及頂部附件安裝→提升第一、二帶壁板和罐頂→安裝第三帶至最后一帶壁板及各層壁板焊縫檢測→拆除液壓提升裝置→焊接大角縫→焊接弓形邊緣板和中幅板之間的龜甲縫→無損檢測→盤梯及接管等附件安裝→充水試驗→竣工驗收及交工。

1.2.2 拱頂儲罐安裝前的準備

（1）儲罐制作選用的材料(鋼板、鋼管及其它型鋼)、附件、設備等必須具有相應的合格證明書并符合國家現行標準的規定，鋼板和附件上應有清晰的產品標識，表面不得有凹坑、麻點等缺陷。鋼板表面局部減薄量、劃痕深度與鋼板實際負偏差之和，不應大于相應鋼板標準允許負偏差值。當無質量證明書或對質量證明書有疑問時，應進行復驗，合格后方可使用。

（2）在正式施工前，技術人員必須編制好相應施工方案，并向施工班組做好技術交底。根據施工圖和施工規范繪制壁板、底板排板圖和排料圖，在排板圖中給每塊壁板編號。排板圖包括：罐體直徑、各層壁板尺寸、每塊壁板編號、罐體附件安裝位置、槽鋼圈、角鋼圈的組裝對接接頭位置、邊緣板的對接接頭位置等。

1.2.3 拱頂儲罐的預制

儲罐在預制前要根據圖紙半徑制作弦長不小于2m的弧形樣板，弧形樣板應使用鍍鋅鐵皮制作；每次用完后應注意保管，防止變形；鋼板下料采用火焰半自動切割機切割，鋼板邊緣加工面應平滑,不得有夾渣、分層、裂紋及熔渣等缺陷；火焰切割坡口產生的表面氧化層，應打磨干凈。

1.2.3.1 底板預制

底板預制應符合以下規定：

（1）罐底排板，其邊緣板外徑按設計直徑放大0.1%，在實際操作中，中幅板直徑放大0.2%，在焊接中幅板與邊緣板間的收縮縫前將幅板余量切除；

（2）邊緣板沿罐底半徑方向的最小尺寸，不得小于700mm；非弓形邊緣板不得小于700mm；

（3）中幅板的寬度不得小于 1000mm，長度不得小于2000mm；

（4）底板任意相鄰焊縫之間的距離，不得小于300mm；（5）罐底板應平整，局部凹凸度用直線樣板檢查，其間隙不應大于5mm；

（6）中幅板的尺寸偏差：長度偏差：±1.5mm；寬度偏差：±1mm；對角線偏差：≤2mm；直線度偏差：≤2mm；

（7）弓形邊緣板的尺寸偏差：長度允差±2mm；寬度允差±2mm；對角兩對角線之差≤3mm；

底板排版圖(如圖2)。

1.2.3.2 壁板排版

壁板排板應符合以下規定：

（1）各圈壁板的縱向焊縫宜向同一方向逐圈錯開，其間距宜為板長的1/3，并且不得小于300mm；

（2）底圈壁板的縱向焊縫與罐底邊緣板對接焊縫之間的距離，不得小于300mm；

（3）罐壁開孔或接管補強板外緣與罐壁縱環焊縫之間的距離應大于焊角尺寸的8倍且不得小于250mm，罐頂過渡板的對接焊縫與罐壁板的對接焊縫之間距離不得小于300mm；

（4）壁板上連接件的墊板周邊焊縫與壁板縱焊縫或接管補強圈的邊緣角焊縫之間的距離，不應小于150 mm，與罐壁環縫之間的距離不應小于75 mm，如不可避免與罐壁焊縫交叉時，被覆蓋焊縫應磨平并進行射線或超聲波檢測，墊板角焊縫在罐壁對接焊縫兩側邊緣最少20mm不焊。

壁板排版圖(見圖3)。

1.2.3.3 壁板下料

壁板采用半自動切割機進行放線切割下料，壁板預制不留調整板，一次下凈料，預制一圈壁板的累計誤差等于零，這樣預制，有利于保證罐體整體幾何尺寸，采用這種方法，要求預制精度高。壁板尺寸允許偏差應符合(表1、圖4)。

表1 壁板尺寸允許偏差（板長AB=9.5m）

壁板坡口型式及尺寸要符合圖樣的要求；罐壁板尺寸允許偏差應符合設計技術文件規定；本次施工過程中，壁板縱、環縫坡口加工應滿足（圖5）要求。

1.2.3.4 壁板卷制

壁板滾圓前，在滾床上放入壓頭板將壁板兩端進行預彎曲，在卷制的過程中，要及時控制好卷板機卷制弧度，使用事先預制好的弧形樣板隨時抽查壁板弧度（見圖6）。

為避免成型后的壁板在搬運過程中發生變形，應將壁板半成品堆放在專用胎具上，胎具采用[20槽鋼制作（見圖7）。

1.2.4 拱頂儲罐的安裝

1.2.4.1 底板安裝

（1）對儲罐基礎進行復查，按平面圖的方位，在基礎上放出十字線、安裝軸線及標高線，弓形邊緣板按每條焊縫4mm的收縮量進行放大（直徑放大約0.1%），中幅板直徑放大0.2%，并注意在儲罐安裝過程中不得損壞基礎。

（2）底板的下表面進行噴河砂除銹（除銹質量等級應達到Sa2.5），經甲方、監理共檢合格后立即涂刷第一道環氧底漆，應注意每塊板的邊緣 50mm的范圍內不刷，待漆層表面實干后涂刷第二道環氧底漆，待第二層底漆的漆層實干后，應立即涂刷第一層、第二層丙烯酸聚氨酯面漆，直到漆層實干后經三方共檢合格，再填寫隱蔽記錄并經甲方、監理方簽字認可后方可用于底板的鋪設。

（3）按排版圖在罐底中心板上劃出十字線，十字線與罐基礎中心線重合，在儲罐中心板的中心打上樣沖眼，并作出明顯的標記。

（4）按排版圖由罐底中心板向兩端逐塊鋪設中間一行中幅板，從中間一行開始，向兩側逐行鋪設中幅板，每行中幅板應由兩側依次鋪設。鋪設過程中應先鋪設中幅板，后鋪設邊緣板。中幅板應搭接在邊緣板的上面，搭接寬度為60mm，中幅板之間的搭接寬度為40mm,底板的搭接寬度允許偏差為±5mm。

（5）搭接接頭三層鋼板重疊部分，應將上層底板切角。切角長度應為搭接長度的2倍，其寬度應為搭接長度的2/3。

1.2.4.2 拱頂安裝

該儲罐罐頂分兩部分，一部分是鋼網殼，為定型產品，即大型三角型儲罐頂蓋網殼，成套購買安裝，不需焊接；一部分是鋼制蒙皮加肋焊接拱頂，拱頂支于罐壁頂槽鋼支座上，支座鋼板安裝在頂層壁板上緣。

網殼安裝在頂圈壁板安裝完成并報驗合格后進行，安裝流程（見圖 8）。

（1）網殼桿件的組裝應由下而上對稱進行，局部超前不得多于一圈，當支座節點及周邊桿件全部安裝完，可將支座螺栓固定緊，但支座節點板與邊梁暫不焊接，便于組裝過程中進行調整。

（2）桿件組裝過程中嚴禁使用氣焊烘烤、重錘擊打等手段；局部不易安裝時，應用調整周圍節點高差的方法進行調整；桿件組裝四至五圈時，曲面已基本成型，底座也自動找圓，此時應將支座節點板與邊梁焊死。

（3）全部組對完畢之后應對球面曲率有明顯誤差的節點進行調整，直到肉眼觀察球面曲率平滑為止，將節點螺栓擰緊；組對后網殼支座任意點直徑允許偏差為±D/1000（D為網殼底面的直徑）。

（4）安裝蒙皮板時，應從罐頂板中心向外鋪設，蒙皮板之間采用搭接的形式焊接，任意相鄰焊縫間距不得小于200mm，蒙皮板外表面的搭接縫要連續焊接。內表面與桿件不得焊接，蒙皮板與圈梁連接的邊緣處，焊縫高度不得超過蒙皮板厚度的3/4。

1.2.4.3 壁板安裝

20000 m3立式鋼制拱頂儲罐壁板安裝時采用液壓提升倒裝法施工。

液壓提升倒裝法施工原理：在儲罐底板及頂層壁板安裝完畢之后，再安裝液壓提升裝置；在安裝頂升裝置的同時，要在壁板內壁安裝脹圈，用于罐體提升。

液壓提升倒裝法施工采用的是半自動監控液壓頂升裝置，系統有電機、泵、電磁換向閥、液控單向閥、節流截止閥、油箱、油管、松卡式千斤頂及相關部件組成。提升架與松卡式千斤頂組成的提升機均勻分布在罐壁周圍，當油泵供油時，壓力油從下油咀進入缸體內，在油壓的作用下，活塞上升將提升桿帶著負載向上舉起，在活塞升滿一個行程后油泵停止供油，負載停止上升，完成提升過程。回油時，壓力油從上油咀進入，在油壓的作用下，活塞回程，液壓油從下油咀排出，至此，完成一個提升過程。如此往復循環，千斤頂將提升桿帶著重物不斷提升，直至完成一個階段的提升工作。

儲罐液壓提升系統包括脹圈組件、液壓提升機、液壓控制系統等（見圖 9）。

脹圈組件安裝如下：

（1）拱頂安裝完畢后，在頂層壁板內下緣處安裝脹圈組件，脹圈至壁板下緣口的距離視液壓提升機的尺寸而定；脹圈組件用于罐體的撐圓和罐體的提升，組件包括脹圈和千斤頂；

（2）在現場鋼平臺上放脹圈1：1大樣，檢查其圓弧度，整節脹圈與大樣偏差不得超過3mm；

（3）拱頂安裝完畢后，在頂層壁板內側下緣劃出脹圈及其定位卡具的安裝定位線，每節脹圈設四個卡具，在相鄰兩脹圈擋板之間放置一臺10t千斤頂，放置好后同時頂緊6臺千斤頂，直至脹圈與壁板貼緊為止，脹圈組件即安裝完畢。

液壓提升裝置安裝如下：

（1）脹圈組件安裝完畢后進行液壓提升機的安裝；本次施工單臺儲罐安裝時選用30臺16t的液壓千斤頂。油缸為單級油缸，液壓行程為100±3mm，最大額定油壓為16M pa。

（2）安裝時，先在儲罐底板邊緣板上劃出提升裝置的安裝定位線，其應均勻分布在圓周上（見圖10）。將提升立柱的底座墊板均勻擺放在罐底邊緣，并在靠近罐壁板的位置，將提升立柱直立于墊板上，根據實際情況調整好提升裝置的位置，待位置調整垂直后，將其底座板與墊板、儲罐底板組立并進行定位焊。

（3）高壓軟管的組裝：高壓鋼管進油環路與電磁換向閥之間、高壓鋼管回油環路與油缸頂部回油閥之間，通過三通用高壓軟管連接成油路。

（4）高壓總軟管（升、降軟管）連接：升壓軟管連接液壓站出油口和升壓環形高壓鋼管三通入油口；降壓軟管連接液壓站入油口和降壓環形高壓鋼管三通出油口；各軟管的連接口處，不得有滲漏油現象。

在各項準備工作完成之后，在底板上畫出頂圈壁板的內徑圓，同時在內側100mm處畫出安裝基準線；根據畫線確定的位置點焊臨時內外擋板，以限制罐壁的位置。

組對頂圈壁板時，在壁板焊縫的間隙、錯邊量、垂直度，橢圓度等符合要求后，點焊壁板的預留縫之前，應用盤尺測量壁上、下口的周長，確保相等，誤差不得大于2mm；在縱縫的內側安裝3～5塊弧形加強板，以防止焊接產生角變形，外側點焊防波浪變形豎背杠，然后再進行焊接。

組對頂部第二至底圈壁板時，各圈壁板的組對工藝與頂圈壁板的組對工藝相同。組對時，用吊車、托盤將壁板吊裝、運輸到位，然后調整好壁板的安裝位置。所安裝的壁板上部和下部均用角銷楔緊，使其與首層壁板貼緊。相鄰兩塊板之間的對接縫間隙調整好后進行組立焊，調整好后仍然用弧形板固定，以防止焊接時產生變形。間隙嚴格按圖紙要求進行調整。在組對中應注意以下事項：

（1）弧形板與壁板之間的組立焊焊點長度為10mm，焊點間距200mm，組立焊時只焊上部角焊縫，下部不焊。每條縫的上、中、下部各設置弧形板一塊，上部距壁板頂面40mm，下部距壁板底面200mm。

（2）弧形板材質盡量與壁板材質相同，圓弧半徑與罐壁內側半徑相同，材料厚度為12mm，長800～1000mm，寬140mm，可用邊角料制作。

（3）壁板圍設時，留兩條活口，活口應均勻分布在罐壁圓周上；活口搭接部分長度100～200mm；活口收口時，采用活口收緊裝置進行施工，活口收緊裝置由手拉葫蘆和掛耳組成，設置在活口兩側沿水平方向，具體安裝尺寸（見圖11）。

（4）單圈壁板組對、焊接完畢之后，在罐體提升之前，為了調整環縫對接間隙和錯邊量，每帶壁板都必須安裝限位擋板，限位擋板包括內擋板和外擋板。限位擋板安裝時沿罐壁一周每隔1m設置一個（見圖12）；擋板組立焊接時，焊縫高度不小于8mm，焊縫表面不得有氣孔、夾渣等缺陷。

整圈壁板全部組對完畢應符合以下要求：

（1）相鄰兩壁板上口水平的允許偏差不應大于2mm，在整個圓周上任意兩點水平的允許偏差不應大于6mm；

（2）壁板的垂直允許偏差不大于3mm；

（3）縱向焊縫的錯邊量：當板厚≤10mm時，不應大于1mm；當板厚≥10mm時，不應大于板厚的0.1倍，且不應大于1.5mm。

（4）環向焊縫的錯邊量(任意點)，不大于板厚的0.2倍，且不大于2mm。

1.2.4.4 內浮頂的安裝

（1）浮頂組合件裝入罐內之前應在罐外的平臺上進行預組裝，檢查組裝后的效果及幾何尺寸、各連接部位是否合適，如發現有質量問題應及時通知生產廠家進行處理。

（2）內浮頂要在儲罐內部防腐工作施工完畢及罐體附件（如：人孔、補強圈、接管、排污槽等）安裝完畢之后才能進行組裝。

（3）內浮頂安裝時，所有組合件全部通過罐體人孔運入罐內，所有運進罐內的組合件均應做好保護；在組裝浮頂組合件前，應熟悉浮頂組裝規范、組裝說明及設計要求。

（4）浮頂安裝前應將罐內壁的焊縫打磨平整，焊縫兩側的焊渣、飛濺清理干凈，滿足內浮頂安裝的條件；在罐內組裝的過程中，所有組合件均應按照生產廠家的組裝說明書進行組裝。

（5）浮頂的所有連接部位應連接牢固，連接牢固后盤面應平整，其組裝后的幾何尺寸和罐內壁的幾何尺寸偏差均應在設計允許的偏差范圍內。

（6）與導向裝置和罐壁接觸部位的密封裝置的密封情況應符合設計要求。

（7）組裝后浮盤的所有限位支柱應全部落到罐底板上，不允許有限位支柱懸空或虛落，最后檢查盤面的平整度是否符合設計要求。

1.2.4.5 罐壁附件安裝

儲罐附件包括罐頂附件、盤梯組件、罐壁加強圈、液位計、溫度計安裝管、進油口、出油口、人孔、罐外液位計安裝孔等。

（1）盤梯安裝

儲罐壁板安裝到第五層時進行盤梯的安裝，盤梯組件包括平臺、中間轉向臺、支撐架、踏步側板、踏步和欄桿等。盤梯分為兩段，每段都事先預制好。

（2）罐壁加強圈安裝

加強圈預制必須要準確，其曲率同相應壁板的外圓半徑相同，這樣與罐壁組焊在一起，還起到調整罐壁橢圓度的作用。因此，為保證其安裝精度，卷制后用弧形樣板進行檢查，其誤差不得大于1.5mm，有超差的必須進行調整。

安裝前，在壁板上劃出安裝定位線，然后按排版圖安裝。加強圈安裝點固焊后，先焊加強圈與筋板間的焊縫，接著焊接加強圈間的焊縫，多名焊工均勻分布進行對稱焊接。采用跳焊和分步退焊法進行焊接，最后由多名焊工均勻分布，同一方向，同時開始焊接加強圈與罐壁板的角焊縫。

（3）液位計、溫度計安裝管安裝

儲罐拱頂安裝前將液位計、溫度計安裝管組件吊至罐內，待儲罐壁板安裝完畢后在儲罐底板上按施工圖進行組裝。

（4）其它附件安裝

其它附件按施工圖進行安裝。

2 拱頂儲罐的焊接

儲罐施工對焊接的質量要求是：焊接強度要達到設計要求，焊接變形控制在規定范圍之內，焊縫外觀及內在質量符合設計標準等。

由于該儲罐體積較大、儲存物料特殊（精甲醇）且罐底與基礎完全接觸沒有任何空隙，焊縫一旦出現缺陷，一方面不易找出缺陷部位，另一方面對缺陷的返修也非常困難，且返修部位焊縫金屬機械性能嚴重下降，一般不允許多次重復返修。同時局部返修可能引起罐體變形，對罐體直線度和垂直度造成影響。因而要求焊縫盡量一次焊接成功，這樣對焊工操作技能要求相當高。

2.1 焊接材料

在20000m3立式鋼制拱頂儲罐焊接的過程中，16MnR板材之間的焊接均采用低氫鈉型焊條，牌號為E5015（J507）；16MnR與Q235-B板材間的焊接采用低氫鋼型的E4315（J427）焊條；Q235-B板材間的焊接采用鈦鈣型的E4303（J422）焊條（見表2）。

表2 儲罐焊接焊條選用一覽表

焊條必須有專人負責保管、烘烤、發放，并按說明書進行烘干和使用（見表3）。

表3 焊條烘干和使用表

烘干后的焊條，應保存在100～150℃的恒溫箱中，隨用隨取；焊接時應嚴格按焊接工藝規范進行，不得隨意變動焊接工藝參數（見表4）。

表4 底板手工電弧焊焊接工藝參數表

焊接方法：儲罐底板、壁板及頂板焊接全部采用手工電弧焊焊接。

2.2 底板的焊接

2.2.1 底板焊接順序

首先焊接短焊縫，然后焊接中長焊縫，再次焊接大角縫，最后焊接龜甲縫。初層焊道應采用分段退焊或跳焊法。

2.2.2 中幅板焊接

罐底中幅板為搭接焊縫，采用焊條電弧焊施焊；短焊縫焊接時，從中間焊縫往兩邊焊縫擴散焊接；長焊縫焊接時，從長焊縫中心向兩側分段退焊，所有焊工均勻分布焊，沿同一方向等速、等參數、同步施焊，最終底板變形量應符合規范要求。

2.2.3 邊緣板焊接

應先焊靠外緣300mm部位的焊縫，在焊接的過程中要留出兩條對接縫作為收縮縫，收縮縫要等底圈壁板與邊緣板大角縫焊完后再施焊。

弓形邊緣板焊接時應采取反變形措施,可將焊接部位墊高20～25mm,根據變形情況在完成焊接前可拆除,該方法應靈活運用；邊緣板對接焊縫的初層焊道填充完畢之后，將外緣靠進壁板300mm處的焊道蓋面完畢，其余待底板龜甲縫等焊縫全部焊接完畢之后再進行蓋面。焊接時，由罐內向外施焊，采用隔縫對稱施焊法，焊工對稱均布。

2.2.4 罐底與罐壁連接的大角焊縫的焊接

大角縫應在壁板焊縫全部焊接完、龜甲縫焊接前進行施焊；手工電弧焊施焊時，先焊內側焊縫，后焊外側焊縫，采用分段退焊法，焊工對稱均布，沿同一方向施焊。在大角縫焊接的過程中，底板中幅板和邊緣板之間的龜甲縫要事先點焊牢固，待大角縫焊接完畢之后，再將點焊部位磨開，重新組對焊接。

為了防止底板焊接過程中出現凸凹等變形現象，在中幅板每條焊縫焊接前，沿焊縫長度方向用槽鋼、楔子、千斤頂等工具對所要焊接的焊縫進行剛性加固，待焊接完畢后再拆除（見圖13）。

2.2.5 中幅板焊縫的焊接

中幅板通長焊縫的各條焊縫按隔條焊接的原則進行施焊。焊前先進行加固，短焊縫用楔子等卡具加固。中長焊縫兩端各用1塊厚為20mm的鋼板墊起，補償焊接過程中產生的收縮變形。然后將焊縫均分為均等的幾段，每段由1名焊工打底，按分段退焊、隔段跳焊的方法進行，長度為400mm，嚴格控制焊工的焊接速度及焊接工藝參數。

2.2.6 底板檢驗

底板焊接完經無損檢測后，依照規范及設計規定要做真空試驗。

2.3 壁板的焊接

（1）壁板焊接順序：先焊縱焊縫，后焊環焊縫。焊完相鄰兩圈壁板的縱焊縫后，再焊其間的環焊縫；先焊外側焊縫，后焊內側焊縫，在焊接內側前，所有焊道必須清根(使用碳弧氣刨清根并砂輪打磨)。

（2）壁板焊接采用退焊減應法進行焊接。壁板環縫焊接時，將整條環縫均分幾段，每段由1名焊工施焊，所有焊工均勻分布在四周，沿同一方向按分段退焊的方法進行，嚴格控制焊工的焊接速度及焊接工藝參數。

（3）壁板縱焊縫、環焊縫焊接完畢后，用氣割割去弧形板，將焊疤清理干凈。當有較大的弧坑時，應進行補焊，然后磨平；在焊接過程中，同一部位返修不宜超過二次,若超過二次須經技術總負責人批準；壁板焊接之后，應保證相臨兩塊板的上口水平偏差為2mm，整個圓周上任意兩點水平的允許偏差為3mm。

（4）為防止焊縫角變形，除應嚴格執行焊接工藝外，應做好防變形措施。發現焊縫局部出現凸凹、收腰等現象時，要立即停止焊接，用碳弧氣刨刨出變形部位，然后采用千斤頂、斜支撐、龍門卡具等對變形部位進行校正，校正完畢之后再進行焊接。

（5）底圈壁板組焊完畢后，其幾何尺寸應符合(表5)的規定。

表5 底圈壁板幾何尺寸允許偏差表

其它各圈壁板組焊完畢后，幾何尺寸應符合(表6)的要求。

表6 其它各圈壁板幾何尺寸允許偏差表

（6）焊縫的外觀檢查和修補(見表7)。

表7 焊縫的外觀檢查和修補

（7）每帶壁板焊接完畢之后，焊縫要按設計規范的要求，按照規定的探傷比例進行X光探傷。

2.4 質量標準

2.4.1 幾何形狀和尺寸要求

儲罐組裝焊接后，其幾何形狀和尺寸，應符合下列規定：（1）罐壁總高度的允許偏差，不應大于設計高度的 0.5%；（2）罐壁鉛垂的允許偏差，不應大于罐壁高度的 0.4%，且不得大于50mm；

（3）罐壁橢圓度：任何最大直徑-最小直徑≤平均直徑的1%，同時，從據罐底300mm處量取，最大半徑-最小半徑≤±19mm；

（4）罐底焊接后，其局部凹凸變形的深度，不應大于變形長度的2%，且不應大于 50mm；

（5）罐底和罐壁上的工卡具焊跡應清理干凈，焊疤應打磨平滑。

2.4.2 無損檢測要求

依據設計施工圖的要求，儲罐底板、壁板及其附件焊接完畢之后，要依據《承壓設備無損檢測》JB/T4730的要求對焊接部位進行無損檢查，檢查比例應符合以下要求：

（1）罐底的邊緣板，每條焊縫外端300mm，應進行射線檢測。底板三層鋼板重疊部分的搭接接頭根部焊道焊完后，在沿焊縫三個方向各200mm范圍內，應進行滲透檢測，全部焊完后，應進行滲透檢測或磁粉檢測。

（2）底圈壁板，應從每條縱焊縫中任取2個300mm進行射線檢測，其中一個位置應靠近底板。其它各圈的縱焊縫，每個焊工焊接的每種板厚，在最初焊接的3m焊縫的任意部位取300mm進行射線檢測，以后不考慮焊工人數，對每種板厚在每30m焊縫及其尾數內的任意部位取300mm進行射線檢測。

（3）環向對接焊縫，每種板厚在最初焊接的3m焊縫的任意部位取300mm進行射線檢測。以后對于每種板厚，在60m焊縫及其尾數內的任意部位取300mm進行射線檢測，上述檢測不考慮焊工人數。

（4）底圈壁板與底板的大角焊縫，在罐內及罐外角焊縫焊完后，應對罐內角焊縫進行磁粉檢測或滲透檢測，在儲罐充水試驗后，應用同樣的方法進行復驗。

（5）以上檢測要求達到Ⅲ級或Ⅲ級以上合格。

3 結論

實踐證明，大型立式儲罐在施工的過程中，立縫焊接的各項參數大于環縫焊接參數，所以在整個儲罐焊接質量控制中，主要控制過程應放在壁板的立縫上。焊接時要防止因咬肉、未熔合及夾渣等缺陷而引起的角變形超標的現象，杜絕因角變形超標而導致材料由塑性斷裂轉變為脆性斷裂的現象發生。

在環縫的焊接過程中，影響環縫焊接質量的關鍵因素有焊接工藝、焊接順序、焊工水平、組對間隙及其大小（間隙均勻且為2mm）、坡口形式及角度等。本次施工的儲罐，壁板厚度≤10mm時，環縫坡口采用單邊坡口；壁板厚度>10mm時，環縫坡口采用雙面不對稱坡口；焊接順序為先焊環縫外側，外側焊完清根后，再焊環縫內側。這樣的焊接順序保證了環縫施焊后，其角變形在設計和GB50128—2005要求的范圍內。在焊接的過程中，通過使用碳弧氣刨和磨光機聯合清根，使焊后焊縫的清根工作比較容易，清根徹底，保證了焊縫間隙，因而減少了未熔、夾渣、氣孔等焊接缺陷的發生。

這次施工，通過使用液壓頂升設備，極大地加快了整個工程的施工進度，節省了大量的人力、物力，降低了施工成本，同時也保障了整個工程的施工安全。通過本次施工，積累了大量的大型立式鋼制圓筒形拱頂儲罐（內浮頂拱頂儲罐）在制作、安裝過程中各個工序（如：預制、組裝、吊裝、焊接等）的第一手資料，為今后儲罐的施工提供了可靠的參考價值。

1 《立式圓筒形焊接油罐施工及驗收規范》 GB50128-2005

2 《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規范》 GB50341-2003

3 《鋼制化工容器結構設計規定》 HG20583-1998

4 《承壓設備無損檢測》 JB/T4730

5 《液壓提升設備說明書》

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1672-9323（2012）05-0033-08

2012-07-06）