淺談單向傾斜底大型立式儲(chǔ)罐安裝的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

蔡奕斌（中國(guó)南海工程有限公司 廣東深圳 518020）

一、單向傾斜底大型立式儲(chǔ)罐的特點(diǎn)

如圖1 所示，單向傾斜底大型立式儲(chǔ)罐其表面平整、底板單向傾斜， 這種設(shè)計(jì)可以將儲(chǔ)存介質(zhì)中所含有的水份和污泥有效的集中到最低位置，并可將其及時(shí)通過(guò)排污口排出罐外，從而降低了儲(chǔ)存介質(zhì)中水份和雜質(zhì)的含量。 同時(shí)也減少了介質(zhì)對(duì)底板、壁板及頂板內(nèi)壁的腐蝕，使罐內(nèi)介質(zhì)具有良好的儲(chǔ)存環(huán)境。

這種結(jié)構(gòu)還有利于罐內(nèi)清除干凈，便于儲(chǔ)存介質(zhì)的更換，適應(yīng)商業(yè)需求， 有利于提高儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)效益。 罐基礎(chǔ)的瀝青砂墊層， 可以減緩儲(chǔ)罐在裝卸過(guò)程中因介質(zhì)重量的增減而引起的罐底反復(fù)變形，也避免了罐底板與硬基礎(chǔ)的直接接觸，減緩了基礎(chǔ)對(duì)其底板的腐蝕，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)罐壽命。 這一特點(diǎn)對(duì)地下水位高且水咸度大的近海地區(qū)尤其重要。

二、儲(chǔ)罐的安裝技巧

1、底板的安裝

為了有利于的水份、污泥、殘液的沉淀以及使其在底板上定向流動(dòng)順暢，以達(dá)到“排凈” 的目的，儲(chǔ)罐的底板均采用條形排板，分中幅板與邊緣板，沿液流方向放置。 長(zhǎng)板應(yīng)盡量采用大長(zhǎng)度板以便減少長(zhǎng)板寬度方向的焊道數(shù)量， 因?yàn)樵诤傅捞幊?huì)出現(xiàn)大小不等的角變形，焊縫的隆起也會(huì)導(dǎo)致致液流不暢。 基于這樣的考慮，為了減少焊接變形，在安裝施工過(guò)程中，也要采取相應(yīng)的措施。 對(duì)備用鋼板，均要進(jìn)行外觀和幾何尺寸的檢查，對(duì)有超標(biāo)變形的鋼板，要先用平板機(jī)平板，符合標(biāo)準(zhǔn)后再使用。 鋼板坡口的角度、幾何尺寸、尤其是對(duì)角線，都要進(jìn)行嚴(yán)格檢查。 罐底采用帶墊板的對(duì)接接頭時(shí)，墊板應(yīng)與對(duì)接的兩塊底板貼緊，間隙不應(yīng)大于1mm。 罐底板對(duì)接接頭間隙，采用焊條電弧焊焊接時(shí)，應(yīng)控制在6-8mm。 弓形邊緣板的對(duì)接接頭，宜采用不等間隙，外側(cè)間隙控制在6-7mm，內(nèi)側(cè)間隙控制在8-12mm。 罐底中幅板與中幅板、中幅板與邊緣板采用搭接時(shí)，中幅板與中幅板搭接寬度為35mm，搭接允許偏差為±5mm，中幅板應(yīng)搭接在弓形邊緣板上面，搭接寬度不小于60mm。搭接接頭三層鋼板重疊部分，應(yīng)將上層底板切角，切角長(zhǎng)度為搭接長(zhǎng)度的2 倍，寬度為搭接長(zhǎng)度的2/3，上層板鋪設(shè)前，應(yīng)先焊接其覆蓋部分角焊縫。 板厚大于或等于6mm 的搭接角焊縫， 應(yīng)至少焊兩遍。 在焊道的一側(cè)放置加固型鋼， 以不影響罐底整體的焊接成型為前提， 將被壓的焊道處先焊。 焊接中幅板短焊縫時(shí)，長(zhǎng)焊縫不得采用定位焊固定，必須采用足夠的工卡具將搭接的長(zhǎng)焊縫卡緊固定， 使短焊縫在焊接過(guò)程中，搭接處的上下層底板能自由滑動(dòng)，以消除因焊接收縮而引起的焊接變形。 焊接中幅板長(zhǎng)焊縫時(shí)，焊接前沿待焊部位用型鋼臨時(shí)設(shè)置剛性梁，臨時(shí)板mm0 型鋼離焊道50mm，并成井字形布置，使型鋼加固（如下圖），

待焊接完畢并充分冷卻后，方拆除剛性梁，防止焊接變形。此外，還要采取正確的焊接方式，中幅板的焊接應(yīng)先焊短縫，后焊長(zhǎng)縫， 長(zhǎng)縫焊接初層焊道采用從中間向兩邊分段退焊的焊接工藝。 邊緣板焊接，初層焊采用多個(gè)焊工均勻分布，對(duì)稱施焊的方法進(jìn)行，先施焊靠外緣300mm 部位的焊縫，其余部分待儲(chǔ)罐底板與壁板角焊縫焊接完畢后且邊緣板與中幅板之間的收縮縫施焊前進(jìn)行。

2、底圈壁板的安裝

儲(chǔ)罐底圈壁板上環(huán)口水平，下環(huán)口為馬蹄形的斜截面，為了保證圓柱形筒體的垂直度要求， 必須保持壁板的下沿與底板要接觸良好，更要確保底圈大角處的焊接質(zhì)量，因?yàn)槟鞘鞘芰ψ畲蟮牡胤健?/p>

在安裝時(shí)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，常會(huì)出現(xiàn)底圈板與罐底間隙，高達(dá)十幾毫米的情形。 出現(xiàn)這種誤差可能有以下原因：一是，由于儲(chǔ)罐的直徑大，放置實(shí)際尺寸樣板時(shí)要求的平臺(tái)也太大，受到環(huán)境條件的限制，因而無(wú)法準(zhǔn)確放樣。 二是，由于天氣因素長(zhǎng)期刮風(fēng)或者是人工操作造成的誤差積累。

處理辦法則是先測(cè)量?jī)?chǔ)罐的垂直度， 最大偏差不應(yīng)大于罐壁高度的0.4%，且不得超過(guò)50mm，高度偏差不應(yīng)大于設(shè)計(jì)高度的0.5%。 然后以罐底基礎(chǔ)為基準(zhǔn)，以最大間隙的尺寸為高度，沿底圈壁板畫一個(gè)平行的圓，再割去底圈壁板多余的部分，最后組對(duì)大角縫。這時(shí)再檢測(cè)罐體垂直度偏差與高度偏差。也可以采用計(jì)算法， 計(jì)算出每條立縫處需切割掉的長(zhǎng)度以及儲(chǔ)罐的四個(gè)方位需切割掉的長(zhǎng)度，再畫出切割線，按線切割。

罐底板與底圈壁板連接的角焊縫， 在底圈壁板縱焊縫焊完后施焊，由數(shù)對(duì)焊工從罐內(nèi)、外沿同一方向進(jìn)行分段焊接，初層焊道，采用分段退焊法施焊。

內(nèi)部控制是現(xiàn)代企業(yè)管理的重要內(nèi)容，完善的內(nèi)部控制制度能極大程度降低企業(yè)的財(cái)務(wù)管理風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于營(yíng)造企業(yè)的良好社會(huì)形象和提高企業(yè)綜合效益具有重要作用。往來(lái)賬款作為企業(yè)內(nèi)部控制中的重要組成部分，因其管理存在復(fù)雜性而很多時(shí)候被企業(yè)放棄，或及時(shí)制定了一系列管理制度卻很難從根本上解決問(wèn)題。電力行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)行業(yè)，其所面臨的的所有財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)都將影響居民的日常生活和社會(huì)的正常運(yùn)行，因此，提升供電企業(yè)的財(cái)務(wù)管理水平，加強(qiáng)往來(lái)賬款的內(nèi)部控制制度等，都具有重要的社會(huì)意義。

3、罐壁罐頂?shù)陌惭b

在安裝時(shí)，常采用在罐內(nèi)設(shè)立柱，并沿四周布置若干提升機(jī)將其提升的倒裝法。 首先，要針對(duì)儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)和底板都具有的單向傾斜， 在此過(guò)程中為了要保證圓柱形罐的垂直度和環(huán)縫的組對(duì)質(zhì)量，在組裝時(shí)，要設(shè)置一個(gè)人造的水平面。 在傾斜的罐底板支承處，鋪設(shè)一圈L 形鋼板，找出水平的小環(huán)帶。 小環(huán)帶則是以壁板的內(nèi)徑為基準(zhǔn)圓，再在此水平面的基礎(chǔ)上組裝壁板。

接下來(lái)安裝中心柱，需架設(shè)傘架，傘架應(yīng)隨罐底的傾斜而做相應(yīng)的調(diào)正，以確保拱頂?shù)陌惭b質(zhì)量。 拱頂需在焊接完畢后，再安裝諸如罐頂欄桿等附件，從而減少高空作業(yè)。

然后在儲(chǔ)罐四周均勻設(shè)置立柱支架，支架的數(shù)量與強(qiáng)度，需根據(jù)儲(chǔ)罐的重量經(jīng)過(guò)計(jì)算、校對(duì)后才能確定，相鄰兩支架間需互相加固。 利用提升機(jī)將儲(chǔ)罐提升后，再進(jìn)行下一圈壁板的安裝。因?yàn)槔玫寡b法施工的頂圈壁板是其它各圈壁板的基礎(chǔ)， 頂圈壁板的施工質(zhì)量決定了其它各圈壁板的施工質(zhì)量， 所以必須要對(duì)頂圈壁板的施工進(jìn)行嚴(yán)格的偏差控制。 頂圈壁板組裝時(shí)，相鄰兩壁板上口水平的允許偏差不應(yīng)大于2mm， 整個(gè)圓周上任意兩點(diǎn)水平的允許偏差不應(yīng)大于6mm， 垂直度允許偏差不應(yīng)大于3mm， 組裝焊接后壁板的內(nèi)表面任意點(diǎn)半徑的允許偏差要符合規(guī)范規(guī)定。

此后各圈壁板的組裝依此相同， 直至倒數(shù)第二圈壁板組裝完成后拆除水平小環(huán)帶以及拆除施工工程中所用的提升機(jī)等部件，并檢查罐體整體質(zhì)量。 符合要求后再加固罐底，并注意利用支撐將邊板壓平，以防止邊板翹起，進(jìn)而焊接大角縫，最后再次全面的檢查罐體質(zhì)量。

三、高效焊接技術(shù)的應(yīng)用

立式儲(chǔ)罐是現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接的大型容器，焊接工作量極大，焊接的效率對(duì)儲(chǔ)罐的建造速度和質(zhì)量都起著決定性作用。 因此，儲(chǔ)罐的高效焊接技術(shù)愈來(lái)愈受到重視， 在儲(chǔ)罐的安裝施工過(guò)程中已得到推廣應(yīng)用。 這種高效焊接技術(shù)與常規(guī)的電焊相比，不僅熔敷效率高、焊接速度快、而且操作簡(jiǎn)單，更具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。

大型立式儲(chǔ)罐的主要結(jié)構(gòu)是拱頂型儲(chǔ)罐和浮頂型儲(chǔ)罐，對(duì)其主體安裝方法主要采用正裝法與倒裝法。 高效焊接方法的選擇也與儲(chǔ)罐材質(zhì)、厚度以及安裝方法有關(guān)。 近年來(lái)，儲(chǔ)罐施工過(guò)程中應(yīng)用較多的高效焊接方法是埋弧自動(dòng)焊，其中包括橫焊、平焊和角焊、氣電立焊和氣體保護(hù)焊等。 下面具體介紹一些在大型儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)焊接施工中應(yīng)用的高效焊接技術(shù)。

1、儲(chǔ)罐正裝法的橫焊裝置

大型儲(chǔ)罐因壁板厚、直徑大，環(huán)焊縫的焊接量非常大，因而采用高效自動(dòng)焊技術(shù)意義重大，目前，在施工安裝過(guò)程中普遍采用高效埋弧自動(dòng)橫焊法。 埋弧自動(dòng)橫焊的焊接速度就是其機(jī)架的行走速度。 在焊接時(shí)，焊接行走機(jī)架吊掛在儲(chǔ)罐壁板上，壁板的上端是焊接行走的軌道，其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架的上部，傳送帶則靠托輪與壁板緊貼被帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)， 其方向與焊接機(jī)架運(yùn)行方向相反。 焊接時(shí)，應(yīng)先焊接焊縫的外側(cè)，待外側(cè)焊接結(jié)束后，對(duì)內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊前處理，然后再以同樣的焊接方式焊接。 為了減少焊接機(jī)架內(nèi)外吊裝的次數(shù)，提高焊接效率，目前已開發(fā)出了雙面焊正裝儲(chǔ)罐環(huán)焊縫埋弧自動(dòng)焊機(jī)，在實(shí)踐施工工程中已經(jīng)采用。

2、儲(chǔ)罐倒裝法的橫焊裝置

目前， 國(guó)內(nèi)外一些企業(yè)在借鑒儲(chǔ)罐正裝埋弧自動(dòng)橫焊技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了利用儲(chǔ)罐倒裝埋弧自動(dòng)橫焊設(shè)備與工藝，主要應(yīng)用于拱頂儲(chǔ)罐罐壁的環(huán)焊縫，其焊接效率非常高，是焊條電弧焊的四倍，但這種技術(shù)只適用于10mm 以上的中厚板。 當(dāng)壁板較薄時(shí)，焊縫的收縮變形比較大，環(huán)焊縫會(huì)產(chǎn)生比較明顯的掐腰現(xiàn)象，而且薄板焊接量較少，采用埋弧自動(dòng)橫焊不經(jīng)濟(jì)，效率沒(méi)有明顯的提高。 因此，儲(chǔ)罐倒裝法施工埋弧自動(dòng)橫焊技術(shù)應(yīng)用于2 萬(wàn)m 以上儲(chǔ)罐的焊接較為經(jīng)濟(jì)。 在操作時(shí)，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的四周需鋪設(shè)一條與罐壁板環(huán)縫平行的圓形軌道， 橫縫自動(dòng)焊裝置位于軌道之上，并靠著罐壁板沿軌道行走進(jìn)行焊接，機(jī)架的行走速度就是焊接速度。

四、現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)要注意的問(wèn)題

①如果儲(chǔ)罐是建造在沿海海砂吹填后的地方， 儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)需采用承臺(tái)型式，基樁要打在原始受力層上。 在以往的施工過(guò)程中，由于只是單純的采用環(huán)型杯狀基礎(chǔ)，曾出現(xiàn)過(guò)一些儲(chǔ)罐基礎(chǔ)因受到潮汐的影響， 吹填用的海砂浸水后膨脹、 脫水后又會(huì)收縮，導(dǎo)致體積變化不定，基礎(chǔ)標(biāo)高也呈上下浮動(dòng)現(xiàn)象。

②中幅板與邊緣板在安裝前需做好現(xiàn)場(chǎng)防腐工作， 預(yù)留焊縫周圍50mm 范圍不做防腐，目的是為了防止在焊接過(guò)程中，油漆燃燒、汽化，容易導(dǎo)致焊縫內(nèi)部出現(xiàn)氣孔或有雜物殘留。

③儲(chǔ)罐在焊接安裝過(guò)程中， 防止變形是保證儲(chǔ)罐成型良好的關(guān)鍵，必須對(duì)每一個(gè)施工步驟進(jìn)行嚴(yán)格的偏差控制。 為此，對(duì)每一張鋼板均要進(jìn)行外觀和幾何尺寸的檢查， 符合標(biāo)準(zhǔn)才能使用。 為了減少焊接變形，在焊接過(guò)程中，必須采用正確的焊接方法和焊接順序，必須采取相應(yīng)的措施，采用足夠的工卡具卡緊固定。 在施工過(guò)程中，必須時(shí)刻注意檢查儲(chǔ)罐的垂直度和凹凸度，發(fā)現(xiàn)偏差，及時(shí)糾正。

④在倒裝法的采用中，脹圈需達(dá)到一定的剛度，通常采用8～12mm 的鋼板制作成邊長(zhǎng)為150－200mm 的框式結(jié)構(gòu)， 內(nèi)部還需加裝筋板作支撐。 脹圈應(yīng)設(shè)置在高于焊縫大約80－100 mm 的位置。

⑤立柱設(shè)置必須要牢固，立柱的數(shù)量與強(qiáng)度，必須要能滿足根據(jù)儲(chǔ)罐的重量計(jì)算校確定的數(shù)量和強(qiáng)度要求。 為防止儲(chǔ)罐在提升過(guò)程中因?yàn)槭芰Σ痪鴮?dǎo)致島鏈斷裂而釀成儲(chǔ)罐傾覆的事故，立柱設(shè)置必須要均勻。 為防止儲(chǔ)罐在提升過(guò)中容易造成儲(chǔ)罐的水平旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生累積偏差，島鏈必須要垂直。

⑥儲(chǔ)罐在提升過(guò)程中必須要緩慢平穩(wěn)，切忌急躁，否則容易造成儲(chǔ)罐傾覆事故。 儲(chǔ)罐提升過(guò)程中必須要做好組織分工，按部就班，隨時(shí)檢查提升機(jī)運(yùn)行狀況是否良好，儲(chǔ)罐提升是否均衡。最好能做好標(biāo)記，隨時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。

⑦在安裝不銹鋼材質(zhì)的儲(chǔ)罐時(shí)， 要防止鋼板在搬運(yùn)和吊裝過(guò)程中工卡具造成的滲碳作用，因此需要做好隔離措施，應(yīng)用專用的工卡具或者吊裝點(diǎn)處焊接不銹鋼襯板， 待吊裝完畢后拆除襯板。

⑧包邊角鋼的安裝焊接必須嚴(yán)格控制， 因?yàn)榘吔卿撌沁B接罐頂和罐壁的重要環(huán)節(jié)，包邊角鋼安裝是否水平，兩邊是否垂直，直接關(guān)系到罐頂、罐壁收口成型是否良好和頂圈壁板安裝的垂直度，從而進(jìn)一步會(huì)影響整個(gè)儲(chǔ)罐的垂直度。

⑨外側(cè)的大型附件如盤梯等的安裝，最好采用分段預(yù)制，整體組裝的方式進(jìn)行安裝，這不但保證了附件的整體性，而且在儲(chǔ)罐提升的過(guò)程中也容易使其保持受力平衡， 還可有效地降低作業(yè)難度，節(jié)約作業(yè)時(shí)間，并且可以防止因分散安裝而容易導(dǎo)致儲(chǔ)罐變形、盤梯成型差、高空作業(yè)多難度大等現(xiàn)象。

五、總結(jié)

綜上所述，單向傾斜底大型立式儲(chǔ)罐，在其設(shè)計(jì)與施工方面都是可行的。 雖然它對(duì)裝備、技術(shù)等許多方面都提出了更高的要求，造價(jià)也比常規(guī)儲(chǔ)罐要高一些，但這種儲(chǔ)罐的先進(jìn)性，以及它所帶來(lái)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，卻是無(wú)可估量的。 它特有的排污結(jié)構(gòu)可以將儲(chǔ)存在介質(zhì)中的水份、污泥等及時(shí)的排出罐外，有效改善介質(zhì)的儲(chǔ)存環(huán)境，提高儲(chǔ)存介質(zhì)的純度。 還可延緩介質(zhì)對(duì)儲(chǔ)罐的腐蝕，延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的使用壽命，提高儲(chǔ)罐利用率，這更符合當(dāng)代的商業(yè)性需求。 尤其是化學(xué)工業(yè)正朝著精細(xì)方向發(fā)展，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部的清潔度要求越來(lái)越高，順應(yīng)時(shí)代的潮流趨勢(shì)，可見(jiàn)單向傾斜底大型立式儲(chǔ)罐的使用前景將越來(lái)越廣泛， 對(duì)其安裝技術(shù)的要求也越來(lái)越高，我們應(yīng)不斷的對(duì)其研究改進(jìn)，加以完善。

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