10000 石油儲罐工程安裝焊接工藝

毛佐毅，徐 英 遼寧華為石化工程有限公司，遼寧 遼陽 111000

石油儲罐罐體材料都屬于薄壁鋼板加工焊接成型，焊縫較多，存在很多焊接方法，最容易產生明顯的波浪形變形。

1 石油儲罐焊接變形的原因探析

筆者結合包頭新賢城油庫10000m3 石油儲罐工程生產全過程按順序進行分析，產生石油儲罐變形的主要原因有以下五點:

(1)底邊板與中幅板間焊縫由于板件間徑向焊縫收縮引起底邊板變形，(2)中幅板間焊縫收縮引起的變形;(3)底邊板與壁板間環焊縫的環向焊縫收縮引起底邊板與壁板角的變形;(4)壁板的焊縫的橫向和縱向間焊縫收縮對鋼板產生的應力導致的變形(5)由于焊材和焊機原因引起溫度失衡，產生焊縫變形。

上述五種焊縫間的綜合疊加作用使鋼板失去平衡，造成嚴重變形。

2 在施工中對石油儲罐焊接引起的變形

應采取的如下幾方面解決的對策

2.1 材料選擇

(1)鋼板要選擇要符合國家標準的優質鋼板;(2)焊材要選擇符合設計標準和國家標準的焊接材料;(3)并要選擇可焊性更好的材料，在保證滿足各項技術數據的條件下，采購比較方便的材料。

2.2 設備選擇

選擇好的設備可以在一定程度上預防石油儲罐變形，要選擇同一型號綜合性能指標良好的焊接設備，只有綜合性能指標良好的焊接設備才能保證焊接質量的穩定性。

2.3 加強員工焊接技能培訓

(1)提高員工自身焊接技術水平，經常加強道德思想教育，使員工有一個責任心，認識到只有一個具備較高職業道德和很強的質量意思的員工，才能保證工程質量;(2)焊接工作前必須做好充分交底工作，包括技術安全，設備的使用技術安全等;(3)在焊接中要焊工要連續作業，做到排除一切干擾，專心致志的焊接工作。

2.4 選擇制定合理的排版設計方案

(1)排版設計方案必須滿足《GB50128-2005 規范》要求;(2)為了減少現場焊接收縮變形，技術人員排版設計時，在符合規范和設計要求的下，盡量采用大料排版，并且焊縫對稱布置，以減少變形量。

(3)罐底板的排版時，排版直徑按設計圖紙的直徑要放大0.15%～2%，以補償焊縫的縱向和橫向焊接的變形收縮量。(4)采用代墊板的對接焊縫或者Z 形搭接焊縫相當于鋼板在焊縫位置增加了加強筋，增強了底板的結構的剛度，抵抗了失穩變形的能力得到加強，使橫向收縮變形和角變形變小。(5)排版應盡量采取對稱軸形式排料。

2.5 選擇合理的施工環境

(1)材料的存放處應設防雨棚，防止材料濕度過大，材料不能露天保存，要避免風吹日曬。(2)焊接材料對濕度要求比較嚴格，因此為了保證焊接質量，就必須營放在通風良好的室內存放。(3)焊條在使用時必須用干燥桶干燥。

2.6 焊接工藝選擇合理

在焊接前，技術人員在選擇系統的焊接工藝，把工藝流程，焊材管理，焊接規范參數，焊接溫度控制，熱處理等環節向員工進行交底;

3 石油罐體焊接工藝策略

為了保證工程質量和焊接的穩定性，選擇合理有序的焊接工藝流程，是一個至關重要問題;筆者將對石油罐體焊接工藝的焊接工藝流程以及策略進行介紹;

(1)罐底板的安裝焊接工藝

石油儲罐的罐底板是整個儲罐的基礎部位，質量的好壞直接影響到整個罐體，也就是底板的變形量直接關系到儲罐制作安裝的質量，石油儲罐的底產發生了變形，那么石油儲罐的承載力和穩定性就會產生降低，嚴重時就會整個罐底板報廢，因此罐底板的安裝焊接程序，直接影響整個罐體的穩定性，值得施工企業引起關注的事項。

(2)罐底和中幅板焊接工藝

①罐底及中幅板按照排版圖將加工成料板按編號順序鋪在罐基礎上;②油庫罐底板和中幅板采用搭接形式，焊接采用手工電弧焊接。

③中幅板的焊接原則按規范規定，是先焊短縫，再焊長縫，最后焊接通長縫順序進行。④中幅板焊接順序，由罐中心向外焊接，焊接時應隔一道焊一道⑤中幅板通長縫焊接采用由多名焊工均勻分布，同向、同步施焊。⑥罐底邊緣板的焊接應先進行弓形邊緣板首先焊接對接焊縫，再焊搭接焊縫，施焊時應由內向外分段進行，以減少焊縫的變形。

⑦罐底與壁板大角縫的焊接，在大角縫焊接前應在內側(底圈壁板與罐底邊緣板之間)加斜撐加固，斜撐間距為1～1.5 米左右，在最后一圈罐壁環縫組對焊接完成后，再由多名焊工均勻分布焊接罐底與壁板大角縫的焊縫，先焊內側底層，再將外側焊完，最后將內側焊完。待底板焊接完成后可拆除斜撐加固。

(3)罐壁板的焊接工藝

①罐壁板的焊接順序為:先焊接立縫，后焊接環縫。②罐壁立縫焊接時應由一名焊工一塊板一道縫分布，同時同向施焊。封底焊時應分段退焊，退步長度為800mm 左右。③罐壁環逢焊接由一名焊工一塊板一道縫分布，同時同向施焊。封底焊時分段退焊，退步長度為1000mm左右。④焊工不得在母材上引弧，采用多層焊時，層間接頭應錯開50mm 以上。⑤罐壁焊縫背面采用手工碳弧氣刨清根，并用砂輪機修磨光滑，清除缺陷，磨去炭化層。

(4)罐體固定頂焊接工藝

①罐頂板單片預制時采用對接焊縫，將預制好的罐頂板放置在胎具上按圖紙要求預制，在預制平臺上組裝焊接。②連接板與筋板間的搭接焊縫及筋板間的T 形接頭應采用雙面滿角焊。③罐頂板安裝焊縫采用搭接焊縫，鋪設完畢后，進行罐頂焊接。④焊接順序是:先焊縱縫，后焊與包邊角鋼間的環縫。⑤罐頂的焊接應由一名焊工一塊板一道縫分布對稱分布，同步、同向、小電流施焊。⑥隔一道焊一道，且采用分段退焊，退步長度為1m⑦罐頂大圈縫由多名焊工均勻分布，同時同向施焊。

(5)罐體附件焊接工藝

①罐附件安裝焊縫及開孔接管與罐體等構件的焊縫距離，必須符合規范和設計說明要求。②焊接時，焊工要認真組對附件，所有角焊縫的焊腳高度應符合規范和圖紙要求。③焊肉必須飽滿，沒無漏焊、沒有表面裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。成形要美觀大方。

4 結束語

鋼制罐體是石油企業重要工業存儲設備，因受油庫特殊環境要求，要求的安全性，封閉性和穩定性是極高的，焊接的工藝質量直接影響到罐體的安全性，封閉性和穩定性，解決焊接過程中容易發生變形的幾個部位，極容易產生斷裂部位，是在實際的焊接過程中，合理安排焊接工藝流程，加強焊接工藝技術質量要求管理，就可以減少罐體發生變形的可能性，確保運行和國家及人們的生命安全。

［1］孔祥章.防止大型油罐底板焊接的變形《化工設備與管道》2001-(5).

［2］張家輝.對鋼制儲罐焊接變形及原因分析《中國石油和化工標準與質量》2012(10).