大型储罐第一圈弧形壁板的工厂化施工

马维丽　肖超

摘 要：介绍了大型储罐第一圈弧形壁板在工厂内施工的过程。通过制作凹凸型胎具，确保了弧形壁板的曲率和直线度；在开孔周边加防变形筋板，防止在开口、焊接及热处理过程中变形。第一圈壁板的工厂化施工在保证产品质量的前提下，缩短了制造工期，大幅度降低了制造成本，取得了很好的经济效益，对今后同类设备的制造具有一定的指导意义。

关键词：大型储罐；第一圈弧形壁板；工厂化；施工

前言

能源安全是国家经济安全中重要的组成部分，被称为工业血液的石油是能源安全战略的核心。因此，国家在21世纪初就规划建设地上和地下国家石油储备基地，而地上石油储备建设的关键设备就是大型储罐。因此原油储罐的制造进入一个旺盛时期，大型储罐得到了越来越为广泛的应用。大型储罐的一些部位预制具有了程序化、标准化、工厂化的可行性。大型储罐第一圈壁板的工厂化施工，相对于现场来说，具有提升产品质量、提高生产效率、节约成本的优势。

我单位承接了兰州原油商业储备库工程17具10×104m3双盘式浮顶油罐底圈壁板开口弧形板的制作及热处理工程。结合该设备结构特点及技术特性要求，并根据我单位厂房条件、设备能力及现场状况，组织人员进行工厂内预制，通过合理安排各部件施工顺序，顺利完成第一圈弧形壁板的制造任务。

1 问题分析

该弧板材质为08MnNiVR-SR，要求壁板的滚弧、接管配件与罐壁板的焊接不变形、罐壁板组焊后在热处理过程中不变形。如何保证第一圈弧形壁板的各项尺寸公差要求，特别是直线度和弧度公差要求是工厂化施工的重点和难点。

2 主要工艺控制

2.1 壁板下料[1]

按照图纸尺寸，壁板长度方向采用数控切割机切割下料。壁板宽度方向采用半自动切割机切割下料，同时切割壁板各边坡口，并将坡口打磨修正。对于重点控制的壁板坡口，采用刨边机进行精密机械加工。

2.2 壁板滚弧

弧形壁板用三辊滚板机滚弧，滚弧后将壁板立置在平台上，垂直方向用直角尺检查，其间隙不大于1mm，水平方向用弧形样板检查，其间隙不大于4mm为合格。

2.3 凹凸型胎具制作

为确保弧形壁板的曲率及直线度，提高加工效率和施工质量，为施工人员创造最佳施工条件，使焊接作业尽量处于平焊位置，用H型钢制作多组凹、凸型胎具。简图见图1、图2所示。

2.4 壁板划线、开孔、坡口加工[2]

根据图纸尺寸，对壁板划开孔线，切割开孔处坡口。坡口切割并打磨处理，加工后的坡口表面应进行磁粉或渗透探伤，探伤标准按JB4730-2005，质量等级I级合格。

2.5 接管、补强圈与壁板组装焊接[3]

接管、补强圈与壁板组装后进行焊接。其焊接质量以及其成形是施工中必须控制的关键部位，也是焊接的难点。对焊接中的焊前预热温度、层间控制温度、焊后后热温度、热处理温度和输入线能量等环节严格执行焊接工艺的要求，从而保证焊接质量。

2.6 焊缝检验[4]

接管、补强圈等与壁板之间焊缝焊接时，初层焊道焊后進行100% PT检测I级合格，接管角焊缝和补强板角焊缝在焊后24h进行100% MT检测I级合格，合格后进行消除应力热处理，之后再次进行渗透探伤或磁粉探伤检测。

2.7 热处理防变形措施

壁板上所有接管、补强圈等配件与壁板焊接完毕，进行消应力热处理。为防止接管在开口、焊接及热处理过程中变形，在开孔周边加防变形筋板。首先将工字钢按热处理炉宽度方向放置于热处理炉内的耐火砖水平地面上，各工字钢放实后调平，必要时用楔铁垫实，两工字钢的距离为1000mm，然后在炉内定位好的壁板的两侧对称打三组槽钢支撑。槽钢与槽钢、槽钢与工字钢之间需连续焊，焊角为6～8mm，最后将壁板立置于6000×6000×24000的热处理炉中。

3 经济效益分析

与现场施工相比，在工厂内进行壁板组对、热处理等过程中能够大大降低制造成本，具有良好的经济效益。经济效益分析见图3（1台设备）。

4 结束语

工厂化施工充分利用厂房内的桁车，无需搭设脚手架，不但降低能耗，节约成本，而且降低安全风险；利用厂房内的数控切割及半自动切割机，坡口加工精度高且可多组设备同时施工，为缩短工期奠定基础；充分利用热处理炉进行热处理，热处理可完成单一罐体统一热处理，即一罐一炉，而现场则需搭设热处理设施，需用型钢、保温、耐火等材料和测温器材，用电量高且占用场地；利用厂房内平整的施工场地能够对接管的组对、焊接、垂直度和直线度进行较好的控制。

参考文献

[1]GB/T709-1988.热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差[S].

[2]GB50128-2005.立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范[S].

[3]GB50205-2005.钢结构工程施工质量验收规范[S].

[4]JB/T4730-2005.承压设备无损检测[S].