10000 石油储罐工程安装焊接工艺

毛佐毅，徐 英 辽宁华为石化工程有限公司，辽宁 辽阳 111000

石油储罐罐体材料都属于薄壁钢板加工焊接成型，焊缝较多，存在很多焊接方法，最容易产生明显的波浪形变形。

1 石油储罐焊接变形的原因探析

笔者结合包头新贤城油库10000m3 石油储罐工程生产全过程按顺序进行分析，产生石油储罐变形的主要原因有以下五点:

(1)底边板与中幅板间焊缝由于板件间径向焊缝收缩引起底边板变形，(2)中幅板间焊缝收缩引起的变形;(3)底边板与壁板间环焊缝的环向焊缝收缩引起底边板与壁板角的变形;(4)壁板的焊缝的横向和纵向间焊缝收缩对钢板产生的应力导致的变形(5)由于焊材和焊机原因引起温度失衡，产生焊缝变形。

上述五种焊缝间的综合叠加作用使钢板失去平衡，造成严重变形。

2 在施工中对石油储罐焊接引起的变形

应采取的如下几方面解决的对策

2.1 材料选择

(1)钢板要选择要符合国家标准的优质钢板;(2)焊材要选择符合设计标准和国家标准的焊接材料;(3)并要选择可焊性更好的材料，在保证满足各项技术数据的条件下，采购比较方便的材料。

2.2 设备选择

选择好的设备可以在一定程度上预防石油储罐变形，要选择同一型号综合性能指标良好的焊接设备，只有综合性能指标良好的焊接设备才能保证焊接质量的稳定性。

2.3 加强员工焊接技能培训

(1)提高员工自身焊接技术水平，经常加强道德思想教育，使员工有一个责任心，认识到只有一个具备较高职业道德和很强的质量意思的员工，才能保证工程质量;(2)焊接工作前必须做好充分交底工作，包括技术安全，设备的使用技术安全等;(3)在焊接中要焊工要连续作业，做到排除一切干扰，专心致志的焊接工作。

2.4 选择制定合理的排版设计方案

(1)排版设计方案必须满足《GB50128-2005 规范》要求;(2)为了减少现场焊接收缩变形，技术人员排版设计时，在符合规范和设计要求的下，尽量采用大料排版，并且焊缝对称布置，以减少变形量。

(3)罐底板的排版时，排版直径按设计图纸的直径要放大0.15%～2%，以补偿焊缝的纵向和横向焊接的变形收缩量。(4)采用代垫板的对接焊缝或者Z 形搭接焊缝相当于钢板在焊缝位置增加了加强筋，增强了底板的结构的刚度，抵抗了失稳变形的能力得到加强，使横向收缩变形和角变形变小。(5)排版应尽量采取对称轴形式排料。

2.5 选择合理的施工环境

(1)材料的存放处应设防雨棚，防止材料湿度过大，材料不能露天保存，要避免风吹日晒。(2)焊接材料对湿度要求比较严格，因此为了保证焊接质量，就必须营放在通风良好的室内存放。(3)焊条在使用时必须用干燥桶干燥。

2.6 焊接工艺选择合理

在焊接前，技术人员在选择系统的焊接工艺，把工艺流程，焊材管理，焊接规范参数，焊接温度控制，热处理等环节向员工进行交底;

3 石油罐体焊接工艺策略

为了保证工程质量和焊接的稳定性，选择合理有序的焊接工艺流程，是一个至关重要问题;笔者将对石油罐体焊接工艺的焊接工艺流程以及策略进行介绍;

(1)罐底板的安装焊接工艺

石油储罐的罐底板是整个储罐的基础部位，质量的好坏直接影响到整个罐体，也就是底板的变形量直接关系到储罐制作安装的质量，石油储罐的底产发生了变形，那么石油储罐的承载力和稳定性就会产生降低，严重时就会整个罐底板报废，因此罐底板的安装焊接程序，直接影响整个罐体的稳定性，值得施工企业引起关注的事项。

(2)罐底和中幅板焊接工艺

①罐底及中幅板按照排版图将加工成料板按编号顺序铺在罐基础上;②油库罐底板和中幅板采用搭接形式，焊接采用手工电弧焊接。

③中幅板的焊接原则按规范规定，是先焊短缝，再焊长缝，最后焊接通长缝顺序进行。④中幅板焊接顺序，由罐中心向外焊接，焊接时应隔一道焊一道⑤中幅板通长缝焊接采用由多名焊工均匀分布，同向、同步施焊。⑥罐底边缘板的焊接应先进行弓形边缘板首先焊接对接焊缝，再焊搭接焊缝，施焊时应由内向外分段进行，以减少焊缝的变形。

⑦罐底与壁板大角缝的焊接，在大角缝焊接前应在内侧(底圈壁板与罐底边缘板之间)加斜撑加固，斜撑间距为1～1.5 米左右，在最后一圈罐壁环缝组对焊接完成后，再由多名焊工均匀分布焊接罐底与壁板大角缝的焊缝，先焊内侧底层，再将外侧焊完，最后将内侧焊完。待底板焊接完成后可拆除斜撑加固。

(3)罐壁板的焊接工艺

①罐壁板的焊接顺序为:先焊接立缝，后焊接环缝。②罐壁立缝焊接时应由一名焊工一块板一道缝分布，同时同向施焊。封底焊时应分段退焊，退步长度为800mm 左右。③罐壁环逢焊接由一名焊工一块板一道缝分布，同时同向施焊。封底焊时分段退焊，退步长度为1000mm左右。④焊工不得在母材上引弧，采用多层焊时，层间接头应错开50mm 以上。⑤罐壁焊缝背面采用手工碳弧气刨清根，并用砂轮机修磨光滑，清除缺陷，磨去炭化层。

(4)罐体固定顶焊接工艺

①罐顶板单片预制时采用对接焊缝，将预制好的罐顶板放置在胎具上按图纸要求预制，在预制平台上组装焊接。②连接板与筋板间的搭接焊缝及筋板间的T 形接头应采用双面满角焊。③罐顶板安装焊缝采用搭接焊缝，铺设完毕后，进行罐顶焊接。④焊接顺序是:先焊纵缝，后焊与包边角钢间的环缝。⑤罐顶的焊接应由一名焊工一块板一道缝分布对称分布，同步、同向、小电流施焊。⑥隔一道焊一道，且采用分段退焊，退步长度为1m⑦罐顶大圈缝由多名焊工均匀分布，同时同向施焊。

(5)罐体附件焊接工艺

①罐附件安装焊缝及开孔接管与罐体等构件的焊缝距离，必须符合规范和设计说明要求。②焊接时，焊工要认真组对附件，所有角焊缝的焊脚高度应符合规范和图纸要求。③焊肉必须饱满，没无漏焊、没有表面裂纹、气孔、夹渣等缺陷。成形要美观大方。

4 结束语

钢制罐体是石油企业重要工业存储设备，因受油库特殊环境要求，要求的安全性，封闭性和稳定性是极高的，焊接的工艺质量直接影响到罐体的安全性，封闭性和稳定性，解决焊接过程中容易发生变形的几个部位，极容易产生断裂部位，是在实际的焊接过程中，合理安排焊接工艺流程，加强焊接工艺技术质量要求管理，就可以减少罐体发生变形的可能性，确保运行和国家及人们的生命安全。

［1］孔祥章.防止大型油罐底板焊接的变形《化工设备与管道》2001-(5).

［2］张家辉.对钢制储罐焊接变形及原因分析《中国石油和化工标准与质量》2012(10).