储罐的安装焊接工艺

朱强

【摘  要】石油储罐工程的设计和安装，关系着其自身的使用安全和使用寿命，也关系着石油储备的安全。本文就石油储罐发生焊接变形的原因进行了分析，并指出了防范的对策，重点阐述了石油储罐安装焊接工艺中需要注意的一些问题。

【关键词】石油储罐;安装;焊接工艺

1基础验收

在对储罐进行安装前，须对储罐设备基础进行验收，办理设备基础验收中间移交手续;其次，要对基础表面尺寸进行复查和审核，检验储罐基础中心标高误差允许偏差为20mm;对储罐罐壁进行支撑的基础表面，每10m弧长内，任意两点的高差小于或等于6mm，整个圆周范围内任意两点的高差不得大于12mm。底部沥青砂层的表面应该保持平整严密，没有明显的突起、凹陷以及贯穿性的裂缝。

2储罐组装

首先，要在设备基础上选择适当的位置，铺设边缘板和中心长条基准中幅板，将中心基准板的十字线与基础十字中心线进行重合，确定罐体安装位置，之后才能由中心向两侧进行逐步铺设。其次，在铺设过程中，要保证搭接量，随时对其进行调整，确认无误后才能进行焊接固定。同时，长焊缝的点焊间距应该尽量大些，为短焊缝焊接时的铲开提供便利。

罐顶安装要按照相应的顺序进行，在完成顶圈壁板以及边梁的安装后，进行钢壳网安装，之后再进行罐顶的蒙皮组装。需要注意的是要在罐底板上画出壁板组装圆周线，并在其内侧以500mm为间隔，设置适当的挡板。在对顶圈壁板进行组装和焊接时，要按照设计要求，对其直径、形状、垂直度进行严格控制，从而保证边梁安装的精度。同时，在纵缝焊接完成后，要对上口的圆度、水平度和壁板的垂直度进行检查，对误差进行控制。圆度的公差为±20mm，水平度公差为±5mm，垂直度公差为3mm。为了保证蒙皮安装的严密性和准确性，要在边梁上按照蒙皮的数量进行等分划线。

一般情况下，大型石油储罐由于自身的体积巨大，高度较高，高处施工困难，如果使用正装法，施工危险性大，工程的施工质量也难以保证。而倒装法的施工过程大多是在地面进行，不受罐体高度的影响，不仅可以保证施工安全和施工速度，还不需要使用大型吊机和脚手架，减少了工作量，也为施工提供了更为广阔的空间，倒装法的施工顺序依次是：罐底→罐壁第一圈→边梁→网架结构→顶板→提升→下层壁板。壁板的提升必须使用胀圈，其规格按照常规要求进行，在罐壁内进行分段，并使用千斤顶顶紧，利用液压提升机对胀圈进行提升，进而将安装完成的罐体向上提升。之后将该步骤重复进行，直至安装完成。

3附件安装

3.1罐体开孔

首先，开孔接管的中心位置必须准确，偏差不大于10mm，接管外伸的长度偏差允许值为±5mm;其次，开孔接管法兰的密封必须平整，不能存在焊瘤或划痕，法兰密封面必须与接管的轴线保持垂直，法兰的螺栓孔应该跨中安装;最后，要对开孔位置进行精确计算，确保罐壁开孔接管的内表面与罐内壁保持齐平。

3.2盘梯

首先，盘梯的踏板宽度必须保持一致，相互之间的间距也必须相同，踏板与平台以及扶手等的接头要采用对接焊;其次，盘梯应该完全支撑在罐壁上，盘梯的下端不能与基础面接触;最后，盘梯的所有构件必须打磨光滑，铺板要保持平整，不能存在倾斜、扭曲变形或其它缺陷，确保其安全和稳定。

4合理的石油储罐焊接工艺

4.1储罐底部的焊接

为防止罐底大角焊缝内外侧焊接时产生的焊接变形，焊接前必须在内外侧采用卡具或背杠进行刚性固定，加固支撑的间距不得大于1米，并且不妨碍焊接过程的施工，该支撑必须在罐底所有焊缝焊完后方可拆除。减少罐底部的变形直接关系着储罐制作安装的成败，一旦石油储罐的罐底发生变形，那么储罐的承载力和稳定性就大大下降了，所以要保证灌底的平整度，对整个储罐的稳定性至关重要。

4.2边缘板焊接

进行施焊时应焊接先对靠外边缘3厘米部位，要先焊罐内然后再焊罐外。余下的边缘板对接焊缝要等罐底与罐壁连接的角焊縫焊完后在进行焊接，在边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，焊接过程中焊工要分布均匀并采用对称施焊的方法。其中收缩缝的第一层焊接应该采用分段退焊来减少变形的产生。

4.3罐壁的焊接

焊接罐壁时应从纵向焊缝焊起，然后再焊环形焊缝。注意施焊时要按同一个方向焊接。如果纵焊缝采用气电立焊时，自下向上焊接，对接环焊缝采用埋弧自动焊时，焊机一定要分布均匀，并且施焊时往同一个方向。使热量分部均匀，防止产生应力造成裂纹。

4.4固定顶板的焊接

固定顶板的焊接应采用先焊内后焊外的焊法。径向的长焊缝采用隔缝对称施焊法，并由中心向外分段退焊。在进行顶板与包边角钢焊接过程中，同样的焊工要对称分布且十分均匀，进行分段退焊。要达到减少焊接变形的效果，就要对焊接顺序进行合理安排，特别是采用跳焊法进行短焊操作，就可以很大程度得避免焊缝由于冷却不均匀而产生应力。焊接是不是会发生变形与采用的焊接工艺质量和焊接的工艺高端与否有着十分密切的联系。在焊接过程中，如果能够合理控制焊接的速度，就能保证冷却时间相对一致，使得焊缝受热均匀，使金属板部分温差变小，降低了变形的机率。

5工程验收

在罐体组装焊接完成后，要对其整体形状和尺寸进行全面检查，要确保罐壁高度与设计高度偏差小于100mm;罐壁的局部凹凸变形小于或等于10mm;罐底局部凹凸变形不能大于50mm，并且不能大于变形长度的2%，同时，固定顶的局部凹凸变形必须小于15mm。要保证罐体的整体形状完整且没有明显变形，其实际尺寸与设计尺寸的偏差在可以允许的范围内，如果偏差过大，要采取必要的返工措施，切实保证工程质量。

可以通过充水试验对罐体的密闭性进行检查。利用水来代替石油产品对储罐的密闭性进行试验和检测，在罐体内充满水，放置一段时间后进行观察和检测，看是否存在泄露现象，罐体是否因为水压而产生变形。同时，在放水时，检测水流放出速度，以及放水过程中罐体的受到的压力变化，确认罐顶没有出现变形情况，才能判定合格。

结束语

安装焊接的工艺直接影响了罐体的稳定性和封闭性，储罐变形的控制是确保储罐安装质量的关键。从罐壁和罐底的焊接过程和焊接工艺方面，分析了出现焊接变形的原因对焊接的影响。严格按焊接工艺参数进行施焊，大大减少储罐在焊接的过程中变形，从而保证了工程质量。

（作者单位：大庆油田工程建设有限公司油建二公司）