大型立式储罐高效自动焊接技术探讨

刘 洋

（大庆油田工程建设有限公司，黑龙江 大庆 163453）

0 引言

高效焊接技术主要指的就是以更高熔敷效率、更快焊接速度、更简单的操作方式采取自动化焊接，与常规焊条焊接技术有着本质上的区别，高效焊接技术在大型立式储罐上的应用，实现焊接效率的进一步提升，降低能源的消耗，加强焊接质量，实现大型立式储罐安全、稳定的运行[1]。

1 埋弧自动横焊

埋弧自动焊横焊方式是大型立式储罐最早的焊接方式之一，该方法主要应用在正装法施工建设的浮顶储罐中，尤其是管壁环焊缝的焊接中起到的效果十分理想，主要的应用方式有以下几点：

1.1 正装法施工的储罐

大型浮顶储罐焊接施工过程中，有着环焊缝焊接工作量大、储罐直径大、壁板较厚等特点，需要采取高效自动焊接技术。埋弧自动焊焊接的组成部件种类比较多，主要包括控制系统、电源、驱动机构、焊接行走机架、焊接回收装置、焊剂托送机构、送丝机、机头等[2]。机架的行走速度与埋弧自动焊焊接速度有着一定的影响，焊接行走机架在焊接过程中一定要吊挂在储罐壁板上，焊接行走的轨道在壁板的上端，行走驱动机构安装在行走机架上部，罐壁上端位置焊接行走机架被驱动着行走转动，行走转动的方向与焊接机架巡行的方式各不相同。焊接过程中每个罐壁的板幅宽度存在一定的差异，因此机架可以采取伸缩形式满足不同板幅的焊接需求，焊接的顺序一般为先焊接焊缝外侧，再焊接内部，采取相同的焊接方式，选择科学合理的焊接规格，达到高效的焊接目的，节约焊接成本。

1.2 倒装法施工的储罐

埋弧自动横焊设备及工艺开展焊接主要应用在倒装法施工的储罐中，尤其是焊接拱顶储罐罐壁环焊缝焊接，焊接效果比较显著，焊接效率较高。该种焊接方式一般应用对于壁板厚度超过10mm的储罐中，一旦壁板的厚度不到10mm，焊接过程中会发生收缩变形，造成储罐环焊缝出现掐腰问题。同时焊缝的打底一般采用的都是焊条电弧焊接方式，有时候也用于二氧化碳半自动焊焊接方式，埋弧自动横焊的方式缺点是焊接成本比较高、焊接效果一般[3]。

1.3 正装法及倒装法两用的储罐

想要更好的满足储罐的正装及倒装工艺，降低设备资金投入成本，实现焊接通用，埋弧自动横焊焊接技术的应用发挥着重要的作用，可以实现对行走机构的有效拆分，正装法储罐焊接施工过程中，机架的上部安装行走机构，倒装法储罐焊接施工过程中，机架的下部安装行走机构。

2 碎丝埋弧自动平衡

大型储罐罐底地板焊接施工过程中，焊接工作量比较大，一旦焊接质量出现问题可能出现焊接变形，这时候我们主要采取碎丝埋弧自动焊接技术，同时配合其他焊接技术，提高焊接质量和焊接效率。碎焊丝在焊接施工之前需要提前放置在坡口位置，保障焊接熔敷速度，避免发生应力集中现象，产生焊接变形，保障焊接质量。罐底底板焊接过程中，埋弧自动焊需要较高的热输出，与传统的手工焊方式相比较，穿透力更强，我们需要在应用埋弧自动焊之前，将垫板放在罐底底板接头位置下方，避免出现焊穿现象，同时根据实际情况选择科学合理的打底焊方式进行预防。

3 埋弧自动角焊

通常情况下大型立式储罐浮顶钢板比较厚，罐底边板与壁板焊接施工中工作量比较大，想要保障焊接质量，提高焊接效率，我们主要采取埋弧自动角焊方式，同时配合焊条电弧焊接方式。在罐底边缘板上，焊接小车在三个支撑轮的支撑下向前推进焊接，焊接小车的定位主要依靠两对磁吸附轮，在驱动行走的过程中完成焊接工作。

4 气电立焊

与电渣焊机熔化极气体保护焊接方式相比较，气电立焊是一种新型焊接技术，是熔化极气体保护电弧焊的主要方式，气电立焊应用过程中，主要利用上升自动控制系统与水冷滑块系统，配合专业的药芯，想要实现焊缝一次成型，就要配合使用二氧化碳保护气体，保障焊接操作时的稳定性、安全性，有着操作简单，操作成本低的优势。

5 二氧化碳气体保护焊

在大型立式储罐的焊接施工中，二氧化碳气体保护焊是重要的高效焊接技术之一，在储罐底板、壁板、顶板等焊接施工中发挥着重要的作用，有着焊接质量好、焊缝美观、变形量小、焊接效率高的优势。

5.1 储罐二氧化碳半自动焊

储罐二氧化碳半自动焊可以采取实芯焊丝也可以采取药芯焊丝，保障焊接效率，但是二氧化碳焊接过程中受风影响的程度比较大，如果在野外焊接或者焊接环境中存在较大的风，就要采取相应的防风措施。同时二氧化碳焊接时需要配套相应的辅助设备，辅助设备的搬运十分繁琐，尤其是高空作业焊接时十分不便。

5.2 储罐立缝二氧化碳自动焊

因此储罐拱顶的壁板厚度较小，因此主要采取倒装法施工，可以应用气电立焊的方式，拱顶罐壁立缝可以使用全位置的二氧化碳气体保护自动焊焊接，可以选择药芯二氧化碳焊丝或者实芯二氧化碳焊丝，其焊接效率与传统的焊条电弧焊相比较，要高3倍以上，焊接质量也更好。二氧化碳自动立焊机的组成主要包括自动送丝机、供气系统、焊接电源、焊接小车及轨道、行走机架等。

6 结语

经过以上的研究和分析发现，我国立式储罐不断的向着大型化、智能化的方向发展，想要保障大型储罐施工建设的合理化，就要高度重视高效自动焊接技术，根据大型立式储罐焊接的实际情况，选择最佳的焊接方式，目前我国经常使用的焊接方式有碎丝埋弧自动平衡技术、埋弧自动角焊技术、埋弧自动焊技术、气电立焊技术等，实现大型立式储罐焊接质量的不断提升，延长大型储罐的使用寿命。