【摘 要】針對(duì)10萬立方米大型儲(chǔ)罐壁板上接管焊接變形產(chǎn)生機(jī)理和影響因素的分析，結(jié)合以往施工中對(duì)壁板接管焊接變形的控制措施，為了降低施工成本，提高勞動(dòng)效率，保證焊接質(zhì)量，制定出可行有效的焊接控制變形控制措施，施工過程取得了滿意的效果。

【關(guān)鍵詞】大型；儲(chǔ)罐；接管；焊接；變形；有效控制；措施

1 前言

國(guó)內(nèi)石油化工工業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)原油已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了石油化工加工的需求，國(guó)家為了應(yīng)對(duì)國(guó)際原油市場(chǎng)的波動(dòng)和戰(zhàn)略儲(chǔ)備，從沿海到內(nèi)地投資建設(shè)了很多以10萬立方米儲(chǔ)罐為主體的大型儲(chǔ)罐群。10萬立方米大型儲(chǔ)罐越來越得到廣泛的應(yīng)用。大型儲(chǔ)罐的施工質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，施工成本越來越高，在整個(gè)儲(chǔ)罐的施工過程中，底圈壁板上的接管的焊接對(duì)施工來說是個(gè)施工技術(shù)含量比較高的一個(gè)環(huán)節(jié)，如何對(duì)該環(huán)節(jié)得到有效的控制，確保焊接后的各項(xiàng)尺寸滿足規(guī)范要求，同時(shí)能夠降低成本，結(jié)合以往施工中對(duì)壁板接管焊接變形的控制和成本分析，制定出可行有效的降低施工成本，提高勞動(dòng)效率，保證焊接質(zhì)量的焊接控制變形的有效措施。

2 材質(zhì)及規(guī)格

儲(chǔ)罐底圈壁板材質(zhì)為12MnNiV-SR，每張壁板規(guī)格為12566×2400×32mm，重量約為7.58噸；接管材質(zhì)為12MnNiV，規(guī)格為φ711×18.5，現(xiàn)場(chǎng)卷制而成；補(bǔ)強(qiáng)板材質(zhì)為12MnNiV，規(guī)格為δ=32mm；12MnNiV為剛強(qiáng)度材質(zhì)，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到610Mpa。

3 接管焊接后整張壁板熱處理完的允許誤差

10萬立方米儲(chǔ)罐底圈壁板的接管安裝完畢后，需要對(duì)已焊接完接管的整張壁板進(jìn)行熱處理，消除焊接應(yīng)力。熱處理后的組合件，立置在平臺(tái)上用樣板檢查，垂直方向上用長(zhǎng)度不小于1米的直線樣板檢查，其間隙不得大于1mm（開口部位為2.5mm）；水平方向上用2米長(zhǎng)弧樣板檢查，其間隙不得小于3mm。

4 焊接防變形措施

在儲(chǔ)罐壁板上開孔以及焊接，可以說在大型儲(chǔ)罐施工上是個(gè)難點(diǎn)，10萬立方米儲(chǔ)罐的開孔是在預(yù)制好未安裝的壁板上進(jìn)行的，而不是在壁板安裝好后進(jìn)行開孔安裝，壁板開孔較大，每臺(tái)儲(chǔ)罐上有DN700的進(jìn)出油孔和DN600的人孔，如果不采取必要的措施，容易使卷制好的壁板變形，同時(shí)接管在焊接時(shí)由于接管及補(bǔ)強(qiáng)圈等自身重量也會(huì)產(chǎn)生壁板變形。因此在壁板上開孔時(shí)，將卷制好的壁板放置在特制的胎具上進(jìn)行開孔，開孔方位和方向嚴(yán)格按照施工圖紙要求施工。對(duì)不容易控制的尺寸，要求技術(shù)人員在電腦上放出詳細(xì)的大樣，測(cè)量出精確的尺寸，交施工人員進(jìn)行安裝，同時(shí)要求相關(guān)人員對(duì)點(diǎn)焊完的接管進(jìn)行復(fù)查。

接管的焊接也是一個(gè)非常棘手的問題，如果控制不好，容易導(dǎo)致接管出的罐壁局部塌陷，影響工程質(zhì)量。為此我們首先采取強(qiáng)行控制，將焊接接管的壁板用卡具固定在特制的胎具上，其胎具的弧度滿足壓制完的壁板弧度，按壁板長(zhǎng)度方向上用卡具將壁板和胎具固定在一起，同時(shí)在大接管下方采用幾個(gè)千斤頂將接管周圍用力進(jìn)行支撐；其次在壁板內(nèi)側(cè)接管周圍采用“井”字架對(duì)接管周圍進(jìn)行加工。最后在焊接上采用低線能量的CO2保護(hù)焊進(jìn)行焊接，這樣有效的控制了壁板上接管焊接的變形，井字架待熱處理完畢后進(jìn)行拆除。

在預(yù)制場(chǎng)地搭設(shè)一個(gè)臨時(shí)鋼平臺(tái)，搭設(shè)鋼平臺(tái)的地面要求平整夯實(shí)，平臺(tái)上的鋼板之間要求點(diǎn)焊連接，使整個(gè)鋼平臺(tái)連成一片。制作一臺(tái)拱形胎具，用于放置壓制壁板和開孔以及接管的組對(duì)點(diǎn)焊，該胎具不用放置在平臺(tái)上，放置于平整的地面即可。再在鋼平臺(tái)上制作幾個(gè)臨時(shí)性專用支架，支架采用小型型鋼對(duì)壓制壁板兩端進(jìn)行固定，組對(duì)點(diǎn)焊完畢帶有接管的壁板用吊車立放置在臨時(shí)性支架內(nèi)，支架與支架之間保持一定的距離，確保對(duì)片壁板接管焊接同時(shí)施工，對(duì)接管內(nèi)側(cè)周圍同樣采取井字架進(jìn)行鋼性固定，然后進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊接，焊接完畢內(nèi)側(cè)后馬上可以進(jìn)行外側(cè)補(bǔ)強(qiáng)板焊縫的焊接。焊接完畢的壁板經(jīng)檢測(cè)，其檢測(cè)數(shù)據(jù)均滿足要求，這樣既可較少施工胎具復(fù)雜的制作，也可減少由于壁板的來回翻轉(zhuǎn)吊車的使用和人力的消耗，降低了施工成本，增加了施工效益，同時(shí)可使多個(gè)工作面的開展，滿足施工進(jìn)度要求，也較少了由于吊車多次翻身使壓制成型的壁板變形產(chǎn)生的誤差。

無論采取哪種形式的防變形措施，焊接的要求是一樣，先進(jìn)行接管內(nèi)側(cè)焊縫的焊接，焊接時(shí)盡可能采取小線能量的CO2氣體保護(hù)焊，由于壁板較厚，焊縫輸入的熱量較大，如采用手工焊接其效果沒有CO2氣體保護(hù)焊的效果好。每個(gè)接管焊接時(shí)采取2個(gè)人對(duì)稱焊接的方式進(jìn)行焊接，在進(jìn)行接管焊接時(shí)，對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不得小于100℃。在焊接時(shí)同時(shí)要求做好防風(fēng)防雨措施，防止焊縫產(chǎn)生氣孔或裂紋等缺陷。

5 實(shí)例

在中海油寧波大榭島225萬噸/年重交通道路瀝青擴(kuò)建項(xiàng)目中，10萬立方米儲(chǔ)罐接管的施工時(shí)，為了防止接管焊接變形，采取了制作拱形胎架，接管內(nèi)側(cè)四周不但用井字架進(jìn)行鋼性固定，并且還在接管內(nèi)側(cè)周圍采用千斤頂進(jìn)行支撐，防止補(bǔ)強(qiáng)板焊接時(shí)壁板發(fā)生變形，制作胎具消耗的型材較多，由于胎具成本較高，胎具不可能做多，往往導(dǎo)致施工人員的閑置和吊裝費(fèi)用的增加，而且對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生一定影響。

在蘭州300萬噸原油儲(chǔ)備基地工程中，我們采用將組對(duì)固定完的壁板組合件豎立在平臺(tái)上進(jìn)行焊接，這樣大大的提高施工效率，減少吊車的使用，減少大量胎具的制作，降低了成本，同時(shí)焊接完的壁板組件的質(zhì)量完全滿足相關(guān)要求，達(dá)到了比較滿意的效果。

6 結(jié)論

施工技術(shù)措施，不僅僅是技術(shù)質(zhì)量的實(shí)施措施，同時(shí)還要考慮到工程成本的控制，施工進(jìn)度的控制等各方面的要素，在保證工程質(zhì)量的前提條件下，合理有效的技術(shù)措施，不但有效地能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品實(shí)施，也可以在實(shí)施過程中降低成本，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。