趙珍奇

摘 要：由于立式圓筒型鋼制焊接儲(chǔ)罐底板和頂板的焊縫比較多，而且密集，所以，如果焊接施工不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致底板和頂板變形。

關(guān)鍵詞：拱頂罐；立式圓筒；倒裝法；罐體

中圖分類號(hào)：TU714.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.160

1 概況

江蘇省泰興市金達(dá)重油減黏油罐工程（一期）油罐共計(jì)15臺(tái)，其中，有2臺(tái)10 000 m3的拱頂罐，公稱直徑D×公稱高度H=30 m×19.5 m，圓形拱頂球冠底圓直徑d為29.95 m，拱頂相對(duì)高度h為3.268 m，設(shè)計(jì)型式為立式圓筒型鋼制焊接罐。該罐直徑大，且底板和頂板焊縫比較多、密集，如果焊接施工不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致底板和頂板變形。為了保證工程質(zhì)量，施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照施工方案和規(guī)法進(jìn)行。

2 工藝流程

在施工過程中，具體的工藝流程為：施工準(zhǔn)備→材料驗(yàn)收和管理→切割、預(yù)制和工廠處理→基礎(chǔ)驗(yàn)收→底板、壁板和附件的預(yù)制→頂板的預(yù)制→底板的擺放、組對(duì)、焊接、檢查和真空檢驗(yàn)→最頂層罐壁板的安裝、焊接和射線檢測(cè)，附件的安裝→頂部角鋼圈的安裝→罐內(nèi)頂升裝置的安裝→頂板的安裝→采用頂升裝置頂升壁板，頂起一層安裝一層，并進(jìn)行相應(yīng)焊縫的焊接、射線檢測(cè)（重復(fù)第8條工序），直至安裝完壁板→從罐內(nèi)拆除頂升裝置→焊接底板與壁板的角焊縫→焊接底板與環(huán)板的角焊縫→擴(kuò)散管、浮動(dòng)出油裝置，液位計(jì)管、溫度計(jì)管、取樣管等附件的安裝→補(bǔ)強(qiáng)圈氣密試驗(yàn)→充水試驗(yàn)（對(duì)罐壁和罐頂進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和滲漏試驗(yàn)）→底板的二次真空檢驗(yàn)→罐內(nèi)、外壁噴砂除銹→罐內(nèi)、外壁刷油防腐→為需要保溫的罐體保溫。拱頂板如圖1所示，底板如圖2所示，壁板如圖3所示。

3 準(zhǔn)備工作

預(yù)制前，要先繪制罐底、罐頂、罐壁排版圖，所有進(jìn)場(chǎng)材料必須符合圖紙和有關(guān)規(guī)范的要求，而且現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)置卷板機(jī)和校正平臺(tái)，根據(jù)排版尺寸就地卷板、預(yù)制。在預(yù)制構(gòu)件時(shí)，應(yīng)按相關(guān)工藝施工，預(yù)制的鋼板應(yīng)逐張?jiān)诒砻鏄?biāo)記移植，以便下一步安裝工序正確、順利進(jìn)行。在預(yù)制、組裝和檢驗(yàn)的過程中，儲(chǔ)罐所用的樣板應(yīng)符合下列規(guī)定：①弧形樣板的弦長(zhǎng)不得小于2 m；②直線樣板的長(zhǎng)度不得小于1 m；③測(cè)量焊縫角變形的弧形樣板，其弦長(zhǎng)不得小于1 m。

4 預(yù)制

4.1 底板預(yù)制時(shí)應(yīng)注意的問題

底板預(yù)制時(shí)應(yīng)注意以下問題：①罐底的排版直徑應(yīng)比設(shè)計(jì)值大0.1%～0.2%.②罐底拼接板的寬度不得小于1 000 mm，長(zhǎng)度不得小于2 000 mm。③底板任意相鄰焊縫之間的距離不得小于500 mm。④環(huán)狀邊緣板底板對(duì)接接頭宜采用不等間隙，外側(cè)間隙宜為6～7 mm，內(nèi)側(cè)間隙宜為8～12 mm。環(huán)狀邊緣板的尺寸允許有偏差，長(zhǎng)度AB、CD，寬度AC、BD、EF允許偏差±2 mm，對(duì)角之差A(yù)D-BC允許偏差≤3 mm。環(huán)狀邊緣板如圖4所示，環(huán)狀邊緣板底板對(duì)接接頭如圖5所示。

4.2 頂板預(yù)制時(shí)應(yīng)注意的問題

頂板預(yù)制時(shí)應(yīng)注意以下問題：①最好按照?qǐng)D扇形整片下料預(yù)制，頂板任意相鄰焊縫的間距不得小于200 mm。②單塊頂板本身的拼接可采用對(duì)接或搭接的方式。③筋板與頂板組焊時(shí)，應(yīng)采取防變形措施。如果筋的拼接采用對(duì)接接頭，應(yīng)增加墊板，并且必須完全焊透；如果采用搭接接頭，其搭接長(zhǎng)度不得小于加強(qiáng)筋寬度的2倍。④拱頂頂板預(yù)制成形后，可用弧形樣板檢查，其間隙不得大于10 mm。

4.3 壁板預(yù)制時(shí)應(yīng)注意的問題

壁板卷制后，應(yīng)立置在平臺(tái)上用樣板檢查。垂直方向上用直線樣板檢查，其間隙不得大于1 mm；水平方向上用弧型樣板檢查，其間隙不得大于4 mm。在運(yùn)輸預(yù)制好的壁板時(shí)，要采用適當(dāng)?shù)拇胧┗蚧⌒吞ゾ?，以免?dǎo)致壁板變形。按照?qǐng)D紙的要求，壁板在不違反GB 50128—2005規(guī)范的前提下，可以根據(jù)板材的具體尺寸作些許的變動(dòng)，但是，底圈板板寬不得小于1.5 m。各圈壁板的縱向焊縫宜向同一方向逐圈錯(cuò)開，其間距宜為板長(zhǎng)的1/3，并且不得小于500 mm；底圈壁板的縱向焊縫與罐底板對(duì)

接焊縫之間的距離不得小于200 mm；罐壁開孔接管或接管補(bǔ)強(qiáng)板邊緣與罐壁縱向焊縫之間的距離不得小于200 mm，與環(huán)向焊縫之間的距離不得小于100 mm；包邊角鋼對(duì)接接頭與壁板縱向焊縫和罐頂板搭接焊縫之間的距離不得小于200 mm；壁板的寬度不得小于1 000 mm，長(zhǎng)度不得小于2 000 mm。

4.4 預(yù)制時(shí)應(yīng)注意的其他問題

當(dāng)角鋼圈、加強(qiáng)圈、包邊角鋼、接管補(bǔ)強(qiáng)板等弧型構(gòu)件加工成形后，要用弧型樣板檢查，其間隙不得大于2 mm。放在平臺(tái)上檢查，其翹曲變形不得超過構(gòu)件長(zhǎng)度的0.1%，并且不得大于4 mm。另外，熱煨成形的構(gòu)件不得有過燒、變質(zhì)現(xiàn)象，其厚度減薄量不應(yīng)超過1 mm。

整個(gè)工程施工不僅要遵循上述注意事項(xiàng)，還應(yīng)符合GBJ 128—90的有關(guān)規(guī)定。

5 罐體組裝

5.1 罐體組裝前的準(zhǔn)備工作

在組裝罐體前，應(yīng)會(huì)同建設(shè)方和土建單位驗(yàn)收基礎(chǔ)?；A(chǔ)的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)必須符合圖紙和GB 50128—2005《立式圓筒型鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求。

在鋪設(shè)底板前，下表面要按照?qǐng)D紙要求和規(guī)范要求除銹后再涂刷冷底瀝青防腐涂料，每塊底板邊緣50 mm范圍內(nèi)不刷防腐涂料。

5.2 底板鋪設(shè)，組對(duì)，焊接

鋪設(shè)底板時(shí)，在基礎(chǔ)上放好縱橫十字軸線、罐底板圓周線，從中間板開始鋪設(shè)。以中心線為基準(zhǔn)，按排版圖的編號(hào)，在底板上劃好搭接線，按照順序向兩側(cè)鋪設(shè)。檢查罐底直徑和底板相互搭接尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)無(wú)誤后，將底板點(diǎn)焊固定后再焊接。施焊時(shí)，中幅板焊縫的焊接順序?yàn)橄群付炭p，后焊長(zhǎng)縫，隔縫焊接。初層焊道應(yīng)采用分段退焊或跳焊法，焊至距邊緣板300 mm時(shí)停止施焊。中幅板焊接順序?yàn)橄群附?～3之間的短焊縫，后焊接4～7之間的長(zhǎng)焊縫，分別采用短焊縫分段倒退焊法（短焊縫分成300 mm長(zhǎng)的小段）和長(zhǎng)焊縫分段倒退焊法（長(zhǎng)焊縫分成400～500 mm長(zhǎng)的小段）。邊緣板焊接順序是：焊靠外緣300 mm處的對(duì)接焊縫→邊緣板與第一圈壁板角焊縫→剩余的邊緣板對(duì)接焊縫→邊緣板與中幅板之間的對(duì)接焊縫。在焊接弓形邊緣板時(shí)，首先要由外向內(nèi)焊接，靠近中幅板處留300 mm不焊接，然后焊罐壁與底板角焊縫，最后焊環(huán)形板與中幅板之間的300 mm焊縫。弓形邊緣板的連接可按照?qǐng)D紙施工。在焊接過程中，接縫要完全焊透，確保表面平整，而且墊板與對(duì)接的2塊底板要貼緊，其間隙不得大于1 mm。收縮縫的焊接采用焊工均布分段倒退焊的方式，并且要連續(xù)焊完。待底板焊接完畢后，局部凹凸變形不應(yīng)大于25 mm。焊接順序如圖6所示。

5.3 圍立壁板前的準(zhǔn)備工作

罐底焊接完畢，檢查焊縫表面質(zhì)量合格后，在底板上放好縱橫十字軸線，以十字線的交點(diǎn)為中心，在底板上劃出臂板安裝基準(zhǔn)圓周線。同時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求畫出盤梯、附件等，安裝基準(zhǔn)線，并標(biāo)明記號(hào)，劃出群柱等分位置。罐內(nèi)壁線上均布點(diǎn)固定若干擋板以控制罐底內(nèi)圓。

5.4 壁板圍立、組對(duì)和頂板組對(duì)

壁板圍立、組對(duì)和頂板組對(duì)順序是：①圍立第一圈壁板時(shí)，應(yīng)立縫點(diǎn)焊，留一道活口，活口處用手拉葫蘆拉緊、找圓，每道立縫中上部設(shè)橫向弧形板，以防焊接變形。②立縫焊接完成后，要按照規(guī)定進(jìn)行無(wú)損探傷。同時(shí)，要在罐內(nèi)壁下部安裝槽鋼漲圈，并漲緊與壁板貼服。③安裝頂部角鋼圈要焊后校圓。同時(shí)，要做好群柱和中心拖板的組裝工作，并復(fù)核中心圓與壁板圓周的同心度和直徑偏差。④安裝頂板臨時(shí)骨架，分4個(gè)點(diǎn)對(duì)稱同一方向旋轉(zhuǎn)安裝頂蓋板，臨時(shí)點(diǎn)焊。待頂板全部組裝后，樣板復(fù)核弧度合格后增加點(diǎn)焊點(diǎn)，然后焊接。⑤頂板焊接時(shí)，先焊接瓜皮板焊縫。在此過程中，焊工要均勻分布，采用分段倒退焊接法焊接。頂板之間的焊接要先焊焊縫內(nèi)側(cè)（隔100 mm焊100 mm間斷），后焊焊縫外側(cè)（連續(xù)焊）。對(duì)于頂板與抗壓圈間的環(huán)縫，焊工要將其對(duì)稱，并均勻分布，沿同一方向分段退焊。

頂板焊縫外觀檢查合格后，即可拆除臨時(shí)骨架、中心托板，并安裝頂部平臺(tái)、欄桿。

圍第二圈壁板，組對(duì)焊接同第一圈壁板。吊起第一圈與第二圈壁板環(huán)縫組對(duì)焊接，焊后，T字縫和環(huán)縫要按照?qǐng)D的要求進(jìn)行無(wú)損探傷。同時(shí)，撤下的內(nèi)槽鋼漲圈可安裝到第二圈壁板下部。

罐壁的縱、環(huán)焊縫應(yīng)采用對(duì)接的方式，環(huán)縫上下圈板的內(nèi)面應(yīng)對(duì)齊。焊接壁板時(shí)，要先焊縱向焊縫，后焊環(huán)向焊縫?？v縫應(yīng)自下向上施焊，下端留100 mm不焊，待與下帶板組對(duì)后焊接。當(dāng)焊完相鄰兩圈壁板的縱向焊縫后，再焊其間的環(huán)向焊縫。焊接環(huán)焊縫時(shí)，焊工應(yīng)均勻分布，并沿同一方向，分層、分段退焊。罐壁的縱向、環(huán)向焊縫外側(cè)焊完后，內(nèi)側(cè)焊縫清根后再焊接。

5.5 其他

依次類推，當(dāng)設(shè)備整體安裝完后，最底圈板與底板內(nèi)外角焊縫焊接。這道工序應(yīng)在底圈壁板縱焊縫完后施焊，并由數(shù)名焊工從罐內(nèi)、外沿同一方向分段退焊。同時(shí)，在內(nèi)外罐壁上每隔1 m用角鋼做必要的支撐，防止變形。內(nèi)角焊縫經(jīng)滲透檢驗(yàn)合格后，可按照?qǐng)D紙開孔，安裝附件和旋梯、平臺(tái)、欄桿，清除雜物，然后再進(jìn)行底板真空箱試驗(yàn)，壁板按圖紙規(guī)定進(jìn)行無(wú)損探傷，設(shè)備整體做盛水試漏和基礎(chǔ)沉降實(shí)驗(yàn)。

6 各種表面缺陷的修補(bǔ)

在運(yùn)輸和施工過程中，各種缺陷的修補(bǔ)工作應(yīng)符合以下規(guī)定：深度超過0.5 mm的劃傷，電弧擦傷、焊疤等有害缺陷，應(yīng)打磨平滑。當(dāng)打磨深度或缺陷深度超過1 mm時(shí)，應(yīng)補(bǔ)焊，并打磨平滑。對(duì)于返修的焊縫，應(yīng)按照原規(guī)定的方法探傷，并達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。焊接的修補(bǔ)必須按照焊接工藝進(jìn)行，其修補(bǔ)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于50 mm。同一部位返修次數(shù)不宜超過二次，當(dāng)超過二次時(shí)，必須由項(xiàng)目技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。

待相關(guān)試驗(yàn)合格后，要按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求除銹、刷漆、保溫。

7 結(jié)束語(yǔ)

在整個(gè)施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)施工要文明，建立安全、質(zhì)量保證體系，責(zé)任到人，層層落實(shí)，將定期檢查與不定期抽查相結(jié)合，深入分析、及時(shí)整改其中存在的問題，并對(duì)質(zhì)量檢查結(jié)果采取相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施。另外，要有效保護(hù)成品，安全生產(chǎn)，文明施工，以實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)。

〔編輯：白潔〕