陳 明

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

我國是石油資源的消耗大國，目前國內(nèi)石油產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油資源的需求，需要進(jìn)口大量石油資源，但對進(jìn)口石油的過濾依賴制約了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此需要加強對我國石油開采技術(shù)的研究，提高石油產(chǎn)量降低隊進(jìn)口石油的依賴，石油儲罐是石油集輸工藝中重要的大型設(shè)備，石油罐體體積較大，需要通過焊接的方式進(jìn)行連接和安裝，對儲罐焊接技術(shù)的研究，對我國石油技術(shù)的發(fā)展與提升有著十分重要的意義。

1 石油儲罐焊接中的問題

1.1 石油儲罐壁板環(huán)縫焊接的問題

石油儲罐壁板焊接的環(huán)縫焊接環(huán)節(jié)，是焊接工藝難點以及風(fēng)險點所在，該環(huán)節(jié)的焊接一半由多臺焊機(jī)同時進(jìn)行，多使用埋弧自動平焊機(jī)進(jìn)行施工。受焊接設(shè)備以及焊接工藝特點決定，該方法很難讓焊道保持平整，多數(shù)呈現(xiàn)凹凸不平的狀態(tài)，焊道整體也呈現(xiàn)出波浪狀，存在許多質(zhì)量隱患[1]。如焊道形狀不規(guī)則，焊道中存在大量的麻坑、焊道形狀不良導(dǎo)致焊道中存在大量的夾渣等等問題，此外在實際的施工中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)焊穿漏焊的概率也較高。

1.2 石油儲罐壁板

石油儲罐壁板厚度較高，焊接多數(shù)使用二氧化塔立焊機(jī)，在進(jìn)行縱縫焊接時，由于焊機(jī)的最大焊接范圍極限與石油儲罐壁板厚度不匹配，導(dǎo)致無法一次性直接完成焊接，需要多焊接工藝進(jìn)行拆分，分為內(nèi)部焊接以及外部焊接兩個部分進(jìn)行。首先進(jìn)行外部焊接，焊接完成后對內(nèi)部未焊接位置進(jìn)行打磨隨后進(jìn)行內(nèi)部焊接，內(nèi)部焊接一般為30cm。上述工藝雖然可以實現(xiàn)對石油壁板的完整焊接，但由于工藝拆分也導(dǎo)致了焊接不夠均勻，融合性較差、焊透性較差、咬邊根部焊道氣孔較多等問題，降低了焊接質(zhì)量，直接影響了石油儲罐的整體強度[2]。

1.3 石油儲罐焊接變形問題

石油儲罐的焊接是一項大型的焊接作業(yè)，整體施工周期較長，焊接面積廣泛。因此在焊接過程中難以保證焊機(jī)溫度、電流等參數(shù)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致焊接性能差異從而出現(xiàn)了變形的問題。為了解決和緩解變形問題，一半需要采用夾具控制的方法緩解變形尺度，但該方法雖然在一定程度上解決了焊縫變形的問題，但夾具拘束性較強同時不受人為控制，不能根據(jù)變形情況進(jìn)行實時的力度調(diào)整，導(dǎo)致部分未知拘束性較弱，部分未知拘束性較大，最終改變了焊縫內(nèi)的參與應(yīng)力，導(dǎo)致焊接質(zhì)量變差。

2 石油儲罐焊接問題的預(yù)防措施

2.1 石油儲罐壁板環(huán)縫焊接問題的預(yù)防措施

首先針對焊接過程中第一遍焊接的形狀不理想，凹凸不平呈波浪形的問題，應(yīng)采用對焊點位置矯正的方式進(jìn)行；首先應(yīng)根據(jù)焊接需求以及現(xiàn)場的施工條件對電流進(jìn)行合理設(shè)置，并根據(jù)實際的焊接材料以及儲罐壁板材料調(diào)整焊接的電流、電壓、焊接速度，并對焊接參數(shù)進(jìn)行鎖定；其次，在開始焊接后應(yīng)邊焊接邊對焊道進(jìn)行實時的檢測，對存在形狀問題進(jìn)行實時的檢查、調(diào)整。針對焊接過程中產(chǎn)生麻坑的問題，應(yīng)加強對坡口雜質(zhì)清理工作質(zhì)量，在焊接前對破口進(jìn)行充分的預(yù)熱，如果在充分清理以及預(yù)熱后焊接過程中仍出現(xiàn)了大量的麻坑，應(yīng)停止焊接再次進(jìn)行清理；最后針對中層焊道形狀不量的問題，應(yīng)采用嚴(yán)格糾正焊點位置的方式進(jìn)行，必要時可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)大電流，加快焊接的速度。針對焊道中存在大量夾渣的問題應(yīng)對焊接參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化以及效對，嚴(yán)格參照相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。將焊接的電流調(diào)整至480安、電壓調(diào)整為26伏，速度應(yīng)控制在55cm/min以內(nèi)。同時要注意坡口漏焊的檢查，并嚴(yán)格控制坡道焊接寬度，在發(fā)現(xiàn)坡口寬度過大時，可以采用手動補焊的方式進(jìn)行[3]。

2.2 石油儲罐壁板縱縫焊接問題的預(yù)防措施

焊透性較差是導(dǎo)致石油儲罐壁板焊接諸多質(zhì)量問題的根本原因，針對此類問題，首先應(yīng)將焊接熔深進(jìn)行調(diào)整，一般以坡口中心為參照進(jìn)行調(diào)整。焊接過程中根據(jù)實際的熔和情況對電壓進(jìn)行的調(diào)整。其次在焊接過程中，要實時對焊接熔池以及焊道的外觀進(jìn)行監(jiān)測與觀察，不斷的調(diào)整焊接參數(shù)，讓熔池平穩(wěn)的抵達(dá)坡口中心。如果出現(xiàn)咬邊的問題可以適當(dāng)提高電壓，并對焊邊間隙進(jìn)行微調(diào)。如果出現(xiàn)熔池便宜的問題可以將其移動至中心位置，以此確保襯墊銅板溝槽與破口相合。在整個焊接過程中如果出現(xiàn)氣孔等問題，可以使用角磨機(jī)、砂輪等打磨設(shè)備對氣孔位置進(jìn)行打磨，并仔細(xì)的清理周圍的銹跡，打磨后根據(jù)實際情況選擇是否采用手焊的形式進(jìn)行補焊。

2.3 石油儲罐焊接縫隙變形問題的預(yù)防措施

焊縫變形會導(dǎo)致焊接位置應(yīng)力不平均，對石油儲罐的整體強度有著極大的影響，變形嚴(yán)重時會導(dǎo)致儲罐強度降低，承壓能力不足，使用風(fēng)險倍增，也嚴(yán)重的減少儲罐的使用壽命。此類問題產(chǎn)生的根本原因是地板焊縫縱向收縮導(dǎo)致地板出現(xiàn)了翹曲變形，讓地板局部蹭線波浪形狀的變形。目前采用槽鋼、夾具等措施對變形位置進(jìn)行效對，但如前文所述，該方法效果一般，同時容易改變焊縫應(yīng)力。需要采用其它工藝配合。如在內(nèi)外大角縫應(yīng)使用自動埋弧焊機(jī)焊3～4遍，一般填充金屬少，大角縫變形少。大 角縫焊接中，若是焊道橫向收縮，便會導(dǎo)致大角縫發(fā)生角變形的 問題。面對這樣的問題，應(yīng)讓環(huán)向邊緣板向上翹起，使槽鋼焊接正 好處于邊緣板、內(nèi)壁之間，有效預(yù)防變形問題的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

石油儲罐是重要的儲運設(shè)備之一，石油儲罐的質(zhì)量直接決定了讓我國石油生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，同時石油儲罐設(shè)備生產(chǎn)和維修成本均較高，其焊接質(zhì)量與油田企業(yè)運營成本也存在直接的關(guān)聯(lián)。文中對石油儲罐焊接中最容易出現(xiàn)的縱縫焊接問題、焊接變形問題以及環(huán)縫焊接問題進(jìn)行產(chǎn)生原因分析并提出了相應(yīng)的優(yōu)化對策和建議，但策略均已補救措施為主，沒有從工藝根本上進(jìn)行解決，仍需要進(jìn)一步的研究和完善。