冬季大型油品儲(chǔ)罐的施工措施

李光玉

（勝利油田勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司，山東 東營(yíng) 257064）

某大型油品儲(chǔ)罐由底板、壁板及浮頂組成，其中壁板的第一圈～第六圈材質(zhì)為高強(qiáng)鋼SPV490Q，第七圈的材質(zhì)為SPV355，第八圈、第九圈的材質(zhì)為SM400C，而罐底邊緣板材質(zhì)為高強(qiáng)鋼SPV490Q，罐底中幅板材質(zhì)為普碳鋼Q235-A。由于客觀原因，儲(chǔ)罐的罐底邊緣板對(duì)接焊縫、罐底邊緣板與罐壁第一圈板的大角焊縫、罐底邊緣板與罐底中幅板的收縮焊縫、壁板縱縫與環(huán)縫的焊接施工過(guò)程跨越整個(gè)冬季。為確保儲(chǔ)罐的焊接質(zhì)量，必須采取行之有效的措施進(jìn)行施工。針對(duì)高強(qiáng)鋼的焊接特點(diǎn)，對(duì)焊前預(yù)熱、焊接線能量、層間溫度和焊后保溫緩冷等幾方面加以控制，從而保證油罐的冬季焊接施工質(zhì)量。

1 焊前準(zhǔn)備

1.1 罐底邊緣板對(duì)接焊縫在焊接罐底邊緣板對(duì)接焊縫前，將坡口內(nèi)以及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈，然后用火焰(氧2乙炔焰)將焊縫預(yù)熱到100℃以上時(shí)，進(jìn)行焊接，并準(zhǔn)備好焊后覆蓋的保溫棉。

1.2 立焊縫

在焊接立焊縫前，將坡口內(nèi)以及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈，并設(shè)置銅墊板。焊接立焊縫外側(cè)前，罐壁內(nèi)側(cè)先蓋上保溫棉，然后用火焰從罐壁外側(cè)進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)溫度達(dá)到100℃以上時(shí)，進(jìn)行焊接，焊接立焊縫內(nèi)側(cè)亦如此。

1.3 環(huán)焊縫

在焊接環(huán)焊縫前，將坡口內(nèi)以及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈?？紤]到施工地點(diǎn)在油罐區(qū)內(nèi)，焊接作業(yè)采取連續(xù)作業(yè)方式。為保證高強(qiáng)鋼的焊接質(zhì)量，應(yīng)盡可能減少用明火預(yù)熱，因此，在焊縫內(nèi)側(cè)緊貼罐壁上下沿環(huán)向各設(shè)置1圈用無(wú)縫鋼管Φ32mm×3mm煨彎制成的蒸汽加熱盤管，管內(nèi)通伴熱蒸汽，加熱溫度控制在100℃以上，加熱范圍為焊縫兩側(cè)各100mm內(nèi)，然后進(jìn)行焊接。在罐壁外側(cè)利用自動(dòng)焊小車自帶火焰加熱器進(jìn)行加熱，以充分保證焊道內(nèi)無(wú)水分，并能在整個(gè)焊接過(guò)程中有效地控制預(yù)熱溫度。

1.4 罐底邊緣板與罐壁板的大角焊縫在焊接罐底邊緣板與罐壁板的大角焊縫前,將角焊縫坡口內(nèi)以及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈。在焊縫內(nèi)側(cè)緊貼罐壁上沿環(huán)向設(shè)置兩圈蒸汽加熱盤管,加熱溫度控制在100℃以上,加熱范圍為焊縫兩側(cè)各100mm內(nèi),然后進(jìn)行焊接。在罐壁外側(cè)利用自動(dòng)焊小車自帶火焰加熱器進(jìn)行加熱,以保證焊道內(nèi)無(wú)水分,并能在整個(gè)焊接過(guò)程中有效地控制預(yù)熱溫度。焊接大角焊縫內(nèi)側(cè)時(shí),在焊縫內(nèi)側(cè)緊貼罐壁上沿環(huán)向設(shè)置兩圈蒸汽加熱盤管,控制焊接預(yù)熱溫度。

1.5 罐底邊緣板與中幅板的收縮焊縫

在焊接罐底邊緣板與中幅板的收縮焊縫前,將坡口內(nèi)以及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈，然后用火焰加熱焊縫，以保證焊道內(nèi)無(wú)水分，然后開始焊接。

2 焊接新工藝

2.1 添加碎焊絲

經(jīng)多次試驗(yàn),結(jié)合目前國(guó)內(nèi)100000m原油儲(chǔ)罐底板焊接常用的手工電弧焊打底，埋弧自動(dòng)焊蓋面的方法，同時(shí)在埋弧焊時(shí)添加直徑Φ1mm×1mm的H08A碎焊絲的新工藝，使填充焊與蓋面焊一次完成。

具體實(shí)施方法：中幅板對(duì)接焊縫的焊接采用手工電弧焊打底，在焊接4道、焊肉厚度達(dá)到5～6mm時(shí)，剩余7mm的厚度采用填充碎焊絲埋弧自動(dòng)焊蓋面的方法，僅需1遍埋弧焊接就可保證焊肉高度。

2.2 焊工和焊機(jī)布置

改變?cè)瓉?lái)每條短焊縫或中長(zhǎng)焊縫由1人和1臺(tái)埋弧焊機(jī)完成的布置，采用把每條短焊縫分2段，由2人和1臺(tái)埋弧焊機(jī)完成。把每條中長(zhǎng)焊縫分4段，由4人和2臺(tái)埋弧焊機(jī)完成。把每條通長(zhǎng)焊縫分16段由16人和4臺(tái)埋弧焊機(jī)共同完成。這種布置最大限度使焊縫同時(shí)受熱、同時(shí)收縮，大大降低了峰值應(yīng)力，使焊接變形分布更加均勻。

2.3 焊接方法

罐壁板縱縫的焊接采用氣電立焊的方法。氣電立焊采用藥芯焊絲DWS-60G,Φ116mm；罐壁板環(huán)縫的焊接采用埋弧自動(dòng)焊的方法。埋弧自動(dòng)焊采用焊絲US-49，Φ312mm；罐底邊緣板對(duì)接焊縫的焊接采用手弧焊的方法。手弧焊采用焊條LB-62,Φ32mm～Φ4mm；罐底邊緣板與罐壁板的大角焊縫的焊接采用手弧焊+埋弧焊的方法。手弧焊+埋弧焊采用焊條 LB-62，Φ4mm～Φ5mm；焊絲 US-49，Φ24mm；焊劑 MF-38H；罐底邊緣板與罐底中幅板的收縮焊縫的焊接采用手弧焊+添加碎焊絲埋弧焊的方法。手弧焊+埋弧焊采用焊條 J427，Φ312mm～Φ4mm；焊絲H08Mn，Φ4mm；碎焊絲 H08A，Φ110mm；焊劑HJ431。

3 焊接過(guò)程控制

嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù) (按焊接工藝說(shuō)明書進(jìn)行)；控制預(yù)熱溫度,以確保焊縫坡口的水分完全去除，有效地控制焊縫的層間溫度；罐底邊緣板對(duì)接焊縫、大角焊縫、收縮縫初層焊接完畢后，應(yīng)立即清根，徹底清除缺陷，以保證最終焊接質(zhì)量；縱、環(huán)焊縫外側(cè)焊接完畢后，焊道內(nèi)側(cè)應(yīng)立即清根，發(fā)現(xiàn)缺陷后應(yīng)徹底清除，以保證最終焊接質(zhì)量。

4 焊后措施

保溫。環(huán)焊縫內(nèi)、外兩側(cè)焊接完畢后，蒸汽盤管應(yīng)連續(xù)通蒸汽，以延緩焊縫焊后的冷卻速度；大角焊縫內(nèi)、外兩側(cè)焊接完畢后，蒸汽盤管應(yīng)連續(xù)通蒸汽，以延緩焊縫焊后的冷卻速度。

5 結(jié)語(yǔ)

260kt/a丙烯腈裝置急冷系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，急冷系統(tǒng)設(shè)備臺(tái)數(shù)減少，節(jié)省了工程占地，急冷塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，急冷塔的投資減少，降低了工程投資和長(zhǎng)期的操作和維護(hù)費(fèi)用；260kt/a丙烯腈裝置采用一段式6層大量的噴淋，改善了氣液接觸效果，冷卻水逆流噴淋到反應(yīng)生成氣，分離出催化劑、聚合物重組分，效果比較好；260kt/a丙烯腈裝置提高了氨吸收效果，減少了急冷塔中丙烯腈的損失，提高了丙烯腈的回收率；一段式6層大量噴淋的急冷塔結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)雖然是首次使用，但在美國(guó)BP的 GREENLAKE200kt/a丙烯腈和美國(guó) LIMA200kt/a丙烯腈裝置中急冷塔都是采用此種結(jié)構(gòu)，效果都比較好。在今后國(guó)內(nèi)丙烯腈裝置中急冷塔的結(jié)構(gòu)將會(huì)向一段式方向發(fā)展。

[1]王延香.原料罐區(qū)油品儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)與施工[J].化工設(shè)備與防腐蝕，2002-06-20.