淺談硝酸儲罐施工監(jiān)理過程控制要點

何建勇

（上海化工工程監(jiān)理有限公司， 上?！?00025）

淺談硝酸儲罐施工監(jiān)理過程控制要點

何建勇

（上?；すこ瘫O(jiān)理有限公司， 上海200025）

摘要：結合1.2萬m3硝酸儲罐項目的施工監(jiān)理，介紹了大型硝酸儲罐制作階段的質(zhì)量監(jiān)控重點和采取的有效措施，保證了儲罐的施工質(zhì)量，為304L鋼板今后更好地用于硝酸儲罐積累了經(jīng)驗。

關鍵詞：儲罐；材料；變形；工藝；監(jiān)理控制

1　工程特點、難點分析及監(jiān)理工作重點

1.2 萬 m3的硝酸罐在國內(nèi)已屬較大的硝酸儲罐。考慮到正式投用后罐內(nèi)要長期浸泡硝酸液體，一旦泄漏需借助同噸位船舶駁運，費用高影響大，因此罐體焊接質(zhì)量是重中之重。

硝酸具有明顯的氧化性和腐蝕性，與絕大多數(shù)金屬都發(fā)生化學反應?？赡苁共牧袭a(chǎn)生晶間腐蝕破壞，直接影響儲罐的運行壽命。因此，防止儲罐焊接晶間腐蝕破壞及控制好焊接變形是監(jiān)理控制的重點和難點。

本工程中儲罐施工周期為 70 d，制作單位必須克服雨天及施工人員無硝酸罐制作經(jīng)驗等不利因素，必須在有限的時間空間內(nèi)加快節(jié)奏，形成對安全、質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)。

2　工程概況

某公司硝酸儲運項目是某公司某項目的配套設施。本工程主要是制作一臺 12 710 m3儲罐，儲存介質(zhì)為的 68% 的硝酸。罐體材質(zhì)為 022Cr19Ni10，最小壁厚 8 mm，最大壁厚34 mm。直徑φ34 m，罐體高度 14 m，整罐空重達到 347 t。

工程實施結果：硝酸儲罐運行至今運行正常。

3　監(jiān)理監(jiān)控要點

(1)針對硝酸儲罐制作主要特點、難點，建立如下監(jiān)理對策：對各項施工方案進行嚴格審查并監(jiān)督實施，對特殊、重要部位應有保證質(zhì)量、安全的專項方案，確保整個施工過程安全、工程質(zhì)量符合設計及規(guī)范要求；熟悉圖紙確定監(jiān)理工作程序，制定質(zhì)量控制點，確保施工檢查同步進行；硝酸儲罐制作屬重大危險源施工，要有專家評審方案。

(2)針對硝酸的腐蝕性和氧化性，應嚴格控制進場材料，按設計要求，對進場材料除質(zhì)保書中必須有晶間腐蝕試驗合格項次外，所有試樣嚴格按設計要求做，試驗達到合格標準，焊接工藝評定必須覆蓋所有壁厚板材。

(3)針對硝酸儲罐施工監(jiān)理對策。焊工在進行儲罐焊接前需現(xiàn)場考試合格，且同一名焊工 3 次拍片不合格清除出場，現(xiàn)場持證焊工必須經(jīng) 300×150 試板單面焊雙面成型考核合格；施焊前按 NB/T47014—2011 的要求進行焊接工藝評定，焊接接頭做晶間腐蝕試驗，評定和試驗合格后，方可實施儲罐焊接；現(xiàn)場配備經(jīng)驗豐富的專業(yè)監(jiān)理工程師進行全程控制；進場 304L 鋼板達到設計要求的晶間腐蝕的合格標準；加強對焊條庫檢查，焊條的烘焙溫度必須達到說明書要求；控制底板的焊接次序及焊接變形。罐壁板及底板的坡口打磨質(zhì)量及組對間隙。環(huán)縫及縱縫的打底焊清根質(zhì)量，底板抽真空試驗及儲罐正負壓試驗等；加強底板的成品保護及安全監(jiān)控，儲罐內(nèi)部電線要架空，有專人負責電動葫蘆的提升，專職電工每天加強對儲罐內(nèi)臨電的巡視檢查，并做好記錄。

升罐前加強對焊縫表面和內(nèi)部酸洗鈍化處理的觀感質(zhì)量檢查。

(4)針對 304L 超低碳不銹鋼焊接的控制要點。嚴格控制母材、焊材質(zhì)量，確保所用材料焊接性能匹配。為確保 304L鋼板軋圓弧時與碳離子隔離，卷板機采用不銹鋼板包裹，施工過程中控制與碳離子的接觸；控制好焊縫晶的間腐蝕，焊接時采用小電流，快速焊，降低焊接線能量，縮短奧氏體不銹鋼在敏化區(qū)域(450 ℃～850 ℃)的停留時間。

4　現(xiàn)場施工監(jiān)理控制要點

4.1材料的控制要求

(1)304L 板材進場的同時，將同樣材料送第三方檢測單位進行光譜分析、晶間腐蝕試驗。

(2)按設計要求重點檢查所有進場 304L 板材，必須提供化學分析、機械性能、晶間腐蝕試驗報告。

(3)檢查、驗證焊接材料的符合性。根據(jù)設計要求，不銹鋼之間焊接選用 E316L-16(A002)焊條。為保證焊接材料用于母材的正確性，厚板到場后采用同樣的焊接工藝焊接，取焊縫處試樣進行晶間腐蝕試驗，評定和試驗合格后用于儲槽焊接。

(4)現(xiàn)場實施的焊接工藝評定必須覆蓋所有用于儲罐的板材。按設計要求，試樣送材料研究所檢測中心，除按常規(guī)測試材料拉伸、冷彎等力學性能外，另再加二個試樣按設計要求進行晶間腐試驗，評定和試驗合格后允許作為儲罐的焊接板材。

4.2網(wǎng)殼的控制要求

(1)本儲罐網(wǎng)殼由專業(yè)廠家預制后送現(xiàn)場安裝，為保證質(zhì)量，監(jiān)理與業(yè)主去廠家檢查網(wǎng)殼預制質(zhì)量。對“H”鋼焊縫成型差的桿件要求補焊，對劃傷嚴重的部分要求打磨處理，確保進場材料的質(zhì)量。

(2)監(jiān)理加強巡檢力度，對最外層網(wǎng)殼與錐形邊環(huán)梁間隙超差處，要求施工方采取措施，復位點焊后再焊接，確保焊透。

(3)重點控制罐頂蒙皮板的局部凹凸度，用弦長 2 m 的樣板復測，其間隙均不大于 15 mm，符合規(guī)范要求。轂形節(jié)點連接螺栓經(jīng)查無漏擰緊現(xiàn)象，且螺桿露出螺帽未少于一個絲扣。

(4)直觀檢查：網(wǎng)殼曲面成型平滑，無明顯凹凸處。

4.3罐底板的控制要求

(1)合理的組對和焊接順序，按施工方案采用分段退焊法減少拘束應力和焊接變形。在底板的焊接過程中，專業(yè)監(jiān)理工程師始終遵循先焊短焊縫、后焊中長焊縫、最后焊接長焊縫、預留收縮縫、待罐底大角焊縫焊接完畢再進行收縮縫的焊接原則。

(2)考慮到硝酸對 304L 儲罐的腐蝕性，底板焊縫質(zhì)量和平整度是重中之重。要求嚴格按焊接工藝評定要求進行，責任落實到人，對焊接順序進行編號，加強焊縫質(zhì)量的追溯性。

(3)對硝酸儲罐的底板拼裝焊接加強檢查，嚴控邊緣板外端 300 mm 處探傷評片等級，底板焊接時現(xiàn)場焊工均配備焊條保溫桶。經(jīng)現(xiàn)場檢查焊縫外觀成型較好，焊接順序合理，底板局部凹凸變形控制在總變形長度的 2%，且不超過 50 mm規(guī)范允許范圍以內(nèi)。

(4)底板搭接三層鋼板重疊的“T”型焊縫沿三個方向200 mm 范圍內(nèi)進行滲透檢查，在盛水試驗前、后分別進行53 kPa 底板焊縫真空箱法嚴密性試驗，監(jiān)理全程旁站。

(5)按設計要求底板真空檢漏分二次進行，底板與邊緣板三層鋼板搭接處是檢漏的重點部位，第一次底板真空檢漏有三個漏點，經(jīng)打磨補焊后重新真空檢漏合格。在充水試驗合格后，采用同樣的方法進行復驗，無漏點。

4.4罐壁板的控制要求

(1)本硝酸儲罐壁板厚度至上而下為 8 mm～34 mm，要求施工單位根據(jù)進場的鋼板規(guī)格尺寸列出排版圖，按排版圖下料。滾軋后的壁板放置在專用的弧形托架上，各壁板之間用木方墊好。

(2)監(jiān)理工程師重點檢查不同厚度壁板的坡口形式是否與設計相符，罐壁對接預留間隙及錯邊量是否與規(guī)范相符。用內(nèi)、外圓弧形樣板檢查圓度、局部凹凸變形。用直尺檢查板的直線度。

(3)根據(jù)設計和規(guī)范要求，每種板厚環(huán)焊縫每 60 m 進行射線檢測(最初 3 m 焊縫任意取 300 mm 射線檢測)，≥10 mm壁板 T 字縫進行 25% 射線檢測。直焊縫＞25 mm 進行 100%射線檢測，＜25 mm 每 30 m 進行射線檢測，拍片符合 JB/T 4730.5—2005《承壓設備無損檢測第 5 部分滲透檢測》規(guī)定的Ⅲ(Ⅱ)級為合格。

(4)底圈壁板和邊緣板角焊縫焊完后，在盛水試驗前、后分別進行滲透試驗。

(5)嚴格控制錯邊量。上下壁板不允許強行組對，監(jiān)理重點控制儲罐環(huán)縫預留間隙，減少清根打磨工作量，保證壁板焊透。

(6)加強對焊縫的焊瘤、咬肉、飛濺，凹坑等焊接缺陷及焊縫酸洗質(zhì)量的檢查，督促施工方在升罐前對上述缺陷處理干凈，保持罐體焊縫表面及內(nèi)部的清潔度，經(jīng)三方檢查合格后方能升罐。

4.5充水試驗的控制要求

(1)本設備按 SH 3046—1992《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設計規(guī)范》和 GB 50128—2005《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范》進行制造、試驗和驗收。

(2)硝酸儲罐進水從當天 14：00 至第二天 10：00 高度約為 2.2 m，20h 進水約 2 000 m3，至第五天儲罐進水至高度13 m，進行正(2 000 Pa)負(-500 Pa)試驗。經(jīng)現(xiàn)場檢查儲罐未發(fā)現(xiàn)滲漏點，無明顯變形，試壓合格。硝酸罐盛水試驗，罐體 48 h 累計沉降 18 mm，符合規(guī)范要求。

(3)盛水試驗合格后將水漬清除干凈，內(nèi)表面進行酸洗鈍化處理。經(jīng)監(jiān)理現(xiàn)場旁站，所形成鈍化膜采用藍點法檢查，無藍點。

5　結　語

硝酸儲罐共拍片 300 張，返片 21 張，一次合格率 93%，底板二次抽真空 53 kPa 發(fā)現(xiàn)漏點 3 處，經(jīng)焊接修補重做真空后合格，罐體正壓(2 000 Pa)負壓(-500 Pa)試驗合格。完成儲罐盛水試驗，罐體基礎沉降在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。綜上所述，現(xiàn)場監(jiān)理工程師一定要有敬業(yè)精神和認真負責的態(tài)度，努力學習專業(yè)技術，不斷提高業(yè)務能力和監(jiān)理水平。只有這樣才能在施工中真正起到監(jiān)理的作用，使儲罐施工質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。

中圖分類號：TU712

文獻標識碼：B

文章編號：1007-4104(2014)08-0069-03

收稿日期：2014-06-11

通信地址：上海市徐家匯路558弄1號3F 上?；すこ瘫O(jiān)理有限公司。