石油儲罐的焊接與缺陷防止措施

田豐(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)

石油儲罐的焊接與缺陷防止措施

田豐(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)

隨著社會的進(jìn)步以及市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對石油能源的需求量越來越多、應(yīng)用范圍越來越廣，這樣的背景下，石油儲運(yùn)問題受到了越來越多的關(guān)注與重視，石油儲罐施工項(xiàng)目的規(guī)模不斷擴(kuò)大、數(shù)量越來越多，給儲罐焊接技術(shù)提出了更高的要求。本篇論文中，筆者主要對石油儲罐的焊接與缺陷防止措施進(jìn)行了分析，以供參考。

石油儲罐；焊接；缺陷防止措施

石油是一種不可再生資源，在能源短缺問題越來越突出的今天，石油儲備問題受到了人們的關(guān)注與重視。石油儲罐作為一種重要的石油儲備方式，得到了廣泛應(yīng)用，石油儲罐施工工程是一個涉及到多個工種的、系統(tǒng)的工程，包括手工焊、自動焊、火焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、機(jī)械操作、管工、鉚工以及起重等工序，其中，儲罐的焊接是一道非常重要的工序，下文中，筆者主要對儲罐主體焊接進(jìn)行了分析與探討。

1 石油儲罐壁板的焊接與缺陷防止措施

1.1 環(huán)縫的焊接

在一般情況下，使用埋弧自動平焊機(jī)進(jìn)行環(huán)縫焊接，進(jìn)行焊接的過程中，幾臺焊機(jī)呈現(xiàn)出均勻分布的狀態(tài)，并沿著同一個方向進(jìn)行焊接。然而，在通常情況下，電流電壓焊道的形狀會發(fā)生高低變凸的現(xiàn)象，粗糙低低焊道變小焊接過程中會出現(xiàn)一些缺陷，同時低高焊道下垂高高焊道表面也會呈現(xiàn)出波浪狀，環(huán)縫的焊接過程中常見缺陷及其預(yù)防、治理措施主要包括：第一，第一遍焊道發(fā)生形狀不良的缺陷。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)確保焊點(diǎn)位置對正，并要提前確定好合適的電壓、電流、速度，這樣的前提下用旋鈕確定，同時在焊接開始的時候，必須迅速檢查、調(diào)正焊道[1]；第二，第一遍焊道出現(xiàn)麻坑。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)清除干凈坡口內(nèi)的銹、水分以及雜物等，并要充分加熱坡口的底部，如果該種缺陷連續(xù)發(fā)生，則必須立即停止焊接，并清理焊道；第三，中層焊道出現(xiàn)形狀不良的缺陷。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)將焊點(diǎn)位置糾正，并將焊接速度適當(dāng)加快，還要適當(dāng)調(diào)小電流；第四，T形接合處發(fā)生焊穿。為預(yù)防這一缺陷，必須在鋼板內(nèi)側(cè)位置上對T形接合處這一部位進(jìn)行嚴(yán)格的封焊處理，并在焊接的時候注意熔深稍淺些；第五，最后焊道存在夾渣。為預(yù)防這一缺陷，在對最后焊道進(jìn)行焊接的時候，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即電壓26伏、電流480安、焊接速度低于每分鐘55厘米；第六，坡口處漏焊。為預(yù)防這一缺陷，必須選擇合適的部位當(dāng)作焊點(diǎn)，如果局部坡口過寬，那就需要采取手工焊填充的手段；第七，咬邊。為預(yù)防這一缺陷，可以適當(dāng)提高焊接速度、適當(dāng)調(diào)低電壓。

1.2 縱縫的焊接

在一般情況下，使用二氧化碳?xì)怆娏⒑笝C(jī)進(jìn)行縱縫焊接，進(jìn)行焊接的過程中，焊接方向通常是由下向上的，這時由于機(jī)器的焊接范圍無法到達(dá)，一般會在底部留出300毫米不焊，手工焊焊接完成之后再進(jìn)行打磨。焊接順序一般情況下為先焊外、后焊內(nèi)，與此同時內(nèi)部焊接完成之后，應(yīng)當(dāng)打磨的和罐壁板相同。縱縫焊接過程中的常見缺陷及其預(yù)防、治理措施主要包括：第一，焊透性不良。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)稍加大焊接熔深，以將坡口中心超過為宜，稍微提高電壓，還要適當(dāng)調(diào)整坡口形狀[2]；第二，熔合不良。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)使熔深稍淺些，并適當(dāng)提高電弧電壓、認(rèn)真檢查并適當(dāng)調(diào)整焊道外觀與熔池；第三，焊透性不足。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)確保熔池底能夠到達(dá)坡口中心處，并要稍微提高電壓，還要適當(dāng)調(diào)整焊邊間隙；第四，咬邊。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低電壓，當(dāng)熔池發(fā)生偏移的時候，及時將其移至中心位置，確保坡口、襯墊銅板的溝槽相合；第五，焊道夾渣。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)確保襯墊銅板溝槽沒有傷痕，使之具有較高的光潔度；第六，根部焊道存在氣孔。為預(yù)防這一缺陷，應(yīng)用砂輪除掉坡口及其周圍存在的銹。

2 儲罐焊接變形防止措施

儲罐焊接變形，主要使用夾具控制，目的在于拘束鋼板因各種因素產(chǎn)生的局部收縮變形。這種方法雖然能夠有效減少焊接出現(xiàn)的變形，但是拘束越強(qiáng)的情況下，焊縫內(nèi)存在的殘余應(yīng)力也就相應(yīng)的會越大。使用夾具不僅要有效控制變形，還要注意控制焊縫內(nèi)的殘余應(yīng)力，不宜使其超出母材屈服極限范圍。儲罐焊接變形防止措施主要包括：第一，儲罐大角縫角變形使用支撐防止。大角縫是儲罐的關(guān)鍵受力部位，因此，大角縫的焊接頗為重要，對于大型儲罐來說，應(yīng)使用自動埋弧焊機(jī)對其內(nèi)外大角縫焊3~4遍，通常情況下，填充金屬與大角縫變形之間成正比，也就是說，填充金屬少，那么大角縫變形小，填充金屬多，那么大角縫變形大[3]。對儲罐的大角縫進(jìn)行焊接的時候，由于焊道橫向收縮，就會使大角縫出現(xiàn)角變形，這時應(yīng)讓環(huán)向邊緣板向上翹起，這樣的情況下，槽鋼焊接位于儲罐內(nèi)壁、邊緣板之間，從而可以有效防止變形。第二，底板焊縫的縱向收縮使用槽鋼防止。底板焊縫的縱向收縮，指的是與焊縫方向平行的收縮，其會造成底板的翹曲變形問題，特別是罐底的長焊縫，縱向收縮量較大，如果不使用夾具，因?yàn)楹缚p縱向收縮，焊縫兩邊的底板就會發(fā)生翹曲，進(jìn)而導(dǎo)致底板呈波浪形狀或者是底板凸起。

3 結(jié)語

綜上所述，儲罐施工過程中，儲罐的主體焊接是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，若是能夠有效控制焊接變形問題，就可以有效保障儲罐的橢圓度，從而能夠確保整個儲罐的施工質(zhì)量。

[1]耿都都,嚴(yán)春妍,納學(xué)洋,曲揚(yáng),楊順貞.LNG儲罐用9Ni鋼及其焊接性分析[J].焊管,2015,(05):5-8.

[2]趙雙生,毛繼全.鈦合金(TA2)焊接缺陷的預(yù)防與控制[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2014,(05):96-97.

[3]朱旻,杜卓.大型原油儲罐SAW橫焊位置焊接缺陷的產(chǎn)生和預(yù)防[J].石油化工設(shè)備,2011,(S2):44-46.

田豐（1984-），男 盤錦人 工程師 碩士主要從事壓力容器及大型儲罐設(shè)計(jì)工作