石油储罐的焊接与缺陷防止措施

石油储罐的焊接与缺陷防止措施

赵志刚

新疆油建公司西部工程事业部施工处新疆克拉玛依834000

摘要：石油是一种不可再生资源，在能源短缺问题越来越突出的今天，石油储备问题受到了人们的关注与重视。石油储罐作为一种重要的石油储备方式，得到了广泛应用，石油储罐施工工程是一个涉及到多个工种的、系统的工程，包括手工焊、自动焊、火焊、二氧化碳气体保护焊、机械操作、管工、铆工以及起重等工序，其中，储罐的焊接是一道非常重要的工序，下文中，笔者主要对储罐主体焊接进行了分析与探讨。

关键词：石油储罐；焊接；缺陷防止措施

1导言

在能源变的越来越重要的今天，石油作为不可再生资源，已经引起了人类的高度重视，因此，石油储备显得尤重要。石油储罐作为石油储备的一种重要的方式，已经普遍应用，在工业发展迅猛的当今社会，发挥着重要的作用。石油储罐的施工是一项庞大的工程，涉及到多个工种同时施工，其中包括自动焊、手工焊、CO2气体保护焊、铆工、管工、起重、机械操作、火焊等等，而焊接是其中很重要的一道工序，需引起施工人员的高度重视。

2合理的石油储罐焊接工艺

2.1储罐底部的焊接

为防止罐底大角焊缝内外侧焊接时产生的焊接变形，焊接前必须在内外侧采用卡具或背杠进行刚性固定，加固支撑的间距不得大于1米，并且不妨碍焊接过程的施工，该支撑必须在罐底所有焊缝焊完后方可拆除。减少罐底部的变形直接关系着储罐制作安装的成败，一旦石油储罐的罐底发生变形，那么储罐的承载力和稳定性就大大下降了，所以要保证灌底的平整度，对整个储罐的稳定性至关重要。

2.2边缘板焊接

进行施焊时应焊接先对靠外边缘3厘米部位，要先焊罐内然后再焊罐外。余下的边缘板对接焊缝要等罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后在进行焊接，在边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，焊接过程中焊工要分布均匀并采用对称施焊的方法。

2.3罐壁的焊接

焊接罐壁时应从纵向焊缝焊起，然后再焊环形焊缝。注意施焊时要按同一个方向焊接。如果纵焊缝采用气电立焊时，自下向上焊接，对接环焊缝采用埋弧自动焊时，焊机一定要分布均匀，并且施焊时往同一个方向。使热量分部均匀，防止产生应力造成裂纹。

2.4固定顶板的焊接

固定顶板的焊接应采用先焊内后焊外的焊法。径向的长焊缝采用隔缝对称施焊法，并由中心向外分段退焊。在进行顶板与包边角钢焊接过程中，同样的焊工要对称分布且十分均匀，进行分段退焊。在焊接过程中，如果能够合理控制焊接的速度，就能保证冷却时间相对一致，使得焊缝受热均匀，使金属板部分温差变小，降低了变形的机率。

3石油储罐的焊接与缺陷防止措施

3.1环缝的焊接

在一般情况下，使用埋弧自动平焊机进行环缝焊接，进行焊接的过程中，几台焊机呈现出均匀分布的状态，并沿着同一个方向进行焊接。然而，在通常情况下，电流电压焊道的形状会发生高低变凸的现象，粗糙低低焊道变小焊接过程中会出现一些缺陷，同时低高焊道下垂高高焊道表面也会呈现出波浪状，环缝的焊接过程中常见缺陷及其预防、治理措施主要包括：

3.1.1第一遍焊道发生形状不良的缺陷。为预防这一缺陷，应确保焊点位置对正，并要提前确定好合适的电压、电流、速度，这样的前提下用旋钮确定，同时在焊接开始的时候，必须迅速检查、调正焊道。

3.1.2第一遍焊道出现麻坑。为预防这一缺陷，应清除干净坡口内的锈、水分以及杂物等，并要充分加热坡口的底部，如果该种缺陷连续发生，则必须立即停止焊接，并清理焊道。

3.1.3中层焊道出现形状不良的缺陷。为预防这一缺陷，应将焊点位置纠正，并将焊接速度适当加快，还要适当调小电流。

3.1.4T形接合处发生焊穿。为预防这一缺陷，必须在钢板内侧位置上对T形接合处这一部位进行严格的封焊处理，并在焊接的时候注意熔深稍浅些。

3.1.5最后焊道存在夹渣。为预防这一缺陷，在对最后焊道进行焊接的时候，必须严格执行相关标准的要求，即电压26伏、电流480安、焊接速度低于每分钟55厘米。

3.1.6坡口处漏焊。为预防这一缺陷，必须选择合适的部位当作焊点，如果局部坡口过宽，那就需要采取手工焊填充的手段。

3.1.7咬边。为预防这一缺陷，可以适当提高焊接速度、适当调低电压。

3.2纵缝的焊接

在一般情况下，使用二氧化碳气电立焊机进行纵缝焊接，进行焊接的过程中，焊接方向通常是由下向上的，这时由于机器的焊接范围无法到达，一般会在底部留出300毫米不焊，手工焊焊接完成之后再进行打磨。焊接顺序一般情况下为先焊外、后焊内，与此同时内部焊接完成之后，应当打磨的和罐壁板相同。纵缝焊接过程中的常见缺陷及其预防、治理措施主要包括：

3.2.1焊透性不良。为预防这一缺陷，应稍加大焊接熔深，以将坡口中心超过为宜，稍微提高电压，还要适当调整坡口形状。

3.2.2熔合不良。为预防这一缺陷，应使熔深稍浅些，并适当提高电弧电压、认真检查并适当调整焊道外观与熔池。

3.2.3焊透性不足。为预防这一缺陷，应确保熔池底能够到达坡口中心处，并要稍微提高电压，还要适当调整焊边间隙。

3.2.4咬边。为预防这一缺陷，应适当调低电压，当熔池发生偏移的时候，及时将其移至中心位置，确保坡口、衬垫铜板的沟槽相合。

3.2.5焊道夹渣。为预防这一缺陷，应确保衬垫铜板沟槽没有伤痕，使之具有较高的光洁度。

3.2.6根部焊道存在气孔。为预防这一缺陷，应用砂轮除掉坡口及其周围存在的锈。

3.3防止储罐焊接变形

使用夹具控制的变形，主要是储罐的焊接变形。使用夹具的目的是拘束钢板的局部收缩变形。拘束虽然可以减少焊接变形，但拘束越强，焊缝内的残余应力就越大。我们使用夹具既要把变形控制在许可范围内，又要防止焊缝内残余应力超过母材的屈服极限。

3.3.1用反变形夹具控制焊接变形为了抵消焊接变形，焊前现将钢板与焊接变形相反的方向进行人为地变形，这种方法叫做反变形法。

3.3.2使用槽钢防底板焊缝的纵向收缩焊缝的纵向收缩是平行于焊缝方向上的收缩。纵向收缩会引起板的翘曲变形。尤其是在焊接罐底的长焊缝时，会产生较大的纵向收缩量，若不使用夹具，焊缝两边的底板会由于焊缝的纵向收缩产生翘曲而导致底板凸起或呈波浪形状。

3.3.3用支撑防止大角缝的角变形储罐的大角缝是受力的关键部位，所以它的焊接尤为重要。大型储罐的内外大角缝，用自动埋弧焊要焊3～4遍。填充金属越多，大角缝变形大。以十万m3储罐为例，在焊接内大角缝时，用槽钢作支撑。在焊接储罐内大角缝时，由于焊道的横向收缩产生角变形，环向边缘板要向上翘起。槽钢焊接在边缘板与储罐内壁间，能很好的防止变形。

3.3.4使用夹具控制壁板的变形焊接壁板立缝时会产生纵向收缩变形。为了防止这种变形，在焊接立缝前，在壁板内壁立缝上可焊接龙门板和安装对口卡。龙门板和对口卡一同使用，的主要作用是调整焊缝间隙，但它也可起到防止壁板变形的作用。由于立缝的纵向收缩，壁板会向罐内凹进，但这时有龙门板和对口卡的约束，可阻止壁板的变形，因此它们也起到了反止焊缝纵向收缩变形的作用。

4结束语

综上所述，储罐施工过程中，储罐的主体焊接是一个至关重要的环节，若是能够有效控制焊接变形问题，就可以有效保障储罐的椭圆度，从而能够确保整个储罐的施工质量。

参考文献

[1]孙兴钢.石油储罐建设中常见技术问题分析[J].化工管理,2015,04:209+223.

[2]陈树健.储罐底板焊接变形控制[J].化工管理,2015,16:139-140.

[3]吴鹏.石油储罐焊接工艺研究[J].中国石油和化工标准与质量,2015,15:108+228.

[4]付强.对石油储罐在焊接中需要注意几个方面的探讨[J].企业导报,2015,03:286.

[5]王玉福,许惠良,郑敬党.石油储罐罐底施工焊接工艺探讨[J].中国科技信息,2015,08:156+164.