摘要：随着我国经济的高速发展，大型储罐的项目越来越多。安装工艺大体上分为两种：正装和倒装。但是目前倒装成套设备价格较贵，设备购置一次性投入较大，自动化焊接技术不易推广。所以大型储罐基本采用正装。
关键词：大型储罐、原理、组对、预制、焊接
随着我国经济的高速发展，大型储罐的项目越来越多。安装工艺大体上分为两种：正装和倒装。正装法是指以罐底为基准平面，罐壁板从底层第一节开始，逐块逐节向上安装，直到顶层；倒装法是指以罐底为基准平面，先安装顶圈板，然后自上而下，逐圈壁板安装、焊接、顶起，交替进行，直到底圈壁板安装完毕。但是目前倒装成套设备价格较贵，设备购置一次性投入较大，自动化焊接技术不易推广。所以大型储罐基本采用正装。
一、工艺原理
壁板的安装采用正装工艺，即从底层壁板开始逐节往上安装，安装过程中施工作业平台也随着罐体逐渐升高。壁板安装作业平台采用“三角挂架”。由于罐壁和浮顶作为两个独立的个体，在底板中幅板焊接结束并检验合格后，浮顶即可进行施工；壁板和浮顶两部位同时施工。储罐底板焊接采用埋弧自动焊；壁板横缝焊接采用埋弧自动横焊；壁板纵缝采用气电立焊；浮顶焊接采用CO2半自动气体保护焊及手工焊。罐内侧焊缝打磨采用焊道余高打磨机。
二、下料与预制
1、选择最佳下料方案
根据施工图及实际供料尺寸对底板、壁板和浮顶进行排板，选择最佳下料方案，使之既能减少废料又能满足技术要求。(1) 考虑焊缝收缩的因素，在排板时，将罐底、浮顶直径比设计直径适当放大 0.1%~0.15%。(2) 对下料顺序要合理安排。(3) 下料用基准法进行下料。(4) 下料尺寸误差要求：底板边缘板：长、宽≤±2mm，对角线≤3mm；坡口≤±2°；底板中幅板：长、宽≤±2mm，对角线≤3mm；壁板：长、宽≤±1mm，对角线≤2mm坡口≤±2°；浮顶板：长、宽≤±2mm，对角线≤3mm；(5) 滚弧要求：壁板卷板后应立置在平台上用样板检查，垂直方向用直线样板检查，其间隙不得大于2 mm，水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4 mm。弧形板经卷弧合格后应放置在胎具上，并做好标识。
2、 三角挂架的使用要求
施工前，必须对采用的挂架进行专门的受力分析，保证达到安全要求. 要对挂架安装人员进行技术交底、安全交底。 对挂架的使用要严格管理，要有专职人员检查挂架子的安装，是否按设计及计算要求进行。
三、罐体组对
1、罐底板铺设
(1) 边缘板与中幅板同时铺设，边铺设边调整间隙、错边量等。
(2) 边缘板铺设时，将底板与垫板点焊固定（只焊一侧）；为保证对口间隙，组对调整时采用限位板。
(3) 技术要求：垫板应与两侧底板贴紧，间隙不得大于1mm。中幅板采用搭接时，其搭接宽度容许偏差为±5mm。
2、罐壁板安装
(1) 每带壁板安装时，根据自动焊的焊接工艺要求，须严格保证每条立缝、横缝的间隙。
(2) 第1节壁板的安装：
① 第一层壁板的直径要适当放大（放大多少据罐的规格来定）
② 在底板上划出第一层壁板内外位置线，同时在距内位置线内侧100mm处划出组装基准线；按排板图，划出第一层壁板每一块的位置线。
③ 利用两台吊车，在同一方位向两个方向同时进行围板，吊装用平衡梁。
④ 第一层壁板直立后，利用调整拉杆调整垂直度，并临时固定，利用定位板及方楔调整安装位置，同时对壁板上平面的水平度进行调整，立缝采用夹具调整
(4) 技术要求
① 第1节壁板安装技术要求：要求壁板上口水平允许偏差，每10m不应大于3mm，相邻壁板上水平度允许偏差不应大于2mm，整个圆周上任意两点水平允许偏差不应大于6mm。壁板垂直度偏差不应大于3mm，同时只允许向外倾斜。纵缝对口间隙4-6mm，对口错边量≤1mm。
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② 第2节至顶层壁板安装偏差要求：纵缝对口间隙4-6mm，对口错边量≤1mm。环缝对口间隙0-1mm，对口错边量不应大于板厚的1/10，且不大于1.5mm 。各层壁板的垂直度允许偏差不应大于该圈壁板高度的0.3%，且不应大于7mm。
3、罐浮顶组装
(1) 浮顶的组装在临时支撑上进行。
(2) 临时支架的位置需要进行排板绘制，不宜与浮顶正式支柱冲突。
(3) 从罐底将浮舱底板四中线划到罐壁，罐壁上焊接临时挂线耳，拉十字细钢丝绳，作为控制铺板和检查基准线。
(4) 浮顶底板从中心向外分船舱铺设，铺设时，钢板搭接线应与浮舱底板设置的 细钢丝十字线平行或垂直，控制钢板铺设位置。
(5) 浮顶底板边铺设边调整，同时将底板点焊焊牢，待将浮舱内桁架、隔板等件分船舱安装后同时焊接底板焊缝，局部被桁架、隔板覆盖的焊缝，应先进行焊接，并抽真空检查，合格后，才可组焊内件。
(6) 在底板上分船舱划线，依次安装桁架、隔板、环形隔板、外边缘板等构件。
(7) 浮顶顶板的铺设方法与浮顶底板的方法相同。
四、焊接工艺
1、焊前准备
参与储罐焊接施工的手工电弧焊、埋弧焊、气电立焊及二氧化碳气体保护焊的焊工，根据采用的焊接方法、焊接材料、焊接位置及材质，必须通过培训，并按GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》焊工考核的有关规定进行考试合格后方可上岗。
2、罐底板的焊接
(1) 中幅板和边缘板分别施焊，边缘板对接采用手工焊打底，埋弧焊盖面；中幅板采用埋弧自动焊一次焊接成型。
(2) 边缘板：先焊接边缘板外侧300mm长部位的焊缝，主要是为了不影响壁板的安装；其余部分待罐底与罐壁连接的角焊缝焊接完后，再进行施焊。边缘板对接的打底宜采用焊工均匀分布、对称施焊法；收缩缝的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。
(3) 中幅板的焊接原则：采用从中心向四周的原则，先焊接短缝，再焊接大长缝，最后焊接通长缝。为了防止焊接变形，在每条焊缝焊接时都要保证在垂直焊缝的方向（横向）底板能够自由伸缩。
(4) 中幅板搭接接头三层板重叠部位，切角后采用手工焊。
3、罐壁板的焊接
(1) 自动焊焊机的布置，2台纵缝气电立焊焊机沿罐壁对称布置，4台埋弧横焊四方位均布。
(2) 底圈壁板纵缝底部300mm的纵缝采用手工焊接。经过焊接工艺改进，每带壁板立缝底端不再需要预留50~100mm的尾巴，气电立焊可以从头直接起焊。气电立焊的收弧不再需要引弧板，只需要将焊接收弧时的多余焊肉打磨掉即可。
(3) 两台气电立焊焊机沿罐壁对称布置；焊接时，应对称施焊，采用间隔一条焊接一条的施焊顺序，使罐壁焊缝收缩均匀。
4、储罐浮顶的焊接
(1) 壁板环缝的焊接
① 坡口形式：内坡口大，外坡口小；
②先焊环缝内侧焊道，外侧焊道在气刨清根及砂轮打磨后实施焊接，整个焊缝为多层多道双面焊。
③由四台埋弧横焊机沿罐壁圆周对称均布同一方向施焊。
④由于浮顶底板较薄，为减少焊接过程产生的变形，焊接前必须将环形隔板、径向隔板及外边缘板、桁架等安装完毕，并与底板点焊固定，从而对底板的焊接起到刚性固定的作用，以减少焊接变形。
⑤浮顶底板的焊接顺序与罐底板中幅板焊接相同。
参考文献
[1] SH 3046-92，石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范[S]．
[2] GBJ128-96，立式筒形钢制焊接储罐施工及验收规范[S]．
[3] 杜少华. 浅析大型储罐罐底的焊接变形机理及各种影响因素[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(9).
论文作者:梅晓山
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/3
标签：壁板论文; 底板论文; 储罐论文; 间隙论文; 挂架论文; 隔板论文; 对口论文; 《基层建设》2016年第33期论文;