大型原油儲罐幾何尺寸的控制

1、大型原油儲罐幾何尺寸的控制原油儲罐正向大型化、群罐化方向發(fā)展，而儲罐壁板變形的控制是儲罐施工中的核心部分之一， 近年來在大型儲罐的施工中，涉及到壁板變形控制的施工工藝倍受重視。下面依 據(jù)多年進(jìn)行大型原油儲罐建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，對大型儲罐壁板幾何尺寸控制的問題進(jìn)行探討。1、板結(jié)構(gòu)形式以某大型原油儲備基地的大型儲罐為例。 該儲罐由九帶壁板組成，板厚由下至上分別為32mm， 27mm，21.5mm，18.5mm, 15.0mm，12.0mm，12.0mm，12.0mm，12.0mm，其中第一至第七帶壁 板的材質(zhì)為SPV490Q,第八、九帶壁板的材質(zhì)為 Q235-A。第一帶壁板共23張，第二至第九帶壁 板

2、每帶數(shù)量為20張。2、壁板焊接方法壁板焊接先焊立縫，再焊環(huán)縫。立縫焊接前，先焊上防變形龍門板（龍門板的內(nèi)弧與罐內(nèi)徑一致），然后拆下立縫組對卡具。立幄機(jī)圖1立縫自動焊機(jī)均勻?qū)ΨQ布焊接時，先焊外部，后焊內(nèi)部，立縫下端 150mm焊縫采用手工焊，其余為自動焊，立縫焊接 上端加熄弧板。立縫自動焊機(jī)布置及行圖2熄弧板示意圖価電源1所示；熄弧板示意圖如圖2所示。環(huán)縫焊接均采用埋弧自動焊方法進(jìn)行。、環(huán)縫坡口型式為型坡口，均需要雙面焊接，焊接順序?yàn)橄群竿鈧?cè)焊縫，外側(cè)焊接完畢后，拆除罐內(nèi)側(cè)卡具， 打磨。如果清根深度達(dá)到焊縫厚度的2/3,要用手自動碳弧氣刨方法進(jìn)行清根，然后用砂輪 吉方法進(jìn)行補(bǔ)焊。清理完后，進(jìn)行內(nèi)

3、側(cè)環(huán)縫焊接。橫焊機(jī)焊接位置布置如圖3所示。圖3橫焊機(jī)焊接位置布置3、壁板組焊產(chǎn)生變形描述由于壁板預(yù)制幾何尺寸的偏差，組裝工藝的措施使用不當(dāng)，焊接工藝引起的焊接變形，自動焊 機(jī)的重力變形，以及油罐附件安裝的附加變形等都會造成壁板變形。具體的變形形式包括：罐壁局 部凹凸變形、總體垂直度超差、加強(qiáng)圈抗風(fēng)圈處的焊接收縮偏差等。4、預(yù)防罐壁凹凸變形4.1控制壁板預(yù)制幾何尺寸，吊裝用平衡梁壁板預(yù)制前應(yīng)根據(jù)立縫焊接收縮量認(rèn)真計(jì)算壁板周長及每一張壁板的下料尺寸，壁板組裝前， 必須復(fù)驗(yàn)弧度和幾何尺寸，對不符合預(yù)制要求的重新找圓，預(yù)防由于幾何尺寸偏差而引起局部變形。(1) 壁板下料后，根據(jù)質(zhì)量要求進(jìn)行檢查，并使坡

4、口形式符合要求。(2) 壁板下料，檢查合格后，在滾板機(jī)上滾弧，滾弧時應(yīng)用前后拖架，壁板滾弧完畢后，應(yīng)立置在平臺上，水平方向用弧形樣板檢查，其間隙應(yīng)不大于4mm。垂直方向上用直線樣板檢查，其間隙不得大于1mm。壁板吊裝使用專用吊裝平衡梁，如圖 4所示，避免吊裝引起壁板弧度變形。圖4吊裝平衡梁4.2調(diào)整第一帶壁板的垂直度、水平度、橢圓度第一帶壁板的垂直度、水平度、橢圓度是影響罐總體成型尺寸的關(guān)鍵因素，相對獨(dú)立又相互關(guān) 聯(lián)。壁板組裝前，先在已經(jīng)焊完對接縫的底板邊緣板上劃出底圈的組裝圓周線，并沿圓周線內(nèi)側(cè)， 每隔一定距離點(diǎn)焊定位角鋼。實(shí)際放線半徑按式1計(jì)算：RC=(R+3N/2 兀)X 1/cosar

5、ctgA (式 1)其中，RC:實(shí)際放線半徑R:圖紙?jiān)O(shè)計(jì)半徑N :罐壁板數(shù)量A :基礎(chǔ)坡度比值垂直度的調(diào)節(jié)使用加減絲；水平度的調(diào)節(jié)使用千斤頂或扁楔子；橢圓度調(diào)節(jié)主要是靠組對卡具。 垂直度焊接前調(diào)整應(yīng)盡量選擇較正偏差(使第一壁板略保持朝內(nèi)部傾斜)，以起到預(yù)防焊接變形作用， 如圖5所示。焊接完畢后，應(yīng)對垂直度、水平度、橢圓度重新測量，檢查焊接變形情況，對不符合 規(guī)范要求的予以調(diào)整。圖5第一帶壁板焊接前垂直度調(diào)整示意圖4.3壁板組對中的注意事項(xiàng)(1) 在壁板組立前，在存運(yùn)胎架上安裝好方帽，龍門板及蝴蝶板。(2) 第一帶壁板組對前，按施工圖劃線安裝組對檔板。(3) 壁板逐張組對，每張安裝2個加減絲以調(diào)

6、節(jié)壁板垂直度。安裝縱縫組對卡具及方楔，以將壁 板固定。整圈壁板全部組對后調(diào)整壁板立縫組對錯邊量、上口水平度及壁板的垂直度符合要求，并檢查1m高處任意半徑的偏差不超過土 32mm。相鄰兩壁板上口水平的允許偏差，不應(yīng)大于 2mm, 在整個圓周上任意兩點(diǎn)水平的允許偏差，不應(yīng)大于 6mm。壁板的垂直允許偏差，不大于 3mm?？v 向焊縫的錯邊量，不大于1mm。4.4控制抗風(fēng)圈加強(qiáng)圈包邊角鋼內(nèi)側(cè)的圓度，以控制罐壁圓度。加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈、包邊角鋼在預(yù)制過程中應(yīng)嚴(yán)格檢查其內(nèi)側(cè)圓度，由于內(nèi)側(cè)圓度是影響罐壁橢 圓度的關(guān)鍵因素，無論是加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈單件預(yù)制還是三接一加長預(yù)制，都使用弧形樣板檢查，其 檢查標(biāo)準(zhǔn)不低于罐壁

7、板預(yù)制檢查偏差。由于罐壁板焊接變形組裝變形等因素，罐壁外側(cè)與加強(qiáng)圈、 抗風(fēng)圈、包邊角鋼的間隙是不均勻的，加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈、包邊角鋼安裝過程中，不得修改其自身內(nèi) 側(cè)圓度以滿足與罐壁板的間隙要求。 加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈與罐壁板之間的合理的焊接方法和焊接程序是減少焊接變形的重要因素。加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈焊后變形情況如圖6所示。加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈、包邊角鋼焊接采用焊工均勻布置分段焊接的方法。圖6加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈焊后變形情況4.5壁板厚度在12mm及12mm以下焊接使.壁板本身的剛度較差，焊接變形不易控儲罐施工至第六帶壁板后，壁板厚度為 12m m，由于2m。制加之自動立焊機(jī)及橫焊機(jī)焊機(jī)自身重量較大，為增加其剛性，以減少壁

8、板變形，在立縫焊接前, 壁板垂直度調(diào)整后，在離立縫lm處安裝長背杠，長背杠長度為5、防丁字焊縫錯邊變形儲罐施工常出現(xiàn)丁字焊縫處錯邊較大，影響到罐體的施工質(zhì)量。為防止這種現(xiàn)象，應(yīng)認(rèn)真計(jì)算 壁板周長及立縫焊接收縮量?？v縫焊接時根據(jù)板厚不同，采取防變形措施。立縫采用防變形板固定， 防變形板的安裝間距為500m m,點(diǎn)固防變形板的焊條與罐壁材質(zhì)相匹配。縱縫焊接后應(yīng)用弧形樣 板檢查焊縫處的間隙，對大于規(guī)范要求的，進(jìn)行找圓處理。組對壁板環(huán)縫應(yīng)使內(nèi)壁平齊，并均勻分 段點(diǎn)焊組對。6、防止大腳焊縫角變形及邊緣板波浪變形防止罐壁板與底板發(fā)生角變形的具體措施，內(nèi)側(cè)采用 F支撐，安裝間距約2。5m,外側(cè)手工焊 接，防邊緣板局部波浪變形使用防變形鋼板，安裝間距0. 5m。打底焊接工藝采用焊工均勻分部，分段退焊、跳焊等焊接方法。大角焊縫焊接前安裝防變形卡具如圖7所示。焊縫內(nèi)外側(cè)手工打底，用角焊自動焊機(jī)（LT 7）焊接內(nèi)外蓋面焊縫，同時外部附加鋼板，作為焊機(jī)運(yùn)行的軌道。其焊接順 序?yàn)椋簝?nèi)外側(cè)第一道手工打底一外側(cè)自動焊一拆內(nèi)側(cè)固定塊及方楔子一內(nèi)側(cè)自動焊。圖 7 防變形卡具安裝雖然大型油罐壁板變形很常見， 但是只要控制焊接過程中各工序質(zhì)量