大型儲罐第一圈弧形壁板的工廠化施工

馬維麗　肖超

摘 要：介紹了大型儲罐第一圈弧形壁板在工廠內(nèi)施工的過程。通過制作凹凸型胎具，確保了弧形壁板的曲率和直線度；在開孔周邊加防變形筋板，防止在開口、焊接及熱處理過程中變形。第一圈壁板的工廠化施工在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短了制造工期，大幅度降低了制造成本，取得了很好的經(jīng)濟效益，對今后同類設備的制造具有一定的指導意義。

關鍵詞：大型儲罐；第一圈弧形壁板；工廠化；施工

前言

能源安全是國家經(jīng)濟安全中重要的組成部分，被稱為工業(yè)血液的石油是能源安全戰(zhàn)略的核心。因此，國家在21世紀初就規(guī)劃建設地上和地下國家石油儲備基地，而地上石油儲備建設的關鍵設備就是大型儲罐。因此原油儲罐的制造進入一個旺盛時期，大型儲罐得到了越來越為廣泛的應用。大型儲罐的一些部位預制具有了程序化、標準化、工廠化的可行性。大型儲罐第一圈壁板的工廠化施工，相對于現(xiàn)場來說，具有提升產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本的優(yōu)勢。

我單位承接了蘭州原油商業(yè)儲備庫工程17具10×104m3雙盤式浮頂油罐底圈壁板開口弧形板的制作及熱處理工程。結(jié)合該設備結(jié)構特點及技術特性要求，并根據(jù)我單位廠房條件、設備能力及現(xiàn)場狀況，組織人員進行工廠內(nèi)預制，通過合理安排各部件施工順序，順利完成第一圈弧形壁板的制造任務。

1 問題分析

該弧板材質(zhì)為08MnNiVR-SR，要求壁板的滾弧、接管配件與罐壁板的焊接不變形、罐壁板組焊后在熱處理過程中不變形。如何保證第一圈弧形壁板的各項尺寸公差要求，特別是直線度和弧度公差要求是工廠化施工的重點和難點。

2 主要工藝控制

2.1 壁板下料[1]

按照圖紙尺寸，壁板長度方向采用數(shù)控切割機切割下料。壁板寬度方向采用半自動切割機切割下料，同時切割壁板各邊坡口，并將坡口打磨修正。對于重點控制的壁板坡口，采用刨邊機進行精密機械加工。

2.2 壁板滾弧

弧形壁板用三輥滾板機滾弧，滾弧后將壁板立置在平臺上，垂直方向用直角尺檢查，其間隙不大于1mm，水平方向用弧形樣板檢查，其間隙不大于4mm為合格。

2.3 凹凸型胎具制作

為確保弧形壁板的曲率及直線度，提高加工效率和施工質(zhì)量，為施工人員創(chuàng)造最佳施工條件，使焊接作業(yè)盡量處于平焊位置，用H型鋼制作多組凹、凸型胎具。簡圖見圖1、圖2所示。

2.4 壁板劃線、開孔、坡口加工[2]

根據(jù)圖紙尺寸，對壁板劃開孔線，切割開孔處坡口。坡口切割并打磨處理，加工后的坡口表面應進行磁粉或滲透探傷，探傷標準按JB4730-2005，質(zhì)量等級I級合格。

2.5 接管、補強圈與壁板組裝焊接[3]

接管、補強圈與壁板組裝后進行焊接。其焊接質(zhì)量以及其成形是施工中必須控制的關鍵部位，也是焊接的難點。對焊接中的焊前預熱溫度、層間控制溫度、焊后后熱溫度、熱處理溫度和輸入線能量等環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行焊接工藝的要求，從而保證焊接質(zhì)量。

2.6 焊縫檢驗[4]

接管、補強圈等與壁板之間焊縫焊接時，初層焊道焊后進行100% PT檢測I級合格，接管角焊縫和補強板角焊縫在焊后24h進行100% MT檢測I級合格，合格后進行消除應力熱處理，之后再次進行滲透探傷或磁粉探傷檢測。

2.7 熱處理防變形措施

壁板上所有接管、補強圈等配件與壁板焊接完畢，進行消應力熱處理。為防止接管在開口、焊接及熱處理過程中變形，在開孔周邊加防變形筋板。首先將工字鋼按熱處理爐寬度方向放置于熱處理爐內(nèi)的耐火磚水平地面上，各工字鋼放實后調(diào)平，必要時用楔鐵墊實，兩工字鋼的距離為1000mm，然后在爐內(nèi)定位好的壁板的兩側(cè)對稱打三組槽鋼支撐。槽鋼與槽鋼、槽鋼與工字鋼之間需連續(xù)焊，焊角為6～8mm，最后將壁板立置于6000×6000×24000的熱處理爐中。

3 經(jīng)濟效益分析

與現(xiàn)場施工相比，在工廠內(nèi)進行壁板組對、熱處理等過程中能夠大大降低制造成本，具有良好的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益分析見圖3（1臺設備）。

4 結(jié)束語

工廠化施工充分利用廠房內(nèi)的桁車，無需搭設腳手架，不但降低能耗，節(jié)約成本，而且降低安全風險；利用廠房內(nèi)的數(shù)控切割及半自動切割機，坡口加工精度高且可多組設備同時施工，為縮短工期奠定基礎；充分利用熱處理爐進行熱處理，熱處理可完成單一罐體統(tǒng)一熱處理，即一罐一爐，而現(xiàn)場則需搭設熱處理設施，需用型鋼、保溫、耐火等材料和測溫器材，用電量高且占用場地；利用廠房內(nèi)平整的施工場地能夠?qū)庸艿慕M對、焊接、垂直度和直線度進行較好的控制。

參考文獻

[1]GB/T709-1988.熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差[S].

[2]GB50128-2005.立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范[S].

[3]GB50205-2005.鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[4]JB/T4730-2005.承壓設備無損檢測[S].