20000m 3甲醇储罐现场安装与焊接

曹 专

中国化学工程第十六建设有限公司 湖北宜昌 443000

20000m3甲醇储罐现场安装与焊接

曹 专

中国化学工程第十六建设有限公司 湖北宜昌 443000

通过对20000m3立式钢制圆筒形拱顶储罐（内浮顶拱顶储罐）在现场制作、安装及焊接过程进行分析，结合液压顶升设备在工程中的应用，制定了大型立式钢制储罐的施工工艺及焊接要求，并在工程中成功进行了应用。所有焊接均采用手工电弧焊，在焊接的过程中，壁板、中幅板通过采用分段退焊，边缘板通过采用隔缝对焊的方法，严格控制了焊接过程中出现局部变形的现象，保证了大型储罐现场的焊接质量。

拱顶储罐 安装 焊接

大型立式钢制储罐是石化行业非常重要的储运设备，越来越多地应用于石油化工、煤化工生产过程中产品的储运。预制、组对、焊接是储罐施工过程中主要的施工工序，对储罐的施工质量具有决定性意义。储罐的类型有很多，但在各类化工企业的建设中，主要应用的是立式钢制圆筒形拱顶储罐和浮顶储罐。本文以伊东集团内蒙古东华能源有限责任公司120万t/a甲醇项目中20000m3立式钢制圆筒形拱顶储罐（内浮顶拱顶储罐）为例，谈一下大型立式钢制储罐现场安装要点及焊接方法。

1 拱顶储罐的结构及安装

20000 m3立式钢制圆筒形拱顶储罐（内浮顶拱顶储罐）按照容积分，属于大型立式钢制圆筒形储罐；主要受压元件的材料为Q345R和Q235B，材质厚度最小的为δ=8mm，最厚的为δ=20mm；单台储罐全容为24233m3、直径为42.17m（外径）、高度为23.248m；整个储罐由罐底、罐壁和罐顶及附件等部分构成。

1.1 拱顶储罐的结构

1.1.1 罐底

储罐底部主要由边缘板和中幅板组成。中幅板的材质为Q235-B，厚度为8mm，中幅板之间采用搭接的形式焊接；边缘板的材质为Q345R，厚度为12mm，边缘板之间采用对接的形式焊接，边缘板对接缝下采用60*6的扁铁作为垫板；中幅板与边缘板之间也采用搭接的形式焊接。依据储罐的设计要求，边缘板确定为弓形板（见图1）。

1.1.2 罐壁

依据设计要求，本储罐的罐壁共有十带板组成，底层第一带到第五带壁板的材质为Q345R，厚度为δ=20mm到δ=12mm；第六到第十带壁板的材质为Q235-B，厚度均为δ=10mm。罐壁板间主要采用的是对接焊缝形式，第一带壁板底部与罐底板间采用角接焊缝形式，双面连续焊接。

1.1.3 罐顶

罐顶由网壳与蒙皮组成。整个储罐的拱形罐顶骨架全部由网壳杆件现场组装完成，然后再在网壳上安装厚度为5m的扇形蒙皮板，各扇形蒙皮板之间采用搭接焊缝焊接。

1.2 拱顶储罐的安装

大型立式储罐主体安装方法有正装法和倒装法两种。正装法是指以罐底为基准平面，罐壁板从底层第一带开始，逐块逐带向上安装。倒装法是指以罐底为基准平面，先安装顶圈壁板和罐顶，然后自上而下，逐圈壁板组装焊接与顶起，交替进行，直到底圈壁板安装完毕。

拱顶储罐安装国内普遍采用倒装法。在实际应用过程中，倒装法有中心柱提升、空气顶升、手动倒链起升、电动倒链群起升、液压提升等多种倒装法。在以往的施工过程中采用较多的是中心柱提升和手动倒链起升。近年来，随着各种新的施工工艺不断应用和推广，液压提升倒装法正在逐步使用，极大地加快了工程的整体施工进度。本次储罐的安装采用液压顶升法进行施工。

1.2.1 拱顶储罐的安装工序

材料计划→施工方案及技术交底→绘制排版图及下料→预制成型→运至安装现场→基础验收→罐底板防腐→罐底中幅板与边缘板的铺设→罐底边缘板和中幅板分别焊接及焊缝检测→顶层第一带壁板组焊及焊缝检测→液压提升装置安装→提升顶层第一带壁板和组焊第二带壁板及焊缝检测→罐顶及顶部附件安装→提升第一、二带壁板和罐顶→安装第三带至最后一带壁板及各层壁板焊缝检测→拆除液压提升装置→焊接大角缝→焊接弓形边缘板和中幅板之间的龟甲缝→无损检测→盘梯及接管等附件安装→充水试验→竣工验收及交工。

1.2.2 拱顶储罐安装前的准备

（1）储罐制作选用的材料(钢板、钢管及其它型钢)、附件、设备等必须具有相应的合格证明书并符合国家现行标准的规定，钢板和附件上应有清晰的产品标识，表面不得有凹坑、麻点等缺陷。钢板表面局部减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，不应大于相应钢板标准允许负偏差值。当无质量证明书或对质量证明书有疑问时，应进行复验，合格后方可使用。

（2）在正式施工前，技术人员必须编制好相应施工方案，并向施工班组做好技术交底。根据施工图和施工规范绘制壁板、底板排板图和排料图，在排板图中给每块壁板编号。排板图包括：罐体直径、各层壁板尺寸、每块壁板编号、罐体附件安装位置、槽钢圈、角钢圈的组装对接接头位置、边缘板的对接接头位置等。

1.2.3 拱顶储罐的预制

储罐在预制前要根据图纸半径制作弦长不小于2m的弧形样板，弧形样板应使用镀锌铁皮制作；每次用完后应注意保管，防止变形；钢板下料采用火焰半自动切割机切割，钢板边缘加工面应平滑,不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷；火焰切割坡口产生的表面氧化层，应打磨干净。

1.2.3.1 底板预制

底板预制应符合以下规定：

（1）罐底排板，其边缘板外径按设计直径放大0.1%，在实际操作中，中幅板直径放大0.2%，在焊接中幅板与边缘板间的收缩缝前将幅板余量切除；

（2）边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm；非弓形边缘板不得小于700mm；

（3）中幅板的宽度不得小于 1000mm，长度不得小于2000mm；

（4）底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于300mm；（5）罐底板应平整，局部凹凸度用直线样板检查，其间隙不应大于5mm；

（6）中幅板的尺寸偏差：长度偏差：±1.5mm；宽度偏差：±1mm；对角线偏差：≤2mm；直线度偏差：≤2mm；

（7）弓形边缘板的尺寸偏差：长度允差±2mm；宽度允差±2mm；对角两对角线之差≤3mm；

底板排版图(如图2)。

1.2.3.2 壁板排版

壁板排板应符合以下规定：

（1）各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，并且不得小于300mm；

（2）底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离，不得小于300mm；

（3）罐壁开孔或接管补强板外缘与罐壁纵环焊缝之间的距离应大于焊角尺寸的8倍且不得小于250mm，罐顶过渡板的对接焊缝与罐壁板的对接焊缝之间距离不得小于300mm；

（4）壁板上连接件的垫板周边焊缝与壁板纵焊缝或接管补强圈的边缘角焊缝之间的距离，不应小于150 mm，与罐壁环缝之间的距离不应小于75 mm，如不可避免与罐壁焊缝交叉时，被覆盖焊缝应磨平并进行射线或超声波检测，垫板角焊缝在罐壁对接焊缝两侧边缘最少20mm不焊。

壁板排版图(见图3)。

1.2.3.3 壁板下料

壁板采用半自动切割机进行放线切割下料，壁板预制不留调整板，一次下净料，预制一圈壁板的累计误差等于零，这样预制，有利于保证罐体整体几何尺寸，采用这种方法，要求预制精度高。壁板尺寸允许偏差应符合(表1、图4)。

表1 壁板尺寸允许偏差（板长AB=9.5m）

壁板坡口型式及尺寸要符合图样的要求；罐壁板尺寸允许偏差应符合设计技术文件规定；本次施工过程中，壁板纵、环缝坡口加工应满足（图5）要求。

1.2.3.4 壁板卷制

壁板滚圆前，在滚床上放入压头板将壁板两端进行预弯曲，在卷制的过程中，要及时控制好卷板机卷制弧度，使用事先预制好的弧形样板随时抽查壁板弧度（见图6）。

为避免成型后的壁板在搬运过程中发生变形，应将壁板半成品堆放在专用胎具上，胎具采用[20槽钢制作（见图7）。

1.2.4 拱顶储罐的安装

1.2.4.1 底板安装

（1）对储罐基础进行复查，按平面图的方位，在基础上放出十字线、安装轴线及标高线，弓形边缘板按每条焊缝4mm的收缩量进行放大（直径放大约0.1%），中幅板直径放大0.2%，并注意在储罐安装过程中不得损坏基础。

（2）底板的下表面进行喷河砂除锈（除锈质量等级应达到Sa2.5），经甲方、监理共检合格后立即涂刷第一道环氧底漆，应注意每块板的边缘 50mm的范围内不刷，待漆层表面实干后涂刷第二道环氧底漆，待第二层底漆的漆层实干后，应立即涂刷第一层、第二层丙烯酸聚氨酯面漆，直到漆层实干后经三方共检合格，再填写隐蔽记录并经甲方、监理方签字认可后方可用于底板的铺设。

（3）按排版图在罐底中心板上划出十字线，十字线与罐基础中心线重合，在储罐中心板的中心打上样冲眼，并作出明显的标记。

（4）按排版图由罐底中心板向两端逐块铺设中间一行中幅板，从中间一行开始，向两侧逐行铺设中幅板，每行中幅板应由两侧依次铺设。铺设过程中应先铺设中幅板，后铺设边缘板。中幅板应搭接在边缘板的上面，搭接宽度为60mm，中幅板之间的搭接宽度为40mm,底板的搭接宽度允许偏差为±5mm。

（5）搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角。切角长度应为搭接长度的2倍，其宽度应为搭接长度的2/3。

1.2.4.2 拱顶安装

该储罐罐顶分两部分，一部分是钢网壳，为定型产品，即大型三角型储罐顶盖网壳，成套购买安装，不需焊接；一部分是钢制蒙皮加肋焊接拱顶，拱顶支于罐壁顶槽钢支座上，支座钢板安装在顶层壁板上缘。

网壳安装在顶圈壁板安装完成并报验合格后进行，安装流程（见图 8）。

（1）网壳杆件的组装应由下而上对称进行，局部超前不得多于一圈，当支座节点及周边杆件全部安装完，可将支座螺栓固定紧，但支座节点板与边梁暂不焊接，便于组装过程中进行调整。

（2）杆件组装过程中严禁使用气焊烘烤、重锤击打等手段；局部不易安装时，应用调整周围节点高差的方法进行调整；杆件组装四至五圈时，曲面已基本成型，底座也自动找圆，此时应将支座节点板与边梁焊死。

（3）全部组对完毕之后应对球面曲率有明显误差的节点进行调整，直到肉眼观察球面曲率平滑为止，将节点螺栓拧紧；组对后网壳支座任意点直径允许偏差为±D/1000（D为网壳底面的直径）。

（4）安装蒙皮板时，应从罐顶板中心向外铺设，蒙皮板之间采用搭接的形式焊接，任意相邻焊缝间距不得小于200mm，蒙皮板外表面的搭接缝要连续焊接。内表面与杆件不得焊接，蒙皮板与圈梁连接的边缘处，焊缝高度不得超过蒙皮板厚度的3/4。

1.2.4.3 壁板安装

20000 m3立式钢制拱顶储罐壁板安装时采用液压提升倒装法施工。

液压提升倒装法施工原理：在储罐底板及顶层壁板安装完毕之后，再安装液压提升装置；在安装顶升装置的同时，要在壁板内壁安装胀圈，用于罐体提升。

液压提升倒装法施工采用的是半自动监控液压顶升装置，系统有电机、泵、电磁换向阀、液控单向阀、节流截止阀、油箱、油管、松卡式千斤顶及相关部件组成。提升架与松卡式千斤顶组成的提升机均匀分布在罐壁周围，当油泵供油时，压力油从下油咀进入缸体内，在油压的作用下，活塞上升将提升杆带着负载向上举起，在活塞升满一个行程后油泵停止供油，负载停止上升，完成提升过程。回油时，压力油从上油咀进入，在油压的作用下，活塞回程，液压油从下油咀排出，至此，完成一个提升过程。如此往复循环，千斤顶将提升杆带着重物不断提升，直至完成一个阶段的提升工作。

储罐液压提升系统包括胀圈组件、液压提升机、液压控制系统等（见图 9）。

胀圈组件安装如下：

（1）拱顶安装完毕后，在顶层壁板内下缘处安装胀圈组件，胀圈至壁板下缘口的距离视液压提升机的尺寸而定；胀圈组件用于罐体的撑圆和罐体的提升，组件包括胀圈和千斤顶；

（2）在现场钢平台上放胀圈1：1大样，检查其圆弧度，整节胀圈与大样偏差不得超过3mm；

（3）拱顶安装完毕后，在顶层壁板内侧下缘划出胀圈及其定位卡具的安装定位线，每节胀圈设四个卡具，在相邻两胀圈挡板之间放置一台10t千斤顶，放置好后同时顶紧6台千斤顶，直至胀圈与壁板贴紧为止，胀圈组件即安装完毕。

液压提升装置安装如下：

（1）胀圈组件安装完毕后进行液压提升机的安装；本次施工单台储罐安装时选用30台16t的液压千斤顶。油缸为单级油缸，液压行程为100±3mm，最大额定油压为16M pa。

（2）安装时，先在储罐底板边缘板上划出提升装置的安装定位线，其应均匀分布在圆周上（见图10）。将提升立柱的底座垫板均匀摆放在罐底边缘，并在靠近罐壁板的位置，将提升立柱直立于垫板上，根据实际情况调整好提升装置的位置，待位置调整垂直后，将其底座板与垫板、储罐底板组立并进行定位焊。

（3）高压软管的组装：高压钢管进油环路与电磁换向阀之间、高压钢管回油环路与油缸顶部回油阀之间，通过三通用高压软管连接成油路。

（4）高压总软管（升、降软管）连接：升压软管连接液压站出油口和升压环形高压钢管三通入油口；降压软管连接液压站入油口和降压环形高压钢管三通出油口；各软管的连接口处，不得有渗漏油现象。

在各项准备工作完成之后，在底板上画出顶圈壁板的内径圆，同时在内侧100mm处画出安装基准线；根据画线确定的位置点焊临时内外挡板，以限制罐壁的位置。

组对顶圈壁板时，在壁板焊缝的间隙、错边量、垂直度，椭圆度等符合要求后，点焊壁板的预留缝之前，应用盘尺测量壁上、下口的周长，确保相等，误差不得大于2mm；在纵缝的内侧安装3～5块弧形加强板，以防止焊接产生角变形，外侧点焊防波浪变形竖背杠，然后再进行焊接。

组对顶部第二至底圈壁板时，各圈壁板的组对工艺与顶圈壁板的组对工艺相同。组对时，用吊车、托盘将壁板吊装、运输到位，然后调整好壁板的安装位置。所安装的壁板上部和下部均用角销楔紧，使其与首层壁板贴紧。相邻两块板之间的对接缝间隙调整好后进行组立焊，调整好后仍然用弧形板固定，以防止焊接时产生变形。间隙严格按图纸要求进行调整。在组对中应注意以下事项：

（1）弧形板与壁板之间的组立焊焊点长度为10mm，焊点间距200mm，组立焊时只焊上部角焊缝，下部不焊。每条缝的上、中、下部各设置弧形板一块，上部距壁板顶面40mm，下部距壁板底面200mm。

（2）弧形板材质尽量与壁板材质相同，圆弧半径与罐壁内侧半径相同，材料厚度为12mm，长800～1000mm，宽140mm，可用边角料制作。

（3）壁板围设时，留两条活口，活口应均匀分布在罐壁圆周上；活口搭接部分长度100～200mm；活口收口时，采用活口收紧装置进行施工，活口收紧装置由手拉葫芦和挂耳组成，设置在活口两侧沿水平方向，具体安装尺寸（见图11）。

（4）单圈壁板组对、焊接完毕之后，在罐体提升之前，为了调整环缝对接间隙和错边量，每带壁板都必须安装限位挡板，限位挡板包括内挡板和外挡板。限位挡板安装时沿罐壁一周每隔1m设置一个（见图12）；挡板组立焊接时，焊缝高度不小于8mm，焊缝表面不得有气孔、夹渣等缺陷。

整圈壁板全部组对完毕应符合以下要求：

（1）相邻两壁板上口水平的允许偏差不应大于2mm，在整个圆周上任意两点水平的允许偏差不应大于6mm；

（2）壁板的垂直允许偏差不大于3mm；

（3）纵向焊缝的错边量：当板厚≤10mm时，不应大于1mm；当板厚≥10mm时，不应大于板厚的0.1倍，且不应大于1.5mm。

（4）环向焊缝的错边量(任意点)，不大于板厚的0.2倍，且不大于2mm。

1.2.4.4 内浮顶的安装

（1）浮顶组合件装入罐内之前应在罐外的平台上进行预组装，检查组装后的效果及几何尺寸、各连接部位是否合适，如发现有质量问题应及时通知生产厂家进行处理。

（2）内浮顶要在储罐内部防腐工作施工完毕及罐体附件（如：人孔、补强圈、接管、排污槽等）安装完毕之后才能进行组装。

（3）内浮顶安装时，所有组合件全部通过罐体人孔运入罐内，所有运进罐内的组合件均应做好保护；在组装浮顶组合件前，应熟悉浮顶组装规范、组装说明及设计要求。

（4）浮顶安装前应将罐内壁的焊缝打磨平整，焊缝两侧的焊渣、飞溅清理干净，满足内浮顶安装的条件；在罐内组装的过程中，所有组合件均应按照生产厂家的组装说明书进行组装。

（5）浮顶的所有连接部位应连接牢固，连接牢固后盘面应平整，其组装后的几何尺寸和罐内壁的几何尺寸偏差均应在设计允许的偏差范围内。

（6）与导向装置和罐壁接触部位的密封装置的密封情况应符合设计要求。

（7）组装后浮盘的所有限位支柱应全部落到罐底板上，不允许有限位支柱悬空或虚落，最后检查盘面的平整度是否符合设计要求。

1.2.4.5 罐壁附件安装

储罐附件包括罐顶附件、盘梯组件、罐壁加强圈、液位计、温度计安装管、进油口、出油口、人孔、罐外液位计安装孔等。

（1）盘梯安装

储罐壁板安装到第五层时进行盘梯的安装，盘梯组件包括平台、中间转向台、支撑架、踏步侧板、踏步和栏杆等。盘梯分为两段，每段都事先预制好。

（2）罐壁加强圈安装

加强圈预制必须要准确，其曲率同相应壁板的外圆半径相同，这样与罐壁组焊在一起，还起到调整罐壁椭圆度的作用。因此，为保证其安装精度，卷制后用弧形样板进行检查，其误差不得大于1.5mm，有超差的必须进行调整。

安装前，在壁板上划出安装定位线，然后按排版图安装。加强圈安装点固焊后，先焊加强圈与筋板间的焊缝，接着焊接加强圈间的焊缝，多名焊工均匀分布进行对称焊接。采用跳焊和分步退焊法进行焊接，最后由多名焊工均匀分布，同一方向，同时开始焊接加强圈与罐壁板的角焊缝。

（3）液位计、温度计安装管安装

储罐拱顶安装前将液位计、温度计安装管组件吊至罐内，待储罐壁板安装完毕后在储罐底板上按施工图进行组装。

（4）其它附件安装

其它附件按施工图进行安装。

2 拱顶储罐的焊接

储罐施工对焊接的质量要求是：焊接强度要达到设计要求，焊接变形控制在规定范围之内，焊缝外观及内在质量符合设计标准等。

由于该储罐体积较大、储存物料特殊（精甲醇）且罐底与基础完全接触没有任何空隙，焊缝一旦出现缺陷，一方面不易找出缺陷部位，另一方面对缺陷的返修也非常困难，且返修部位焊缝金属机械性能严重下降，一般不允许多次重复返修。同时局部返修可能引起罐体变形，对罐体直线度和垂直度造成影响。因而要求焊缝尽量一次焊接成功，这样对焊工操作技能要求相当高。

2.1 焊接材料

在20000m3立式钢制拱顶储罐焊接的过程中，16MnR板材之间的焊接均采用低氢钠型焊条，牌号为E5015（J507）；16MnR与Q235-B板材间的焊接采用低氢钢型的E4315（J427）焊条；Q235-B板材间的焊接采用钛钙型的E4303（J422）焊条（见表2）。

表2 储罐焊接焊条选用一览表

焊条必须有专人负责保管、烘烤、发放，并按说明书进行烘干和使用（见表3）。

表3 焊条烘干和使用表

烘干后的焊条，应保存在100～150℃的恒温箱中，随用随取；焊接时应严格按焊接工艺规范进行，不得随意变动焊接工艺参数（见表4）。

表4 底板手工电弧焊焊接工艺参数表

焊接方法：储罐底板、壁板及顶板焊接全部采用手工电弧焊焊接。

2.2 底板的焊接

2.2.1 底板焊接顺序

首先焊接短焊缝，然后焊接中长焊缝，再次焊接大角缝，最后焊接龟甲缝。初层焊道应采用分段退焊或跳焊法。

2.2.2 中幅板焊接

罐底中幅板为搭接焊缝，采用焊条电弧焊施焊；短焊缝焊接时，从中间焊缝往两边焊缝扩散焊接；长焊缝焊接时，从长焊缝中心向两侧分段退焊，所有焊工均匀分布焊，沿同一方向等速、等参数、同步施焊，最终底板变形量应符合规范要求。

2.2.3 边缘板焊接

应先焊靠外缘300mm部位的焊缝，在焊接的过程中要留出两条对接缝作为收缩缝，收缩缝要等底圈壁板与边缘板大角缝焊完后再施焊。

弓形边缘板焊接时应采取反变形措施,可将焊接部位垫高20～25mm,根据变形情况在完成焊接前可拆除,该方法应灵活运用；边缘板对接焊缝的初层焊道填充完毕之后，将外缘靠进壁板300mm处的焊道盖面完毕，其余待底板龟甲缝等焊缝全部焊接完毕之后再进行盖面。焊接时，由罐内向外施焊，采用隔缝对称施焊法，焊工对称均布。

2.2.4 罐底与罐壁连接的大角焊缝的焊接

大角缝应在壁板焊缝全部焊接完、龟甲缝焊接前进行施焊；手工电弧焊施焊时，先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝，采用分段退焊法，焊工对称均布，沿同一方向施焊。在大角缝焊接的过程中，底板中幅板和边缘板之间的龟甲缝要事先点焊牢固，待大角缝焊接完毕之后，再将点焊部位磨开，重新组对焊接。

为了防止底板焊接过程中出现凸凹等变形现象，在中幅板每条焊缝焊接前，沿焊缝长度方向用槽钢、楔子、千斤顶等工具对所要焊接的焊缝进行刚性加固，待焊接完毕后再拆除（见图13）。

2.2.5 中幅板焊缝的焊接

中幅板通长焊缝的各条焊缝按隔条焊接的原则进行施焊。焊前先进行加固，短焊缝用楔子等卡具加固。中长焊缝两端各用1块厚为20mm的钢板垫起，补偿焊接过程中产生的收缩变形。然后将焊缝均分为均等的几段，每段由1名焊工打底，按分段退焊、隔段跳焊的方法进行，长度为400mm，严格控制焊工的焊接速度及焊接工艺参数。

2.2.6 底板检验

底板焊接完经无损检测后，依照规范及设计规定要做真空试验。

2.3 壁板的焊接

（1）壁板焊接顺序：先焊纵焊缝，后焊环焊缝。焊完相邻两圈壁板的纵焊缝后，再焊其间的环焊缝；先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝，在焊接内侧前，所有焊道必须清根(使用碳弧气刨清根并砂轮打磨)。

（2）壁板焊接采用退焊减应法进行焊接。壁板环缝焊接时，将整条环缝均分几段，每段由1名焊工施焊，所有焊工均匀分布在四周，沿同一方向按分段退焊的方法进行，严格控制焊工的焊接速度及焊接工艺参数。

（3）壁板纵焊缝、环焊缝焊接完毕后，用气割割去弧形板，将焊疤清理干净。当有较大的弧坑时，应进行补焊，然后磨平；在焊接过程中，同一部位返修不宜超过二次,若超过二次须经技术总负责人批准；壁板焊接之后，应保证相临两块板的上口水平偏差为2mm，整个圆周上任意两点水平的允许偏差为3mm。

（4）为防止焊缝角变形，除应严格执行焊接工艺外，应做好防变形措施。发现焊缝局部出现凸凹、收腰等现象时，要立即停止焊接，用碳弧气刨刨出变形部位，然后采用千斤顶、斜支撑、龙门卡具等对变形部位进行校正，校正完毕之后再进行焊接。

（5）底圈壁板组焊完毕后，其几何尺寸应符合(表5)的规定。

表5 底圈壁板几何尺寸允许偏差表

其它各圈壁板组焊完毕后，几何尺寸应符合(表6)的要求。

表6 其它各圈壁板几何尺寸允许偏差表

（6）焊缝的外观检查和修补(见表7)。

表7 焊缝的外观检查和修补

（7）每带壁板焊接完毕之后，焊缝要按设计规范的要求，按照规定的探伤比例进行X光探伤。

2.4 质量标准

2.4.1 几何形状和尺寸要求

储罐组装焊接后，其几何形状和尺寸，应符合下列规定：（1）罐壁总高度的允许偏差，不应大于设计高度的 0.5%；（2）罐壁铅垂的允许偏差，不应大于罐壁高度的 0.4%，且不得大于50mm；

（3）罐壁椭圆度：任何最大直径-最小直径≤平均直径的1%，同时，从据罐底300mm处量取，最大半径-最小半径≤±19mm；

（4）罐底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2%，且不应大于 50mm；

（5）罐底和罐壁上的工卡具焊迹应清理干净，焊疤应打磨平滑。

2.4.2 无损检测要求

依据设计施工图的要求，储罐底板、壁板及其附件焊接完毕之后，要依据《承压设备无损检测》JB/T4730的要求对焊接部位进行无损检查，检查比例应符合以下要求：

（1）罐底的边缘板，每条焊缝外端300mm，应进行射线检测。底板三层钢板重叠部分的搭接接头根部焊道焊完后，在沿焊缝三个方向各200mm范围内，应进行渗透检测，全部焊完后，应进行渗透检测或磁粉检测。

（2）底圈壁板，应从每条纵焊缝中任取2个300mm进行射线检测，其中一个位置应靠近底板。其它各圈的纵焊缝，每个焊工焊接的每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线检测，以后不考虑焊工人数，对每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测。

（3）环向对接焊缝，每种板厚在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。以后对于每种板厚，在60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测，上述检测不考虑焊工人数。

（4）底圈壁板与底板的大角焊缝，在罐内及罐外角焊缝焊完后，应对罐内角焊缝进行磁粉检测或渗透检测，在储罐充水试验后，应用同样的方法进行复验。

（5）以上检测要求达到Ⅲ级或Ⅲ级以上合格。

3 结论

实践证明，大型立式储罐在施工的过程中，立缝焊接的各项参数大于环缝焊接参数，所以在整个储罐焊接质量控制中，主要控制过程应放在壁板的立缝上。焊接时要防止因咬肉、未熔合及夹渣等缺陷而引起的角变形超标的现象，杜绝因角变形超标而导致材料由塑性断裂转变为脆性断裂的现象发生。

在环缝的焊接过程中，影响环缝焊接质量的关键因素有焊接工艺、焊接顺序、焊工水平、组对间隙及其大小（间隙均匀且为2mm）、坡口形式及角度等。本次施工的储罐，壁板厚度≤10mm时，环缝坡口采用单边坡口；壁板厚度>10mm时，环缝坡口采用双面不对称坡口；焊接顺序为先焊环缝外侧，外侧焊完清根后，再焊环缝内侧。这样的焊接顺序保证了环缝施焊后，其角变形在设计和GB50128—2005要求的范围内。在焊接的过程中，通过使用碳弧气刨和磨光机联合清根，使焊后焊缝的清根工作比较容易，清根彻底，保证了焊缝间隙，因而减少了未熔、夹渣、气孔等焊接缺陷的发生。

这次施工，通过使用液压顶升设备，极大地加快了整个工程的施工进度，节省了大量的人力、物力，降低了施工成本，同时也保障了整个工程的施工安全。通过本次施工，积累了大量的大型立式钢制圆筒形拱顶储罐（内浮顶拱顶储罐）在制作、安装过程中各个工序（如：预制、组装、吊装、焊接等）的第一手资料，为今后储罐的施工提供了可靠的参考价值。

1 《立式圆筒形焊接油罐施工及验收规范》 GB50128-2005

2 《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》 GB50341-2003

3 《钢制化工容器结构设计规定》 HG20583-1998

4 《承压设备无损检测》 JB/T4730

5 《液压提升设备说明书》

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1672-9323（2012）05-0033-08

2012-07-06）