浅谈硝酸储罐施工监理过程控制要点

何建勇

（上海化工工程监理有限公司， 上海　200025）

浅谈硝酸储罐施工监理过程控制要点

何建勇

（上海化工工程监理有限公司， 上海200025）

摘要：结合1.2万m3硝酸储罐项目的施工监理，介绍了大型硝酸储罐制作阶段的质量监控重点和采取的有效措施，保证了储罐的施工质量，为304L钢板今后更好地用于硝酸储罐积累了经验。

关键词：储罐；材料；变形；工艺；监理控制

1　工程特点、难点分析及监理工作重点

1.2 万 m3的硝酸罐在国内已属较大的硝酸储罐。考虑到正式投用后罐内要长期浸泡硝酸液体，一旦泄漏需借助同吨位船舶驳运，费用高影响大，因此罐体焊接质量是重中之重。

硝酸具有明显的氧化性和腐蚀性，与绝大多数金属都发生化学反应。可能使材料产生晶间腐蚀破坏，直接影响储罐的运行寿命。因此，防止储罐焊接晶间腐蚀破坏及控制好焊接变形是监理控制的重点和难点。

本工程中储罐施工周期为 70 d，制作单位必须克服雨天及施工人员无硝酸罐制作经验等不利因素，必须在有限的时间空间内加快节奏，形成对安全、质量控制的薄弱环节。

2　工程概况

某公司硝酸储运项目是某公司某项目的配套设施。本工程主要是制作一台 12 710 m3储罐，储存介质为的 68% 的硝酸。罐体材质为 022Cr19Ni10，最小壁厚 8 mm，最大壁厚34 mm。直径φ34 m，罐体高度 14 m，整罐空重达到 347 t。

工程实施结果：硝酸储罐运行至今运行正常。

3　监理监控要点

(1)针对硝酸储罐制作主要特点、难点，建立如下监理对策：对各项施工方案进行严格审查并监督实施，对特殊、重要部位应有保证质量、安全的专项方案，确保整个施工过程安全、工程质量符合设计及规范要求；熟悉图纸确定监理工作程序，制定质量控制点，确保施工检查同步进行；硝酸储罐制作属重大危险源施工，要有专家评审方案。

(2)针对硝酸的腐蚀性和氧化性，应严格控制进场材料，按设计要求，对进场材料除质保书中必须有晶间腐蚀试验合格项次外，所有试样严格按设计要求做，试验达到合格标准，焊接工艺评定必须覆盖所有壁厚板材。

(3)针对硝酸储罐施工监理对策。焊工在进行储罐焊接前需现场考试合格，且同一名焊工 3 次拍片不合格清除出场，现场持证焊工必须经 300×150 试板单面焊双面成型考核合格；施焊前按 NB/T47014—2011 的要求进行焊接工艺评定，焊接接头做晶间腐蚀试验，评定和试验合格后，方可实施储罐焊接；现场配备经验丰富的专业监理工程师进行全程控制；进场 304L 钢板达到设计要求的晶间腐蚀的合格标准；加强对焊条库检查，焊条的烘焙温度必须达到说明书要求；控制底板的焊接次序及焊接变形。罐壁板及底板的坡口打磨质量及组对间隙。环缝及纵缝的打底焊清根质量，底板抽真空试验及储罐正负压试验等；加强底板的成品保护及安全监控，储罐内部电线要架空，有专人负责电动葫芦的提升，专职电工每天加强对储罐内临电的巡视检查，并做好记录。

升罐前加强对焊缝表面和内部酸洗钝化处理的观感质量检查。

(4)针对 304L 超低碳不锈钢焊接的控制要点。严格控制母材、焊材质量，确保所用材料焊接性能匹配。为确保 304L钢板轧圆弧时与碳离子隔离，卷板机采用不锈钢板包裹，施工过程中控制与碳离子的接触；控制好焊缝晶的间腐蚀，焊接时采用小电流，快速焊，降低焊接线能量，缩短奥氏体不锈钢在敏化区域(450 ℃～850 ℃)的停留时间。

4　现场施工监理控制要点

4.1材料的控制要求

(1)304L 板材进场的同时，将同样材料送第三方检测单位进行光谱分析、晶间腐蚀试验。

(2)按设计要求重点检查所有进场 304L 板材，必须提供化学分析、机械性能、晶间腐蚀试验报告。

(3)检查、验证焊接材料的符合性。根据设计要求，不锈钢之间焊接选用 E316L-16(A002)焊条。为保证焊接材料用于母材的正确性，厚板到场后采用同样的焊接工艺焊接，取焊缝处试样进行晶间腐蚀试验，评定和试验合格后用于储槽焊接。

(4)现场实施的焊接工艺评定必须覆盖所有用于储罐的板材。按设计要求，试样送材料研究所检测中心，除按常规测试材料拉伸、冷弯等力学性能外，另再加二个试样按设计要求进行晶间腐试验，评定和试验合格后允许作为储罐的焊接板材。

4.2网壳的控制要求

(1)本储罐网壳由专业厂家预制后送现场安装，为保证质量，监理与业主去厂家检查网壳预制质量。对“H”钢焊缝成型差的杆件要求补焊，对划伤严重的部分要求打磨处理，确保进场材料的质量。

(2)监理加强巡检力度，对最外层网壳与锥形边环梁间隙超差处，要求施工方采取措施，复位点焊后再焊接，确保焊透。

(3)重点控制罐顶蒙皮板的局部凹凸度，用弦长 2 m 的样板复测，其间隙均不大于 15 mm，符合规范要求。毂形节点连接螺栓经查无漏拧紧现象，且螺杆露出螺帽未少于一个丝扣。

(4)直观检查：网壳曲面成型平滑，无明显凹凸处。

4.3罐底板的控制要求

(1)合理的组对和焊接顺序，按施工方案采用分段退焊法减少拘束应力和焊接变形。在底板的焊接过程中，专业监理工程师始终遵循先焊短焊缝、后焊中长焊缝、最后焊接长焊缝、预留收缩缝、待罐底大角焊缝焊接完毕再进行收缩缝的焊接原则。

(2)考虑到硝酸对 304L 储罐的腐蚀性，底板焊缝质量和平整度是重中之重。要求严格按焊接工艺评定要求进行，责任落实到人，对焊接顺序进行编号，加强焊缝质量的追溯性。

(3)对硝酸储罐的底板拼装焊接加强检查，严控边缘板外端 300 mm 处探伤评片等级，底板焊接时现场焊工均配备焊条保温桶。经现场检查焊缝外观成型较好，焊接顺序合理，底板局部凹凸变形控制在总变形长度的 2%，且不超过 50 mm规范允许范围以内。

(4)底板搭接三层钢板重叠的“T”型焊缝沿三个方向200 mm 范围内进行渗透检查，在盛水试验前、后分别进行53 kPa 底板焊缝真空箱法严密性试验，监理全程旁站。

(5)按设计要求底板真空检漏分二次进行，底板与边缘板三层钢板搭接处是检漏的重点部位，第一次底板真空检漏有三个漏点，经打磨补焊后重新真空检漏合格。在充水试验合格后，采用同样的方法进行复验，无漏点。

4.4罐壁板的控制要求

(1)本硝酸储罐壁板厚度至上而下为 8 mm～34 mm，要求施工单位根据进场的钢板规格尺寸列出排版图，按排版图下料。滚轧后的壁板放置在专用的弧形托架上，各壁板之间用木方垫好。

(2)监理工程师重点检查不同厚度壁板的坡口形式是否与设计相符，罐壁对接预留间隙及错边量是否与规范相符。用内、外圆弧形样板检查圆度、局部凹凸变形。用直尺检查板的直线度。

(3)根据设计和规范要求，每种板厚环焊缝每 60 m 进行射线检测(最初 3 m 焊缝任意取 300 mm 射线检测)，≥10 mm壁板 T 字缝进行 25% 射线检测。直焊缝＞25 mm 进行 100%射线检测，＜25 mm 每 30 m 进行射线检测，拍片符合 JB/T 4730.5—2005《承压设备无损检测第 5 部分渗透检测》规定的Ⅲ(Ⅱ)级为合格。

(4)底圈壁板和边缘板角焊缝焊完后，在盛水试验前、后分别进行渗透试验。

(5)严格控制错边量。上下壁板不允许强行组对，监理重点控制储罐环缝预留间隙，减少清根打磨工作量，保证壁板焊透。

(6)加强对焊缝的焊瘤、咬肉、飞溅，凹坑等焊接缺陷及焊缝酸洗质量的检查，督促施工方在升罐前对上述缺陷处理干净，保持罐体焊缝表面及内部的清洁度，经三方检查合格后方能升罐。

4.5充水试验的控制要求

(1)本设备按 SH 3046—1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》和 GB 50128—2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》进行制造、试验和验收。

(2)硝酸储罐进水从当天 14：00 至第二天 10：00 高度约为 2.2 m，20h 进水约 2 000 m3，至第五天储罐进水至高度13 m，进行正(2 000 Pa)负(-500 Pa)试验。经现场检查储罐未发现渗漏点，无明显变形，试压合格。硝酸罐盛水试验，罐体 48 h 累计沉降 18 mm，符合规范要求。

(3)盛水试验合格后将水渍清除干净，内表面进行酸洗钝化处理。经监理现场旁站，所形成钝化膜采用蓝点法检查，无蓝点。

5　结　语

硝酸储罐共拍片 300 张，返片 21 张，一次合格率 93%，底板二次抽真空 53 kPa 发现漏点 3 处，经焊接修补重做真空后合格，罐体正压(2 000 Pa)负压(-500 Pa)试验合格。完成储罐盛水试验，罐体基础沉降在规范允许的范围内。综上所述，现场监理工程师一定要有敬业精神和认真负责的态度，努力学习专业技术，不断提高业务能力和监理水平。只有这样才能在施工中真正起到监理的作用，使储罐施工质量始终处于受控状态。

中图分类号：TU712

文献标识码：B

文章编号：1007-4104(2014)08-0069-03

收稿日期：2014-06-11

通信地址：上海市徐家汇路558弄1号3F 上海化工工程监理有限公司。