石油储罐焊接中需要注意的问题分析

陈 明

（大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

我国是石油资源的消耗大国，目前国内石油产能远远不能满足我国社会经济发展对石油资源的需求，需要进口大量石油资源，但对进口石油的过滤依赖制约了我国经济的发展，因此需要加强对我国石油开采技术的研究，提高石油产量降低队进口石油的依赖，石油储罐是石油集输工艺中重要的大型设备，石油罐体体积较大，需要通过焊接的方式进行连接和安装，对储罐焊接技术的研究，对我国石油技术的发展与提升有着十分重要的意义。

1 石油储罐焊接中的问题

1.1 石油储罐壁板环缝焊接的问题

石油储罐壁板焊接的环缝焊接环节，是焊接工艺难点以及风险点所在，该环节的焊接一半由多台焊机同时进行，多使用埋弧自动平焊机进行施工。受焊接设备以及焊接工艺特点决定，该方法很难让焊道保持平整，多数呈现凹凸不平的状态，焊道整体也呈现出波浪状，存在许多质量隐患[1]。如焊道形状不规则，焊道中存在大量的麻坑、焊道形状不良导致焊道中存在大量的夹渣等等问题，此外在实际的施工中发现，出现焊穿漏焊的概率也较高。

1.2 石油储罐壁板

石油储罐壁板厚度较高，焊接多数使用二氧化塔立焊机，在进行纵缝焊接时，由于焊机的最大焊接范围极限与石油储罐壁板厚度不匹配，导致无法一次性直接完成焊接，需要多焊接工艺进行拆分，分为内部焊接以及外部焊接两个部分进行。首先进行外部焊接，焊接完成后对内部未焊接位置进行打磨随后进行内部焊接，内部焊接一般为30cm。上述工艺虽然可以实现对石油壁板的完整焊接，但由于工艺拆分也导致了焊接不够均匀，融合性较差、焊透性较差、咬边根部焊道气孔较多等问题，降低了焊接质量，直接影响了石油储罐的整体强度[2]。

1.3 石油储罐焊接变形问题

石油储罐的焊接是一项大型的焊接作业，整体施工周期较长，焊接面积广泛。因此在焊接过程中难以保证焊机温度、电流等参数的稳定性，导致焊接性能差异从而出现了变形的问题。为了解决和缓解变形问题，一半需要采用夹具控制的方法缓解变形尺度，但该方法虽然在一定程度上解决了焊缝变形的问题，但夹具拘束性较强同时不受人为控制，不能根据变形情况进行实时的力度调整，导致部分未知拘束性较弱，部分未知拘束性较大，最终改变了焊缝内的参与应力，导致焊接质量变差。

2 石油储罐焊接问题的预防措施

2.1 石油储罐壁板环缝焊接问题的预防措施

首先针对焊接过程中第一遍焊接的形状不理想，凹凸不平呈波浪形的问题，应采用对焊点位置矫正的方式进行；首先应根据焊接需求以及现场的施工条件对电流进行合理设置，并根据实际的焊接材料以及储罐壁板材料调整焊接的电流、电压、焊接速度，并对焊接参数进行锁定；其次，在开始焊接后应边焊接边对焊道进行实时的检测，对存在形状问题进行实时的检查、调整。针对焊接过程中产生麻坑的问题，应加强对坡口杂质清理工作质量，在焊接前对破口进行充分的预热，如果在充分清理以及预热后焊接过程中仍出现了大量的麻坑，应停止焊接再次进行清理；最后针对中层焊道形状不量的问题，应采用严格纠正焊点位置的方式进行，必要时可以适当的调大电流，加快焊接的速度。针对焊道中存在大量夹渣的问题应对焊接参数进行进一步的优化以及效对，严格参照相关的施工标准进行。将焊接的电流调整至480安、电压调整为26伏，速度应控制在55cm/min以内。同时要注意坡口漏焊的检查，并严格控制坡道焊接宽度，在发现坡口宽度过大时，可以采用手动补焊的方式进行[3]。

2.2 石油储罐壁板纵缝焊接问题的预防措施

焊透性较差是导致石油储罐壁板焊接诸多质量问题的根本原因，针对此类问题，首先应将焊接熔深进行调整，一般以坡口中心为参照进行调整。焊接过程中根据实际的熔和情况对电压进行的调整。其次在焊接过程中，要实时对焊接熔池以及焊道的外观进行监测与观察，不断的调整焊接参数，让熔池平稳的抵达坡口中心。如果出现咬边的问题可以适当提高电压，并对焊边间隙进行微调。如果出现熔池便宜的问题可以将其移动至中心位置，以此确保衬垫铜板沟槽与破口相合。在整个焊接过程中如果出现气孔等问题，可以使用角磨机、砂轮等打磨设备对气孔位置进行打磨，并仔细的清理周围的锈迹，打磨后根据实际情况选择是否采用手焊的形式进行补焊。

2.3 石油储罐焊接缝隙变形问题的预防措施

焊缝变形会导致焊接位置应力不平均，对石油储罐的整体强度有着极大的影响，变形严重时会导致储罐强度降低，承压能力不足，使用风险倍增，也严重的减少储罐的使用寿命。此类问题产生的根本原因是地板焊缝纵向收缩导致地板出现了翘曲变形，让地板局部蹭线波浪形状的变形。目前采用槽钢、夹具等措施对变形位置进行效对，但如前文所述，该方法效果一般，同时容易改变焊缝应力。需要采用其它工艺配合。如在内外大角缝应使用自动埋弧焊机焊3～4遍，一般填充金属少，大角缝变形少。大 角缝焊接中，若是焊道横向收缩，便会导致大角缝发生角变形的 问题。面对这样的问题，应让环向边缘板向上翘起，使槽钢焊接正 好处于边缘板、内壁之间，有效预防变形问题的出现。

3 结语

石油储罐是重要的储运设备之一，石油储罐的质量直接决定了让我国石油生产工艺的稳定性，同时石油储罐设备生产和维修成本均较高，其焊接质量与油田企业运营成本也存在直接的关联。文中对石油储罐焊接中最容易出现的纵缝焊接问题、焊接变形问题以及环缝焊接问题进行产生原因分析并提出了相应的优化对策和建议，但策略均已补救措施为主，没有从工艺根本上进行解决，仍需要进一步的研究和完善。