自动焊技术在大型储罐焊接中的应用

自动焊技术在10×104m3储油罐施工中应用摘要随着社会科学技术的进步，市场机制的形成完善，设备制造必然要求制造工期短,焊缝成形美观，焊接生产成本低的方向发展。

焊接自动化率的提高标志着产品制造技术的不断提高，降低生产成本，提高产品内在和外观质量，提高企业形象，参与市场竞争，奠定企业长足发展的基础。

本文以国家石油储备库曹妃甸原油罐区工程中四台10×104m3储罐工程为例，全面介绍低合金高强钢（12MnNiVR）在不同焊接部位的自动焊焊接技术综合应用。

关键词10×104m3储罐高强钢自动焊应用1 前言随着石化行业的不断发展以及国家原油战略储备库项目的实施,油罐的大型化趋势已成为必然。

采用大容量油罐具有节省钢材，减少占地面积、方便操作管理、节省投资等优点。

伴随社会科学技术的进步，市场机制的形成完善,压力容器制造必然要求制造工期短，焊缝成形美观,焊接生产成本低的方向发展.建设大型储罐的趋势化致使提高焊接技术水平成为了当务之急，大型储罐的安装质量好坏主要取决于焊接质量，大型储罐焊接合格率一直是困扰各个施工单位的一个难题.一方面高强度低合金钢焊接大多采用焊条电弧焊方法，力图以较小的焊接热输入,避免焊接接头韧性过分下降.而效率较低的传统焊条电弧焊方法施焊，焊材消费高，生产效率低，外观成形差，质量难以保证，受环境及个人因素影响也比较大，；因此，针对不同部位采用不同的的焊接方法成为储罐安装建设单位的主要研究方向。

近年来随着自动焊工艺、设备、焊材的不断发展及完善,焊条电弧焊有被效率更高的自动或半自动气体保护焊所取代的趋势。

2007年5月，我公司承揽了国家石油储备库曹妃甸原油罐区4具10×104m3浮顶油罐施工.油罐内径×罐壁高度D80000×21800mm，罐壁共九圈，第一至第六圈及罐底边缘板采用武钢生产的（12MnNiVR)高强度调质钢板，第七圈至九圈为16MnR和Q235—B。

大型储罐液压顶升、自动焊、倒装施工工法陕西化建工程有限责任公司中油吉林化建工程有限公司王智杰何丹杨峰斌李丽红1．前言随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，能源消耗急剧增长，石油和成品油的需求剧增。

目前我国已变成石油进口大国，石油已成为国家重要的战略物资，它直接关系到我国的经济发展、社会稳定和国家安全，增加原油储备迫在眉睫，因此，我国对国家石油储备库和成品油库的建设给予了高度的重视。

大型立式钢制储罐是非常重要的储运设备，越来越多地被应用于原油、成品油等储运工程中，其中立式圆筒形拱顶储罐和浮顶储罐最为普遍。

因此，立式圆形储罐的制作安装也不断更新发展。

大型储罐的预制、罐体提升及焊接是储罐制安的主要工序，直接影响储罐制安的施工质量。

同时，储罐制安工作中，主要的工作量集中在焊接工序上。

在当今施工行业，自动焊技术已经渗入到储罐制安工艺中，但自动焊机以储罐“正装”为基准进行设计。

我公司在大型储罐制安中，为了减少高空作业量，减少脚手架的投入等，习惯于“倒装法”作业。

为此，我公司技术人员与焊机厂进行多次研讨，将适用于“正装法”的悬挂式“横焊机”改造成适用“倒装法”的轨道式“横焊机”，同时，在罐体提升过程中，为了更稳、更快，用“液压顶升”设备代替了原来的电动倒链。

将自动焊、液压顶升等先进的施工工艺融入到“倒装法”施工工艺之中，另外在自动焊方面采用自行研发的了“单面焊双面成型”技术。

本施工工艺，经过实践证明安全、可靠、先进。

罐体的焊接质量能够满足规范要求，同时克服了“正装法”的一些不足，是一项值得在同行业推广的施工工法。

2．工法特点2.1大型立式储罐主体制作安装方法有“正装法”和“倒装法”两种，本施工工法是以“倒装法”为基础研发的。

2.2本施工工法主要是将自动焊接技术及液压顶升技术应用于储罐的“倒装法”施工工艺中。

2.3本施工方法主要是将“正装法”的“埋弧横焊机”进行了改造，即从“悬挂式”改造成“轨道式”，使之与“倒装法”相适应。

T03、T04主要焊接方案根据母材化学成份和力学性能分析和焊缝使用性能要求，结合我单位施工的技术力量和以往施工的经验，罐主体焊接方法选择如下：罐壁板焊缝全部采用自动焊接工艺：纵缝采用CO2药芯双保护自动焊接，焊机为VEGA-VB-AC型气电立焊机；横缝采用美国林肯AGWISINGLE型埋弧自动焊机；罐底中幅板的焊接采用半自动焊打底+碎焊丝+高速埋弧自动焊盖面成型；罐底大角缝采用手工焊内外打底，角缝自动焊填充盖面；浮顶及附件的焊接采用CO2半自动焊和手工电弧焊相结合的焊接方法，其中浮顶底板必须采用手工电弧焊。

6.1罐底的焊接为减少罐底的焊接变形，采用自由收缩法施工，罐底组对焊接顺序为：边缘板组对、点焊→焊接边缘板外侧300mm焊缝→中幅板短焊缝组对焊接→长焊缝组对焊接→组对焊接通长缝→边缘板与壁板大角缝组对焊接→边缘板剩余对接焊缝焊接→边缘板与中幅板收缩缝组对焊接。

6.1.1罐底中幅板的焊接1、罐底中幅板全部为对接加垫板的结构形式。

罐底施焊两遍，初层焊的焊肉为7mm，凸出部分采用砂轮机打磨至6 mm，并进行着色检查，合格后再施焊第二遍。

中幅板的焊接方法为：打底焊采用CO2气体保护半自动焊，盖面采用添加碎焊丝的高速埋2、中幅板的组对点焊要严格按焊接作业指导书规定的程序执行。

3、中幅板组对完后，应用钢丝刷清除干净坡口及两侧25mm内的锈、赃物，方可进行施焊。

4、罐底中幅板焊接时应采用分段退步施焊。

先焊短缝，后焊长缝，最后施焊通长缝。

通长缝焊前应使用大型槽钢及龙门板进行加固，以减少焊接变形。

通长缝的焊接，由中心开始向两侧分段退步施焊，焊至距边缘板300mm处停止施焊。

5、对较多平行排列的焊缝（长缝），应由二台焊机从中心向外对称隔缝施焊，施焊程序如附图2：6．为减少中幅板短缝和长缝在焊接后两端产生的下凹变形，中幅板短缝和长缝的端部应在焊道两侧加短背杠，同时端部焊接预留长度尽量短，以不焊至垫板为原则。

6.1.2边缘板的焊接1、边缘板的焊接采用手工电弧焊，顺序为：先焊外侧500mm，由外向内施焊，注意层间接头相互错开30-50mm，外侧加引弧板防止起弧产生缺陷。

储罐横缝埋弧自动焊打底焊接技术1 前言随着国家对石油消耗和储备的增长，原油、成品油储罐向大型化发展已成必然趋势。

焊接是储罐建造中的主要工序，对储罐质量和最终成本起着关键作用。

因此，进行储罐焊接新技术开发，是实现社会效益和企业效益最大化的必需，是每个石油华工设备制造和安装企业的职责。

2007年年初，我公司将储罐横缝埋弧焊打底焊接技术作为重点项目进行了开发，并成功应用在新疆独乌鲁木齐石化公司炼油厂2台5万立原油储罐的焊接施工中。

本文在简要介绍国内储罐横缝焊接技术现状的基础上，论述了大型储罐横缝埋弧自动焊打底焊接技术的特点、工艺和应用范围。

2 国内储罐横缝焊接技术现状2.1 拱顶储罐横缝的焊接国内拱顶储罐的容积多为1万立及以下，最大的为3万立。

这类储罐钢板相对较薄，且多采用倒装法组装，所以，在焊接上多直接采用手工焊条电弧焊。

对于较厚钢板（厚度大于10mm）的横缝焊接，亦可以采用埋弧自动焊焊接，但仍需采用手工焊条电弧焊或CO2半自动焊进行打底焊接。

2.2 大型浮顶储罐横缝的焊接近年来，国内一些焊机生产厂家陆续开发了多种型号的储罐环缝埋弧自动焊设备，使大型浮顶储罐横缝的埋弧焊得到了更加广泛的应用。

在焊接顺序上通常是：先焊外侧焊缝、外侧焊完后对背面进行清根处理（通常采用碳弧气刨加砂轮打磨，也可采用其他机械方法）、然后再采用埋弧自动焊完成背面的焊接，或者采用在外侧采用手工焊条电弧焊打底，埋弧自动焊直接进行背面填充、盖面的方法。

2.3 储罐横缝焊接亟待解决的问题一方面，由于打底仍需采用人工，对于大型储罐，存在人工时增加、效率提高不彻底、工人劳动强度大等问题；另一方面，大量的清根处理，浪费材料，污染环境，工序的增加也会带来工期延长，成本增加等直接经济损失。

3 储罐横缝埋弧自动焊打底焊接技术3.1 储罐横缝埋弧自动焊打底焊接，是通过采取一定技术措施和合适的焊接工艺参数，使采用埋弧自动焊进行打底即可获得良好的背面成形或焊透，以实现背面不清根或少量清根为目的的一种焊接技术。

焊接技术在化工企业中的应用1. 反应釜焊接在化工企业中，反应釜是一种非常重要的设备，用于进行化学反应、合成和分离等工艺。

反应釜需要承受高温、高压、腐蚀等恶劣环境，因此对其焊接质量要求非常高。

采用优质的焊接材料和先进的焊接工艺，可以确保反应釜在使用过程中的安全可靠。

2. 储罐焊接在化工生产中，储罐被广泛应用于储存各种液体、气体和固体物料。

储罐的密封性和耐腐蚀性对焊接质量提出了很高的要求。

采用自动化焊接设备和无损检测技术，可以有效地提高储罐的焊接质量和工作效率。

3. 泵阀管道焊接在化工生产线上，各种泵、阀和管道都需要进行焊接连接。

焊接质量直接影响到设备的性能和工作效率。

采用高频感应焊接、氩弧焊接等先进的焊接工艺，可以实现泵阀管道的高效、稳定的连接。

二、焊接技术在化工设备维修中的应用1. 设备损伤修复在化工生产中，设备经常会出现一些损伤，如裂纹、磨损、腐蚀等，这些损伤会影响设备的正常运行。

采用适当的焊接修复方法，可以将设备的损伤修复并延长其使用寿命。

2. 泄漏修复化工设备中常常会出现泄漏现象，这不仅会影响生产效率，还可能导致安全事故。

通过对泄漏部位进行焊接修复，可以有效地解决泄漏问题，保证设备的正常运行。

3. 防腐涂层焊接许多化工设备需要进行防腐处理，以防止其受到腐蚀而影响使用寿命和安全性能。

采用防腐涂层焊接技术，可以提高设备的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

1. 新建设备安装在化工工程建设中，大量的设备需要进行安装和连接，这就需要大量的焊接工作。

釐校选择焊接材料和工艺，可以确保设备的连接牢固、安全可靠。

1. 生产安全监控在化工生产中，设备的安全性直接关系到生产和员工的安全。

采用先进的焊接技术，可以确保设备的安全可靠，对于生产安全有着重要的意义。

2. 安全事故处理在化工生产中，偶尔可能发生一些意外事故，如设备损坏、泄漏等，这就需要迅速进行修复。

采用合适的焊接技术，可以迅速有效地处理安全事故，保证生产安全。

T03、T04 主要焊接方案根据母材化学成份和力学性能分析和焊缝使用性能要求，结合我单位施工的技术力量和以往施工的经验，罐主体焊接方法选择如下：罐壁板焊缝全部采用自动焊接工艺：纵缝采用CO2药芯双保护自动焊接，焊机为VEGA-VB-AC型气电立焊机；横缝采用美国林肯AGWISINGLE型埋弧自动焊机；罐底中幅板的焊接采用半自动焊打底+碎焊丝+高速埋弧自动焊盖面成型；罐底大角缝采用手工焊内外打底，角缝自动焊填充盖面；浮顶及附件的焊接采用CO2半自动焊和手工电弧焊相结合的焊接方法，其中浮顶底板必须采用手工电弧焊。

罐底的焊接为减少罐底的焊接变形，采用自由收缩法施工，罐底组对焊接顺序为：边缘板组对、点焊→焊接边缘板外侧300mm焊缝→中幅板短焊缝组对焊接→长焊缝组对焊接→组对焊接通长缝→边缘板与壁板大角缝组对焊接→边缘板剩余对接焊缝焊接→边缘板与中幅板收缩缝组对焊接。

6.1.1罐底中幅板的焊接1、罐底中幅板全部为对接加垫板的结构形式。

罐底施焊两遍，初层焊的焊肉为7mm，凸出部分采用砂轮机打磨至6 mm，并进行着色检查，合格后再施焊第二遍。

中幅板的焊接方法为：打底焊采用CO2气体保护半自动焊，盖面采用添加碎焊丝的高速埋弧自2、中幅板的组对点焊要严格按焊接作业指导书规定的程序执行。

3、中幅板组对完后，应用钢丝刷清除干净坡口及两侧25mm内的锈、赃物，方可进行施焊。

4、罐底中幅板焊接时应采用分段退步施焊。

先焊短缝，后焊长缝，最后施焊通长缝。

通长缝焊前应使用大型槽钢及龙门板进行加固，以减少焊接变形。

通长缝的焊接，由中心开始向两侧分段退步施焊，焊至距边缘板300mm处停止施焊。

5、对较多平行排列的焊缝（长缝），应由二台焊机从中心向外对称隔缝施焊，施焊程序如附图2：6．为减少中幅板短缝和长缝在焊接后两端产生的下凹变形，中幅板短缝和长缝的端部应在焊道两侧加短背杠，同时端部焊接预留长度尽量短，以不焊至垫板为原则。

6.1.2边缘板的焊接1、边缘板的焊接采用手工电弧焊，顺序为：先焊外侧500mm，由外向内施焊，注意层间接头相互错开30-50mm，外侧加引弧板防止起弧产生缺陷。

大型储罐焊接工艺与措施摘要：在大型储罐焊接过程中，需要明确储罐焊接的工艺重点和难点内容，同时要对当前大型储罐焊接工艺方法进行全面掌握。

这样才能够根据大型储罐焊接工艺的具体要求对焊接操作中存在的问题进行有效改进，保证大型储罐焊接质量和焊接安全性。

关键词：大型储罐；焊接工艺；实施要点前言在某石化公司大型储罐焊接过程中，主要利用埋弧焊方法开展施工作业。

在该施工方法应用中，需要明确其操作的重点，从药芯焊丝气体保护自动焊/埋弧自动焊焊接工艺、施焊环境等方面开展有效的质量控制工作，提高大型储罐焊接水平。

1大型储罐焊接工艺难点通常情况下，在大型储罐安装焊接过程中，需要加强壁板和大角焊缝焊接作业，这是大型储罐焊接的重点内容。

只有对这些重点部位进行严格的质量控制，才能够在最大程度上保证大型储罐的焊接质量。

除此之外，还要明确大型储罐在焊接操作中的具体工艺难点，主要表现在以下方面：（1）在焊接操作中需要根据大型储罐焊接的具体材料对焊接设备、焊接方法等进行科学选择，提高焊接一次合格率和焊接速度。

除此之外，还要利用合适的工卡具以及焊接方法对焊接变形情况进行有效控制[1]。

（2）在焊接操作过程中，储罐外侧第一层焊缝是横缝焊接质量控制的关键环节。

加强焊丝在坡口位置的对准调节工作。

在焊接操作中，如果焊丝无法对准，可能导致焊缝夹渣、熔化不良，从而出现烧穿或者裂纹等缺陷。

并且焊缝成型不良会对之后的焊缝焊接产生负面影响。

因此，在焊接时必须对焊丝位置进行科学调整。

（3）浮顶安装控制。

在浮顶安装之前必须对中心有效确定。

在铺设安装时，浮顶的底板比较薄，很容易出现较大焊接变形。

因此，在桁架以及隔板安装之前，需要尽量减少焊接次数，可以先将桁架以及底板放置在预定位置进行焊接。

桁架和隔板安装完成后在进行大面积焊接，防止出现焊接变形。

（4）当前的自动焊工艺发展越来越成熟，但是不管是手动焊还是自动焊，在焊接操作时必须要对称分布，防止在短时间内连续完成多次焊接，否则可能导致收缩不均匀，出现壁板下口椭圆度、输入热量过于集中、角缝出现角变形等各种问题。

T03、T04 主要焊接方案根据母材化学成份和力学性能分析和焊缝使用性能要求，结合我单位施工的技术力量和以往施工的经验，罐主体焊接方法选择如下：罐壁板焊缝全部采用自动焊接工艺：纵缝采用 CO2 药芯双保护自动焊接，焊机为VEGA-VB-AC 型气电立焊机；横缝采用美国林肯 AGWISINGLE 型埋弧自动焊机；罐底中幅板的焊接采用半自动焊打底 +碎焊丝 +高速埋弧自动焊盖面成型；罐底大角缝采用手工焊内外打底，角缝自动焊填充盖面；浮顶及附件的焊接采用CO2 半自动焊和手工电弧焊相结合的焊接方法，其中浮顶底板必须采用手工电弧焊。

6.1 罐底的焊接为减少罐底的焊接变形，采用自由收缩法施工，罐底组对焊接顺序为：边缘板组对、点焊→焊接边缘板外侧 300mm 焊缝→中幅板短焊缝组对焊接→长焊缝组对焊接→组对焊接通长缝→边缘板与壁板大角缝组对焊接→边缘板剩余对接焊缝焊接→边缘板与中幅板收缩缝组对焊接。

6.1.1 罐底中幅板的焊接1、罐底中幅板全部为对接加垫板的结构形式。

罐底施焊两遍，初层焊的焊肉为 7mm，凸出部分采用砂轮机打磨至 6 mm，并进行着色检查，合格后再施焊第二遍。

中幅板的焊接方法为：打底焊采用CO2 气体保护半自动焊，盖面采用添加碎焊丝的高速埋弧自动焊。

焊接工艺如下：焊接参数保护材质规格焊接方法焊材规格电流（ A）电压（ V）速度 cm/minQ235B 11mm GMAW ER50-6 φ1.2 240-320 30-40 18-30 CO2Q235B 11mm SAW H08A φ3.2 480-540 27-30 40-502、中幅板的组对点焊要严格按焊接作业指导书规定的程序执行。

3、中幅板组对完后，应用钢丝刷清除干净坡口及两侧25mm 内的锈、赃物，方可进行施焊。

4、罐底中幅板焊接时应采用分段退步施焊。

先焊短缝，后焊长缝，最后施焊通长缝。

通长缝焊前应使用大型槽钢及龙门板进行加固，以减少焊接变形。