浅述常压贮罐制作的一些工艺改进

浅述常压贮罐制作的一些工艺改进

宋庭

中国核工业华兴建设有限公司

摘要：本文介绍了某工程常压贮罐制作安装过程中，焊接施工的一些工艺改进和提升

关键词：工艺改进

1、引言

某工程常压贮罐的直径为Φ7712mm，高7788mm。共分4层，壁板厚度为6mm。主体由罐底板、四层壁板、顶板以及一些附属设施构成。施工工序为顶板→第四层壁板→第三层壁板→第二层壁板→第一层壁板→底板→附件（爬梯、平台）。施工重点、难点在于整体尺寸的控制，焊接变形控制和焊接合格率，以及成品保护等。

2、施工工艺

贮罐制作装配采用倒装法，分层分块板的装配采用现场已有的龙门吊实现。各层的附件随每层壁板及顶板同步安装，并进行相应单体的焊缝气密试验，水箱整体装配及检验试验完成满足要求后进行整体的水压试验及产品清洁，验证设备的密封性及强度。

3、施工重难点

3.1、重、难点分析

水箱加工过程中重点主要是壁板焊接防变形措施。由于水箱为薄壁壳体结构，若不能采取可靠的焊接防变形措施，则安装质量将难以达到设计文件及相关标准的要求。本工程中所采用的材料为S30403不锈钢，在拼装焊接过程中焊接变形及收缩量预测也是本次设备加工工程中的难点之一。

水箱分块壁板对接拼焊采用倒装施工工艺，顶板先行装配，若采用手工焊条电弧焊，热输入量大，焊缝外观成型不稳定，焊接效率低，焊接过程产生较大的烟尘和有害气体在相对密闭的环境内对焊工身体危害较大

3.2、焊接实施策划及对策

3.2.1、焊接形式选择

通过焊接前的实施策划，进行同条件的工艺评定，根据现场施工环境、工程进度和质量要求等条件，对焊接方法进行分析和对比（见表1），得出使用TIG自动焊接工艺焊缝成形美观、焊接质量稳定，焊缝一次合格率高，焊接过程采用惰性气体进行保护，烟尘及有害气体极少，劳动强度低，对环境及焊工身体危害极小。

箱壁板、底板焊缝焊接优先采用不锈钢自动焊接工艺进行焊接，提高焊接质量，减小现场劳动强度。不锈钢自动焊为自动钨极氩弧焊（TIG自动焊）在平焊、横焊、立焊及仰焊位置的自动焊焊接方面工艺成熟。

在同等焊接条件下，有效增大焊接熔深，减小焊缝宽容，使焊接热输入量降低，极大的减少焊接量，有效控制焊接变形，同时在提高焊接效率方面效果显著。

3.2.2、实施应用举例

对于不同的部位，采取不同的防变形控制，疏解应力集中等情况。

底板焊接：底板焊接采用不锈钢自动焊与手工焊条焊相配合进行，焊接工艺主要为平焊。在保证焊头及熔合良好的条件下，采用线能量较低的焊接工艺，层间温度不超过150℃。

中幅板焊接

水箱底部中幅板采用不锈钢自动焊焊接。为防止出现较大变形，中幅板的焊

接原则是先焊短缝，再焊长缝。焊接顺序由贮罐中心向外侧逐步进行焊接。

中幅板焊接时，为保证底板焊接后的平整度，防止出现波浪变形，还可采用

配重压块压在长缝侧边控制变形。

边缘板焊接

边缘板焊接时，应先将边缘板外缘处的300mm对接焊缝焊接完成，然后进行边缘板与中幅板，边缘板与边缘板之间的焊缝。

边缘板与中幅板之间的缝采用自动焊沿同一方向进行焊接，焊接时可根据变形情况分段进行焊接。焊接时使用压块进行变形控制。

水箱底板与壁板连接缝

焊接前内外侧可在壁板与底板之间用钢板或型钢打45o斜撑，间距约为2米。焊缝内外侧焊接完成后方可去除工卡具。

在底圈壁板纵缝焊接完毕后，由4-6名焊工，均匀分布（相对位置），分别从水箱内、外沿同一方向分段焊接，先焊内侧角焊缝，后焊外侧角焊缝。初层焊道采用分段退焊或跳焊法。

壁板焊接：壁板焊缝采用自动焊，总体焊接原则为：先焊纵焊缝，后焊环焊缝。

壁板焊缝采用自动焊时背面加充氩工装（弧形板+纸胶带+不锈钢板保护膜）。立缝立向上焊接，环缝分段退焊，退焊长度可按照2m进行。

立缝焊接时，为防止焊缝出现变形，可在焊缝一侧加设槽钢用以增加壁板刚度，从而有效防止变形。

壁板焊缝焊接时采用对称焊接的方法施焊，从而最大程度上降低焊接变形。

顶板焊接：顶板外侧焊缝由于可采用自动焊进行焊接，内侧焊缝由于受到空间及工装的限制，采用手工焊进行焊接。总体焊接顺序的原则：先焊内侧断续焊，后焊外部连续焊；先焊环向短缝，再焊径向长缝；由拱顶中心向外分段退焊。

焊接过程中，为了防止出现较大的焊接变形，除了从工艺顺序、常规工装加设等方面进行相应的调整控制外，还将提前针对整体变形，使用焊接变形预测分析系统对焊接变形进行预测分析数据图解析。

4、小结

在工程实施前的整体策划，对施工重难点的梳理，对焊接施工加强控制。通过焊前的预测分析图表，从而制定在施工过程中的防变形控制措施，调整焊接中的焊接参数，减小焊接变形，整体尺寸变形等。焊后针对局部就去的变形进行校正。通过施工工艺的调整，对施工重难点的针对性的解决方法，通过焊接质量的过程控制，在最大程度上保证整体施工质量。

参考文献：

1、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

2、《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T985.1-2008

3、《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》SH3046-1992

4、《建筑施工手册》（第五版）