石油储罐罐底焊接工艺常见问题分析

石油储罐罐底焊接工艺常见问题分析

唐天浩

唐天浩

江苏启安建设集团有限公司226200

摘要：当下，我国社会经济发展的非常快速，导致我国对石油的需求量越来越打，其应用范围越来越广，在这样的背景下，石油储运问题受到了越来越多的关注与重视，石油储罐施工项目的规模不断扩大、数量越来越多，给储罐焊接技术提出了更高的要求。本篇论文中，笔者主要对石油储罐的焊接与缺陷防止措施进行了分析，以供参考。

关键词：石油罐；罐底焊接；工艺；问题；分析

引言

储罐是石油产业中必不可少的设备，它是用来运输和储存原油以及其他石油制品的重要设备，因此它的稳定安全对石油化工产业的发展具有重要作用。而在整个储罐的设计中，罐底板是最重要的部分，因为它要承受的力是最大的，一旦罐底因为焊接发生了变形，那么其在使用过程中的稳定性以及承受力都将大打折扣，也就是说罐底焊接的质量直接决定了它的使用情况。因此，本文将对储罐罐底的焊接工艺进行分析，找出焊接过程中容易出现的问题，并针对具体问题提出有效的控制方法，以保证储罐的质量。

1石油储罐焊接中的问题

1.1石油储罐壁板环缝焊接问题

石油储罐壁板焊接过程中，在进行环缝焊接的时候，通常采用埋弧自动平焊机，几台焊机均匀分布，且沿相同方向焊接。在这个过程中，电流电压焊道很容易变成高低变凸的形状，低高焊道下，垂高高焊道表面形状也会变成波浪状。基于此，石油储罐壁板环缝焊接中经常出现以下问题：第一遍焊道形状不良、第一遍焊道产生麻坑、中层焊道形状不良、最后焊道出现夹渣、T形接合处焊穿、坡口处漏焊。

1.2石油储罐壁板纵缝焊接问题

石油储罐壁板焊接过程中，在进行纵缝焊接的时候，通常采用CO2气电立焊机，焊接方向多为自上而下。因为机器焊接范围不能完全到达，因此，通常会在底部留出30厘米的区域未进行焊接，等到手工焊完成后，再对这部分区域进行打磨。通常是先焊外部、后焊内部，内部焊接后，对其进行打磨，并使其与石油储罐壁板相同。石油储罐壁板纵缝焊接中经常出现以下问题：焊透性不良、熔合不良、焊透性不足、咬边、焊道夹渣、根部焊道出现气孔。

1.3石油储罐焊接变形问题

石油储罐焊接过程中，若是焊接时间、焊接温度等控制不合理，便有可能出现变形问题。以往针对焊接变形问题，多采用夹具控制手段，通过要避免钢板由于受到各种因素的影响而出现的局部收缩变形问题。采取这样的手段，虽然在一定程度上避免了焊接变形的出现，但若是拘束过强，则会增加焊缝内的残余应力。基于此，在使用夹具控制预防变形的同时，也要注意采取有效的措施，降低残余应力，将其控制在屈服极限范围之内。

2石油储罐壁板的焊接与缺陷防止措施

2.1环缝的焊接

在一般情况下，使用埋弧自动平焊机进行环缝焊接，进行焊接的过程中，几台焊机呈现出均匀分布的状态，并沿着同一个方向进行焊接。然而，在通常情况下，电流电压焊道的形状会发生高低变凸的现象，粗糙低低焊道变小焊接过程中会出现一些缺陷，同时低高焊道下垂高高焊道表面也会呈现出波浪状，环缝的焊接过程中常见缺陷及其预防、治理措施主要包括：

2.1.1第一遍焊道发生形状不良的缺陷。为预防这一缺陷，应确保焊点位置对正，并要提前确定好合适的电压、电流、速度，这样的前提下用旋钮确定，同时在焊接开始的时候，必须迅速检查、调正焊道；

2.1.2第一遍焊道出现麻坑。为预防这一缺陷，应清除干净坡口内的锈、水分以及杂物等，并要充分加热坡口的底部，如果该种缺陷连续发生，则必须立即停止焊接，并清理焊道；

2.1.3中层焊道出现形状不良的缺陷。为预防这一缺陷，应将焊点位置纠正，并将焊接速度适当加快，还要适当调小电流；

2.1.4T形接合处发生焊穿。为预防这一缺陷，必须在钢板内侧位置上对T形接合处这一部位进行严格的封焊处理，并在焊接的时候注意熔深稍浅些；

2.1.5最后焊道存在夹渣。为预防这一缺陷，在对最后焊道进行焊接的时候，必须严格执行相关标准的要求，即电压26伏、电流480安、焊接速度低于每分钟55厘米；

2.1.6坡口处漏焊。为预防这一缺陷，必须选择合适的部位当作焊点，如果局部坡口过宽，那就需要采取手工焊填充的手段；

2.1.7咬边。为预防这一缺陷，可以适当提高焊接速度、适当调低电压。

2.2石油储罐壁板纵缝焊接问题的预防措施

为预防焊透性不良的问题，可以将焊接熔深稍微加大，最好超过坡口中心，并对坡口形状进行调整，焊接电压稍微提高。为预防熔合不良的问题，可以将焊接熔深稍微减小，将电弧电压尚未提高，并在焊接过程中对焊接熔池、焊道外观进行观察与调整。为预防焊透性不足的问题，应注意使熔池底到达坡口中心，并将电压稍微提高，对焊边间隙进行调整。为预防咬边的问题，应将电压适当调低，若是熔池发生偏移，则将其移至中心，以保证衬垫铜板沟槽与坡口相合。为预防焊道夹渣的问题，应仔细观察衬垫铜板沟槽情况，确保其没有伤痕，光洁度良好。为预防根部焊道出现气孔，应用砂轮将坡口及其周围的锈清理干净。

2.3储罐焊接变形防止措施

储罐焊接变形，主要使用夹具控制，目的在于拘束钢板因各种因素产生的局部收缩变形。这种方法虽然能够有效减少焊接出现的变形，但是拘束越强的情况下，焊缝内存在的残余应力也就相应的会越大。使用夹具不仅要有效控制变形，还要注意控制焊缝内的残余应力，不宜使其超出母材屈服极限范围。储罐焊接变形防止措施主要包括：

2.3.1储罐大角缝角变形使用支撑防止。大角缝是储罐的关键受力部位，因此，大角缝的焊接颇为重要，对于大型储罐来说，应使用自动埋弧焊机对其内外大角缝焊3~4遍，通常情况下，填充金属与大角缝变形之间成正比，也就是说，填充金属少，那么大角缝变形小，填充金属多，那么大角缝变形大。对储罐的大角缝进行焊接的时候，由于焊道横向收缩，就会使大角缝出现角变形，这时应让环向边缘板向上翘起，这样的情况下，槽钢焊接位于储罐内壁、边缘板之间，从而可以有效防止变形。

2.3.2底板焊缝的纵向收缩使用槽钢防止。底板焊缝的纵向收缩，指的是与焊缝方向平行的收缩，其会造成底板的翘曲变形问题，特别是罐底的长焊缝，纵向收缩量较大，如果不使用夹具，因为焊缝纵向收缩，焊缝两边的底板就会发生翘曲，进而导致底板呈波浪形状或者是底板凸起。

3控制变形的方法

3.1更新焊接设备

随着焊接工艺的发展，很多技术人员在不断地研究改善焊接变形的方法，他们的研究成果最容易体现在焊接所使用的设备上，因此，在储罐制作企业要时刻关注业内新技术的状况，及时更新自己的焊接设备，做到专机专用，以保证储罐罐底的焊接质量。

3.2选择优质的焊接材料

不管是焊接设备还是焊接材料，它们都是一些外在条件，与焊接技术的关系不同，但是焊接设备以及材料是焊接的主体，它们效果、质量的好坏直接影响焊接的效果。因此，石油储罐制作公司在选择储罐制作材料的时候，一定要选择质量过关的材料来进行制作以及焊接，只有保证了硬性材料的质量，才能避免焊接过程中焊接变形现象的产生。

结语

总之，石油储罐是石油化工产业的重要设备，它的安全稳定对石油工业的发展具有重要作用，因此在生产储罐的时候，要注意罐底的焊接技术，通过选择合适的材料以及优良的设备，来确保罐底焊接的质量，减少焊接变形现象的发生。

参考文献

[1]耿都都，严春妍，纳学洋，曲扬，杨顺贞.LNG储罐用9Ni钢及其焊接性分析[J].焊管，2015，（05）：5-8.

[2]赵双生，毛继全.钛合金（TA2）焊接缺陷的预防与控制[J].产业与科技论坛，2014，（05）：96-97.

[3]孙兴钢.石油储罐建设中常见技术问题分析[J].化工管理，2015（4）：209，223.