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1、罐壁开孔的补强圈与焊接【摘要】金属立式圆筒形储油罐罐壁开孔的补强圈焊缝是一条封闭焊缝，应 力分布比较复杂，为保证焊接质量符合要求，作者介绍了从开孔至补强圈焊接的 施工过程中，所采取的相应技术措施。【关键词】储油罐 维修 焊接在魏岗站 2 号 20000m3 浮顶油罐大修过程中，加热器面积扩大，加热管由 原来的两根增加到四根，需在底圈壁板开孔安装加热管，为方便罐内外连续作业 的施工，结合现场的实际情况，设计了在底圈壁板有利位置开孔，孔洞尺寸为 120m m,底圈壁板材质为16MnR，板厚32mm，补强圈施焊后的焊缝是一条封 闭焊缝，应力分布复杂。因此，对焊接接头提出以下技术要求：(1) 对焊接接
2、头进行100%射线探伤，按照GB50341-2003执行，环向焊缝 II级合格，纵向焊缝III级合格。(2) 补强圈与原壁板、加热管施焊后的错边量及平整度符合“金属立式圆筒 形储油罐大修技术规范”的有关要求。为此，施工中采取了相应的技术措施。1 工艺方案及步骤1.1 罐壁开孔按照施工方案的要求，在底圈壁板距离罐壁纵焊缝150mm，其它焊缝80mm 以上，指定位置开孔，用气割割成一个为120mm的圆形孔洞。孔洞周围应用 砂轮磨去热影响区，对孔洞内边缘打磨角度为 26o。1.2 补强圈修整补强圈为钢板，材质为16MnR，板厚为18mm，外圈305mm,内圈112mm， 保证罐壁补强圈的材质、厚度、
3、有效补强面积符合油罐设计规范要求。用砂轮磨 削去热影响区，保证补强圈内孔洞与加热管外壁有2mm的间隙。18图I罐壁开孔与加热管组装焊接示意图1.3组装先把补强圈套在加热管（无缝钢管108x6）外壁上，可自由移动。将加热 管整体自罐外穿入罐内，垂直于油罐罐壁，把加热管两端用钢架支撑，用钢垫片 从罐内将加热管与孔洞圆周的间隙塞匀；再将补强圈紧贴罐外壁，同样用钢垫片 从罐外将加热管与补强圈的间隙塞匀。加热管罐外侧安装阀门、罐内侧与弯管相 连，长度尺寸根据设计和实际情况确定（图1）。1.4补焊工艺（1）采用手工电弧焊：AX-320型焊机，电流100-110A，选用J422焊条，按规定烘干，随用随取。（
4、2）定位焊：选用3.2的J422焊条，先采用定位焊固定加热管和补强圈的位置，然后取 下各个钢垫片。（3）按照对称的焊接顺序，焊接第一道补焊焊道，清除焊根后，在罐壁内 侧焊接9层焊道。为了使焊缝根部有良好的焊透，在焊接第一层时，必须应用直 径较小的焊条（3.2）,并用圆形运条形成狭窄的焊缝。在施焊后几层时，采用 大直径焊条（5）,并稍作横向摆动。每焊完一道后必须彻底清除焊渣。4）用砂轮将罐壁内部补焊焊缝打磨成圆滑过渡。（5）在罐外焊接补强圈外圈和内圈缝。（6）在罐壁外侧焊缝处用砂轮清焊根，直到露出补焊焊缝的金属光泽。（7）拆除加热管两端的钢架支撑。最后盖面焊一道，做到有 1-2mm 的焊缝加强高。2 焊接检验焊接完毕后，按 GB50341-2003 的规范要求对每条焊缝进行 100%射线探伤。 共拍片16 张，一次合格率达到了 100%。焊缝内表面齐平。检验项目达到了技术 条件要求。采用上述补强圈焊接方法有利于减小焊接变形和焊缝应力，有利于提高焊接 质量。在大修储油罐更换罐底板作业中，采用罐壁开孔进出料与三角架吊放的人工 方法及起重机吊放的半机械方法相比，具有缩短施工进度、提高经济效益和方便 实用的优点。建议在今后的更换罐底板或局部更换罐壁板的大修施工中推广使 用。
