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1、大型储罐制作的变形控制沈芝银南化集团建设公司摘要介绍了常压储罐在制作安装过程中导致变形的因素以及控制方法，进一步提高储罐的制作 质量和成形效果。关键词 几何尺寸 尺寸偏差 焊接变形 工艺调整金属油罐主要用于化工、石油化工和石油等企业中贮存化工原料、油类等物品。随 着中国工业的稳步发展，贮存介质的种类和数量越来越多，对贮存条件的要求也多样化， 为满足工业生产需要，大型的中转罐群相应出现。南化集团建设公司承建了很多的罐群， 如太仓美孚的罐区工程、张家港长江国际港务公司仓储工程、东海粮油（张家港）有限公 司罐区工程等等。笔者负责过许多油罐施工的技术工作，经过了各类油罐的制作安装，仔 细观察分析后，认
2、为油罐制作质量的优劣关键在于几何尺寸的控制。几何尺寸超标的主要原因就是没能控制好制作过程中的变形，可以这样说：控制好 变形，就能很好地控制住几何尺寸，因此知道变形和进行预防才是解决问题的关键。我认 为在制作过程中应控制好以下几点，就能成功地解决问题：1、基础质量控制如储罐基础制作质量差，对储罐底板的成形将有很大的影响。罐外底板边缘随基础高 低不齐，罐内底板随基础起伏不平，不仅罐底板成形不美观，而且底板的不平度超标。因 此在基础交接时，应做好以下检测工作，偏差数据不合格不予交接：1.1、应仔细测量基础各项偏差值，除控制好正常的中心和标高偏差外，看上去基础表面 任意方向不应有突出的棱角，从中心向周
3、边拉线测量，基础表面凹凸度不超过25mm。1.2、罐壁处基础表面的水平度：当为环墙式基础时，环墙上表面任意10m弧长上应不超 过3.5mm，在整个圆周上平均的标高计算不超过土6.5mm；当为护坡式基础时，任意3m 弧长上应不超过土 3mm，平均的标高计算不超过12mm。2、样板的制作控制2.1、样板制作储罐预制、组装过程中需细心地检查每一个环节，检查的主要用具是样板，样板的 制作精度直接关系到储罐的成型结果，因此应精心制作样板并应符合下列要求：2.1.1、当构件的曲率半径小于或等于12.5m时，弧形样板的弦长不得小于1.5m,曲率半径大于12.5m时，弧形样板的弦长不得小于2m。2.1.2、直
4、线样板的长度不得小于1m。2.1.3、测量焊接接头角变形的弧形样板的弦长不得小于1m。3、材料控制钢材是制作储罐的主体，钢材的质量好坏直接关系到储罐的成型质量和以后的使用 效果，因此必须严格按照设计和规范要求检验所购材料。选用的材料和附件，应具有质量 证明书。到货的钢板，必须逐张进行外观检查，其表面质量应符合钢材的制造标准。钢材 表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，应符合国家规范厚度的允许偏差的规 定，见下表：钢板厚度（mm）允许偏差（mm）4-0.34.55.5-0.567-0.6825-0.82630-0.93234-1.03640-1.14、下料、预制尺寸的偏差控制下料是制作储
5、罐的关键一步，如果下料尺寸有误，储罐就无法制作，即使能够制作好， 储罐的几何尺寸也是错误的，因此必须予以高度重视。4.1下料依据下料应根据批准的排板图进行，以排版图的具体尺寸为依据4.2加工方法钢板下料应采用机械加工或半自动火焰切割加工，以提高下料精度；不锈钢采用等离 子切割机加工。4.3底板的下料根据排板图的尺寸和编号进行对号下料。钢板需用“对角线法”校核找方使之成为矩形， 中间一排的中幅板要划中心线。划线后经过校核，方可切割下料,并按排板图的编号进行编号。实际中幅板的尺寸偏差应符合下表的要求:测量部位环向接头板长 AB (CD)310000板长 AB (CD)V 10000宽度 AC、BD
6、、EF1.51长度AB、CD21.5对角线之差1 AD-BC |W3W2直线度AC、BDW1W1AB、CDW2W2图1实际弓形边缘板的尺寸偏差应符合下表规定:测量部位允许偏差(mm)长度AB、CD2宽度 AC、BD、EF2对角线之差| AD-BC |W3图24.4顶板的下料、预制根据排版图的数量和尺寸要求,采用计算法求出下料尺寸,。单块顶板本身的拼接，采用对接。顶板预制成形后，用弧形样板检查，其间隙不得大于10mm。预制好的顶板，在堆放、运输过程中，必须采取有效措施以防止变形。4.5壁板的下料、预制壁板下料时要找方,实际尺寸的偏差应符合规范要求。壁板下料总周长应大于排板长度200mm左右,待组
7、装后将多预留的200mm割去，以保证 理论周长不变。壁板在滚板机上滚圆，两头用圆弧板预弯。壁板卷制后应立置在平台上，垂直方向用直线样板检查，其间隙不得大于1mm;水平方 向用圆弧样板检查，其间隙不得大于4mm。制作后的每块弧板作好编号，编号以排板图编号为准5、焊接变形的控制焊接变形对罐体局部成型的影响最大，应对罐体制作各部分的焊接予以重视，在我们 所做的工程中，我们采取以下焊接工艺，成功地控制了焊接变形，取得了预期的效果。5.1、底板的焊接底板铺设符合要求后，暂时先点焊，待贮罐完成顶升后，再进行底板的焊接（也可在 罐顶升过程中进行焊接）。5.1.1、中幅板的焊接中幅板焊接时，先焊短缝，后焊长缝
8、。初层焊道均采用分段退焊法，焊工均匀对称分 布，同时施焊。5.1.2、边缘板的焊接边缘板先焊接外边缘300400mm的焊缝，剩余焊缝在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完 后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前进行焊接，以保证变形最小。弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊.弓形边缘板与中幅板之间的焊缝应待中幅板之间的焊缝焊完后，才能进行焊接，焊工对 称焊接。罐底与罐壁连接的角焊缝焊接，应在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊，由数对焊工从罐内、 外沿同一方向进行分段焊接。初层的焊道，应采用分段退焊或跳焊法进行。按照以上方法施工的结果，底板面相当平整，变形非常小，完全符合设计和规范要求。5.2、壁板
9、的焊接焊接时，先焊立缝和外侧焊缝，后焊环缝和内壁焊缝，焊工均匀分布在罐壁四周，沿 同一方向进行分段焊接，内壁焊缝应用碳弧气刨清根打磨干净后再焊。罐壁环向的搭接焊缝，应先焊罐壁内侧焊缝，后焊罐壁外侧焊缝。焊工均匀分布，沿 同一方向进行施焊。除活口以外的其他焊缝全部焊完后，用量具测量周长，该圈周长为图纸尺寸加35mm， 这个余量作为最好一道立缝焊接后的收缩量。组装焊接后，焊缝的角变形应用1m长的弧形 板检查，结果应符合规范要求。5.3、顶板的焊接先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝。径向的长焊缝应由数对焊工对称分布，自罐顶中心向四周分段退焊，至少应同时焊两 道。顶板与包边角钢焊接时，焊工对称均匀分布，并沿同
10、一方向进行施焊。6、施工工艺的调整传统的施工工艺在制作罐顶时，先在地面制作单块顶板的胎具，然后在胎具上预制单块 顶板，将顶板内的加筋都焊好。这样做固然有好的一面，减少仰焊工作量，但是罐顶的成型 将不完美。因焊接变形和制作误差的影响，每块顶板预制成型后的弧度误差都不同，组装时 需要进行强行纠正，使其贴合一致，造成罐顶的变形较大。分析以上制作工艺造成的负面影响后，我们对制作工艺进行了调整:将顶板下料拼焊好， 置于罐基础两侧；在罐内制作与顶弧度一致的整体胎具，在胎具上安装顶板加强筋，罐中间 竖立扒竿卷扬机装置，利用此装置将预制好的顶板铺在加强筋上，用专用卡具固定，使顶板 与加筋贴合，进行焊接组装。安装顶板扁钢加强肋骨时，分两组对称进行，以保持拱顶成型， 安装顶板时同样对称同时进行，以控制变形量。工艺调整前后比较：1、罐顶的制作不象过去那样在地面预制成形，可以省去地面制作胎具所用的材料和组 装的时间，省去吊车使用台班费。节约工期，降低安装成本。2、由于罐顶先制作龙骨，铺设顶板，因此安装顶板时就没有事前焊接引起的变形，组 装方便，罐顶成形非常美观，安装质量高。7、结束语南化集团建设公司经历了各种类型储罐的制作，制作过程中都能很好地控制以上几个因素，储罐的制作质量也得到了业主和同行的一致好评。
