浮頂儲(chǔ)罐

時(shí)間:2023-05-01 12:06:53 資料 我要投稿
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浮頂儲(chǔ)罐

1 前 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,能源消耗急劇增長(zhǎng),石油和成品油的需求劇增。目前我國(guó)已變成石油進(jìn)口大國(guó),石油已成為國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資,它直接關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全,增加原油儲(chǔ)備迫在眉睫,因此,我國(guó)對(duì)國(guó)家石油儲(chǔ)備庫(kù)和成品油庫(kù)的建設(shè)給予了高度重視,我國(guó)規(guī)劃中到2010年將建成數(shù)千萬(wàn)立方米的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備能力,分期進(jìn)行建設(shè),大連國(guó)家石油儲(chǔ)備庫(kù)30臺(tái)10萬(wàn)罐群已開(kāi)始建設(shè),我國(guó)大型儲(chǔ)罐的施工建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的高速發(fā)展期。

大型立式鋼制儲(chǔ)罐是石油化工行業(yè)非常重要的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備,越來(lái)越多地用于原油、成品油等儲(chǔ)運(yùn)工程。焊接是儲(chǔ)罐建造的主要工序,對(duì)儲(chǔ)罐的施工質(zhì)量具有決定性意義。儲(chǔ)罐的類型有很多,但在各類油庫(kù)的建造中,廣泛應(yīng)用的是大型立式鋼制圓筒形拱頂儲(chǔ)罐和浮頂儲(chǔ)罐,它引領(lǐng)著當(dāng)今大型儲(chǔ)罐建造技術(shù)的第一文庫(kù)網(wǎng)發(fā)展。本文以此為例,在簡(jiǎn)要介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和安裝方法的基礎(chǔ)上,分析大型儲(chǔ)罐焊接技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。僅供交流參考。

2 儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與安裝方法

儲(chǔ)罐有很多種類,按其形狀可分為立式、臥式和球形儲(chǔ)罐;按容積有大型和小型的區(qū)別(大型儲(chǔ)罐是指公稱容積為100~30000平底、固定頂儲(chǔ)罐和公稱容積為1萬(wàn)以上浮頂儲(chǔ)罐;小型儲(chǔ)罐大多是公稱容積小于100的儲(chǔ)罐,一般為臥式的小型容器)。在各類大型儲(chǔ)罐中,絕大多數(shù)是建在地上的,用于儲(chǔ)運(yùn)原油、成品油、液態(tài)化工產(chǎn)品及水等其它液體的立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐。

立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐由罐底、罐壁和罐頂及附件等部分構(gòu)成,按罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)可分為:無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、錐頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐等,其中以拱頂儲(chǔ)罐(包括內(nèi)浮頂拱頂儲(chǔ)罐)和浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)成熟。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與安裝方法如下:

2.1 儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1.1 拱頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)

拱頂儲(chǔ)罐是指罐頂為球冠狀,罐體為圓柱形的一種容器,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。拱頂儲(chǔ)罐除了罐頂板的制作較復(fù)雜外,其他部位的制作較容易,造價(jià)較低,故在國(guó)內(nèi)外石油化工部門(mén)應(yīng)用較為廣泛。國(guó)內(nèi)最大容積的拱頂罐為3萬(wàn)網(wǎng)殼拱頂儲(chǔ)罐,最常用的容積為1萬(wàn)或再小些。

(1)罐底:由多塊薄鋼板拼裝而成,其排列方式一般由設(shè)計(jì)給定。罐底中部鋼板稱為中幅板,采用搭接焊縫形式;周邊的鋼板稱為邊緣板(邊板),要采用對(duì)接焊縫形式。邊緣板可采用條形板,也可采用弓形板,依儲(chǔ)罐的直徑、容量及與底板相焊接的第一節(jié)壁板的材質(zhì)而定。

(2)罐壁:由多圈鋼板組對(duì)焊接而成,鋼板厚度沿罐壁的高度自下而上逐漸減少,最小厚度為4~6mm。目前,由于安裝工藝的進(jìn)步,罐壁板主要采用對(duì)接焊縫形式,已很少采用搭接。罐壁板底部與罐底板采用角接焊縫形式,雙面連續(xù)焊接。

(3)罐頂:由多塊厚度為4~6mm的壓制薄鋼板和加強(qiáng)筋(通常用角鋼或扁鋼)組成的扇形罐頂板構(gòu)成,或由構(gòu)架和薄鋼板構(gòu)成,各扇形罐頂板之間采用搭接焊縫。

2.1.2 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是在拱頂儲(chǔ)罐內(nèi)部加上一個(gè)浮動(dòng)頂蓋,使儲(chǔ)液與空氣隔離,減少蒸發(fā)和污染。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示,除了多一個(gè)內(nèi)浮頂之外,其它與拱頂儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)基本相同。

2.1.3浮頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)

浮頂儲(chǔ)罐是由浮在罐內(nèi)液體介質(zhì)表面的浮頂和立式圓筒形罐壁、罐底及附件所構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3和圖4所示。浮頂直接浮在液面上,隨著罐內(nèi)儲(chǔ)液量的增加或減少而上下浮動(dòng)。浮頂儲(chǔ)罐的容積都比較大,國(guó)外已建成容積為20萬(wàn)的巨型儲(chǔ)罐,我國(guó)最大的儲(chǔ)罐容積為1

2.5萬(wàn)。

(1)罐底:浮頂儲(chǔ)罐的罐底排板方式與拱頂儲(chǔ)罐基本相同,但邊緣板不采用條形板。對(duì)于10萬(wàn)及以上浮頂儲(chǔ)罐的罐底中幅板,采用帶墊板的對(duì)接焊縫形式。

(2)罐壁:采用對(duì)接焊縫,焊縫內(nèi)表面要打磨光滑,防止劃損浮頂密封裝置。浮頂儲(chǔ)罐上部為敞口,為增加壁板剛度,提高抗風(fēng)載能力,罐壁頂部需設(shè)置抗風(fēng)圈和加強(qiáng)圈。

(3)浮頂:常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式是單盤(pán)式和雙盤(pán)式。單盤(pán)式浮頂是由環(huán)形船艙和圓形單盤(pán)頂板所構(gòu)成。雙盤(pán)式浮頂是由上盤(pán)板、下盤(pán)板和環(huán)形船艙所組成,均由鋼板拼焊而成。

2.2 儲(chǔ)罐的安裝方法

大型立式儲(chǔ)罐主體安裝方法有正裝法和倒裝法兩種。正裝法是指以罐底為基準(zhǔn)平面,罐壁板從底層第一節(jié)開(kāi)始,逐塊逐節(jié)向上安裝。倒裝法是指以罐底為基準(zhǔn)平面,先安裝頂圈壁板和罐頂,然后自上而下,逐圈壁板組裝焊接與頂起,交替進(jìn)行,依次直到底圈壁板安裝完畢。國(guó)外施工企業(yè)大都采用正裝法;國(guó)內(nèi)企業(yè)大都是拱頂儲(chǔ)罐采用倒裝法,浮頂儲(chǔ)罐采用正裝法。

2.2.1拱頂儲(chǔ)罐的安裝方法

拱頂儲(chǔ)罐是最常見(jiàn)的固定頂儲(chǔ)罐,國(guó)內(nèi)普遍采用倒裝法安裝。正裝法除了用于組裝某些特殊結(jié)構(gòu)的拱頂儲(chǔ)罐外,在普通的立式拱頂儲(chǔ)罐施工中極少采用。實(shí)際應(yīng)用的倒裝法有中心柱提升、空氣頂升、手動(dòng)倒鏈起升、電動(dòng)倒鏈群體起升、液壓提升等多種倒裝法。目前,采用較

多的是手動(dòng)倒鏈起升和電動(dòng)倒鏈群體起升倒裝法,液壓提升倒裝法正在逐步推廣。

2.2.2浮頂儲(chǔ)罐的安裝方法

5萬(wàn)及以上大型浮頂儲(chǔ)罐的安裝主要采用正裝法,其優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用大型吊裝設(shè)備,加大預(yù)制深度,易于掌握,便于推廣儲(chǔ)罐的自動(dòng)焊接技術(shù),其缺點(diǎn)則是要求有較大的施工場(chǎng)地,技術(shù)難度大,高空作業(yè)多,不安全等。2萬(wàn)及以下大型浮頂儲(chǔ)罐也有施工企業(yè)采用倒裝法。

3 儲(chǔ)罐的焊接工藝程序

儲(chǔ)罐建造對(duì)焊接的質(zhì)量要求是:焊接強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,焊接變形控制在規(guī)定范圍之內(nèi),焊縫外觀及內(nèi)在質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

3.1 拱頂儲(chǔ)罐的焊接程序

3.1.1罐底板的焊接

(1)罐底中幅板為搭接焊縫,采用焊條電弧焊施焊。先焊短焊縫,后焊長(zhǎng)焊縫。焊接長(zhǎng)焊縫時(shí),由中心開(kāi)始向兩側(cè)分段退焊。

(2)邊緣板焊接,采用焊條電弧焊施焊。先焊外邊緣300mm部位的焊縫,外端加引弧板,由罐內(nèi)向外施焊,采用隔縫對(duì)稱施焊法,焊工對(duì)稱均布。

(3)焊接順序?yàn)椋哼吘壈逋?00mm焊接(在第一圈壁板安裝之前焊完) → 罐底中幅板焊接 → 邊緣板焊接(待大角縫焊接完) → 龜甲縫(指罐底邊緣板與中幅板之間焊縫)焊接。

3.1.2壁板對(duì)接焊縫的焊接

(1)先焊縱焊縫,后焊環(huán)焊縫。當(dāng)焊完相鄰兩圈壁板的縱焊縫后,再焊其間的環(huán)焊縫;先焊外側(cè)焊縫,后焊內(nèi)側(cè)焊縫,在焊接內(nèi)側(cè)前,應(yīng)清焊根(使用碳弧氣刨清根并砂輪打磨)。

(2)壁板縱縫焊接:采用焊條電弧焊或氣體保護(hù)焊工藝,分段退焊。壁板縱縫下端留出50~100mm,在環(huán)縫組對(duì)后焊接。

(3)壁板環(huán)縫焊接:主要采用焊條電弧焊,多層多道焊。對(duì)于板厚1Omm以上的環(huán)縫,也可采用埋弧自動(dòng)橫焊工藝,由多臺(tái)焊機(jī)沿罐壁圓周對(duì)稱均布(參見(jiàn)圖6),同一方向施焊。自動(dòng)焊前,內(nèi)側(cè)用焊條電弧焊進(jìn)行封底焊接。

3.1.3大角縫焊接

(1)大角縫(指底圈罐壁與罐底邊緣板之間角焊縫)應(yīng)在壁板焊縫全部焊接完、龜甲縫焊接前進(jìn)行焊接。先焊內(nèi)側(cè)焊縫,后焊外側(cè)焊縫。

(2)焊條電弧焊施焊時(shí),采用分段退焊法,焊工對(duì)稱均布,沿同一方向施焊;當(dāng)采用自動(dòng)焊時(shí),多臺(tái)焊機(jī)應(yīng)沿罐圓周均布,同一方向施焊。

3.1.4拱頂組裝焊接

罐頂為分片組裝,搭接焊縫采用焊條電弧焊施焊,先焊內(nèi)側(cè)焊縫,后焊外側(cè)焊縫。拱頂外側(cè)徑向的長(zhǎng)焊縫,由多名焊工均布,采用隔縫對(duì)稱施焊方法,由中心向外分段退焊。

3.2 浮頂儲(chǔ)罐的焊接程序

3.2.1罐底板的焊接

與拱頂儲(chǔ)罐罐底的焊接程序基本相同。但當(dāng)罐底中幅板為帶墊板對(duì)接焊縫時(shí),一般采用焊條電弧焊或CO2氣體保護(hù)焊打底、埋弧自動(dòng)焊或碎絲填充埋弧自動(dòng)焊蓋面焊接工藝。打底焊采用分段退焊法;自動(dòng)焊蓋面焊接采用隔縫同向焊。

3.2.2壁板對(duì)接焊縫的焊接

(1)與拱頂儲(chǔ)罐壁板對(duì)接焊縫的焊接順序基本相同。

(2)壁板縱縫焊接:見(jiàn)圖5所示,壁板厚度1Omm以上縱縫采用氣電立焊工藝,自下向上焊,縱縫上端加熄弧板。小于25mm的壁板為V型坡口,可一次焊接成型;25mm及以上縱縫為X型坡口,雙面焊接。為防止焊接熔池內(nèi)的鐵水從下部流失,焊接前需在第一節(jié)壁板縱縫下端300mm和其它各圈縱縫下端50~70mm范圍采用焊條電弧焊焊接一段作為托底焊道。壁板厚度1Omm以下縱縫采用焊條電弧焊或CO2氣體保護(hù)焊。

(3)壁板環(huán)橫縫焊接:壁板厚度1Omm以上環(huán)縫,采用埋弧自動(dòng)橫焊工藝,K型坡口,多層多道雙面焊,由多臺(tái)埋弧橫焊機(jī)沿罐壁圓周對(duì)稱均布,同一方向施焊,見(jiàn)圖6所示。壁板環(huán)縫在罐內(nèi)側(cè)坡口點(diǎn)焊,組對(duì)間隙大于1mm時(shí),內(nèi)側(cè)進(jìn)行封底焊接。

3.2.3大角縫焊接

大角縫焊接在第三~四(或二~三)圈壁板焊縫全部焊接完、龜甲縫焊接前進(jìn)行。其余與拱

頂儲(chǔ)罐大角縫的焊接程序基本相同

3.2.4浮頂焊接

(1)浮頂?shù)装鍨閹О褰Y(jié)構(gòu),呈“人”字形排布,為搭接接頭形式,采用焊條電弧焊或半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊。施焊原則與罐底基本相同。

(2)焊接順序:浮頂?shù)装?→ 中間環(huán)板、外邊緣板 → 隔板 → 浮頂框架、桁架 → 由中心向四周逐艙焊接 → 浮頂頂板 → 支柱套管、附件。

4 儲(chǔ)罐焊接技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外在大型浮頂儲(chǔ)罐的建造中,罐體普遍采用自動(dòng)焊工藝,技術(shù)已相當(dāng)成熟。我國(guó)在上世紀(jì)80年代初就引進(jìn)了大型儲(chǔ)罐自動(dòng)焊接技術(shù)及設(shè)備,部分技術(shù)裝備也實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。但在拱頂儲(chǔ)罐的施工中,國(guó)內(nèi)主要采用的焊條電弧焊,自動(dòng)焊應(yīng)用較少。目前,儲(chǔ)罐施工應(yīng)用最多的焊接方法是焊條電弧焊和埋弧自動(dòng)焊(包括橫焊、平焊、角焊),其次是CO2氣電立焊。此外,實(shí)芯或藥芯焊絲的CO2/MAG氣體保護(hù)自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊也得到應(yīng)用,但應(yīng)用范圍還比較窄。

4.1儲(chǔ)罐的焊條電弧焊

國(guó)內(nèi)拱頂儲(chǔ)罐的焊接目前仍以焊條電弧焊為主,尤其是1萬(wàn)及以下儲(chǔ)罐的焊接,各施工單位普遍采用。其主要原因是:這類儲(chǔ)罐鋼板相對(duì)較薄,且多采用倒裝法組裝,采用焊條電弧焊不僅施工方便、靈活,而且焊接變形小,焊接設(shè)備成本投入低,輔助工作量小。與自動(dòng)焊相比,總體經(jīng)濟(jì)效益較好,但人員投入多,勞動(dòng)強(qiáng)度大,人員成本高。

對(duì)于大型浮頂儲(chǔ)罐的焊接施工,焊條電弧焊仍占有很大的比例,尤其浮頂焊縫、壁板的點(diǎn)固以及附件的焊接等,自動(dòng)焊還不能代替焊條電弧焊。

4.2 儲(chǔ)罐的埋弧自動(dòng)焊

埋弧自動(dòng)焊是大型儲(chǔ)罐建造中應(yīng)用最早的自動(dòng)焊方法。主要應(yīng)用在正裝法施工的浮頂儲(chǔ)罐的

罐壁環(huán)焊縫,罐底對(duì)接焊縫和大角縫等方面。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一些科研單位和技術(shù)開(kāi)發(fā)公司,在借鑒正裝儲(chǔ)罐自動(dòng)焊技術(shù)的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出了倒裝儲(chǔ)罐自動(dòng)焊設(shè)備及工藝,國(guó)內(nèi)一些主要儲(chǔ)罐施工企業(yè)相繼引進(jìn)并積極推廣應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù),焊接倒裝拱頂儲(chǔ)罐罐壁環(huán)焊縫,取得了較好效果。

4.2.1 普通型倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊裝置

拱頂儲(chǔ)罐的埋弧自動(dòng)橫焊主要應(yīng)用在罐壁的環(huán)焊縫,焊接效率高,是焊條電弧焊的4倍。但這種方法適合10mm以上中厚板,當(dāng)板較薄時(shí),一是焊縫收縮變形較大,儲(chǔ)罐環(huán)焊縫形成比較明顯的掐腰,二是焊縫要采用焊條電弧焊或CO2半自動(dòng)焊進(jìn)行打底后,焊縫剩余焊接量較少,采用自動(dòng)橫焊不經(jīng)濟(jì),效率沒(méi)有明顯的提高。

圖7是中石油工程技術(shù)研究院研制的倒裝儲(chǔ)罐環(huán)焊縫專用的埋弧自動(dòng)橫焊機(jī)(普通型)。它由焊接電源、自動(dòng)送絲機(jī)、焊接機(jī)頭、焊接行走機(jī)架及控制箱、焊劑循環(huán)系統(tǒng)、軌道等部分組成。各個(gè)部分合理地集成在焊接行走機(jī)架上,電氣綜合控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)各部分統(tǒng)一工作。操作時(shí),在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)四周鋪設(shè)一條與罐壁板環(huán)縫平行的圓形軌道,橫縫自動(dòng)焊裝置置于軌道之上,并靠著罐壁板沿軌道行走,啟動(dòng)焊機(jī),進(jìn)行焊接。

(l)焊接電源 儲(chǔ)罐環(huán)縫采用細(xì)絲埋弧焊工藝,焊絲直徑為φ2.0~3.2mm,焊接電流不宜過(guò)大,因此,可以選擇額定電流為600~800A的焊接電源,如林肯公司的DC-600可控硅多用途直流弧焊電源,它具有恒壓和恒流特性外,還具有焊條電弧焊和碳弧氣刨所需的下降外特性,可以充當(dāng)儲(chǔ)罐施工多面手,提高設(shè)備的利用率,降低成本。在施工現(xiàn)場(chǎng),要制作專用的電焊機(jī)房放置焊接電源,配置配電箱和漏電保護(hù)裝置,作好防風(fēng)防雨措施。根據(jù)儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)的具體條件,連接焊接電源與機(jī)架之間的焊接和控制電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50~100m。

(2)焊接機(jī)頭和對(duì)中裝置 埋弧焊機(jī)頭與機(jī)頭位置調(diào)節(jié)器一起安裝在焊接機(jī)架上,具有上下左右調(diào)節(jié)功能。操作者在焊接過(guò)程中隨時(shí)調(diào)節(jié)焊槍位置,保證焊接對(duì)中,滿足橫焊縫多層多道焊接工藝的要求。由于軌道的水平度與罐體的同心度不易保證,所以該裝置采用光斑式跟蹤方法,即:焊接前,在距被焊環(huán)縫上部一定距離,畫(huà)一條與被焊環(huán)縫平行的細(xì)線,并在焊接機(jī)頭上安裝跟蹤用光斑燈。焊接過(guò)程中,焊工通過(guò)手工上下調(diào)節(jié)機(jī)頭調(diào)節(jié)器,使光斑跟蹤此細(xì)線,實(shí)現(xiàn)焊接對(duì)中。

(3)焊接行走機(jī)架和軌道 焊接行走機(jī)架由型鋼、鋼管制作,并配有升降調(diào)整機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與底板裝配,升降調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭和焊劑托架位置,以適應(yīng)不同板幅的焊接施工(倒裝罐自動(dòng)橫焊適應(yīng)的板幅,一般在1400~2400mm之間即可)。在罐基礎(chǔ)外圍安裝環(huán)形軌道供機(jī)架行走,軌道由三角架、調(diào)節(jié)螺栓和環(huán)形路軌(一般用角鋼或扁鋼制作)組成,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)焊接機(jī)架行走,機(jī)架的行走速度即是焊接速度。

(4)焊劑循環(huán)系統(tǒng) 焊劑循環(huán)系統(tǒng)多采用吸壓式焊劑回收器。安裝在機(jī)架頂部,焊接前先

將焊劑桶吸滿焊劑。焊接中,焊劑托輪靠機(jī)架自身的重量緊貼壁板,隨著焊接機(jī)架的行走,焊劑依靠重力作用沿導(dǎo)管下落到焊劑托帶上的焊接電弧區(qū),實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧的保護(hù)。托帶上剩余的焊劑下落到機(jī)架下部的焊劑箱中,焊接后,再吸入焊劑桶中,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。由于焊接機(jī)頭與焊劑桶都處于機(jī)架上部,焊劑輸送管長(zhǎng)度短,管內(nèi)焊劑的重力無(wú)法克服焊劑桶內(nèi)的負(fù)壓作用,所以,焊劑的回收和輸送不能做到同步。

4.2.2 帶有自動(dòng)跟蹤的倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊裝置

上述的普通型倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊裝置,在實(shí)際使用中主要存在以下兩個(gè)問(wèn)題:

(1)焊接對(duì)中不易控制,容易跑偏。因?yàn)槭┕r(shí),環(huán)形軌道不僅要承擔(dān)操作人員和自動(dòng)焊設(shè)備的自重,而且還要作為儲(chǔ)罐施工的工作平臺(tái),雖然軌道有足夠的剛度,但因?yàn)檩^長(zhǎng),施工過(guò)程中,軌道水平度經(jīng)常出現(xiàn)較大誤差,軌道與所焊環(huán)縫很難保證平行,所以必須解決焊接過(guò)程的焊縫對(duì)中問(wèn)題。圖7橫焊裝置所采用的焊縫對(duì)中方式實(shí)際應(yīng)用不太理想,一是畫(huà)線有誤差,二是焊工的注意力過(guò)度集中,易疲勞,經(jīng)常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

(2)焊接過(guò)程中,焊劑沒(méi)有實(shí)現(xiàn)回收/送給的自動(dòng)循環(huán),容易造成焊劑浪費(fèi),操作較麻煩。 為解決以上兩個(gè)問(wèn)題,2004年大慶石油管理局立項(xiàng)開(kāi)展了“可自動(dòng)跟蹤的倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊機(jī)”研制工作,目前已成功研制出了樣機(jī),申報(bào)了國(guó)家專利。它與上述的普通型倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊裝置的主要不同如下:

(1)研制了接觸式焊接自動(dòng)對(duì)中裝置,實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制。該裝置成本低,跟蹤精度高,使用簡(jiǎn)便、可靠。

(2)改進(jìn)了焊劑回收和送進(jìn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了焊劑的輔助自動(dòng)循環(huán)利用。

(3)焊接機(jī)頭和焊劑托架系統(tǒng)不僅可以上下調(diào)整,而且也可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整,運(yùn)輸和使用安全、方便。

4.2.3 正裝儲(chǔ)罐環(huán)焊縫的埋弧自動(dòng)橫焊裝置

大型浮頂儲(chǔ)罐由于壁板較厚,焊接量大,非常適合自動(dòng)焊,所以各施工單位普遍采用埋弧自動(dòng)橫焊工藝進(jìn)行罐壁板環(huán)縫的焊接。目前所使用的焊接設(shè)備多數(shù)為國(guó)外進(jìn)口。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一些公司開(kāi)發(fā)出了一些不同型號(hào)的正裝儲(chǔ)罐環(huán)焊縫埋弧自動(dòng)焊機(jī),但結(jié)構(gòu)原理與國(guó)外設(shè)備基本相同,而且焊接電源與送絲機(jī)構(gòu)大都選用國(guó)外產(chǎn)品。浮頂儲(chǔ)罐所使用的自動(dòng)焊設(shè)備與倒裝儲(chǔ)罐用的自動(dòng)焊設(shè)備在其工作原理和系統(tǒng)組成方面是相同的,但結(jié)構(gòu)上有以下主要區(qū)別:

(1)行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在行走框架的上部。焊接時(shí),焊接機(jī)架通過(guò)行走機(jī)構(gòu)懸掛在罐壁板上端,并以壁板上端作為焊接行走軌道,焊縫對(duì)中容易。由于偏心作用,焊劑托送機(jī)構(gòu)將被緊貼在壁板上。圖8所示為正裝儲(chǔ)罐環(huán)縫埋弧自動(dòng)橫焊示意圖。

(2)焊劑實(shí)現(xiàn)了回收/送給自動(dòng)循環(huán)。由于所采用的負(fù)壓式焊劑桶安裝在機(jī)架頂部,焊接部位在機(jī)架的下部,兩者距離很容易控制在1.6m以上,所以焊劑回收器向上吸焊劑的同時(shí),筒內(nèi)的焊劑可以依靠重力作用沿導(dǎo)管下落到焊劑托帶上,形成自動(dòng)循環(huán)。而倒裝儲(chǔ)罐自動(dòng)焊裝置不易實(shí)現(xiàn)。

(3)機(jī)架一般制作成伸縮式,來(lái)適應(yīng)不同的板寬需要,且機(jī)架整體較倒裝儲(chǔ)罐自動(dòng)焊體積大。

(4)先焊接焊縫外側(cè),外側(cè)焊接結(jié)束后,即進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊前處理;采用同樣的焊接方式焊接內(nèi)側(cè)。倒裝儲(chǔ)罐內(nèi)側(cè)則不能進(jìn)行自動(dòng)焊接。

為減少焊接機(jī)架的內(nèi)外吊裝次數(shù),提高焊接效率,目前一些開(kāi)發(fā)公司研制出了雙面焊正裝儲(chǔ)罐環(huán)焊縫埋弧自動(dòng)焊機(jī),一套裝置,內(nèi)外各設(shè)置了一套焊接系統(tǒng)。

4.2.4 罐底板的埋弧自動(dòng)焊

埋弧自動(dòng)焊用于儲(chǔ)罐底板的焊接,主要是針對(duì)對(duì)接接頭(包括對(duì)接式中幅板、對(duì)接式龜甲縫)、搭接接頭(搭接式中幅板)和罐底大角縫(邊板與壁板的角焊縫)等。

罐底板對(duì)接接頭的焊接有兩種焊接工藝:一種是普通埋弧自動(dòng)平焊,見(jiàn)圖9所示。另一種是碎絲填充埋弧自動(dòng)平焊,見(jiàn)圖10所示。碎絲填充埋弧自動(dòng)平焊在焊接前,先在坡口內(nèi)放置一定厚度的碎焊焊絲,以提高焊接熔敷速度。

埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行罐底板的焊接時(shí),由于自動(dòng)焊的熱輸人比較高,穿透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于手工焊,雖然罐底板接頭下都有墊板,但也很容易焊穿,所以自動(dòng)焊接之前,必須進(jìn)行手工焊封底。 罐底大角縫的埋弧自動(dòng)焊接,其工作原理見(jiàn)圖11所示。焊接小車(chē)依靠行走在罐底邊緣板上的三個(gè)支撐輪支撐,依靠緊貼罐壁的兩對(duì)磁吸附輪定位并驅(qū)動(dòng)行走,進(jìn)行焊接。搭接接頭的罐底也可采用此方法進(jìn)行焊接。

4.3 浮頂儲(chǔ)罐的氣電立焊

氣電立焊是由普通熔化極氣體保護(hù)焊和電渣焊發(fā)展而形成的一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊方法,焊縫一次成形,是一種高效焊接技術(shù)。它利用類似于電渣焊所采用的水冷滑塊擋住熔融的金屬,使之強(qiáng)迫成形,以實(shí)現(xiàn)立向位置的焊接。通常采用外加單一氣體(如CO2)或混合氣體(如Ar+CO2)作保護(hù)氣體。在焊接電弧和熔滴過(guò)渡方面,氣電立焊類似于普通熔化極氣體保護(hù)焊(如CO2焊,MAG焊),而在焊縫成形和機(jī)械系統(tǒng)方面又類似于電渣焊。圖12所示為典型的氣電立焊原理圖,其焊接過(guò)程如下:

(1)焊接時(shí),罐壁板的背面要墊上玻璃帶和水冷銅襯墊,焊縫表面采用滑動(dòng)水冷銅塊;

(2)彎曲成形的焊槍深入到由滑動(dòng)水冷銅塊和水冷銅襯墊所圍成的坡口內(nèi),并沿板厚方向進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng),振動(dòng)頻率為50~80次/分往復(fù);

(3)焊絲采用φ1.6mm的氣電立焊用藥芯焊絲;焊絲的干伸長(zhǎng)度保持在40mm左右;

(4)保護(hù)氣體采用100%的CO2,從滑動(dòng)水冷銅塊上部的套管內(nèi)導(dǎo)入;

(5)焊槍、滑動(dòng)水冷銅塊和簡(jiǎn)諧振動(dòng)裝置都隨焊接的進(jìn)行而同步自動(dòng)上升。

氣電立焊通常焊接的板材厚度在12~80mm最適宜。單面焊厚度一般在25mm以下,帶擺動(dòng)時(shí)可焊接到35mm左右,超過(guò)35mm應(yīng)采用雙面焊。當(dāng)板材厚度大于80mm時(shí),難獲得充分良好的保護(hù)效果,導(dǎo)致焊縫中產(chǎn)生氣孔、熔深不均勻和未焊透。大型浮頂儲(chǔ)罐的壁板厚度一般在10~40mm之間,并且采用正裝法,氣電立焊非常適合。

目前,氣電立焊在大型立式浮頂儲(chǔ)罐建造中被廣泛應(yīng)用,主要焊接壁板的縱縫。它焊接生產(chǎn)率高,質(zhì)量好,成本低。其焊接速度約是藥芯焊絲氣體保護(hù)自動(dòng)立焊的1.5倍,是焊條電弧焊的15倍。氣電立焊采用的坡口角度比之其他焊接方法要小得多,其熔敷效率相當(dāng)高,非常節(jié)約焊材。相同條件下,其焊材的用量只有MAG焊的三分之一,是一種非常有潛力的焊接方法。

4.4 儲(chǔ)罐的CO2半自動(dòng)焊

熔化極CO2氣體保護(hù)焊在20世紀(jì)70年代末期就開(kāi)始應(yīng)用于大型儲(chǔ)罐的焊接,最初主要應(yīng)用在角焊縫上。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一些施工單位將CO2半自動(dòng)焊應(yīng)用到儲(chǔ)罐的罐底板、壁板、罐頂板、浮頂和附件等部位的焊接施工中,均取得了較好效果。不僅焊縫美觀,質(zhì)量好,變形小,而且減少了打磨量,效率高,在儲(chǔ)罐施工中應(yīng)進(jìn)一步推廣。

儲(chǔ)罐的CO2半自動(dòng)焊主要采用實(shí)芯焊絲,成本低,但也有采用藥芯焊絲的,以進(jìn)一步提高焊接效率。但CO2焊對(duì)風(fēng)非常敏感,施工現(xiàn)場(chǎng)常年存在風(fēng)的襲擾,因此野外使用時(shí),焊接

區(qū)域需增加防風(fēng)設(shè)施。另外,CO2焊的輔助機(jī)具較多,搬運(yùn)麻煩,增加了輔助工作量,特別是高空作業(yè)不適用。

4.5 拱頂儲(chǔ)罐的CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊

拱頂儲(chǔ)罐壁板較薄,且采用倒裝法安裝,縱縫不適合CO2氣電立焊。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一些施工單位嘗試采用CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊進(jìn)行中薄板拱頂儲(chǔ)罐壁板縱縫的焊接。與焊條電弧焊相比,可提高工效2倍,但應(yīng)用不是很普遍。

CO2氣體保護(hù)自動(dòng)立焊機(jī)由焊接電源、自動(dòng)送絲機(jī)、焊接小車(chē)及軌道、供氣系統(tǒng)和行走機(jī)架等部分組成。各個(gè)部分合理地集成在焊接機(jī)架上,將機(jī)架進(jìn)行整體封閉防風(fēng),并與環(huán)縫埋弧自動(dòng)橫焊機(jī)共用一條圓形軌道。操作時(shí),機(jī)架置于軌道之上,并靠著罐壁板沿軌道行走至被焊立縫處,然后安裝焊接軌道,并使之與縱縫平行,在焊接軌道上安裝焊接小車(chē),啟動(dòng)焊機(jī),進(jìn)行焊接。焊接小車(chē)在立式儲(chǔ)罐上的安裝結(jié)構(gòu)如圖13。立焊機(jī)操作室如圖14所示。

在實(shí)際使用時(shí),焊接電源和氣瓶可以安置在操作室內(nèi),也可安置在專門(mén)制作的電焊機(jī)房?jī)?nèi),并配置配電箱和漏電保護(hù)裝置,但連接焊接電源與機(jī)架之間的焊接和控制電纜的長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到50m。

(1)焊接電源可選用CO2氣體保護(hù)焊專用電源或多功能電源,送絲機(jī)應(yīng)選擇推絲式送絲機(jī)。

(2)焊接小車(chē)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接過(guò)程的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),它安裝在焊接軌道上,帶著焊槍沿罐壁上下運(yùn)動(dòng),是實(shí)現(xiàn)罐壁自動(dòng)立焊的重要環(huán)節(jié)之一。核心部分是行走機(jī)構(gòu)和焊槍擺動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。它的焊槍姿態(tài)(即焊槍的位置)應(yīng)能在立式儲(chǔ)罐的環(huán)向、軸向、徑向上調(diào)整,還應(yīng)能在立式儲(chǔ)罐橫截面和縱截面內(nèi)調(diào)整角度。擺動(dòng)機(jī)構(gòu)可使焊槍按直線形、鋸齒形、梯形、矩形等波形擺動(dòng),通過(guò)對(duì)其參數(shù)調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)各種擺動(dòng)方式,以滿足焊接工藝的要求。焊接小車(chē)應(yīng)體積小、重量輕、操作方便。目前,國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)出的多種型號(hào)的焊接小車(chē)均可用于儲(chǔ)罐縱縫的焊接。

(3)軌道是通過(guò)某種方式(如永久磁鐵、電磁鐵)吸附在罐壁上供焊接小車(chē)行走和定位的專用機(jī)構(gòu)。軌道的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量直接影響到焊接小車(chē)行走的平穩(wěn)程度和位置的準(zhǔn)確性,即影響到焊縫質(zhì)量及外觀成形?刹捎娩X合金剛性軌道。

(4)立焊機(jī)操作室可以自行設(shè)計(jì)制作。要做到既要保證人員和設(shè)備的安全,又要防風(fēng),以保證焊接質(zhì)量。

4.6 藥芯焊絲MAG氣體保護(hù)焊

藥芯焊絲富氬保護(hù)焊可以用在焊接工作溫度-33℃~-60℃左右的大型低溫儲(chǔ)罐,由于受焊接材料及熱輸入的限制,尚未見(jiàn)到有關(guān)闡述采用該方法進(jìn)行低于該溫度工況儲(chǔ)罐的焊接的資料。對(duì)于工作在-60℃以下的儲(chǔ)罐。如采用9Ni鋼建造的儲(chǔ)罐,自動(dòng)焊的方法首選MIG焊或自動(dòng)TIG焊。

富氬保護(hù)氣的組成,一般為80%Ar十20%CO2,提高氬氣的混合比例,可相應(yīng)提高焊縫的低溫沖擊性能。

4.7 儲(chǔ)罐建造的其它焊接技術(shù)

有些用于儲(chǔ)存液態(tài)化工產(chǎn)品的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐,為了防止原料污染,儲(chǔ)罐建造后,還要進(jìn)行儲(chǔ)罐內(nèi)壁不銹鋼襯里或有色金屬材料(如鋁)防護(hù)等。薄壁(0.5~2mm)不銹鋼襯里的安裝主要采用焊接方法,常用的方法有:焊條電弧焊、TIG焊和MIG焊等。鋁金屬的防護(hù)層可采用熱噴涂的方法,實(shí)際應(yīng)用有:線材火焰噴涂和電弧噴涂方法等。

5 儲(chǔ)罐焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

5.1 儲(chǔ)罐建造的發(fā)展趨勢(shì)

最近三四十年來(lái),儲(chǔ)罐向大型化發(fā)展的趨勢(shì)已成定局,1962年美國(guó)首先建成了10萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐,1967年在委內(nèi)瑞拉建成了15萬(wàn)m3的浮頂儲(chǔ)罐。1971年日本建成了16萬(wàn)m3的浮頂儲(chǔ)罐,其直徑達(dá)109m、高17.8m,沙特阿拉伯建成20萬(wàn)m3巨型儲(chǔ)罐,其直徑達(dá)1

10m、高22.5m。我國(guó)自1985年從日本引進(jìn)10萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)并在秦皇島建造之后,在全國(guó)各地相繼建成10萬(wàn)m3大型儲(chǔ)罐近30臺(tái);于2003年在茂名石化公司建成兩座12.5萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐,目前在儀征已開(kāi)始建設(shè)國(guó)內(nèi)最大的15萬(wàn)m3原油儲(chǔ)罐。此外,儲(chǔ)存石油液化氣和天然氣(液化)的低溫儲(chǔ)罐也是儲(chǔ)罐建造的發(fā)展方向,在國(guó)外已較普遍應(yīng)用,我國(guó)目前還是處于剛起步階段。

大型儲(chǔ)罐建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)成為人們?nèi)找嬷匾暤恼n題,根據(jù)有關(guān)資料分析:儲(chǔ)罐容積越大,單位容積的鋼材耗用量指標(biāo)越低,建罐投資相應(yīng)節(jié)省,同時(shí)罐區(qū)總占地面積也越小。但最為經(jīng)濟(jì)的是12.5萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐,15萬(wàn)m3和10萬(wàn)m3次之,容積5萬(wàn)m3儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)性最差。從目前我國(guó)現(xiàn)有儲(chǔ)罐來(lái)看,絕大部分原油儲(chǔ)罐的容積不超過(guò)5萬(wàn)m3,因此,我國(guó)的儲(chǔ)罐必須向大型化方向發(fā)展,應(yīng)以12.5萬(wàn)m3為首選對(duì)象,盡可能避免建造5萬(wàn)m3及其以下的小容積原油浮頂儲(chǔ)罐。

建造大容積儲(chǔ)罐,需用高強(qiáng)度鋼板。目前我國(guó)建造5萬(wàn)m3及以上儲(chǔ)罐所使用的高強(qiáng)鋼板,大多是日本產(chǎn)SPV490Q鋼,極少部分是國(guó)產(chǎn)鋼材。國(guó)產(chǎn)鋼材主要是16MnR,因其強(qiáng)度較低,使5萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐下部第一節(jié)壁板厚達(dá)34mm,給大型儲(chǔ)罐的建造帶來(lái)了很大困難。由武漢鋼鐵設(shè)計(jì)院、北京燕山石化公司、合肥通用機(jī)械廠、中國(guó)石化北京設(shè)計(jì)院組成的攻關(guān)小組,對(duì)07MnCrMoVR鋼進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),并用于北京燕山石化公司3臺(tái)10萬(wàn)m3浮頂儲(chǔ)罐。今后,為了滿足我國(guó)大型儲(chǔ)罐建設(shè)發(fā)展的需要,應(yīng)進(jìn)一步研制高強(qiáng)度鋼材,提高國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)度鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量。

5.2 儲(chǔ)儲(chǔ)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)我國(guó)石油及化工企業(yè)的發(fā)展需求,今后儲(chǔ)罐的發(fā)展方向是大容積、國(guó)產(chǎn)化、自動(dòng)焊(包括與國(guó)產(chǎn)鋼材、進(jìn)口鋼材焊絲匹配以及焊接設(shè)備)。在儲(chǔ)罐施工方面,盡管我們根據(jù)日本及有關(guān)國(guó)家的規(guī)范,結(jié)合我國(guó)具體情況,首創(chuàng)了各種大型儲(chǔ)罐的施工方法,近幾年我國(guó)的儲(chǔ)罐

施工隊(duì)伍也不斷發(fā)展,但總的來(lái)看,目前我國(guó)的儲(chǔ)罐建設(shè),不論是儲(chǔ)罐的容積、數(shù)量還是國(guó)產(chǎn)化水平,均處于起步的初級(jí)階段。

(1)埋弧自動(dòng)橫焊技術(shù)國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)十多年的攻關(guān),已取得了突破性進(jìn)展,單絲埋弧焊技術(shù)已基本成熟,操作簡(jiǎn)單,焊接質(zhì)量穩(wěn)定,將在大型儲(chǔ)罐焊接中發(fā)揮重要作用。今后,要開(kāi)展雙絲或多絲埋弧橫焊技術(shù)的研究,進(jìn)一步提高焊接效率。雙絲埋弧焊應(yīng)用于大型儲(chǔ)罐焊接的歷史很短,實(shí)際應(yīng)用的例子很少,應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行研究。

(2)在大型儲(chǔ)罐的自動(dòng)焊設(shè)備與焊材方面,國(guó)產(chǎn)化程度還不夠高,特別是與引進(jìn)的高強(qiáng)鋼板相匹配的自動(dòng)焊焊絲,尚依賴進(jìn)口,價(jià)格高,這是今后我國(guó)建造大型儲(chǔ)罐所必須解決的課題。

1)盡快使儲(chǔ)罐自動(dòng)焊機(jī)國(guó)產(chǎn)化,相關(guān)焊機(jī)制造業(yè)廠商應(yīng)該將研制儲(chǔ)罐自動(dòng)焊機(jī)作為一種重要的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品來(lái)發(fā)展。

2)盡快使儲(chǔ)罐自動(dòng)焊配套焊材國(guó)產(chǎn)化,相關(guān)焊材制造業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)適應(yīng)不同鋼材焊接的CO2氣保藥芯焊絲、自保護(hù)藥芯焊絲、實(shí)芯焊絲、焊劑等,并提供相應(yīng)的指導(dǎo)工藝參數(shù)。

(3)用于縱縫焊接的氣電立焊的研究,國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。應(yīng)研究開(kāi)發(fā)用于儲(chǔ)罐縱縫焊接的氣電立焊技術(shù),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,對(duì)打破國(guó)外技術(shù)壟斷,降低工程成本,滿足儲(chǔ)罐建設(shè)的需要具有重要意義。此外,應(yīng)解決目前所采用的氣電立焊的焊機(jī)結(jié)構(gòu)改造,使之能適用于儲(chǔ)罐倒裝施工工藝,進(jìn)一步提高拱頂儲(chǔ)罐的焊接質(zhì)量和建造速度,縮短施工周期,提高經(jīng)濟(jì)效益。

(4)倒裝儲(chǔ)罐埋弧自動(dòng)橫焊的研究和應(yīng)用歷史不長(zhǎng),還有許多問(wèn)題需要解決,如:

1)應(yīng)進(jìn)一步研究帶有自動(dòng)跟蹤功能的埋弧自動(dòng)橫焊機(jī),適應(yīng)倒裝儲(chǔ)罐的焊接特點(diǎn)要求。采用的跟蹤方法和裝置,要做到成本低,使用方便,跟蹤可靠。

2)應(yīng)進(jìn)一步研究焊劑自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng),在不增加輸送管長(zhǎng)度的情況下,實(shí)現(xiàn)焊劑的回收與輸送同步。埋弧自動(dòng)橫焊機(jī)均配有焊劑回收系統(tǒng),其工作原理是依靠重力作用來(lái)輸送焊劑,依

靠負(fù)壓作用來(lái)回收焊劑。但這種傳統(tǒng)系統(tǒng)要做倒焊劑的回收和輸送應(yīng)能同步進(jìn)行,則焊劑桶內(nèi)必須要有一定數(shù)量的焊劑,以保證焊劑輸送口不受負(fù)壓作用的影響,如果焊劑桶內(nèi)焊劑較少時(shí),桶內(nèi)焊劑由于負(fù)壓作用,會(huì)處于懸浮狀態(tài)而影響焊劑的順利輸送。為保證焊劑的順利輸送,目前常用的方法是增加焊劑輸送管的長(zhǎng)度,來(lái)增加管內(nèi)焊劑的壓力,克服負(fù)壓作用的影響。這種方法對(duì)于倒裝儲(chǔ)罐施工,自動(dòng)焊機(jī)頭處于機(jī)架的上部,靠增加焊劑輸送管長(zhǎng)度的方式已經(jīng)不可行。因此,可以研究應(yīng)用一種新型的焊劑回收系統(tǒng),可以根據(jù)焊劑桶內(nèi)焊劑的多少,自動(dòng)調(diào)節(jié)回收的吸力,使焊劑的回收和輸送保持最佳的動(dòng)態(tài)平衡,同時(shí)不需要調(diào)整焊劑輸送管的長(zhǎng)度,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。

3)應(yīng)開(kāi)展研究具備雙向焊接功能的橫焊機(jī)和焊接工藝。由于倒裝儲(chǔ)罐施工中,焊接機(jī)頭、控制箱、焊劑桶、焊絲盤(pán)等均位于自動(dòng)焊機(jī)架的上部,會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)焊機(jī)重心的提高而影響快速回車(chē)的穩(wěn)定性。研究具備雙向焊接功能的橫焊機(jī)和焊接工藝,就可避開(kāi)快速回車(chē)操作,同時(shí)能縮短工時(shí),減少自動(dòng)焊輔助人員的拖拉焊接電纜的工作量。

(5)CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊接技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的焊條電弧焊無(wú)疑有著明顯的優(yōu)勢(shì),但這種方法要大面積推廣應(yīng)用在室外,還有許多問(wèn)題需要解決。一是輔助配套機(jī)具要輕便、靈活,配線要有足夠的長(zhǎng)度。根據(jù)不同的焊件或部位,要研制相應(yīng)的防風(fēng)輔助裝置等?梢灶A(yù)測(cè),CO2氣體保護(hù)焊接技術(shù)在石油化工等焊接領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

(6)藥芯焊絲的氣體保護(hù)焊將是大型儲(chǔ)罐建造的發(fā)展方向。在低溫儲(chǔ)罐焊接中,采用自動(dòng)焊有利于保證熱影響區(qū)低溫沖擊性能的穩(wěn)定。

(7)自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊成功用于大口徑長(zhǎng)輸管道的焊接。這種方法焊接效率高,質(zhì)量好,抗風(fēng)能力強(qiáng),非常適合野外環(huán)境下的焊接作業(yè),也是今后大型儲(chǔ)罐建造應(yīng)深入研究應(yīng)用的焊接方法,重點(diǎn)解決的問(wèn)題是焊絲的國(guó)產(chǎn)化和降低焊接材料成本。焊絲的價(jià)格高是目前儲(chǔ)罐焊接領(lǐng)域沒(méi)有推廣應(yīng)用這種方法的關(guān)鍵所在。

總之,在我國(guó)大型儲(chǔ)罐建造中,焊條電弧焊還將長(zhǎng)期存在,自動(dòng)焊是今后的發(fā)展方向。國(guó)外大型儲(chǔ)罐的建造已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),我國(guó)趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的水平還有很多的路要走。

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