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【摘要】随着科学技术日新月异的发展，能源资源已经成为了一个世界性的话题。在石油 的开采利用过程中，大型浮顶油罐是必不可少的储油装置，然而市场经济体制逐渐完善的情况下，对大型浮顶油罐的制造过程必须满足制造耗时短和焊缝成形美观的要求，这也为焊接应用技术带来了全新的挑战。在焊接行业中，自动焊接技术的应用发展标志着产品焊接技术已经发展到一个相对完善的阶段，自动焊接技术不仅降低了生产成本，而且大幅度提高了焊接产品的质量和美化了外在形象。本文以石油加工工程中的大型浮顶油罐为实例，全面的介绍了自动焊接技术在大型浮顶油罐中的综合应用，希望能够起到抛砖引玉的效果，进而为我国以后的自动焊接技术在大型浮顶油罐中的应用起到理论性的参考。
【关键词】浮顶油罐；自动焊；纵缝；环缝；大角缝
0.引言
在时代的发展进程中，人们对石油资源的依赖性越来越大，因此随着石油的开采规模不断扩大和国家对原油战略储备库项目的实施，增大油罐的容量已经是当前储油过程中亟待解决的问题，因此大型浮顶油罐在这种时代背景的要求下应运而生。大型浮顶油罐不仅具有节省钢材和占地面积少的优势，并且方便了工作人员对其进行操作管理，有效的节约了人力和经济方面的投资。随着科学技术的日新月异以及市场经济体制不断完善，对大型浮顶油罐的制造时必须要求耗时短并且外形美观，这就给焊接技术带来了全新的机遇和挑战。用传统的焊条电弧焊施工，不仅浪费了大量的钢铁资源，而且生产效率不高，对质量方面也无法进行保证。近几年来，由于焊接技术的不断成熟，自动焊接技术在大型浮顶油罐中的应用技术日趋完善。自动焊接技术在大型浮顶油罐的施工应用中，不仅有效的节约了投资成本，而且也浮顶油罐的质量和油罐的外在形象。在大型浮顶油罐的制作过程中，应用自动焊接技术对有关进行施工的主要部位集中在壁板立缝、环缝、船舱、加强圈等部位。本文就焊接技术的原理和具体焊接技术工艺进行了深入的探析，并对焊接技术在大型浮顶油罐的制造过程中起到的巨大作用进行了相应的总结。
1.罐底的气体保护焊和埋弧焊技术
1.1焊接技术原理
储罐的底板制造时焊接量比较大，工艺和焊序要求严格，如果焊接热输入控制不当，就会引起底板的凹凸变形。由于罐的使用期直接决定于其底板的耐疲劳极限，故罐底板变形超标将影响罐体质量，降低使用寿命，甚至造成罐底板整体报废，因此罐底焊接属于关键环节。
罐底焊接包括罐底边缘板和中腹板的焊接，边缘板材质为B610E（08MnNiVR），板厚20mm焊接中采用了CO2：气体保护半自动焊根焊，焊材选用CHW-65A；填充盖面采用埋弧自动平焊，焊丝JW-9，焊剂为SJl01。
1.2焊接要点
由于边缘板采用单面V形坡口，产生的变形主要是焊接角变形，从边缘板外端底部垫起35～40mm，进行反变形处理，组对时外部间隙小一些，一般6～7mm，内侧间隙稍大，8～9mm为宜。焊接过程中注意坡口及层间的清理，以防止层间清理不干净引起的焊接缺陷。
1.3罐底焊接存在的问题
罐底中幅板的焊接存在最大的问题是焊接变形。表现在：焊缝角变形、罐底的局部焊缝翘曲，底板局部凹凸度超标、严重时，罐底会产生较大的波浪变形，致使罐底板几何尺寸超标。
2.壁板采用纵缝立焊技术
2.1工作原理
气电立焊是九十年代发展起来的一种新型焊接工艺。它采用专用药芯焊丝、CO2气体保护；采用循环冷却水强制成形技术，焊缝正面用水冷滑块，焊缝背面用水冷铜挡排或陶瓷衬垫；焊接小车携带焊枪和滑块沿刚性轨道运行，随焊缝熔池的上升而同步上升，焊缝水冷强制一次成形，可获得美观的焊缝成形和优质的焊接质量。该工艺的特点是：主要焊接垂直和接近于垂直位置的立向焊接接头。焊接线能量大、中厚板可一次成形、施工效率高。与厚板焊接中的多层多道焊工艺相比，由于节约了多层多道焊工艺中每道焊接后的处理工序，使施工速度得到大大提高，在所有电弧焊方法中其焊接生产率为最高，生产效率提高十几倍甚至几十倍，它的焊接效率是手弧焊的30多倍，焊接板厚20mm 、长2400mm的立缝，气电立焊仅用20分钟，而手弧焊要用10多个小时。能使储罐施工周期大大缩短，目前在大型油气罐等的建造中得到迅速推广应用。
2.2焊接技术要点
坡口加工不规则，造成坡口组对时不能达到气电立焊焊接坡口要求，不规则的焊缝这样造成档块未在焊缝中心，造成外侧焊缝单边咬边，内侧焊缝在打磨之后形成内深外窄的焊缝，当焊接内侧焊缝时，当焊丝伸到焊缝根部时，当熔敷金属还未填满时，但熔孔已经形成，滑块自动上移，造成内侧焊缝双侧未熔合，夹渣。
施焊中通过平整规则的坡口和均匀的组对间隙来保证焊接接头装配质量，并通过提高背面清根打磨质量来保证壁板纵缝的焊接质量。
3.环缝采用自动埋弧焊技术
3.1焊接技术原理
油罐环缝焊接采用埋弧自动焊焊接技术，第一道环缝采用了传统的单面埋弧自动焊技术，第二道至第八道环缝采用了新技术双面同步埋弧自动焊接技术。现场采用五套双面埋弧自动焊机均匀分布完成环缝缝焊接，这种焊机属于多功能焊机，还可以进行单面埋弧自动焊。高强钢焊接选用辽宁锦泰JW-9焊丝和大西洋焊剂CHF-26H。低碳钢和低合金钢采用锦泰JW-1焊丝和SJl01焊剂。环缝采用双面焊焊接后，焊道外观成型优美，无表面气孔、凹陷和咬边等缺陷。该浮顶油罐环缝总长度为2008m，焊接工作量较大，采用双面同步焊，生产效率和焊接质量大大提高。
3.2焊接技术要点
坡口形式为“K”型坡口，坡口角度为45°，钝边为0～1mm，采用不对称形式，焊接过程中，尤其是第一道环缝根据焊接工艺要求需进行预热，预热方法采用火焰预热，将预热用的火焰喷灯固定在离焊枪250mm的前方，先空车行走，预热两遍，焊接时再同步加热，这样才能保证预热温度。
4.罐底大角缝采用自动角焊
4.1焊接技术原理
大角缝焊接采用了埋弧自动角焊技术。在同行业焊接大角缝基本采用焊条电弧焊根焊技术和埋弧自动焊填充盖面技术。油罐角焊缝受力情况复杂，焊接质量要求高。本次大角缝施工过程中全部选择了自动焊技术，焊接材料选择锦泰JW-9焊丝和SJl01焊剂。由4名焊工使用2套埋弧自动焊焊机在6天内完成，焊道外观成型美观，不需打磨即可满足要求，真空试漏、根部磁粉及表面磁粉检验一次合格率均为100％，同时也减少了对焊工的需求量，劳动强度也明显降低。
4.2焊接技术要点
为了防止在根焊过程中，出现大量气孔。应该对仔细对进行焊前的清理，并且把握好装配尺寸，严格按照相关规范进行焊接。
5.结语
自动焊焊接技术在大型浮顶油罐的现场施工中发挥了巨大的作用，根据油罐的具体焊接结构，充分利用各种自动焊焊接技術，使焊接进程加快，焊接质量和效率明显提高，减少了焊工的投入，节省了焊接材料，从而使施工成本显著降低。施工实践证明，高效的自动焊接技术在大型油罐的施工建设中具有极高的推广和应用价值。 [科]
【关键词】浮顶油罐；自动焊；纵缝；环缝；大角缝
0.引言
在时代的发展进程中，人们对石油资源的依赖性越来越大，因此随着石油的开采规模不断扩大和国家对原油战略储备库项目的实施，增大油罐的容量已经是当前储油过程中亟待解决的问题，因此大型浮顶油罐在这种时代背景的要求下应运而生。大型浮顶油罐不仅具有节省钢材和占地面积少的优势，并且方便了工作人员对其进行操作管理，有效的节约了人力和经济方面的投资。随着科学技术的日新月异以及市场经济体制不断完善，对大型浮顶油罐的制造时必须要求耗时短并且外形美观，这就给焊接技术带来了全新的机遇和挑战。用传统的焊条电弧焊施工，不仅浪费了大量的钢铁资源，而且生产效率不高，对质量方面也无法进行保证。近几年来，由于焊接技术的不断成熟，自动焊接技术在大型浮顶油罐中的应用技术日趋完善。自动焊接技术在大型浮顶油罐的施工应用中，不仅有效的节约了投资成本，而且也浮顶油罐的质量和油罐的外在形象。在大型浮顶油罐的制作过程中，应用自动焊接技术对有关进行施工的主要部位集中在壁板立缝、环缝、船舱、加强圈等部位。本文就焊接技术的原理和具体焊接技术工艺进行了深入的探析，并对焊接技术在大型浮顶油罐的制造过程中起到的巨大作用进行了相应的总结。
1.罐底的气体保护焊和埋弧焊技术
1.1焊接技术原理
储罐的底板制造时焊接量比较大，工艺和焊序要求严格，如果焊接热输入控制不当，就会引起底板的凹凸变形。由于罐的使用期直接决定于其底板的耐疲劳极限，故罐底板变形超标将影响罐体质量，降低使用寿命，甚至造成罐底板整体报废，因此罐底焊接属于关键环节。
罐底焊接包括罐底边缘板和中腹板的焊接，边缘板材质为B610E（08MnNiVR），板厚20mm焊接中采用了CO2：气体保护半自动焊根焊，焊材选用CHW-65A；填充盖面采用埋弧自动平焊，焊丝JW-9，焊剂为SJl01。
1.2焊接要点
由于边缘板采用单面V形坡口，产生的变形主要是焊接角变形，从边缘板外端底部垫起35～40mm，进行反变形处理，组对时外部间隙小一些，一般6～7mm，内侧间隙稍大，8～9mm为宜。焊接过程中注意坡口及层间的清理，以防止层间清理不干净引起的焊接缺陷。
1.3罐底焊接存在的问题
罐底中幅板的焊接存在最大的问题是焊接变形。表现在：焊缝角变形、罐底的局部焊缝翘曲，底板局部凹凸度超标、严重时，罐底会产生较大的波浪变形，致使罐底板几何尺寸超标。
2.壁板采用纵缝立焊技术
2.1工作原理
气电立焊是九十年代发展起来的一种新型焊接工艺。它采用专用药芯焊丝、CO2气体保护；采用循环冷却水强制成形技术，焊缝正面用水冷滑块，焊缝背面用水冷铜挡排或陶瓷衬垫；焊接小车携带焊枪和滑块沿刚性轨道运行，随焊缝熔池的上升而同步上升，焊缝水冷强制一次成形，可获得美观的焊缝成形和优质的焊接质量。该工艺的特点是：主要焊接垂直和接近于垂直位置的立向焊接接头。焊接线能量大、中厚板可一次成形、施工效率高。与厚板焊接中的多层多道焊工艺相比，由于节约了多层多道焊工艺中每道焊接后的处理工序，使施工速度得到大大提高，在所有电弧焊方法中其焊接生产率为最高，生产效率提高十几倍甚至几十倍，它的焊接效率是手弧焊的30多倍，焊接板厚20mm 、长2400mm的立缝，气电立焊仅用20分钟，而手弧焊要用10多个小时。能使储罐施工周期大大缩短，目前在大型油气罐等的建造中得到迅速推广应用。
2.2焊接技术要点
坡口加工不规则，造成坡口组对时不能达到气电立焊焊接坡口要求，不规则的焊缝这样造成档块未在焊缝中心，造成外侧焊缝单边咬边，内侧焊缝在打磨之后形成内深外窄的焊缝，当焊接内侧焊缝时，当焊丝伸到焊缝根部时，当熔敷金属还未填满时，但熔孔已经形成，滑块自动上移，造成内侧焊缝双侧未熔合，夹渣。
施焊中通过平整规则的坡口和均匀的组对间隙来保证焊接接头装配质量，并通过提高背面清根打磨质量来保证壁板纵缝的焊接质量。
3.环缝采用自动埋弧焊技术
3.1焊接技术原理
油罐环缝焊接采用埋弧自动焊焊接技术，第一道环缝采用了传统的单面埋弧自动焊技术，第二道至第八道环缝采用了新技术双面同步埋弧自动焊接技术。现场采用五套双面埋弧自动焊机均匀分布完成环缝缝焊接，这种焊机属于多功能焊机，还可以进行单面埋弧自动焊。高强钢焊接选用辽宁锦泰JW-9焊丝和大西洋焊剂CHF-26H。低碳钢和低合金钢采用锦泰JW-1焊丝和SJl01焊剂。环缝采用双面焊焊接后，焊道外观成型优美，无表面气孔、凹陷和咬边等缺陷。该浮顶油罐环缝总长度为2008m，焊接工作量较大，采用双面同步焊，生产效率和焊接质量大大提高。
3.2焊接技术要点
坡口形式为“K”型坡口，坡口角度为45°，钝边为0～1mm，采用不对称形式，焊接过程中，尤其是第一道环缝根据焊接工艺要求需进行预热，预热方法采用火焰预热，将预热用的火焰喷灯固定在离焊枪250mm的前方，先空车行走，预热两遍，焊接时再同步加热，这样才能保证预热温度。
4.罐底大角缝采用自动角焊
4.1焊接技术原理
大角缝焊接采用了埋弧自动角焊技术。在同行业焊接大角缝基本采用焊条电弧焊根焊技术和埋弧自动焊填充盖面技术。油罐角焊缝受力情况复杂，焊接质量要求高。本次大角缝施工过程中全部选择了自动焊技术，焊接材料选择锦泰JW-9焊丝和SJl01焊剂。由4名焊工使用2套埋弧自动焊焊机在6天内完成，焊道外观成型美观，不需打磨即可满足要求，真空试漏、根部磁粉及表面磁粉检验一次合格率均为100％，同时也减少了对焊工的需求量，劳动强度也明显降低。
4.2焊接技术要点
为了防止在根焊过程中，出现大量气孔。应该对仔细对进行焊前的清理，并且把握好装配尺寸，严格按照相关规范进行焊接。
5.结语
自动焊焊接技术在大型浮顶油罐的现场施工中发挥了巨大的作用，根据油罐的具体焊接结构，充分利用各种自动焊焊接技術，使焊接进程加快，焊接质量和效率明显提高，减少了焊工的投入，节省了焊接材料，从而使施工成本显著降低。施工实践证明，高效的自动焊接技术在大型油罐的施工建设中具有极高的推广和应用价值。 [科]