摘要：针对目前大型油罐开孔作业过程存在的问题影响，文章从实践角度出发，分析了壁板制作要求与焊接变形控制目标，并提出了实践处理控制的方法对策，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，只有在精确壁板制作要求与焊接变形控制目标的情况下，才能将最具效用的制作与热处理工艺技术作用于大型油罐的开孔建设，继而推动整个行业的健康稳定发展。
关键词：大型油罐；开孔壁板；焊后消除应力；热处理工艺；制作控制
引言：
科技水平的不断进步，使得人们对油气资源使用的安全可靠性需求越来越大。然而，作为主要运输工具，大型油罐其开孔过程的壁板制作与焊后应力热处理效果并不理想，这与工艺过程复杂且易受环境因素影响密切相关。为此，相关人员应对大型油罐开孔作业过程所提出的要求与预期效果进行分析，借此为目标依据，进而采取最具适用性与针对性的制作方法与热处理策略。这样一来，大型油罐的使用，就能以高稳定性与高效率状态作用于所处的环境，继而提高油气资源运输与使用的安全性，最终满足人们对资源使用的安全可靠需求。
1研究大型油罐开孔壁板制作及焊后消除应力热处理的现实意义
当前阶段，制作油罐开孔壁板过程中，变形与焊后应力热处理工作开展难度较大，需要消耗大量外汇经国外制作完成后并消除应力热处理后，再运至国内进行安装。为解决此问题现象，相关建设者将控制重点放在焊接变形控制、焊接残余应力消除以及壁板制作尺寸规范上。然而，实际制作控制过程，因受诸多因素影响，使得大型油罐开孔壁板制作与焊后应力热处理消除效率不高。故而，研究人员应在明确制作与变形控制工作开展目标的情况下，提升制作与热处理应力消除作业的水平。如此，我国大型油罐的生产制作，就不必依赖国外先进技术，不仅降低了造价成本，还促进行业快速稳定发展进程[1]。
2大型油罐开孔壁板的制作要求与焊接变形控制目标
2.1壁板制作要求
经对大型油罐实际开孔壁板制作情况进行分析，发现焊接与热处理所引起的变形问题，会直接影响壁板开孔部位。由于相关管理部门明确规定壁板制作应在开孔补强板边缘100mm以外，因此，需对其几何尺寸进行测量。对于容器壳体的圆度，应按照如下要求进行制作控制。对于被测断面处在开孔中心一倍的开孔内径范围，相关人员就应将断面最大内径与最小内径差控制在断面内径1%与开孔内径2%之和以内。同时，还不能超出25mm。对于制作规定要求不到位的情况，相关人员应严格遵循研制原则，并在开孔接管与补强圈的任意位置进行测量，以达到预期的规范标准要求。即将最大间隙控制在4mm，将长样板测量控制在2m，严重影响。由此可见，壁板制作的严格要求远超于压力容器。而对于开孔壁板的几何尺寸，应将壁板曲率作为制作质量控制重点[2]。
2.2焊接变形控制目标
焊接作业过程的变形控制关键因素是指，热输入量与焊接顺序。如，采用小规范的气体保护焊，减少热输入量后，不仅减少了焊接应力，还降低了壁板的变形程度。此过程，可通过调整焊接顺序，来控制焊接变形程度与方向，进而降低大型油罐焊接变形的总量。对于焊接结构的变形，除了要与焊接规范、坡口角度以及焊接顺序密切相关外，还与焊缝截面大小和焊缝变形方向相关。因此，相关人员应加大上述问题阶段的变形控制力度，以提高大型油罐开孔壁板与焊接处理的质量效果。
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3大型油罐开孔壁板制作控制及焊后消除应力热处理策略
3.1壁板制作控制策略
焊接预变形措施的运用，能够使开孔部位的曲率会大于焊后与热处理后的允许值，以为后续的回弹补偿提供依据。对于壁板滚弧的前两端压头，应经样板检查合格后，再进行滚弧处理。此作业过程，应采用2m长的样板对曲率进行检查，以将间隙控制在2mm以内。对于壁板平整度的检查，应采用1m长的尺寸，以将间隙控制在1mm以内。壁板在进行开孔与坡口加工处理时，应将开孔中心位置偏差控制在10mm以内。组对接管操作，应采用吊车将壁板两端吊起，并用2m长样板进行开孔边缘曲率的检查，以为样板中部与壁板间预留出适当的间隙[3]。
3.2焊后消除应力热处理
在进行油罐开孔壁板和接管连接焊缝时，需根据设计选用的钢种与板厚因素来确定是否要消除应力热处理。具体而言，就是按照相关管理部门的规定，先进行大于12mm板厚、屈服强度大于390MPa的油罐壁板人孔、搅拌机孔以及进出油管孔的焊接处理。这里的焊接处理对象是指，补强圈、开孔接管以及相应壁板组装。焊接后，需进行消除应力的热处理工作。处理的效果应达到，消除组装焊接应力、释放溶解氢、减少硬化组织以及防止滞后破坏等预期，以为壁板的几何尺寸达到设计预期提供条件。
在炉内壁板的放置应以卧置方式作用，且每次只能放置一块。因壁板处在高温环境下，因此，其自重容易引起变形问题。此时，壁板的几何尺寸就很难达到预期。为避免变形问题，可采用竖置方式。在第一次进行热处理前，应先对壁板固定支架进行应力热处理消除，而后，再进行壁板与支架组合的固定与热处理。具体的固定过程，应利用楔子对壁板进行打紧处理。这里的松紧程度应适当，并为壁板的热胀冷缩预留空间。
3.3热处理工艺控制
热处理工艺过程的保温工作是指，降温速度与温度控制。如，壁板温度的上下浮动应控制在580±10℃以内。对于常用加热炉的液化气与燃料油，采用手动方式无法达到控制预期，应采用电加热或是电脑控制温度技术，来使消除应力热处理工艺处在恒温状态下。
由于大型油罐的安装作业多在野外环境完成，因此，热处理设备与电力供应均会受到极大影响。故而，相关人员应根据大型油罐开孔的实际情况与市场环境现状，采用较为轻便的热处理炉，以尽可能的靠近油罐安装现场条件。具体的处理过程，应采用电加热方式，即将炉膛面积控制在4m×4m以内。底部位置，应设置移动式台车，以为后续的工件装卸提供便利。每一炉应装配有2块壁板、580±10℃保温计算以及500kW功率的热处理炉。如此，温度控制器，就可根据热电来完成信息传递，进而通过记录仪上的打点记录，进行电脑存储控制[4]。
4结束语：
综上所述，针对大型油罐开孔作业过程存在的诸多不合理问题，相关人员应将开孔壁板制作及焊后消除应力热处理，作为重点工作对象，以提高油罐作用于实践的安全可靠性。由于相关管理部门明确规定壁板制作应在开孔补强板边缘100mm以外，因此，需对其几何尺寸进行测量。焊接变形程度与方向，应通过调整焊接顺序来降低大型油罐焊接变形的总量。事实证明，事实证明，只有这样，才能将最具效用的大型油罐开孔壁板与应力热处理工艺措施作用于实际的生产建设，进而保证油气资源运输不受设备装置自身不稳定性因素的影响。
参考文献：
[1]叶利民，王钧盛，朱华平.大型油罐区消防泡沫液远程输送系统研究[J].消防技术与产品信息，2018，31（11）：60-63.
[2]刘强，高玉杰.预成孔置换强夯法处理大型油罐软基工程应用[J].水运工程，2018（07）：159-164.
[3]何伟伟.石油化工大型油罐的底板、拱顶、壁板的安装技术[J].化工管理，2018（17）：99.
[4]刘望军.大型油罐底板裂缝的修复技术[J].化学工程与装备，2017（07）：127-128-134.
论文作者:姬宏伟,孙洪业,陈强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：壁板论文; 油罐论文; 应力论文; 开孔论文; 过程论文; 作业论文; 内径论文; 《基层建设》2019年第7期论文;