田爱民
中国人民解放军32653部队 辽宁省沈阳市110166
我国石油库储罐大部分建于上世纪六七十年代,随着使用时间的延长,受储存环境、使用频率、储油品种、管理水平等因素的影响,部分油罐出现了各种各样的质量问题,特别是油罐罐底受影响最大,罐体变形、罐底板腐蚀超标、罐基础不均匀沉降等问题较为普遍。由于罐壁罐顶出现质量问题大多不是很严重,出于经济考虑,油罐大修时单纯进行换底改造的方案较多。下面,笔者结合自身参加油罐换底改造工程的经验教训,就油罐换底改造工程的质量监督工作谈几点粗浅的看法。
一、施工准备阶段的质量监督
施工准备阶段的质量监督主要包括审查施工人员资质和施工材料质量两个方面。施工单位要达到国家和军队要求的施工资质,施工人员尤其是焊工,要有国家颁发的相应的压力容器作业资格证书。施工前油库要与施工单位签订工程质量责任状,明确质量标准,严格奖惩措施,确立施工质量在整个施工工作中的一票否决权,对达不到质量要求的施工人员和班组坚决清理出施工队伍。油罐换底改造的施工材料主要有钢板、焊条、防腐漆、沥青、焊缝垫板等,各种施工材料必须由具有生产许可证的专业生产厂家生产,质量证明文件齐全有效。油罐换底工程钢板质量最为重要,在施工前分批次抽样送交国家钢铁产品质量监督中心驻各地的分支机构进行检验,确保钢板成分和技术参数符合要求。在整个施工过程中,为防止材料锈蚀、变质,所有材料应分类存放,有防雨、防潮措施,有条件的尽量存放于库房内,特别是焊条要单独存放于干燥密闭环境。
二、施工过程中的质量监督
正确的施工方法和工序是保证换底工程质量的关键。油罐换底应根据改造前罐底板是否发生过渗漏、罐基础是否下沉、罐壁垂直度是否符合要求等因素,正确选择合适的改造方法。目前,油库油罐换底改造大多采用“边板边拆边换法”进行。下面以3000m3立式油罐换底改造为例,对“边板边拆边换法”施工中的质量监督工作进行阐述:
1.罐底板放样。就是根据设计图纸在旧罐底板画出需要焊接的钢板图样,要求放出的图样大小适宜、形状规整,杜绝出现奇形怪状和大小差异悬殊的情况。这就要求施工人员先对称均分画出边缘板图样,后画出中幅板图样。中幅板大小一般固定,但要注意与边缘板连接的中幅板,如果遇到过小连接图样,要求更换加长的中幅板。
2.钢板切割下料。就是将成品钢板按照放样后的图样切割成型,切割成型后的钢板切口应平整,焊渣、毛边打磨光滑,与钢板表面垂直,切口不能倾斜,预留焊接时的坡口、切角,采用锻打方法消除应力的钢板不能有机械损伤和凹坑。
3.安装胀圈。在罐壁上点焊胀圈,胀圈要与罐底平行,可用水平仪检查,高度适宜,不宜超过罐底1.2m,确保油罐不变形。
4.焊接支撑牛角。
为了保证有效支撑,油罐外壁应焊接支撑牛角,高度适宜,焊接牢固,每个边缘板圆孤长度牛角数量不少于2个,牛角数量过多则影响施工。
5.边缘板切割。切割前要保证有效支撑,用千斤顶支撑牛角将罐体顶起,罐底稍离地面即可。采用“边板边拆边换法”改造的油罐每次切割边缘板1块,切割过多则增加油罐变形的几率,检查罐壁切口,焊渣、毛边要打磨光滑。
6.沥青砂垫层修补。先对新旧沥青砂接合面和接茬部位进行凿毛,清除松动的沥青砂以及碎渣、碎末等表面污物。然后用温度较高的火烙铁加热,再在上面浇上一层热沥青后,用新沥青砂找平、夯实。铺设后的基础要耐压,表面平整密实,无裂纹和分层,稍高于原基础层。
7.边缘板铺设。铺设前做好边缘板的除锈、防腐,除锈等级不得低于Sa2.5级,防腐“两底三面”,干膜厚度不低于150μm。边缘板下表面焊接后无法再进行修补,所以宜采用耐高温漆来减少电焊对防腐面的影响,边缘板铺设后伸出罐壁应不少于50mm。
8.加强板焊接。焊接前应首先检查焊条是否烘焙并储存于保温筒内。加强板分内加强板和外加强板,外加强板高度不低于200mm,内加强板高度不低于150 mm。边缘板就位后,点焊一段外加强板,点焊前可用沙袋压住边缘板,防止翘边。点焊后撤掉支撑,使该段罐壁荷载落在新边缘板上,检查加强板与罐壁是否垂直。合格后满焊外加强板,焊两遍,每遍都要检查焊缝是否存在咬边、弧坑、焊瘤、气孔、裂纹等表面缺陷,重点检查中间角焊缝并填写《隐蔽工程记录》,焊缝高度不低于两连接件较薄板的厚度,发现问题,及时处理。用同样方法焊接内加强板。
9.边缘板间焊接。边缘板间的连接采用对接接头,焊接前缝隙应适宜,过大焊缝质量得不到保证,过小则在焊接时容易变形,一般控制在3-4mm左右。
10.中幅板拆除铺设焊接。完成全部边缘板铺设后,拆除罐底旧中幅板,修补沥青砂垫层,铺设新中幅板,铺设前做好防腐。中幅板短焊缝采用对接接头,长焊缝为搭接接头,中幅板与边缘板间采用搭接接头,中幅板搭在边缘板上边。搭接接头三层钢板重叠部分,先将上面底板切角,切角长度为搭接长度的2倍,其宽度为搭接长度的2/3。
11.拆除施工辅助器材。拆除支撑牛角和胀圈,用电焊填补出现的焊坑、焊疤等,突出部位用角磨机磨掉,确保罐壁光滑。
三、施工收尾阶段的质量监督
收尾阶段的质量监督主要是检查焊缝质量。先采用无损检测方式检查所有焊缝内部有无气孔,是否夹杂渣滓等,发现问题应及时返工。再对罐底所有焊缝用真空箱法进行严密性试验,在焊缝处均匀涂抹肥皂水,用真空泵试压,当真空箱内负压值不低于53kPa,观察焊缝上肥皂水有无气泡产生,无气泡为合格。罐底与罐壁内外加强板焊缝用注入压缩空气法进行严密性试验,在焊缝处均匀涂抹肥皂水,用空气压缩机对内外加强板之间的间隙注入压缩空气,当压力值不低于150kPa,观察焊缝上肥皇水有无气泡产生,无气泡为合格。最后注水试压,注水量大于油罐容积的2/3,静置一周,观察油罐严密情况,发现问题应及时处理。