大型罐工厂制作加工工法
中铝长城建设有限公司连云港分公司
刘志军 胡金龙 赵世昌
1.前言
在当代化工行业、冶炼行业中大型钢结构储罐是不可或少的储存、反应设备，但在大型储罐制作安装时，有时会出现因地理位置不合适，施工场地狭小受限，不能使用如吊车、桅杆等大型起重机具，不能采用以前常用的焊接结构储罐，因为我们以前用到的大型焊接储罐大多数采用用大型起重工具正装或倒装法进行安装。我公司承接的秘鲁铜矿项目17台钢结构储罐，直径4.8m-40m不等，该项目位于秘鲁首都利马以东140千米，海拔4500m左右的高山上，受地理位置、环境气候的影响不适合现场焊接和吊装。我公司承接了该项目栓接罐的设计和制作项目，根据业主技术要求和说明，由我公司海外部设计室根据美国石油协会API标准进行设计，在连云港分公司加工制作完成。
2.工法特点
2.1车间制作，由高空作业转入地上作业，有利于施工方便，利用胎具制作，流水作业，有利于质量控制。
2.2栓接罐主要有多个单片组成，分片加工制作，每片重量较轻，现场暗装不用大型机械，可以用简单的吊装方法和小型的起重工具，减少现场安装费用
2.3由车间完成制作，现场只用螺栓连接，安装方便快捷、简单实用，减少大量的高空作业，施工人员安全更有保证
2.4 车间制作，焊接工作在全部车间完成，避免在高空进行焊接，有利于质量控制，有利于安全施工。
2.5由车间生产制作，减少大量现场工作，有利于工期保证，减少现场施工人员，减少废弃物产生，有利于环境保护。
3.适用范围
栓接罐现场安装全部是用螺栓连接，本工法适应于压力不大或自然压力的大型储罐的制作。
4.工艺原理
大型储罐工厂制作加工工法，主要是利用胎具和数控机械加工制作完成各种零部件，流水作业，现场只需要螺栓连接进行安装，把安装现场焊接工作量转入车间，简化安装现场。
5.工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
施工准备→连接法兰板制作→筒体制作→竖向连接板制作→底板制作→筒体与法兰连接板、竖向连接板焊接→预拼装→喷砂、喷漆→包装 5.2操作要点
5.2.1 连接法兰板制作
连接法兰板制作关键是法兰长度、弧度和连接螺栓孔之间的相对距离的控制，模具的制作是关键。
5.2.1.1模具的制作，根据图纸法兰连接板的尺寸要求，用数控切割机切
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割出标准长度、宽度、弧度的模板，螺栓连接孔也用数控切割机加工，但连接孔偏小（￠12mm）无法用数控切割机加工，用数控切割机加工成￠30mm的孔，孔中心距保持和图纸一致。因采用火焰切割下料，但由于切割热变形的原因，各个相应的尺寸会有变化，模板要根据图纸标准尺寸校正。校正后，在￠30mm孔中固定￠12mm的钻套。
5.2.1.2根据法兰连接板的尺寸排版，采用数控切割机下料，切割前要根据图纸尺寸检查切割程序，检查无误后方可切割。同样是由于切割热变形的原因，切割结束后，要对每个法兰连接板根据图纸尺寸进行校正。 5.2.1.3把4片法兰连接板、模具的一端和外弧面对齐，并且点焊在一起，在对齐端面，做好清晰标识。
5.2.1.4上述工序完成后运至钻孔区域用摇臂钻钻孔。
5.2.1.5操作者和管理人员要认真检查每组构件尺寸，并认真填写检查记录。经常检查模具，防止在加工使用过程中模具变形，一旦发现模具有偏差立即停止该工作，校正后方可继续进行。
法兰连接板制作流程图
模具加工 连接板下料切割 连接板校正 连接板钻孔 检查
参照优选# 2
连接法兰钻孔图片
5.2.2筒体制作
5.2.2.1为了避免材料浪费和减少焊接工作量，采用定尺钢板制作筒体，而且能更好的保证质量。
5.2.2.2根据筒体图纸尺寸排版下料，可采用半自动切割机切割，切割结束后清理氧化铁等残留物，检查尺寸，合格后方可进行下一工序。
5.2.2.3几块筒体板点焊在一起配钻，为保证连接孔精确度采用数控钻床钻孔。（筒体与筒体之间连接主要是筒体自身上连接孔与竖向连接板上连接孔装配在一起用螺栓连接）
图片中左侧为竖向连接板（焊接在筒体上），右侧为筒体自身连接孔。 5.2.2.4钻孔结束后，用数控滚床压制筒体，压制筒体需要缓慢进行，在压制过程中，用标准样板不间断的测量筒体弧度，保证卷制筒体弧度与图纸一致。
5.2.2.5操作者和管理人员要认真检查每组构件尺寸，并认真填写检查记录.
5.2.3竖向连接板制作
5.2.3.1排版、下料，为防止切割变形采用数控多头火焰切割
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5.2.3.2把几块连接板端面与侧面分别对齐（一般6块），点焊在一起 5.2.3.3为保证连接孔精度，采用数控钻床加工
5.2.3.4操作者和管理人员要认真检查每组构件尺寸，并认真填写检查记录。
5.2.4底板制作
底板主要由扇形板和中心圆板组成，如下图片所示
5.2.4.1扇形板制作
扇形板之间的连接与筒体间连接原理一样，用焊接在扇形板上的连接板条与扇形板自身连接孔通过螺栓连接，连接板条见图片缝隙处。
5.2.4.1.1根据图纸排版下料，采用数控切割机切割扇形面
5.2.4.1.2把扇形板对齐、点焊，用数控钻床加工连接孔，需要注意的是内弧侧连接孔暂不加工。
5.2.4.1.3连接板条切割完成后，整齐叠放在一起，用数控钻床钻连接孔。 5.2.4.2 中心圆板加工
5.2.4.2.1根据图纸排版下料，采用数控切割机切割圆形中心板。 5.2.4.2.2把圆形中心板对齐、点焊在一起，用数控钻床加工周围连接孔。 5.2.4.3底板组装
5.2.4.3.1把中心圆板、扇形板、连接板条点焊在一起，（如图片所示），
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并在扇形板上做好清晰的、不可磨没的标识。
5.2.4.3.2用磁力空心钻加工扇形板内弧侧未加工连接孔，因内弧侧连接孔与中心圆板孔装配，所以采用这种配钻方式，以保证底板顺利安装。如图片所示：
5.2.4.3.3配钻完成后，拆解底板，然后焊接扇形板与连接板条。 5.2.5筒体与法兰连接板、竖向连接板焊接
把筒体与法兰连接板、竖向连接板焊接成一整体是整个制作过程中最为关键的一部分，因为这个部件是罐体核心部分。
5.2.5.1胎具制作，胎具只要是由底胎、支撑、侧板三部分组成，如下图片所示
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大型储罐工厂制作施工工法(精制研究)
