对大型储罐底板焊接变形的控制方法

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1、化工装备问题与对策大型储罐底板焊接变形的控制方法李晓光伍星平(新疆石油工程建设有限责任公司834000摘要本文根据工程实践，通过对罐底板的焊接变形形成原因的分析，介绍罐底各个不同部位焊接变形的控制方法关键词罐底焊接变形1前言以50000m，大型储罐为例，储罐底板焊缝总长为6576m，由于焊缝较密集，最易产生焊接变形且焊接变形比较集中。因此，能否很好控制罐底的焊接变形，在很大程度上决定了罐底焊接质量的好坏。2罐底结构形式、焊接顺序及变形分析:“、结构形式罐底边缘板板厚为14mm，材质为16MnR,中巾bi板板厚为1Omm,材质为Q235-A,焊缝焊接形式全部为对接，边缘板与中幅板坡口过渡对接。

2、垫板采用厚度为6mm的扁钢。结构如图1所示:边缘板中幅板b、焊接顺序边缘板靠外缘300mm部位的焊接一中幅板的焊接一边缘板与第一圈壁板角缝焊接一剩余边缘板焊接一边缘板与中幅板的焊接图1边缘板与中幅板坡口型式c、变形分析(1)边缘板对接焊缝靠外缘300mm部位的焊接在未焊接时，边缘板处于自由状态，由于焊缝横向收缩不均匀可引起角变形，使边缘板和基础表面不能完全接触，从而影响第一圈壁板的组对。(2)中幅板焊接时由十焊缝较集中且多为长焊缝、多层焊，焊接过程中有多种焊接应力的存在，焊接后，也常有多种残余变形同时存在，既有收缩变形和弯曲变形，同时还伴随有扭曲变形、角变形和波浪变形，不仅影响罐底的尺寸精度

3、和外观而且可能降低其承载能力。中幅板的分析、预测并采取相应的措施以控制和调整变形是罐底焊接变形控制中最重要的一环。(3)边缘板与第一圈壁板角焊缝的焊接过程中，焊接的横向收缩引起角变形和弯曲变形，使组对合格的第一圈壁板倾斜和热影响区内的罐底边缘板弯曲变形，不能与基础完全贴合，影响第二圈壁板的组对及剩余罐底边缘板的焊接质量。(4)边缘板与中幅板之间收缩缝的焊接同样会产生多种残余变形，但由千为罐底焊接的最后一项工序，此时，浮舱与罐底已进行了组对，依靠浮舱和罐壁的白重，浮舱的多点加压及罐壁的加压起到刚性固定的作用，尤其是对角变形和波浪变形更为有效，所以，边缘板与中幅板之间收缩缝的焊接不会产生较大的变

4、形。一23一化工装备}司题与对策3控制罐底焊接变形的方法(1)边缘板焊接的变形控制:采用反变形法，在组对边缘板对接焊缝时，有意将焊缝垫高20mm，如图2,焊后将垫板抽出，边缘板平整月_与基础面紧贴.效果良好图2边缘板焊接的变形控制(2)中幅板焊接的变形控制;a,焊缝的布置对焊接变形有很大的影响.焊缝均匀分布，则焊接变形分散均匀。据此采用下图横竖相间、条形排版的方式使焊缝均匀分布。b、按照上图所示的序号进行焊接，序号3,7类焊缝的第一层分段退焊，由干焊缝较短，分两段退焊即可，第二层采用连续焊。序号1,2,4,58,9类焊缝的相邻两条焊缝不能同时施焊，应隔条焊焊缝从中心分别向两端采用分段退焊法分

5、两层焊接，分段长度约为1.5m，第二分段长度约为2.0m,两端部焊缝应留下30-50mm暂时不进行焊接。c、由于中幅板厚为lOmm,焊脚高度为lOmm,手工焊打底，采用自动焊进行填充盖面，但白动焊焊一道高度不够，焊两道焊道超高，且焊接线能量大，焊接变形也大。手工焊打底完成后，采用预先在焊道中添入金属填充粉未，增加融敷金属填充量，再进行焊接的方法，不但焊缝成型好_日焊接变形小。d、采用刚性固定法，利用预制的抗凤圈在焊缝两侧紧压固定，加压的位置尽量接近焊缝并保持压力均匀。f、在焊接的间歇过程用工程车在中幅板上来回碾压，能起到应力松弛的作用。(3)边缘板与第一圈壁板角焊缝的变形控制:内外角焊缝应均

6、布相同数量的焊工，进行同向、等速、等线能量的焊接，内外焊工的位置应错开，不能从同一点开始焊接。每个焊工在其焊接范围内，严格按多层焊道施焊。在第一层焊接时必须用直径3.2mm的焊条，采用分段退焊，分段长度为2.0m.以后各层焊接，可进行连续焊接。4结束语经对我公司承建的50000m'储罐的焊后实测，罐底局部凹凸变形的深度均小于变形长度的2%,且小于50mm,最大值为30mm,普遍在15mm以下，取得了较好的效果，保证了罐底的焊接质量。参考文献川立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GBJ128-90[21日本新日铁株式会社50000m3双盘式浮项油灌工程计划书1994年3月(下转第29页)一24

7、一化工装备问题与对策工，又可防止过渡层的漏检，还能保证复层的表面质量，所有焊接工作全部完成并将复层焊缝磨平后进行机械矫圆。5.1.2封头拼接焊缝焊接时要求用小规范电流，快速焊，以减少焊缝内应力，焊缝检验合格后，旋压前根据不同的基层和复层组合的复合钢板，选用边加热边旋压的方法，以减少塑性变形时的应力急剧增加情况(应避免复层母材和焊接接头中铬碳化合物析出和形成S相)。5.1.3纵环T型焊缝处合理制定基层、过渡层和