对大型储罐罐底中幅板焊接变形控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com42一■技术交流石油和化工设备一2014年第17卷大型储罐罐底中幅板焊接变形控制郭建波(辽河石油勘探局油田建设工程一公司，辽宁盘锦124120)[摘要]在大型储罐施工中，带垫板的罐底中幅板对接焊缝焊接变形控制一直是施工的难点。本文对罐底中幅板焊接变形产生原因及影响因素进行了分析，从罐底中幅板组对工艺、焊接工艺两方面介绍了控制方法，总结了控制大型储罐罐底中幅板焊接变形的经验。[关键词]大型储罐；罐底中幅板；变形控制；应用在大型金属储罐的施工中，焊接质量在很大程度上决定了油罐的使用状况和使用寿命。而焊接变

2、形的控制对保证油罐几何尺寸、防止应力集中、提高油罐施工质量尤为重要。本文以10万m浮顶罐罐底带垫板对接焊缝焊接变形的控制为例，介绍了_[程实践中总结的罐底焊接变形控制的经验和方法。1中幅板焊接变形原因分析1．1罐底板的组成107Jm油罐底板设计直径80m，主要包括中幅板和边缘板，边缘板由多块板组成外圆内多变形结构；中幅板为由多块板拼成正多边形结构，中幅板之问采用带垫板对接焊缝连接，边缘板和中幅板之间通过龟甲缝焊接在一起，构成整个罐图1罐底板结构示意图底。底板结构如图1所示。表11O万m油罐底板材料规格表名称数量材质材料规格总重边缘板26

3、张SPV490Q18x2200x9900mm72．436t中幅板212张Q235B10X2000×1200mm343．962t1．2影响中幅板焊接变形的因素围就大，冷却速度慢，接头塑性变形区增大，导1．2．1焊缝截面积的影响致焊接变形量增大。焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。1．2．3焊接方法的影响焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越多种焊接方法的热输入量差别较大，焊接罐大。焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势底中幅板常用的几种焊接方法中，在焊缝断面积是一致的，而且是起主要作用的影响因素。因等条件相同的情况下，埋弧焊热输入量

4、最大，收此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越缩变形最大；手工电弧焊收缩变形居中，CO气体大。保护焊收缩变形最小。l_2_2焊接热输入量的影响作者简介：郭建波(198O一)，男，辽宁盘锦人，工程硕士学一般情况下，热输入量大，加热的高温区范历，从事大型储罐施工技术管理工作。学兔兔www.xuetutu.com第2期郭建波大型储罐罐底中幅板焊接变形控制．．43．．1．2．4接头形式的影响变形的可能性。在焊接热输入量、焊缝截面积、焊接方法等罐底中幅板排版应按照设计及规范要求，罐条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角底中幅板应适当放大1

5、5‰做为收缩余量，确保罐变形量有着不同的影响。对接接头在单道(层)底焊接后满足组装要求。焊接时，板厚上下收缩量差别大，因而角变形较2．1．2降低焊缝尺寸大。随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减罐底中幅板焊缝坡口角度、坡口间隙的大小小，同时角变形也减小。对焊后罐底板变形的影响很大。中幅板的坡口角1．2．5焊接层数的影响度的选择，应在便于施焊、保证焊透的前提下，1．2．5．1横向收缩尽可能减少坡口角度。因中幅板坡口角度越小，焊缝成型所需填充的金属就越少，焊接时需要的对接接头在多层焊接时，第一层焊缝的横向焊接热输入、焊接线能量就越小，同时意味

6、着收缩符合对接焊接的一般条件和变形规律，第一在相同焊缝长度下，其产生的焊后变形就小。实层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时践经验表明：采用CO气体保护焊打底焊接选择与堆焊的条件和变形规律，因此，收缩变形相对40～45。的坡口角度较为合适。较小。2．1-3采用刚性固定1．2．5．2纵向收缩使用夹具可以约束钢板的局部收缩变形，减多层焊接时，每层焊缝的热输入量比一次完少焊接变形，但约束越强，焊缝内的残余应力越成的单层焊接的热输入量小得多，加热范围窄，大。采用刚性固定既要将焊接变形控制在许可范冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝围内

7、，又要防止焊缝内残余应力超过母材的屈服焊成后均对下层焊缝形成约束，因此，多层焊接极限。对于罐底中幅板的对接焊缝，可采用龙门时的纵向收缩变形比单层焊接时小得多，且焊接架加槽钢(或工字钢)的方法防止波浪变形。在的层数越多，纵向变形越小。焊缝的两边l50mm处每块钢板上安装一块龙门在工程焊接中，由于各种影响因素的综合作板，内插槽钢，再用斜楔铁打入龙门板与槽钢间用，中幅板焊接变形的规律更为复杂，了解各因的缝隙处，这样使几块中幅板连成一体，防止由素单独作用的影响因素可便于对工程施工情况进于长焊缝的纵向收缩产生变形。行具体分析。2．1．4自由收缩法

8、组装2焊接变形控制措施罐底中幅板的垫板相对于罐底中幅板较薄，罐底中幅板焊接时产生瞬时内应力，焊接焊接时产生的收缩量较大。为确保罐底整体的平后产生残余应力并同时产生残余变形，这是不可整度，在组装垫板时，在T字