大型储罐底板焊接变形控制方法.pdf

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。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1,2,4,5 8,9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