大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制.doc

大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制 关键词：? HYPERLINK "/Search/?lunwen=%B8%A1%B6%A5%B9%DE" \t "_blank" 浮顶罐? HYPERLINK "/Search/?lunwen=%B9%DE%B1%DA%B0%E5%BA%B8" \t "_blank" 罐壁板焊? HYPERLINK "/Search/?lunwen=%BD%D3%B1%E4%D0%CE" \t "_blank" 接变形? HYPERLINK "/Search/?lunwen=%BF%D8%D6%C6%B9%A4%D2%D5" \t "_blank" 控制工艺 摘 要：通过南山油库储罐建设工程10万立方米浮顶罐的罐壁板纵焊缝和环焊缝焊接角变形对罐壁板垂直度的影响分析和实践控制，对油罐罐壁板焊接角变形控制工艺进行了研究，总结一套较完整的罐壁板焊接角变形控制工艺方法，使储罐的罐壁板垂直度质量得到了有效保证，从而保证了10万立方米浮顶罐的正常投产使用。　　关键词：浮顶罐；罐壁板焊接变形；控制工艺　　前言　　近年来，随着我国原油战略储备工程建设项目的迅速增加，大型油罐的施工质量要求越来越高。尤其是10万立方米浮顶罐罐壁垂直度安装质量最为关键，因为它关系到浮顶能否顺利上浮和下降，更关系到10万立浮顶罐能否正常使用的问题，甚至造成报废，造成巨大经济损失。通过对大庆南一油库、南三油库、大连国家战略储备库数十台大型储罐罐壁垂直度调查情况看，有近50%储罐罐壁板垂直度由于罐壁板焊接角变形控制不好而超差，针对这一实际问题，为保证10万立方米浮顶罐罐壁板垂直度达到设计和标准要求，对油罐罐壁板焊接角变形控制工艺进行了研究和实践攻关，解决了此问题。　　1、 壁板纵缝焊接变形分析和控制　　壁板纵缝焊接变形有：壁板向内倾和焊接角变形，壁板向内倾直接影响罐壁板的垂直度。另外，由于每圈壁板的焊接角变形不同，在下圈壁板焊接完成后，进行组对上圈壁板时，必须要进行强力组对，才能使上下两圈壁板达到设计图纸要求的内表面平齐标准，这样，就对壁板的垂直度产生了很大影响，使壁板垂直度超差，必须采取以下控制措施：　　1.1 采取壁板安装反变形措施　　由于纵缝下口拘束度大，上口拘束度小，使得上口收缩大而下口收缩小，纵缝焊后壁板普遍向内倾，向内倾斜程度因板厚及板宽而有所不同，因此在壁板纵缝组对时采用预倾斜法控制其垂直度，以板厚25mm、板规格为：11450×3000、壁板材质：SPV490Q的第二圈板为例来说明此问题。经过对以往储罐焊接数据的调查分析，纵缝焊后垂直度偏差为14 mm左右，而焊接前壁板垂直度偏差为9mm以内为合格（标准要求每圈壁板的垂直度允许偏差为该圈壁板高度的0.3%），纵缝焊后垂直度超差为5mm左右。为解决纵缝焊后壁板向内倾斜的问题，在壁板纵缝组对时壁板采用比标准值向外预倾5mm左右来控制其垂直度。　　1.2 采取控制焊接工艺参数的措施　　对于双面焊双面成型的油罐壁板，如果不采取适当措施，非常容易产生棱角变形，因为在焊接纵缝外侧时，内侧有龙门板（用来固定背侧铜垫块，这是立焊机工艺所决定）对向内的角变形产生拘束，从而阻止了外侧焊接时产生向内侧的角变形，而在焊接内侧时需将龙门板去掉，而又未采取其它有效控制措施时，导致产生向外的角变形超差。焊接角变形值（以第三圈板为例：板厚20mm、板规格为：11450×3000、壁板材质：SPV490Q）在12-17mm之间(允许偏差10 mm)。　　1.3 通过改变焊接坡口尺寸来控制焊接角变形　　组装前预制阶段，经过和设计沟通、协商，经设计同意，现场实际坡口角度及内外比例对图纸进行改变，并办理了设计联络单。根据设计及储罐施工标准《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005要求及实际经验，为控制壁板组装、焊接变形，25mm、32 mm厚壁板坡口采用双Y型：在厚度方向上，纵缝坡口内外侧比例为4：6（设计比例为5：5）。纵缝外侧焊接完成后，内侧用砂轮机进行清根，在保证将钝边、焊接缺陷清理掉后，必须保证达到清根后，使纵缝坡口内外侧比例为6：4，这样能保证焊接时产生向内的角变形大一些，来纠正向外产生的角变形。　　2 、环焊缝焊接角变形分析和控制　　壁板环焊缝焊接变形主要是角变形，由于焊接应力和焊接热收缩影响，在焊接壁板外侧环焊缝时，由于角变形，上圈壁板向外倾斜；在焊接壁板内侧环焊缝时，由于角变形，上圈壁板向内倾斜。如果壁板向内侧倾斜的数值小于或大于向外侧倾斜的数值，产生的差值大于壁板垂直度允许的数值标准时，壁板的垂直度就达不到标准要求，影响大型储罐的正常使用。控制焊接角变形的主要措施为：焊接工艺参数和内侧焊道清根量大小的确定和控制。　　2.1 焊接工艺参数的确定和控制　　通过