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大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制 前言近年来,随着我国原油战略储藏工程建立工程的快速增加,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,由于它关系到浮顶能否顺当上浮和下降,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、大连国家战略储藏库数十台大型储罐罐壁垂直度调查状况看,有近50%储罐罐壁板垂直度由于罐壁板焊接角变形掌握不好而超差,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到达设计和标准要求,对油罐罐壁板焊接角变形掌握工艺进展了讨论和实践攻关,解决了此问题。1、壁板纵缝焊接变形分析和掌握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,进展组对上圈壁板时,必需要进展强力组对,才能使上下两圈壁板到达设计图纸要求的内外表平齐标准,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,必需实行以下掌握措施:1.1实行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纳预倾斜法掌握其垂直度,以板厚25mm、板规格为:114503000、壁板材质:SPV490Q的其次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14mm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纳比标准值向外预倾5mm左右来掌握其垂直度。1.2实行掌握焊接工艺参数的措施对于双面焊双面成型的油罐壁板,假如不实行适当措施,特别简单产生棱角变形,由于在焊接纵缝外侧时,内侧有龙门板(用来固定背侧铜垫块,这是立焊机工艺所打算)对向内的角变形产生拘束,从而阻挡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,而又未实行其它有效掌握措施时,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:114503000、壁板材质:SPV490Q)在12-17mm之间(允许偏差10mm)。1.3通过转变焊接坡口尺寸来掌握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展转变,并办理了设计联络单。依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标准》GB50128-2005要求及实际阅历,为掌握壁板组装、焊接变形,25mm、32mm厚壁板坡口采纳双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,内侧用砂轮机进展清根,在保证将钝边、焊接缺陷清理掉后,必需保证到达清根后,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,来订正向外产生的角变形。2、环焊缝焊接角变形分析和掌握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。假如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。掌握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确实定和掌握。2.1焊接工艺参数确实定和掌握通过掌握焊接工艺参数,在保证焊接质量的前提下,削减焊接线能量的输入,从而减小角变形。环缝焊接掌握前后使用的工艺参数为(以第一圈环缝为例:板厚32mm、25mm):电流(I/A):外侧500-520/460-480,内侧510-530/460-520;电压(U/V):外侧28-32/26-30,内侧30-35/26-32;焊接速度(V/(cm/min)):外侧45-60/25-50,内侧50-60/35-50;线能量(E/(KJ/cm)):外侧45-55/30-45,内侧50-60/30-40。2.2内侧焊道清根量大小确实定和掌握通过掌握内侧焊道清根深度来满意焊接技术要求。由于自动焊在外侧焊接时,由于焊接工艺参数及组装质量的误差影响,焊接角变形在一圈环焊缝上是不同的,所以,在内侧清根前,由质检员负责使用1米长的直线样板检查变形量的大小,来确定内侧焊道不同处清根量的大小。阅历的参考值为较薄板厚度的60%左右,变形量大的地方清根量要比变形量小的地方大,这样对掌握角变形较为有利。详细数据为(以第一圈环缝为例:板厚32mm、25mm):角变形量在10-26mm之间,清根量掌握在8-15m