1 概述
在施工安裝過(guò)程中，立式鋼制儲(chǔ)油罐常因焊縫密集，應(yīng)力狀況復(fù)雜，造成油罐形體尺寸難以控制，影響了油罐的安裝質(zhì)量。從罐壁和罐底的焊接過(guò)程和焊接工藝方面，分析了出現(xiàn)焊接變形的原因?qū)附拥挠绊�。同時(shí)，提出了在施焊過(guò)程中控制焊接變形應(yīng)采取的措施。
焊接變形的控制，儲(chǔ)罐在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的焊接變形，如底板凹凸變形、壁板縮腰和頂板波浪變形等。如變形超過(guò)設(shè)計(jì)允許偏差范圍，將影響產(chǎn)品的正常使用，嚴(yán)重的將使儲(chǔ)罐使用壽命降低，甚至報(bào)廢。
2 罐底焊接變形的控制
邊緣板外緣300mm的焊接邊緣板的組對(duì)采用不等間隙，如下圖1所示：外側(cè)先焊的部分較小，為6～7mm，內(nèi)側(cè)較大，為8～l2mm，以便在先焊外側(cè)300mm的過(guò)程中，由于焊縫的熱收縮使間隙歸于一致，保證焊后邊緣板的平整度，防止出現(xiàn)局部凸起；另外，邊緣板對(duì)接縫采用墊板，在組對(duì)時(shí)除保證間隙的不等外，還應(yīng)注意點(diǎn)焊時(shí)保證對(duì)接的兩邊緣板與墊板緊密接觸防止焊接時(shí)出現(xiàn)過(guò)瘤、未熔合等內(nèi)部缺陷；在外側(cè)靠近板頭處還應(yīng)打一防變形板，焊接時(shí)用銷子打緊，待焊接結(jié)束冷卻后去除；焊工應(yīng)均勻分布邊緣板剩余部分對(duì)接縫的焊接應(yīng)在罐底與罐壁連接的角縫焊完后且邊緣板與中幅板之間的收縮縫施焊前完成。
為防止罐底大角焊縫內(nèi)外側(cè)焊接時(shí)產(chǎn)生的焊接變形，焊接前必須在內(nèi)外側(cè)采用卡具或背杠進(jìn)行剛性固定，加固支撐的間距不得大于1米，并且不妨礙焊接過(guò)程的施工，該支撐必須在罐底所有焊縫焊完后方可拆除。如圖2。
3 中幅板的焊接
3.1 罐底墊板焊接時(shí)在走廊板和邊緣板處預(yù)留收縮縫。
3.2 弓形邊緣板由多名焊工對(duì)稱分布采用二氧化碳?xì)獗：竿瑫r(shí)施焊，焊接前應(yīng)設(shè)置龍門(mén)板加固。焊接時(shí)先焊外側(cè)600mm范圍，焊接時(shí)每層錯(cuò)開(kāi)50～70mm，余下的焊縫在大角縫焊接后、收縮縫焊接前進(jìn)行焊接。
3.3 中幅板焊接采用隔縫施焊法，先焊中幅長(zhǎng)板，后焊邊緣小板，先焊短焊縫，后焊長(zhǎng)焊縫，初層焊道采用手工電弧焊分段退步焊接。手工打底時(shí)，采用分段退焊法，隔400mm焊400mm，厚度5mm。
3.4 收縮縫在罐底與罐壁連接的大角縫焊接完后施焊，采用數(shù)名焊工均勻分布同時(shí)施焊，初層焊接必須采用分段退焊。
3.5 大角縫應(yīng)先焊內(nèi)側(cè)初層，再焊外側(cè)焊縫，最后將內(nèi)側(cè)焊縫焊完。弓形邊緣板及大角縫全部焊縫預(yù)熱至100℃～150℃。
3.6 中幅板鋪設(shè)時(shí)按設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸制作組對(duì)擋板，采用兩端定距法，以方便組對(duì)時(shí)控制對(duì)口間隙。
3.7 走廊板鋪設(shè)時(shí)應(yīng)按畫(huà)線尺寸吊放，與中幅板相臨的焊縫要按設(shè)計(jì)要求尺寸控制。其它中幅板鋪設(shè)應(yīng)按從中間往四周的順序鋪設(shè)。
3.8 中幅板邊組對(duì)邊點(diǎn)焊，點(diǎn)焊時(shí)底板與墊板要緊貼，間隙控制在1mm以下；點(diǎn)焊方式采用隔200mm焊50mm的方法，點(diǎn)焊時(shí)一定要注意，只點(diǎn)焊長(zhǎng)邊（長(zhǎng)邊端部約為300～500mm不點(diǎn)焊），且只允許點(diǎn)焊一邊，短邊不得點(diǎn)焊。點(diǎn)焊后該板所處位置要與排版圖相符合。
4 罐頂頂焊接變形的控制
浮頂?shù)暮附庸に噾?yīng)該是最大限度地減小焊后的波浪變形。由于浮頂板薄，焊縫密度大、交叉多，采用自由收縮法工藝，無(wú)法控制浮頂焊后波浪變形，焊后變形量非常大，局部凹凸可達(dá)300mm。本次施工采用“拘束收縮法”工藝，該工藝主要是將自由收縮變?yōu)榫惺湛s，大大減小了焊后波浪變形。即浮頂?shù)装邃佋O(shè)完成后找平，點(diǎn)焊成一個(gè)整體，在環(huán)板、隔板、桁架等全部安裝固定完成后，浮頂?shù)装灞环指畛梢粋�(gè)個(gè)鋼性的區(qū)域，再進(jìn)行焊接，焊接收縮、焊后的波浪變形限制在固定的區(qū)域，整個(gè)浮頂?shù)某尚湍艿玫胶芎玫谋ＷC。
5 罐壁焊接變形的控制
5.1 造成罐壁變形的主要因素是罐板滾制過(guò)程中形成的直邊以及焊接過(guò)程中造成的縱向及環(huán)向的焊接角變形，這類變形主要影響到儲(chǔ)罐的橢圓度及垂直度，對(duì)于浮盤(pán)的起落造成影響。
5.2 由于第一圈壁板壁厚最大，造成焊接變形后極難恢復(fù)，因而對(duì)第一圈罐壁焊接變形的控制是保證整個(gè)罐體幾何尺寸的一個(gè)基礎(chǔ)。
5.3 預(yù)制滾弧后的罐壁板，應(yīng)根據(jù)罐壁排板圖的位置布置在罐基礎(chǔ)周圍，并用支撐將罐壁板兩端墊起，以免因放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致已滾好的弧度發(fā)生變化。圍第一圈壁板時(shí)在罐壁內(nèi)外側(cè)點(diǎn)焊三角擋板，且三角擋板在內(nèi)外兩側(cè)等間距交替設(shè)置，組裝時(shí)用大銷子調(diào)整罐壁的橢圓度三角擋板密度越大，橢圓度控制越精確，一般每隔500mm交替設(shè)置一個(gè)。垂直度的調(diào)整可通過(guò)對(duì)罐壁內(nèi)斜撐的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.4 由于縱縫坡口采用X型及V型，大坡口一面在罐壁外側(cè)，且外側(cè)焊完后要求碳弧氣刨清根，故組對(duì)時(shí)應(yīng)根據(jù)坡口的具體形式?jīng)Q定是否留取反變形。立縫焊接方向?yàn)樯舷蚝�，壁板立縫越向上收縮量越大，從而影響到罐壁的垂直度，焊接時(shí)宜采用分段焊接并嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝。
結(jié)語(yǔ)
儲(chǔ)罐變形的控制是確保儲(chǔ)罐安裝質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。從罐壁和罐底的焊接過(guò)程和焊接工藝方面，分析了出現(xiàn)焊接變形的原因?qū)附拥挠绊�。同時(shí)，提出了在施焊過(guò)程中控制焊接變形應(yīng)采取的措施。嚴(yán)格按焊評(píng)工藝參數(shù)進(jìn)行施焊，從而保證儲(chǔ)罐在焊接的過(guò)程中不變形。
