立式儲罐安裝焊接變形分析及控制探析

祖 勛

（大慶油田建設集團有限責任公司國內(nèi)事業(yè)部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

立式儲罐底部的安裝焊接，受應力因素影響最容易發(fā)生波浪變形和收縮變形。針對這一情況，要求工作人員在開展立式儲罐安裝時應當提前做好計劃，對容易發(fā)生焊接變形的部位采取相應的控制措施，不斷提高焊接技術(shù)水平，選擇適合的焊接工具，從而最大限度減少焊接安裝中的變形問題，延長立式儲罐的使用壽命。

1 立式儲罐安裝焊接中的應力及變形分析

1.1 立式儲罐安裝焊接產(chǎn)生的應力

在立式儲罐的焊接安裝過程中，由于焊接會使得立式儲罐內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的溫度，受溫度影響引起焊接的區(qū)域產(chǎn)生熱縱向膨脹作用，在平截面規(guī)律的影響之下，焊接區(qū)域周邊溫度較低的部位會對焊接位置造成剛性約束，使得焊接部位的鋼材達到屈服極限，從而產(chǎn)生焊接應力，引發(fā)塑性變形的情況。在應力集中的情況之下會造成立式儲罐焊接安裝中變形、開裂等問題的發(fā)生[1]。

1.2 立式儲罐安裝焊接中的應力類型及變形分析

在立式儲罐安裝焊接工作中所產(chǎn)生的焊接應力一般可以分為橫向焊接應力、縱向焊接應力和厚度方向焊接應力三類。針對立式儲罐安裝焊接中所產(chǎn)生的應力，為了盡可能減少這三種類型的應力，要求安裝人員必須要嚴格按照焊接順序?qū)α⑹絻捱M行焊接，避免因安裝技術(shù)的問題所引發(fā)的焊接應力，造成焊接部位的變形。

2 立式儲罐安裝焊接變形的控制措施

2.1 焊接前的準備工作

在正式展開立式儲罐安裝焊接工作前，為了盡可能降低焊接變形的情況，要求安裝人員應當提前做好設計規(guī)劃，尤其要控制好焊接位置的焊縫形狀和焊縫尺寸，在焊縫位置進行科學的排列，控制焊縫數(shù)量，從而達到減少焊接應力，改善焊接變形的目的；

在立式儲罐安裝工作中，如果預制板材的規(guī)格和尺寸誤差過大，會給焊接工作帶來極大的影響，引起板材塑性變形的現(xiàn)象。為了避免因預制板材的規(guī)格和尺寸問題所引起的焊接變形的現(xiàn)象，要求安裝人員必須在安裝前做好預制板材的測量和組對，確保預制板材的精度符合安裝要求。

2.2 安裝焊接變形的控制要點

立式儲罐底板部位焊接變形的控制要點。對立式儲罐的底板部位做好科學的設計，嚴格控制立式儲罐底板邊緣部位的焊接縫隙，減少焊接應力的產(chǎn)生；此外，在底板部位安裝焊接前，可以提前在焊縫位置的下放放置一塊方墊，通過方墊抵消局部應力所引起的塑性變形的情況，也可以通過在底板的邊緣外側(cè)加裝剛性拘束的方法減少底板部位的焊接變形。

立式儲罐中幅版焊接變形的控制要點。立式儲罐中幅版最常見的焊接變形包括了波浪變形和翹曲變形兩類。針對此類焊接變形的問題，在開展焊接安裝時需要嚴格按照順序進行焊接，遵循中幅版焊接的要求，在焊接時適當保留余量，對焊縫位置的應力進行有效的控制；此外，在焊接時可以采用點焊的方式，將底板和墊板貼近，按照設計圖紙的要求控制間隙，使用剛性固定的方式達到減少焊接變形的目的。

立式儲罐壁板焊接變形的控制要點。在開展立式儲罐壁板的焊接安裝時，需要根據(jù)焊縫的δ值選擇適宜的坡口方式，在壁板焊接中一般使用二氧化碳保護焊的方式，通過嚴格控制壁板的弧度達到減少焊接變形的目的。

立式儲罐罐壁橫焊縫焊接變形的控制要點。在對立式儲罐的罐壁采取橫焊縫焊接時，需要使用腳手架和行走小車進行焊接，需要按照由內(nèi)到外的順序進行焊接，將壁板的橫縫設計為雙面坡口，并嚴格的控制截面的尺寸，采用剛性固定的焊接方法可以有效減少焊接變形的情況，并嚴格按照焊接順序，控制焊接工藝。

3 結(jié)語

在立式儲罐安裝過程中，焊接是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在對立式儲罐進行焊接的工作中受應力因素的影響，容易造成焊接變形，影響立式儲罐安裝的質(zhì)量。因此，立式儲罐焊接安裝必須要嚴格把控焊接工藝，做好充分的設計規(guī)劃，不斷提高質(zhì)量管理水平，減少安裝焊接變形的現(xiàn)象。