大型儲(chǔ)罐罐壁板焊接變形的分析和控制

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1、僅供參考[整理]安全管理文書大型儲(chǔ)罐罐壁板焊接變形的分析和控制日期：__________________單位：__________________第1頁(yè)共6頁(yè)僅供參考[整理]大型儲(chǔ)罐罐壁板焊接變形的分析和控制前言近年來(lái)，隨著我國(guó)原油戰(zhàn)略儲(chǔ)備工程建設(shè)項(xiàng)目的迅速增加，大型油罐的施工質(zhì)量要求越來(lái)越高。尤其是10萬(wàn)立方米浮頂罐罐壁垂直度安裝質(zhì)量最為關(guān)鍵，因?yàn)樗P(guān)系到浮頂能否順利上浮和下降，更關(guān)系到10萬(wàn)立浮頂罐能否正常使用的問(wèn)題，甚至造成報(bào)廢，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)對(duì)大慶南一油庫(kù)、南三油庫(kù)、大連國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)數(shù)十臺(tái)大型儲(chǔ)罐罐壁垂直度調(diào)查情況看，有近50%儲(chǔ)罐罐壁板垂直

2、度由于罐壁板焊接角變形控制不好而超差，針對(duì)這一實(shí)際問(wèn)題，為保證10萬(wàn)立方米浮頂罐罐壁板垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)油罐罐壁板焊接角變形控制工藝進(jìn)行了研究和實(shí)踐攻關(guān)，解決了此問(wèn)題。1、壁板縱縫焊接變形分析和控制壁板縱縫焊接變形有：壁板向內(nèi)傾和焊接角變形，壁板向內(nèi)傾直接影響罐壁板的垂直度。另外，由于每圈壁板的焊接角變形不同，在下圈壁板焊接完成后，進(jìn)行組對(duì)上圈壁板時(shí)，必須要進(jìn)行強(qiáng)力組對(duì)，才能使上下兩圈壁板達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求的內(nèi)表面平齊標(biāo)準(zhǔn)，這樣，就對(duì)壁板的垂直度產(chǎn)生了很大影響，使壁板垂直度超差，必須采取以下控制措施：1.1采取壁板安裝反變形措施第5頁(yè)共6頁(yè)僅供參考[整

3、理]由于縱縫下口拘束度大，上口拘束度小，使得上口收縮大而下口收縮小，縱縫焊后壁板普遍向內(nèi)傾，向內(nèi)傾斜程度因板厚及板寬而有所不同，因此在壁板縱縫組對(duì)時(shí)采用預(yù)傾斜法控制其垂直度，以板厚25mm、板規(guī)格為：114503000、壁板材質(zhì)：SPV490Q的第二圈板為例來(lái)說(shuō)明此問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)以往儲(chǔ)罐焊接數(shù)據(jù)的調(diào)查分析，縱縫焊后垂直度偏差為14mm左右，而焊接前壁板垂直度偏差為9mm以內(nèi)為合格（標(biāo)準(zhǔn)要求每圈壁板的垂直度允許偏差為該圈壁板高度的0.3%），縱縫焊后垂直度超差為5mm左右。為解決縱縫焊后壁板向內(nèi)傾斜的問(wèn)題，在壁板縱縫組對(duì)時(shí)壁板采用比標(biāo)準(zhǔn)值向外預(yù)傾5mm左右來(lái)控制其

4、垂直度。1.2采取控制焊接工藝參數(shù)的措施對(duì)于雙面焊雙面成型的油罐壁板，如果不采取適當(dāng)措施，非常容易產(chǎn)生棱角變形，因?yàn)樵诤附涌v縫外側(cè)時(shí)，內(nèi)側(cè)有龍門板（用來(lái)固定背側(cè)銅墊塊，這是立焊機(jī)工藝所決定）對(duì)向內(nèi)的角變形產(chǎn)生拘束，從而阻止了外側(cè)焊接時(shí)產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)的角變形，而在焊接內(nèi)側(cè)時(shí)需將龍門板去掉，而又未采取其它有效控制措施時(shí)，導(dǎo)致產(chǎn)生向外的角變形超差。焊接角變形值（以第三圈板為例：板厚20mm、板規(guī)格為：114503000、壁板材質(zhì)：SPV490Q）在12-17mm之間(允許偏差10mm)。1.3通過(guò)改變焊接坡口尺寸來(lái)控制焊接角變形組裝前預(yù)制階段，經(jīng)過(guò)和設(shè)計(jì)溝通、協(xié)商，經(jīng)設(shè)

5、計(jì)同意，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際坡口角度及內(nèi)外比例對(duì)圖紙進(jìn)行改變，并辦理了設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)單。根據(jù)設(shè)計(jì)及儲(chǔ)罐施工標(biāo)準(zhǔn)《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50128-2005要求及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為控制壁板組裝、焊接變形，25mm、32mm厚壁板坡口采用雙Y型：在厚度方向上，縱縫坡口內(nèi)外側(cè)比例為4：6（設(shè)計(jì)比例為5：5）?？v縫外側(cè)焊接完成后，內(nèi)側(cè)用砂輪機(jī)進(jìn)行清根，在保證將鈍邊、焊接缺陷清理掉后，必須保證達(dá)到清根后，使縱縫坡口內(nèi)外側(cè)比例為6：4，這樣能保證焊接時(shí)產(chǎn)生向內(nèi)的角變形大一些，來(lái)糾正向外產(chǎn)生的角變形。2、環(huán)焊縫焊接角變形分析和控制第5頁(yè)共6頁(yè)僅供參考[整理]壁板環(huán)焊縫焊接變形主

6、要是角變形，由于焊接應(yīng)力和焊接熱收縮影響，在焊接壁板外側(cè)環(huán)焊縫時(shí)，由于角變形，上圈壁板向外傾斜；在焊接壁板內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫時(shí)，由于角變形，上圈壁板向內(nèi)傾斜。如果壁板向內(nèi)側(cè)傾斜的數(shù)值小于或大于向外側(cè)傾斜的數(shù)值，產(chǎn)生的差值大于壁板垂直度允許的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，壁板的垂直度就達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響大型儲(chǔ)罐的正常使用?？刂坪附咏亲冃蔚闹饕胧椋汉附庸に噮?shù)和內(nèi)側(cè)焊道清根量大小的確定和控制。2.1焊接工藝參數(shù)的確定和控制通過(guò)控制焊接工藝參數(shù)，在保證焊接質(zhì)量的前提下，減少焊接線能量的輸入，從而減小角變形。環(huán)縫焊接控制前后使用的工藝參數(shù)為（以第一圈環(huán)縫為例：板厚32mm、25mm）：電

7、流(I/A):外側(cè)500-520/460-480,內(nèi)側(cè)510-530/460-520；電壓(U/V)：外側(cè)28-32/26-30,內(nèi)側(cè)30-35/26-32；焊接速度(V/(cm/min))：外側(cè)45-60/25-50,內(nèi)側(cè)50-60/35-50；線能量(E/(KJ/cm))：外側(cè)45-55/30-45，內(nèi)側(cè)50-60/30-40。2.2內(nèi)側(cè)焊道清根量大小的確定和控制通過(guò)控制內(nèi)側(cè)焊道清根深度來(lái)滿足焊接技術(shù)要求。由于自動(dòng)焊在外側(cè)焊接時(shí)，因?yàn)楹附庸に噮?shù)及組裝質(zhì)量的誤差影響，焊接角變形在一圈環(huán)焊縫上是不同的，所以，在內(nèi)側(cè)清根前，由質(zhì)檢員負(fù)責(zé)使用1米長(zhǎng)的直線樣板檢查

8、變形量的大小，來(lái)確定內(nèi)側(cè)焊道不同處清根