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大型油品儲罐底板焊接變形控制

文檔作者：張志強文檔來源：福建省工業(yè)設備安裝有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月16日
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《機電技術》2005年第2期
大型油品儲罐底板焊接變形控制
張志強
建省工業(yè)設備安裝有限公司福建福州35001 1)
摘要：大型油品儲罐底板焊接變形的控制，關系著整個油罐制作安裝的成敗。本文以工程實例闡述了罐底板排版
設計、焊接工藝選擇、焊接施工程序控制的優(yōu)化配置，使罐底板焊接變形得到了有效控制，提高了罐底板施工質量，同
時縮短工期、降低成本。獲得了較好的經(jīng)濟效益。
關鍵詞：排版型式焊接工藝變形控制
中圖分類號：TG441．2 文獻標識碼：A 文章編號：1672—4801(2005)02—118—04
0概述
目前大型油品儲罐的罐底板基于罐整體使用壽命和安全可靠性考慮，均采用全對接(帶墊板)接頭型式，這
種焊接結構設計型式無疑增加了焊接施工的技術難度。
我司在福建煉油廠新油庫區(qū)204單元4臺50000m 成品油罐工程施工過程中，通過罐底板焊接結構特點、
焊接變形規(guī)律分析，焊接工藝評定試驗和現(xiàn)場焊接模擬實驗，根據(jù)到貨材料規(guī)格，進行了罐底板排版設計，
采用了罐底中幅板“偶縱列丁字型排版法”、 “墊板預留收縮縫”、“藥芯焊絲CO 半自動焊工藝”，形成了完
善的焊接施工技術方案，并且在施工過程始終嚴格執(zhí)行“焊接施工程序控制”，使油罐底板局部凹凸度平均值
≤27．48ram，最大變形量為標準允許值2／100L的65％，施工質量優(yōu)良。受到中石化北京設計院和福煉廠工程
質量監(jiān)督站的高度評價和贊賞，該工程投產次年榮獲“福建省優(yōu)質工程獎”。
1罐底板排版設計
1．1焊接結構特點分析
儲罐底板由弧形邊緣板、中幅板、墊板組成。每臺油罐底板總重約195t，面積2850m ，接縫總長約2400m，
包括墊板的對接、T型接頭，設計規(guī)范要求全焊透(帶墊板的對接接頭)o這種結構要求對底板的相對自由膨
脹、收縮很不利，勢必加大底板與墊板之間的錯位剪切應力，容易造成波浪變形和扭曲變形。罐底板主要設
計參數(shù)(見表1)
表1 五萬m 成品油罐底板材質、規(guī)格及重量
名稱 材質 規(guī)格(mm) 數(shù)量(塊) 重量(t)
中幅板 SS41 8000X 1800X8 200 165．58
墊板 Q235AF 一100×8 2400 11 6．77
邊緣板 SPY 355 9500×1250×14 20 23．OO
1．2罐底板排版型式選擇
通常罐底板的排版型式有：條型、人字型、丁字型排版法。根據(jù)到貨材料規(guī)格，我們經(jīng)過分析對比，選
擇了“偶縱列丁字型排版法”(指面朝建北罐底縱向鋪設的中幅板列數(shù)為偶數(shù)的丁字形排板型式)o詳細參見
圖1 “底板排板圖比較”)o
1．3應用這種排板法有以下特點：
1)與施工圖設計的“奇縱列丁字型排板法”相比，罐底板中心處為橫向列板，有利于中幅板貼緊“圓錐形”
基礎面，提高底板鋪設、定位焊速度，減少組焊變形。
2)罐底板焊縫布置較“人字型”或“條型”排板法合理，焊接應力在整個底板分布較為均勻，底板變形相
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《機電技術》2005年第2期
對較小。
3)中幅板“短縫”(各列中幅板之間的對接焊縫)，與“長縫”(橫向排列、縱向排列中幅板之間的對接焊
縫)的長度之比為2．25：l，短縫約占接縫總長度的70％，按“先短縫后長縫”的施焊程序，中幅板大部分接
縫都可以在處于相對自由膨脹收縮的狀態(tài)下施焊，使中幅板整體變形趨向于最小。
4)有利于展開工作面，只要中心板定位、劃線后，就可以由中間向兩邊兩側鋪設，方法簡單，容易形成
流水施工作業(yè)面，提高鋪設效率。
原設計“奇縱列丁字型排版圖” 修改后“偶縱列丁字型排版圖”
圖1 罐底板排版圖比較
1．橫向排列中幅板 2．縱向排列中幅板 3．弓形邊緣板 4．清掃孑L底板
2焊接工藝選擇
1)焊接變形規(guī)律分析：由于焊接熱過程的局部性，瞬時性和移動性，焊接應力引起的焊接變形是必然存在
的。要控制焊接變形的大小，就必須找出它的主要影響因素，分析變形的方向，變形的量值和變形的規(guī)律，
通過選擇恰當?shù)暮附庸に嚪椒?，進行必要的試驗和比較，編制合適的焊接工藝規(guī)程，使焊接應力應變趨于最
小。
2．}‘‘藥芯焊絲CO 半自動
焊接工藝”最近在生產上得
到廣泛運用，是因為它的焊
接坡口角度少，焊縫截面積
小，既可以節(jié)省焊材又可以
提高焊接速度，同時焊接變
形相比較埋弧焊和焊條電弧
焊都要小。是一種高效率的
焊接新技術。
31通過可行性分析和焊
接工藝試驗綜合論證：罐底
板焊接采用“藥芯焊絲CO
圖2中幅板短縫組對間隙限位卡具及各單元焊接順序示意圖
半自動焊接工藝”，同時兼有焊條電弧焊的靈活性和埋弧自動焊的高效性，又避免了埋弧自動焊線能量大焊接
變形大，焊條電弧焊焊縫成形系數(shù)大效率低變形大的缺點。
4)采用“藥芯焊絲cO 半自動焊接工藝”，罐底中幅板板厚僅8ram不必開坡口(I型坡口)直接窄間隙組對
施焊，可以減少中幅板的預制工序，節(jié)省時間，降低成本。同時，又有利于企業(yè)施工資源的優(yōu)化配置，提高
企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。
3焊接施工程序控制
1)罐底板在施工過程必須始終嚴格執(zhí)行的施焊總程序為：先橫后縱，由中心向四周；先焊短焊縫，后焊
長焊縫；焊工均勻分布，對稱同時同步，分段跳焊退焊。
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《機電技術》2005年第2期
2)罐底板墊板自身的接頭可采用對接雙面焊，焊后表面應磨平，確保與底板接觸間隙

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