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事業部，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部產生不均勻的溫度，受溫度影響引起焊接的區域產生熱縱向膨脹作用，在平截面規律的影響之下，焊接區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，從而產生焊接應力，引發塑性變形的情況。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對立式儲罐進行焊接，避免因安裝技術的問題所引發的焊接應力，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象。為了避免因預制板材的規格和尺寸問題所引起的焊接變形的現象，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 結語

在立式儲罐安裝過程中，焊接是十分關鍵的環節，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，做好充分的設計規劃，不斷提高質量管理水平，減少安裝焊接變形的現象。