立式储罐安装焊接变形分析及控制探析

祖 勋

（大庆油田建设集团有限责任公司国内事业部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

立式储罐底部的安装焊接，受应力因素影响最容易发生波浪变形和收缩变形。针对这一情况，要求工作人员在开展立式储罐安装时应当提前做好计划，对容易发生焊接变形的部位采取相应的控制措施，不断提高焊接技术水平，选择适合的焊接工具，从而最大限度减少焊接安装中的变形问题，延长立式储罐的使用寿命。

1 立式储罐安装焊接中的应力及变形分析

1.1 立式储罐安装焊接产生的应力

在立式储罐的焊接安装过程中，由于焊接会使得立式储罐内部产生不均匀的温度，受温度影响引起焊接的区域产生热纵向膨胀作用，在平截面规律的影响之下，焊接区域周边温度较低的部位会对焊接位置造成刚性约束，使得焊接部位的钢材达到屈服极限，从而产生焊接应力，引发塑性变形的情况。在应力集中的情况之下会造成立式储罐焊接安装中变形、开裂等问题的发生[1]。

1.2 立式储罐安装焊接中的应力类型及变形分析

在立式储罐安装焊接工作中所产生的焊接应力一般可以分为横向焊接应力、纵向焊接应力和厚度方向焊接应力三类。针对立式储罐安装焊接中所产生的应力，为了尽可能减少这三种类型的应力，要求安装人员必须要严格按照焊接顺序对立式储罐进行焊接，避免因安装技术的问题所引发的焊接应力，造成焊接部位的变形。

2 立式储罐安装焊接变形的控制措施

2.1 焊接前的准备工作

在正式展开立式储罐安装焊接工作前，为了尽可能降低焊接变形的情况，要求安装人员应当提前做好设计规划，尤其要控制好焊接位置的焊缝形状和焊缝尺寸，在焊缝位置进行科学的排列，控制焊缝数量，从而达到减少焊接应力，改善焊接变形的目的；

在立式储罐安装工作中，如果预制板材的规格和尺寸误差过大，会给焊接工作带来极大的影响，引起板材塑性变形的现象。为了避免因预制板材的规格和尺寸问题所引起的焊接变形的现象，要求安装人员必须在安装前做好预制板材的测量和组对，确保预制板材的精度符合安装要求。

2.2 安装焊接变形的控制要点

立式储罐底板部位焊接变形的控制要点。对立式储罐的底板部位做好科学的设计，严格控制立式储罐底板边缘部位的焊接缝隙，减少焊接应力的产生；此外，在底板部位安装焊接前，可以提前在焊缝位置的下放放置一块方垫，通过方垫抵消局部应力所引起的塑性变形的情况，也可以通过在底板的边缘外侧加装刚性拘束的方法减少底板部位的焊接变形。

立式储罐中幅版焊接变形的控制要点。立式储罐中幅版最常见的焊接变形包括了波浪变形和翘曲变形两类。针对此类焊接变形的问题，在开展焊接安装时需要严格按照顺序进行焊接，遵循中幅版焊接的要求，在焊接时适当保留余量，对焊缝位置的应力进行有效的控制；此外，在焊接时可以采用点焊的方式，将底板和垫板贴近，按照设计图纸的要求控制间隙，使用刚性固定的方式达到减少焊接变形的目的。

立式储罐壁板焊接变形的控制要点。在开展立式储罐壁板的焊接安装时，需要根据焊缝的δ值选择适宜的坡口方式，在壁板焊接中一般使用二氧化碳保护焊的方式，通过严格控制壁板的弧度达到减少焊接变形的目的。

立式储罐罐壁横焊缝焊接变形的控制要点。在对立式储罐的罐壁采取横焊缝焊接时，需要使用脚手架和行走小车进行焊接，需要按照由内到外的顺序进行焊接，将壁板的横缝设计为双面坡口，并严格的控制截面的尺寸，采用刚性固定的焊接方法可以有效减少焊接变形的情况，并严格按照焊接顺序，控制焊接工艺。

3 结语

在立式储罐安装过程中，焊接是十分关键的环节，在对立式储罐进行焊接的工作中受应力因素的影响，容易造成焊接变形，影响立式储罐安装的质量。因此，立式储罐焊接安装必须要严格把控焊接工艺，做好充分的设计规划，不断提高质量管理水平，减少安装焊接变形的现象。