大型立式储罐高效自动焊接技术探讨

大型立式储罐高效自动焊接技术探讨

黄整快

中国核工业二三建设有限公司，四川 乐山 614106

摘要：高效焊接技术主要指的就是以更高熔敷效率、更快焊接速度、更简单的操作方式采取自动化焊接，与常规焊条焊接技术有着本质上的区别，高效焊接技术在大型立式储罐上的应用，实现焊接效率的进一步提升，降低能源的消耗，加强焊接质量，实现大型立式储罐安全、稳定的运行。

关键词：大型立式；储罐　自动；焊接技术

引言

随着我国经济发展速度的越来越快，对于原油需求量变得越来越高，大型储罐的建设数量不断增加，焊接质量是影响大型储罐整体质量的重要因素，在我国大型储罐倒装施工焊接过程中，还存在一定的问题，相关人员需要借鉴国外的先进经验，对焊接质量进行有效的控制，解决大型储罐倒装施工焊接过程中可能出现的焊接缺陷，不断的提高大型储罐倒装施工焊接质量，延长大型储罐的使用寿命，给企业带来更大的经济效益。

1焊接变形的种类

大型储罐在焊接过程中垂直方向上焊缝产生的收缩为横向收缩变形，水平方向上焊缝产生的收缩为纵向收缩变形。角变形就是焊缝在横向或者纵向收缩变形的影响下，平面产生的角度变化。弯曲变形主要指的就是大型储罐部件在受到纵向或者横向变形的影响下，产生的弯曲，尤其是薄板的焊接过程中，很容易出现弯曲变形现象，造成薄板板面翘曲，一旦焊接质量出现问题，就会对后期大型储罐的装配产生影响，不符合图纸设计要求，出现波浪变形问题。

2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。

3影响焊接变形的因素

（1）焊缝截面积对焊接变形的影响焊缝的截面积主要指的就是熔合线范围内金属面积，焊接的变形量会随着焊缝截面积的增加而变大，焊缝截面积受到横向角变形、纵向角变形的影响是一样的，在保障板材厚度一致的情况下，大型储罐焊缝的变形量随着焊缝横截面积坡口的增加而变大；（2）焊接热输入对焊接变形的影响通常情况下，高温加热区域会随着纵向、横向、角度等热输入的增加而变大，增加冷却时间，焊接变形量可能受到接头变形量的影响；（3）部件的预热和层间温度对焊接变形的影响一般情况下，热输入会随着层间和预热温度的升高而变大，增加冷却时间，增加收缩变形量，造成焊接变形现象；（4）焊接方法对焊接变形的影响焊接方法造成的热输入在工作环境不变的情况下差别是微乎其微的，收缩值存在一定的差异。埋弧自动焊是目前常用几种焊接方法中造成收缩变形量最大的一种，二氧化碳气体保护焊是造成收缩变形量最小的一种，手工电弧焊产生的收缩变形量居中。

3大型立式储罐高效自动焊接技术

3.1底板预制质量的控制

大型储罐底板切割之前，首先是检查底板的平整度，只有平整度满足要求后才能实现下料的准确度。然后测量底板的长、宽、对角线偏差是否在合理的范围之内。每张底板在进行检查的过程中一定要按照企业施工中的“四检制”管理办法，同时做好相应的记录。切割过程中产生的不合格品要与合格品区分开来，避免对底板预制质量产生影响。

3.2罐体安装

安装罐体的过程中，必须标记与之对应的位置，连接标准版及辅助板，确保其十字线位置可与其中心位置相重合，设置罐体表面的标号，维系安装点位置的精准程度，工作人员在铺接罐体的过程中，必须对准中心位置，并逐渐向两边区域辐射，待其到达固定位置以后，需要开展焊接固定干预，为确保罐体表面可均匀的受力，于接触缝隙位置开展点焊干预，确保间距均匀度的增长。在罐体顶端位置焊接中，必须依据先内后外的顺序进行，确保顶圈部位空间进度的合理，依据图纸文件参数严格焊接，保障安装精准度的合理性。由于罐体具有较大的结构，焊接安装时，需要开展由下向上的安装，以缩减施工中的风险，降低工作难度。采用倒装法进行罐体安装过程中，为保障罐体结构力的正常，必须针对壁板开展内应拉力干预，以此保障整体内部应力及分段式安装具有一致性。

3.3壁板预制质量控制

严格的按照技术交底对壁板进行切割，壁板切割完成后其长、宽、对角线的偏差控制在正负1毫米范围内，按照“四检制”检查方式对每张板进行检查，并做好相应的记录。如果切割过程中出现不合格品，就要按照相应的规定对其进行补焊，补焊完成后重新切割。大型储罐的壁板焊接质量与钢板的滚弧质量有着密切的关系，一旦钢板滚弧时产生扭曲，直接影响组装的垂直度与椭圆度，导致焊接质量下降。所以我们一定要科学合理的控制滚弧的准确度，提高焊接质量。

3.4使用分段退焊的方法进行焊接

对焊接加热次数进行有效控制的同时，还可以采取分段退焊的方式，有效的降低焊接过程中因为收缩产生的焊接变形量。焊接过程中，一条焊缝可以分为几段进行焊接，设置多个焊接的起点和终点，分段退焊的焊接方式其主要的优点就是有效控制焊接应力，保障焊接应力平均分散开来，降低底板可能发生塑性变形的区域范围，有效控制焊接收缩量，避免出现焊接变形现象。

3.5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。

3.6储罐立缝二氧化碳自动焊

因此储罐拱顶的壁板厚度较小，因此主要采取倒装法施工，可以应用气电立焊的方式，拱顶罐壁立缝可以使用全位置的二氧化碳气体保护自动焊焊接，可以选择药芯二氧化碳焊丝或者实芯二氧化碳焊丝，其焊接效率与传统的焊条电弧焊相比较，要高3倍以上，焊接质量也更好。二氧化碳自动立焊机的组成主要包括自动送丝机、供气系统、焊接电源、焊接小车及轨道、行走机架等。

结束语

工程用大型储罐焊接安装过程中，技术的有效落实对焊接过程中可能存在的各种问题进行有效控制，促进大型储罐焊接焊装质量的提升，确保焊接质量控制工作与焊接验收操作工作共同开展，不断促进工程用大型储罐焊接安装质量，满足其性能水平要求。与此同时，必须强化大型储罐工程建设安全程度的提升，减少大型储罐泄漏风险，降低安全风险发生率，确保大型储罐焊接安装工作开展顺利程度的增长。

参考文献

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