50000m3双盘浮顶油罐底板焊接变形的控制方法

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大型储油罐双盘式浮顶焊接变形的控制

2016年11月大型储油罐双盘式浮顶焊接变形的控制潘月勇耿超佟海民（天津炼达集团有限公司,天津300280）摘要：对于大型储油罐，如果外浮顶焊接变形没有得到很好控制，造成其表面的凹凸度超标，不仅影响外观质量，而且会在储罐使用过程中加快浮顶腐蚀，降低其使用寿命。

浮顶的钢板一般使用簿板，而且浮顶面积较大，焊接工作量大，极易产生焊接变形。

本文阐述了组装浮顶的全过程中采取的多方位控制措施，使焊接变形得到了有效控制。

关键词：双盘式浮顶；焊接变形；焊接顺序；1工程概况某石化公司原油罐区，4台2万方外浮顶储油罐已投用12年，罐体内径40.5m，罐壁高度18.43m。

浮顶结构为单盘式，因浮顶表面凹凸不平，雨、雪过后，局部区域总有积水，造成浮顶腐蚀严重，随经多次除锈、防腐，但浮顶钢板减薄严重，已出现漏油现象。

本次改造工程是将单盘式浮顶拆除更换成双盘式浮顶。

虽然双盘式浮顶造价较高，但因其具有结构稳定、排水及隔热效果好、使用周期长等特点，近些年采用双盘式浮顶储罐越来越多。

浮顶钢板一般为4.5～5mm薄板，浮顶面积较大，因此，焊接时容易产生焊接变形，必须采取合理的施工工艺及控制措施，使浮顶的不平度达到验收标准要求。

2浮顶安装施工程序制作浮顶组装平台→铺设、组装浮顶底板→浮顶底板底部断焊→浮顶底板上表面与外边缘板、浮舱隔板、桁架等构件交叉处焊接（500mm长）→组装、焊接外边缘板、浮舱隔板、桁架等构件及其与底板连接焊缝→底板上表面搭接缝焊接→组装、焊接浮顶边缘顶板及舱内焊缝→组装、焊接浮顶中间顶板及舱内焊缝→焊接边缘顶板与中间顶板间的收缩焊缝→附件安装。

3浮顶焊接变形控制措施浮顶的焊接是对钢板进行局部加热升温及焊后的快速降温冷却，不是整体、均匀的加热、冷却，在钢板本身很大约束力下完成膨胀和收缩，使焊缝区形成拉应力，近焊缝区温度较低阻止焊缝区膨胀，而产生压应力，当压应力达到某一临界值时，钢板因失稳造成波浪变形。

实际施工中影响焊接变形的因素很多，必须全方位分析、控制焊接变形因素，减少焊接应力，从而控制焊接变形。

储罐底板焊接变形控制方法

18～24 25～30 20～25
5～8 12～16 10～14
分段退焊法
采用分段焊接的方法，会起到减小焊接收缩的作用。因为焊缝有多个起点和终点，可以减少一次焊接长度，焊缝总长范围内应力降低，发生塑性变形的区域减小，焊接收缩量变小。最终达到控制焊接变形的目的。
焊接工艺
坡口角度-小坡口间隙-大
焊接工艺参数
按照工程建设公司焊接工艺评定进行焊接：
填充金属焊缝层次焊接方法焊接电流焊接电压范围（V）
牌号
J422 J422 J422
直径
φ3.2 φ4.0 φ4.0
极性
正接正接正接
电流A
85～95 115～130 110～120
焊接速度 cm/min
1 2 3
手弧焊手弧焊手弧焊
焊接顺序
敲击法
控制变形方法
底板焊接顺序
• 应遵循以下的焊接顺序原则：
中幅板通长缝中幅板短缝
龟甲缝边缘板外侧300mm 对接缝大角缝边缘板剩余焊缝
底板焊接顺序示意图
中幅板短缝
中幅板长缝
边缘板外300mm
龟甲缝
中幅板短缝
边缘板外 300mm
中幅板长缝
龟甲缝
罐底板焊接变形原因分析
罐底板焊接变形的原因焊接过程中温度分布不均匀，造成高温区域冷却后产生的收缩量大，低温区域收缩量小，导致了钢板形状的改变。
变形与焊接的位置及收缩量有关，此外焊接过程中还会产生内应力，也会影响到钢板的变形。
控制变形措施
刚性固定法焊接工艺反变形法
边缘板外侧300mm对接缝楔铁

大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制

大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制前言近年来，随着我国原油战略储备工程建设项目的迅速增加，大型油罐的施工质量要求越来越高。

尤其是10万立方米浮顶罐罐壁垂直度安装质量最为关键，因为它关系到浮顶能否顺利上浮和下降，更关系到10万立浮顶罐能否正常使用的问题，甚至造成报废，造成巨大经济损失。

通过对大庆南一油库、南三油库、大连国家战略储备库数十台大型储罐罐壁垂直度调查情况看，有近50%储罐罐壁板垂直度由于罐壁板焊接角变形控制不好而超差，针对这一实际问题，为保证10万立方米浮顶罐罐壁板垂直度达到设计和标准要求，对油罐罐壁板焊接角变形控制工艺进行了研究和实践攻关，解决了此问题。

1、壁板纵缝焊接变形分析和控制壁板纵缝焊接变形有：壁板向内倾和焊接角变形，壁板向内倾直接影响罐壁板的垂直度。

另外，由于每圈壁板的焊接角变形不同，在下圈壁板焊接完成后，进行组对上圈壁板时，必须要进行强力组对，才能使上下两圈壁板达到设计图纸要求的内表面平齐标准，这样，就对壁板的垂直度产生了很大影响，使壁板垂直度超差，必须采取以下控制措施：1.1采取壁板安装反变形措施由于纵缝下口拘束度大，上口拘束度小，使得上口收缩大而下口收缩小，纵缝焊后壁板普遍向内倾，向内倾斜程度因板厚及板宽而有所不同，因此在壁板纵缝组对时采用预倾斜法控制其垂直度，以板厚25mm、板规格为：11450×3000、壁板材质：SPV490Q的第二圈板为例来说明此问题。

经过对以往储罐焊接数据的调查分析，纵缝焊后垂直度偏差为14mm左右，而焊接前壁板垂直度偏差为9mm以内为合格（标准要求每圈壁板的垂直度允许偏差为该圈壁板高度的0.3%），纵缝焊后垂直度超差为5mm左右。

为解决纵缝焊后壁板向内倾斜的问题，在壁板纵缝组对时壁板采用比标准值向外预倾5mm左右来控制其垂直度。

1.2采取控制焊接工艺参数的措施对于双面焊双面成型的油罐壁板，如果不采取适当措施，非常容易产生棱角变形，因为在焊接纵缝外侧时，内侧有龙门板（用来固定背侧铜垫块，这是立焊机工艺所决定）对向内的角变形产生拘束，从而阻止了外侧焊接时产生向内侧的角变形，而在焊接内侧时需将龙门板去掉，而又未采取其它有效控制措施时，导致产生向外的角变形超差。

大型储罐焊接工艺及如何控制变形的策略

大型储罐焊接工艺及如何控制变形的策略摘要：大型储罐的焊接工艺与对变形的控制策略能够对整体质量造成重要影响，所以，在施工过程中要格外注意焊接控制，尤其是储罐各个部位的焊接，防止出现变形，此外，还要对变形等问题的出现做好处理，确保大型储罐焊接工作的顺利完成，保障后期大型储罐的使用质量。

基于此，本文将探讨大型储罐焊接工艺以及控制变形的相应策略。

关键词：焊接工艺：大型储罐；控制变形一、引言伴随工程规模与数量的增长，对大型储罐的需求数量也不断增长，为了在实践中保障大型储罐的合理应用，让焊接工艺在实践中发挥相应的价值，在使用过程中，应该更加重视工艺技术策略，保障大型储罐焊接工艺的科学展开，在保障安装质量的同时，延长大型储罐的使用年限。

首先，想要达到预期的焊接效果，需要了解相关的工作流程、机制以及工艺技术，满足使用安全的要求；其次，在人员配置上，应该选择专业素质较高的焊接人员，提升大型储罐焊接的工艺水平，使得工程能够稳定有序的进行；最后，要对焊接工艺做好科学分析，强化安装效果，对其中出现的细节风险进行排查，控制焊接变形量。

二、大型储罐焊接工艺技术探讨做好大型储罐的焊接工艺，要确保作业过程中有效降低技术问题，包括以下方面：1.做好前期准备工作如今，钢制品在大型油罐的应用范围不断扩张，其能够对工程建筑等项目提供有效支持，所以在前期的准备工作里，需要先查验好尺寸以确保工程项目的完整进行，一般来说其范围包含了参数、尺寸、预埋件等等，应该在前期尽可能减小误差，以防止这类设备对后期的工作造成威胁，做好施工准备工作。

此外，还要做好配件的查验工作，将有质量缺陷的配件做好处理，强化配件表面的清洁处理意识，保障配件的优良性能，使其可以达到良好的焊接安装效果，当配件的查验工作处理完毕后，可以在图纸文件等的保障下做好监督，最大限度的减少对后续作业的影响，提高大型储罐焊接工艺技术的使用效果。

2.注重罐体安装工作为了保障罐体的高效使用，在安装焊接时要做好充分考虑，做到以下几点：（1）绘制好罐体的排版图，做好焊接位置的标记工作，将标准板的中心和十字线重合，接着在大型储罐表面设置标号，保证安装点是精准无误的；（2）在做罐体的衔接时，应该将中心作为基准，随后向两边延伸至预期位置并做好处理工作，保证受力均匀不出现变形；（3）在焊接处理时，应当遵循先内后外的方式安装罐体，严格依据图纸上规定的参数进行安装，为了降低施工风险，还可以采用从上到下的焊接操作，操作人员应该增强对自身操作的控制，在稳定罐体结构的同时，控制应力状况，从整体上提升大型储罐的安装质量。

大型储罐底板焊接变形的防治措施

大型储罐底板焊接变形的防治措施摘要：在石油化工领域常常可以见到大型储罐,大型储罐制造中最重要的环节就是底板焊接以及焊接之后的变形控制，因为储罐底板焊接变形会大大的降低储罐的承载能力，同时也会缩短罐底底板的使用寿命。

因此，大型储罐制作安装的成败主要取决于底板的焊接。

关键词：大型储罐储罐底板焊接变形控制我国石油化工行业的蓬勃发展，大大的促进了我国的国民经济，而大型储罐在这当中所起到的作用是无可替代的。

其实不仅是在石油化工行业，在国防、交通运输等领域，大型储罐的作用也不容忽视。

大型储罐底板焊接工艺以及如何预防焊接变形是亟待解决的技术问题。

本文将针对大型储罐底板焊接及变形的防治措施进行探讨。

一、底板焊接变形的原因分析储罐底板焊接后容易发生变形的原因主要有以下几个方面：焊缝在结构中的位置；底板焊缝焊接顺序不正确；焊接中由于温度分布不均而产生了应力；焊接金属由液态转为固态的冷却过程中发生的缩边；1.储罐底板焊缝施焊顺序在储罐底板的焊接过程中，要遵守以下焊接原则：先焊接短缝；后焊接中长缝；然后焊接通长焊缝；预留收缩缝，中心向四周放射性焊接，等到储罐底板大角缝焊接完毕后最后进行焊接收缩缝。

储罐底板焊缝焊接顺序如下图所示：在上示焊接的流程中，最重要的环节是大角缝的焊接，因为储罐应力主要集中于该处。

若底板焊缝施焊流程未按照正确的顺序进行，焊接后就容易发生变形。

2.焊接应力焊接应力是在焊接热过程中，由于局部高温加热，造成构件上温度分布不均匀，从而产生的力。

焊接应力引起的变形可分为纵向应力引起的变形和横向应力引起的变形。

2.1纵向应力引起的变形纵向应力，其方向平行于焊缝轴线。

在从板的一端到另一端焊接时，由于高温焊缝和焊件受热不均，产生塑性压缩，并且这种压缩在焊后不能自由恢复，焊缝附近区受拉，以外区受压，致使沿焊接方向发生收缩，导致焊接变形。

2.2横向应力引起的变形横向应力，其方向垂直于焊缝轴线。

横向应力的分布与焊接顺序和方向有关。

大型储罐底板焊接变形的控制方法

应留下３０－５０ｍｍ暂时不进行焊接。
ｃ、由于中幅板厚为ｌＯｍｍ，焊脚高度为ｌＯｍｍ，
手工焊打底，采用自动焊进行填充盖面，但白动焊
焊一道高度不够，焊两道焊道超高，且焊接线能
量大，焊接变形也大。手工焊打底完成后，采用
预先在焊道中添入金属填充粉未，增加融敷金
属填充量，再进行焊接的方法，不但焊缝成型好＿
（２）中幅板焊接时由十焊缝较集中且多为长焊缝、多层焊，焊接过程中有多种焊接应力的存在，
焊接后，也常有多种残余变形同时存在，既有收缩变形和弯曲变形，同时还伴随有扭曲变形、角变
形和波浪变形，不仅影响罐底的尺寸精度和外观而且可能降低其承载能力。中幅板的分析、预测并采取相应的措施以控制和调整变形是罐底焊接变形控制中最重要的一环。
ｂ、按照上图所示的序号进行焊接，序号３，７类焊缝的第一层分段退焊，由
干焊缝较短，分两段退焊即可，第二层采用连续焊。序号１，２，４，５
８，９类焊缝的相邻两条焊缝不能同时施焊，应隔条焊焊缝从中心分别向两端采用分段退焊法分两层焊接，
分段长度约为１．５ｍ，第二分段长度约为２．０ｍ，两端部焊缝
（３）边缘板与第一圈壁板角焊缝的焊接过程中，焊接的横向收缩引起角变形和弯曲变形，使组对
合格的第一圈壁板倾斜和热影响区内的罐底边缘板弯曲变形，不能与基础完全贴合，影响第二圈壁
板的组对及剩余罐底边缘板的焊接质量。
（４）边缘板与中幅板之间收缩缝的焊接同样会产生多种残余变形，但由千为罐底焊接的最后一项
２罐底结构形式、焊接顺序及变形分析：
“ 、结构形式罐底边缘板板厚为１４ｍｍ，材质为１６ＭｎＲ，中巾ｂｉ板板厚为１Ｏｍｍ，材质为Ｑ２３５－Ａ，焊缝焊接形

大型油罐焊接变形的控制[1]

50000m3大型油罐焊接变形的控制五万立方米大型油罐主要技术数据：①油罐壁内径60000mm；②罐壁厚度10∽32mm；③罐壁高度19030mm；④罐底外径60160mm，中幅板厚8mm，弓形边板厚12mm；⑤油罐耗用钢材928.49 t。

此油罐为浮船式大型油罐。

采用正装法安装，即从底层逐层安装至层。

其安顺序是：先把罐底安装好，再把浮船（罐顶）焊接好，然后焊第一圈围板闭幕式焊完，即可充水使浮船浮起，利用浮船上的吊具和涨圈可围第二层，直至完成。

1 罐底排板方式罐底排板方法，一种是条形排板方法，即按每块钢板长方向顺着排列的方法，另一种是丁字形排板方法（图1）。

丁字形排板方法便于错开焊缝，节约钢材，减少长焊缝，控制焊接变形，是值得推广的。

罐底析由中幅板和弓形边板组成，钢板的搭接长度为40mm；中幅板和边板之间搭接宽度为60mm，弓形边板从边缘300mm处为对接焊缝（图1A放大图），这样可保证弓形边板与罐壁角缝的焊接质量。

搭接焊缝的焊角高度全部为8mm，焊接层数均不少于两层，底圈壁板与边板的角焊缝其焊接层数不得少于三层，边析的对接焊缝要焊透，表面余高为±0。

2罐底板的焊接变形由于罐底板的焊接直径大，焊缝多，焊缝总长度可达2000多米，焊接收缩量大，为把焊接娈形控制到最小程度，焊工的布置、焊接顺序及焊接方法的确定是十分重要的。

如果顺序不当，安排不妥，会出现局布凹凸现象，有时会出现沿直径方向拱起至400∽500mm。

从有关资料和实际施焊得知，每条搭接焊缝的收缩量约为 1.2∽1.6mm。

由于钢板的厚度与长宽相比，尺寸相差较大，受很小的内应力就会失稳，凸起，形成鼓包。

实际焊接时既要焊横焊缝，又要焊纵焊缝，而罐底板焊接后在α方向上的总收缩量应为：ΣΔα=N LΔcosα+N VΔsinα=Δ(N L cosα+N V sinα)式中ΣΔα—在α方向上的总收缩量Δ—每条焊缝的收缩量，mm这里为1.2∽1.6 mm。

储罐底板焊接变形机理及控制措施

当温差应力０大于材料的屈服极限ｏ。时，弹性应变达
到最大值：￡弹性＆＝ …… ． …… ……… …… …… ……．．（式３）塑性应变值等于
此时焊缝屈服，开始产生塑性应变总应变减去弹性应变，即：
得到产生残余应力的温差
ＡＴ＞－Ｋ－
由于母材的约束阻止了焊缝膨胀，在焊缝内形成的温差应变：
Ｅ
… … … … … … … … …
（式７）
ＫＴｌ：Ｋ０【 △Ｔ ‘ ： — 一一温差一一一一～ｕ凸１。 … …… ‘ … 、（式１），
图３单元格划分图
图６由纵向收缩引起的横向应力
（３）在焊道和焊道边缘上加载温度分布。（４）进行有限元计算、分析（如图４）。分析结果纵向残余应
力是２２４ＭＰａ，理论值应该是２３５ＭＰａ，误差４．７％。
模型名称：储罐底焊接板控例名称：控例１圈角类型：静态节应力应力 ’ 变形比例：１压缩体积＝９４４７％
焊接温差超过某一数值就开始产生焊接残余应力，由残余
图１焊接试板
应力：
ｏ残余－二Ｋ０【Ｅ△Ｔ —ｏ … … … … … … … … … … … （式６）
如图１所示的焊接板件，焊缝边缘温度Ｔ０，焊缝温度Ｔ，焊缝与边缘温度差ＡＴ＝Ｔ－Ｔ。。如果焊缝没有约束，理论膨胀量。
关键词
储罐底文章编号１６７２

大型油罐底板焊接中的焊接变形及控制

的主要原因
我们在研究储罐底板产生
的波浪变形时发现。这种波浪变形实质上是一种在焊接过程中焊
大型储罐底板焊接过程中出现的
焊接变形。本文以１．立油罐２５万中幅板带垫板对接焊型式为例．对罐底板焊接过程中产生的变形
２底板焊后的主要变形
３１焊接角变形引起的波浪变．形
．．在储罐底板焊接施工中我们３１１焊接角变形的产生和中幅板组成。边缘板由多块板发现，储罐底板焊接完成以后，研究表明。储罐底板产生的出组成外圆内多边形的环状结构，现了不同情况的焊接变形，主要变焊接角变形，主要是由焊缝金属中幅板为由多块板拼成的多边形形情况见下图：横向收缩变形引起的。储罐底板
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大型油罐底板焊接中的焊接变形及控制
李兆先
（齐鲁石化公司机关工程管理部，山东东营
【摘
２５０）５４０
要】探讨对大型油罐的制作安装过程中焊接变形的发生，以及防止变形所采取的技术措施。
个底板。底板和罐壁通过大角焊缝相连。底板的结构见图１所示：
生压缩塑性变形：当焊缝区金属冷却到室温以后，以前产生的那段压缩塑性变形不能够回复。使金属在焊接后出现缩短现象。我

大型储罐罐底板焊接变形控制

大型储罐罐底板焊接变形控制摘要：在大型储罐施工中，罐底板在焊接作业时易产生的焊接应力与焊接变形，直接影响焊接接头的承载能力，降低焊接接头的疲劳强度，甚至会引发裂纹，往往是造成油罐罐底泄漏的重要因素之一。

本文根据以往施工经验，并结合焊接应力和焊接变形的基本规律和影响因素，提出防范措施，对控制焊接应力、提高焊接结构性能具有重要意义。

关键词：大型储罐；罐底板；焊接应力；焊接变形引言近几年中国经济快速发展，成品油使用量不断增大，大型油罐制造安装行业发展突飞猛进，焊接作为制造安装行业的支柱，有着不可代替的地位。

但焊接缺陷和焊接应力等问题严重影响焊缝使用寿命，此类问题继续解决。

一.焊接应力分析焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形是产生焊接应力和变形的根本原因。

当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。

焊接残余应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是制造中必须考虑的问题。

1.焊接应力分类1.1纵向应力σx焊缝方向的应力称为纵向应力。

对于两张平板焊接：纵向应力分布的基本规律是焊缝及其附近处为拉应力，两侧为压应力。

在长焊缝中两端部的纵向应力分布与中部有区别，两端为过渡区，端点纵向应力最小，；中部为稳定区，纵向应力最大。

短焊缝中间稳定区将减小，或不出现。

即焊缝越短，纵向应力影响越小。

1.2横向应力σy垂直于焊缝方向的应力称为横向应力。

横向应力分布情况比较复杂，产生其直接原因是焊缝冷却的横向收缩，间接原因是焊缝的纵向收缩。

对于两张平板焊接：焊缝的纵向收缩引起的横向应力σy＇：对于自由状态下的平板焊接的横向应力，主要起因于受约束的纵向收缩如图1-1（a）所示。

如果焊缝没有横向约束，两块板冷却时发生纵向收缩，两块板产生向外侧的弯曲变形如图1-1（b）所示，其横向应力σy＇如图1-1（c）所示。

其焊缝两端的压应力比焊缝中间的拉应力大的多，因此焊缝两端的疲劳强度更薄弱。

利用焊接变形原理控制储罐焊接变形的措施

利用焊接变形原理控制储罐焊接变形的措施滕小红(湖南省工业设备安装公司株洲 412000)提要钢制储罐现场安装时,无论是正装法施工还是倒装法施工,焊接变形的控制是其关键点。

本文利用焊接变形的原理,并从焊接大工艺范畴,即切割下料、成形、焊接等工序较系统地论述控制储罐焊接变形的工艺措施。

关键词焊接变形原理钢制储罐焊接变形焊接工艺反变形1 设计措施1.1 合理地选择焊缝的尺寸和形式焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。

设计时尽量采用较小的焊缝尺寸,但不是说焊缝尺寸越小越好,如尺寸太小,冷却速度过快,容易产生一系列焊接缺陷,如裂纹、热影响区硬度过高等。

因此,应在保证焊接质量前提下,按板的厚度来选取工艺和规范上可能的最小焊缝尺寸。

低合金钢因对冷却速度敏感,在同样厚度条件下,最小焊脚尺寸应比低碳钢的焊脚尺寸更大一些。

采用开坡口的焊缝比不开坡口的焊缝所需的填充金属少,有利于控制焊接变形。

1.2 尽可能减少不必要的焊缝从编制材料计划时就应考虑到储罐每一块底板、壁板、顶板的适宜宽度和长度,力求拼接的焊缝数最少,避免不必要的焊缝。

下料时还应考虑人孔、管孔等的开孔位置,尽量避开其它焊缝,如无法避开时,应符合有关国家标准、规范,以减少焊接变形及应力。

1.3 合理地安排焊缝的位置设计焊缝时,焊缝应尽可能地对称分布,这样可以避免因焊缝不对称中性轴,而有可能使焊缝所引起的各种变形不能相互抵消,并产生较大的残余变形和残余应力。

2 焊接工艺措施2.1 反变形法这是生产中常用的方法,如在储罐的壁板、顶板开管孔或人孔时,为了防止孔口位置焊后塌陷,焊前将孔口或支承座周围的壳壁向外顶出,然后再施焊。

这样做不但可以防止壳体变形,而且还可以减少焊接残余应力,保证钢结构尺寸的精确度。

2.2 刚性固定法在焊接钢制储罐的底板、顶板时,在焊缝两侧用夹具压紧、固定,可以防止波浪变形,固定的位置应尽量接近焊缝。

压力必须均匀,其大小随板厚增加而增大。

大型储罐施工中的焊接变形控制

大型储罐施工中的焊接变形控制摘要：大型储罐施工中焊接的变形是影响整体质量的重要环节，怎样采用合理的方式进行焊接和防止焊接时产生变形，尤其是储罐各部位之间的焊接控制，对产生焊接变形的因素进行分析，对各部位之间焊接变形进行控制，做出防止变形的相应处理，提高施工质量，保证大型储罐焊接的顺利完成。

关键词：大型储罐；焊接变形；控制引言大型储罐施工过程中，储罐的后期使用情况和使用寿命很大部分都是由焊接的质量所决定的，想要保证储罐的外观尺寸和防止应力的多度集中都需要对焊接时造成的焊接变形量进行控制，所以在储罐的施工中控制焊接变形质量就显得十分的重要。

1罐底焊接变形的控制1.1 边缘板外缘300mm的焊接按照有关规范要求，边缘板的组对采用不等间隙，外侧先焊的部分较小, 为6一7mm,内侧较大, 为8一12 mm , 以便在先焊外侧30Omm的过程中，由于焊缝的热收缩使间隙归于一致 , 保证焊后边缘板的平整度 , 防止出现局部凸起 ; 另外 , 边缘板对接缝采用垫板 , 在组对时除保证间隙的不等外 , 还应注意点焊时保证对接的两边缘板与垫板紧密接触 , 防止焊接时出现过瘤、未熔合等内部缺陷 ; 在外侧靠近板头处还宜打一防变形板, 焊接时用销子打紧, 待焊接结束冷却后去除 ; 焊工应均匀分布。

边缘板剩余部分对接缝的焊接应在罐底与罐壁连接的角缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前完成。

1.2中幅板搭接缝的焊接焊接顺序的原则是将罐底板由单块焊接成一组两块，再由一组两块焊接成一组四块，依此类推。

焊前预留的收缩缝应分开，使每组罐底独立，自由收缩，以减少或防止因温度变化和焊接收缩不均匀引起的罐底中心偏移。

类似的相邻焊缝不应同时焊接，应逐个焊接。

较长的接头应分段退焊，每段1.5~2m。

走廊板的长缝应从中心向两端分段退焊。

每层焊道的接头应错开50～100mm。

其他焊缝完成后，应进行点焊和焊接。

值得注意的是，在实际施工中，我们在与边缘板连接的每个接缝处预留500~800mm，不需焊接，待中间板与边缘板的收缩缝最终焊接好后再焊接在一起。

大型储罐罐底板焊接防变形控制探究

大型储罐罐底板焊接防变形控制探究摘要：本文通过介绍几种大型储罐底板的焊接方式，分析了残余应力与检验要求，给我国的大型储罐罐底板焊接防变形提供借鉴。

关键词：大型储罐；罐底板；焊接防变形一、简单介绍几种大型储罐底板的焊接（一）边缘板的焊接考虑到边缘板与壁板角焊缝的焊接收缩，在没有组装壁板前，只焊接壁板正下部的边缘板对接焊缝，即先焊自边缘板外侧向内400mm的对接缝。

焊工均布在罐底边缘板外侧的整个圆周上，同时对称施焊，使焊接速度保持一致，隔一条焊缝焊接一条，避免焊接过程中造成边缘板的收缩不均匀，使整个边缘板外形出现椭圆现象。

焊接方向由罐内侧向罐外侧焊接。

边缘板剩余部分的焊接在龟甲缝焊接前进行，其焊接具体要求与先焊的400mm要求相同。

（二）中幅板的焊接对每个罐底板的焊接，先进行定位焊，再进行手工打底焊，最后采用自动焊进行填充焊和盖面焊。

中幅板的焊接分4个对称的900扇形区，同时安排4个焊接小组对称施焊，先焊短焊缝、后焊长焊缝，并由罐底中心向外施焊，焊接顺序如图1所示：图1中幅板带板对接长焊缝打底层采用手工电弧焊的分段退焊法或跳焊法施工，分段间距为400mm，每条焊缝由两名焊工从中间向两端对称施焊。

填充、盖面层采用埋弧自动焊，由焊缝中间分成两段分别向两端施焊；焊接时，带板与廊板T形接头部位留300mm距离的带板对接缝先不焊接，在廊板与带板对接缝焊接前采用手工电弧焊施焊。

廊板对接短缝的焊接同带板对接缝焊接方法一样。

但廊板与带板对接的长焊缝焊接前，应先完成T形接头部位留下的带板对接缝和廊板对接缝的焊接，并磨除焊接后焊接长缝。

长焊缝打底层同带板对接缝焊接方法一样。

填充、盖面层埋弧自动焊由两台焊机自焊缝中间分成两段分别向两端施焊，分段间距为2000mm~4000 mm。

中幅板焊接过程中，距边缘板2000mm范围内的中幅板焊缝先不焊接，待中幅板焊缝焊完并与边缘板组对好后再焊接。

（三）罐壁与罐底大角缝的焊接罐壁与罐底大角缝的焊接，在最少完成第二至第三带壁板纵、环焊缝组装和焊接后进行，先采用手工电弧打底焊，然后采用埋弧自动角焊机进行盖面焊。

5万m3浮顶油罐底板变形的修复方法[1]

# 浮顶油罐的底板中幅板材质为东营! 万 "
3 $ # !钢，板厚为 ) " "，板长 ( $ "，板宽为( 2 ) "，焊接结构设计为底板对接加垫板结构。因为在建造组装油罐底板时，为使底板的对接焊缝成型良好以及保护基础沥青砂在底板对接焊接时不被焊接的高热和电弧吹力所破坏，要求所有的垫板事先预制好，即将全部垫板焊接在一起构成一个整体垫板网，这种设计结构给修复带来较大困难，经分析，修复罐底板主要应解决好以下四方面的问题：（）对原焊缝的切割不能损伤垫板，因此要选 ( 择合适的切割方法。（）割开焊缝重新焊接必须一次成功，不得出 $ 现返修情况，必须执行 % & ’ ( $ )*+ ,《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》，即同一部位的返
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修次数，不宜超过二次，当超过二次时，须经施工单位技术负责人批准。因焊道反复焊接加热，会使金属内部组织发生相变，难以保证其机械性能。（）由于修复时不可能将所有的焊缝都割开， ! 只是将变形周边的焊缝割开，有的部位只是一张板的一边焊缝，这样就给下一步焊接时焊接应力的自由输出造成大小不等的约束。要使焊接时底板尽量处于自由状态，必须尽量减少焊接残余应力。）为控制焊接变形，尤其是 # 字焊缝位置（ " 的焊接变形，必须制订合理的焊接工艺和焊接顺序。 ! $ ! 修复措施针对以上四个问题制定了切实可行的措施。 ! $ ! $ " 原焊缝的切割原焊缝的切割采用碳弧气刨法，该方法的优点是速度快，局部变形小，热影响区较小，具体要求如下：）碳弧气刨的碳棒直径为& （ % ’ ’。）电流采用( （ ( " ) ! ( * ) +，尽量采用下限电流值。（）压缩空气的压力值选。 ! ) $ ,! ) $ , ,. / （）电弧长度值为( " ’ ’ 左右，尽量保持稳定。（）干伸长度值为( , , ! " , ’ ’ 左右。）碳棒倾斜角度值为( 左右。（ & , ! " , 0 （）气刨时气刨深度要保证距垫板 %!% 1 $ , ，不得损伤垫板。气刨所余的的焊 % ! % $ ,’ ’ ’ ’ 缝部分，采用角向磨光机打磨至焊缝与垫板分开为止。）气刨前必须采取防变形措施，在距原焊缝（ * " 工字钢或槽钢作为卡 , ) ! % ) ) ’ ’ 处加固 ( )!( , 具，进行刚性固定。 ! $ ! $ ! 焊接质量控制由于修复部位的焊缝一次合格率必须达到 % ) ) 2，没有返修的机会，所以必须控制一次焊接合格率，具体要求如下：（）选用优秀的焊工，验证焊工的实际业绩情 % 况，并与焊工签订质量保证书。）为确保焊接质量，对焊缝的初层焊道进行（ ( % ) ) 2的 . # 无损探伤。（）填充焊和盖帽焊后，对全部焊缝进行 !

5万m3油罐罐底板组对及焊接控制变形

5万m3油罐罐底板组对及焊接控制变形摘要：大型储罐底板组对、焊接及变形控制是保证储罐整体施工质量的关键环节，采用合理的组对焊接方法和防变形措施，可以有效地避免应力集中，提高施工质量。

介绍一种经实践证明合理、有效的储罐底板组对焊接方法及防变形控制措施。

关键词：储罐底板；组对；焊接；变形；控制引言：近年来，我国建造的5万 m3储罐主要用途是储存轻油（成品油），普遍为单盘式内浮顶油罐，对储罐安装质量要求特别高，储罐安装焊接质量决定了储罐的使用寿命及在用状态。

而影响储罐使用质量和寿命重要因素是储罐底板安装焊接质量，正确合理的底板组对、焊接方法是防止变形，避免应力集中、产生裂纹的重要保证措施。

1 概述5万 m3储罐内径60m，底板采用对接接头形式。

采用合理的组对和焊接方法是防变形的有效措施，是避免应力集中，提高罐底施工质量途径。

茂名石化公司已建成的5座5万m3内浮顶油罐，通过采用合理的焊接方法、焊接顺序、焊接工艺参数及行之有效的防变形措施，使罐底板的焊接质量得到了有效控制。

罐底板由中幅板与边缘板两部分组成。

中幅板材质为Q235-B，板宽2000mm，板长10000mm，板厚8mm；边缘板为Q345R，板宽1800mm，板厚16mm。

中幅板采用合理排板，由罐底中心分成四个对称的90°扇形面向外铺设，先铺廊板，后铺带板，便于在焊接过程中均布焊工、等速、同步施焊，减小焊接变形。

2焊接方法及焊接材料的选择2.1 根据油罐焊接施工位置的不同，从提高焊接施工效率，并确保焊接质量的角度出发，应选择不同的焊接方法及焊接设备，结合本公司现有技术、设备状况，油罐各部位焊接施工可选择的焊接方法及焊接材料见表3-1所示。

表2-1 焊接方法、材料及焊接参数一览表2.2焊接设备的选择必须适应焊接工艺和材料的要求，设备必须配置指示准确的电压、电流及焊接速度检测仪表，以便控制、记录和检查焊接质量。

3、焊缝坡口形式罐底板对接坡口形式有中幅板对接（图-1）、边缘板对接（图-2）和中幅板＋边缘板对接（图-3）。

50000m3浮顶贮罐底板焊接变形的修复

50000m3浮顶贮罐底板焊接变形的修复
吴强;单冬岩
【期刊名称】《石油和化工设备》
【年(卷),期】2004(007)004
【摘要】工程概况吉林石化公司2003年扭亏解困重点项目——100万吨／年延迟焦化项目中有两台50000m3浮顶式原油贮罐，由内径60m，高19．34m的敞口简体和双盘式浮顶结构，浮顶共分90个隔舱，总质量1114吨，贮存介质为大庆／俄罗斯原油。

贮罐底板由中幅板和边缘板构成，中幅板厚度为8mm，材质为Q235-A，边缘板
【总页数】2页(P46-47)
【作者】吴强;单冬岩
【作者单位】中油吉林化建股份公司,吉林,吉林,132021;中油吉林化建股份公司,吉林,吉林,132021
【正文语种】中文
【中图分类】TE972
【相关文献】
1.双盘式浮顶原油罐浮顶焊接变形控制新方法 [J], 段锡忠;张毅;谢兵;张有渝;罗林林
2.50000m3浮顶原油罐修复 [J], 郭志芳
3.50000m3原油浮顶罐底板的腐蚀与防护 [J], 田艳
4.50000m3外浮顶原油储罐施工要点 [J], 钟景;
5.30000m^3外浮顶罐底板穿孔原因分析及修复 [J], 吴长炼
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如何控制油罐钢板焊接的波浪变形

如何控制油罐钢板焊接的波浪变形摘要：大型储罐因结构尺寸庞大，焊接变形控制是组装过程中最为重要的工作之一。

本文详细探讨了钢板焊接变形的影响因素及控制措施。

关键词：油罐焊接；变形因素；控制措施大型储油罐底板由中幅板和边缘板构成，采用对接和搭接接头，底板厚度较薄、面积大、焊缝数量多。

因焊接应力和焊缝收缩的存在，焊接时易产生严重的焊接变形。

通过制定合理的焊接工艺措施和对焊接过程进行有效控制，以达到控制焊接变形的目的。

一、焊接变形产生的机理焊接变形的产生是因焊接工程中温度在构件上分布不均匀，造成高温区域冷却后产生的收缩量大，低温区域收缩量小，这种不等量的收缩导致构件形状改变。

对具体结构而言，其最终的变形与焊缝的位置、数量、大小及焊缝收缩量有关。

此外，构件内部由于焊接过程产生的内因力，也会影响构件焊后变形。

另外，钢板波浪变形产生原因有两种，一种是钢板焊接时产生的上下相间的角变形而形成，另一种由于焊缝附近的拉应力及较远区域的压应力共同作用造成钢板失稳。

因此，为控制焊接变形，一方面要增加构件的刚度或外界对构件的约束力，另一方面要降低焊接时温度场的分布不均匀，减少焊接变形。

二、变形的影响因素1、焊缝截面积的影响。

焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积，焊缝面积越大，冷却收缩引起的塑性变形量越大。

焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势一致。

因此在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。

2、焊接热输入的影响。

一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大，不论对纵向、横向或角度变形都有增大的影响。

3、工件的预热、层间温度影响。

预热温度和层间温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度减慢，收缩变形增大。

同理，如焊后立即实施消氢热处理，也会有同样的影响。

4、焊接方法的影响。

各种焊接方法的热输入差别较大，在其他条件相同情况下，收缩变形值不同。

在常用的几种焊接方法中，除电渣焊外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大；手工电弧焊热输入居中，收缩变形比埋弧焊小，CO2气体保护焊热输入最小，收缩变形相应也最小。

储罐底板焊接变形控制分析

储罐底板焊接变形控制分析摘要：储罐是石油化工生产常用的容器设备，其焊接方法较多，如手工电弧焊、半自动焊接和自动焊接等方法。

不管采取哪种焊接方法，在焊接过程中存在的主要问题是焊接变形问题，特别是储罐底板焊缝多、板厚小，施工中时常会产生较大的波浪变形等。

关键词：储罐底板；焊接变形控制；大型储罐底板焊接后的变形主要有波浪变形和角变形，通过对储罐成型的研究发现，大型储罐底板的焊接变形可以通过选择合理的组装方法、焊接顺序和焊接方法得到控制。

一、储罐底板焊接变形控制1.储罐焊接变形产生的原因储罐属于薄壁焊接容器，其焊接的主要问题是焊接变形问题，特别是钢制储罐底板厚度小、焊缝多，施焊不当经常产生较大的波浪变形，其主要原因有以下几点。

（1）焊缝的横向收缩对钢板产生的应力与变形；（2）焊缝的径向收缩对钢板产生的应力与变形；（3）底板与壁板角缝、边缘板与中幅板间环焊缝的径向收缩引起边缘板角变形和中幅板的应力与变形；（4）以上三种应力的叠加极易使钢板失稳，产生较大的波浪变形。

2. 焊接变形与焊后残余应力的关系控制大面积焊接工程的焊接变形，不能从某一方面去考虑，而应综合考虑，实践经验告诉我们，焊接过程产生的焊接变形和焊后残余应力并不是两种孤立的现象，两者之间是有机联系的，他们同时存在于同一焊件。

在实践当中，我们通过利用外部条件来约束焊缝变形，即在平焊缝处点焊上门形卡，壁板与底板的角焊缝处点焊上三角板，形成约束应力，并将焊缝全部点固，使其刚性增加。

这样就达到了增加焊接残余应力，以减少焊接变形的目的。

3. 焊接线能量。

在底板焊接前，我们还要考虑到在保证焊接质量的前提下，尽量减少焊接能量的输入，这样就从源头减少底板焊接加工的总能量，能同时减少焊接残余应力及焊接变形，这就需要我们制定合理的，正确的焊接参数，在底板焊接前，我们通过做焊接试验，通过实验焊件确定最合理的焊接电流，电压及焊接速度，选定能保证焊件焊接质量的最合理焊接线能量，并制定焊接作业指导书。

大中型储罐底板焊接变形的控制

大中型储罐底板焊接变形的控制摘要:通过对大中型储罐底板焊接变形产生原因的分析，结合生产实践，制订了大中型储罐控制底板焊接变形的工岂措施．施T过程中取得较好效果。

关键词: 大中型储罐、底板、焊接变形、控制Abstract: through the floor of large and medium-sized tank welding deformation of causes of the analysis, combining with the production practice, and developed a large and medium-sized storage tank bottom control welding deformation work or measures.; T process achieves good effects.Keywords: large and medium-sized storage tanks, slab, the welding deformation, control在石化行业中立式储罐一般是由很多钢板拼接制作而成，关键的部位之一是底板，底板焊接最不易控制的是变形。

其中波浪变形最常见。

采用合理的焊接方法和工艺可以有效地避免应力集中，提高罐底施工质量。

本文以中原油田建设集团承建的10000m3油罐底板焊接为例，对大中型储罐底板焊接变形产生的原因及控制措施进行讨论。

一、概述10000m3储罐内径为30m，罐底边缘板材质为16MnR，厚度为10mm；罐底中幅板材质为Q235-B，厚度为8mm。

其化学成分和力学性能分别见表1表2。

表1 16MnR和Q235-B钢板的化学成分％表2 16MnR和Q235-B钢板的力学性能二、焊接应力分析[1]底板焊接后变形的主要原因是由于搭焊接焊缝的纵向、横向的收缩以及环形角焊纵向收缩造成的底板变形。

1 两薄板搭接角焊应力的分析两板搭接角焊施焊时，焊接面温度高，非焊接面温度低，温度高的一面产生压缩塑性变形较大。