储罐底板焊接变形控制方法
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。
储罐底板焊接变形的控制方法
储罐底板焊接变形的控制方法
邓建
(中国化学工程第七建设公司)
石化行业有很多储罐底板是由很多钢板拼接制作而成，比较关键的部位之一是底板，底板焊接最不易控制的是底板焊接变形。
其中，波浪变形是最常见的底板变形。
很多施工单位常见焊接接头的质量非常好，但唯一的缺点是底板变形控制不住，既产生返工，又影响焊接接头的质量，而且越返工，变形就越大。
通过以
三例不同储罐的施工总结，反映一些施工中的普遍
律。
施工技术
焊接残余变形是焊接后残存于结构中的变形。
大
：可分为七类：纵向收缩变形、横向收缩变形、翘曲变
：、角变形、波浪变形、错边变形和螺旋形变形。
储罐
i板变形主要是这七类中的角变形和波浪变形。
下面
讨论这两种变形的规律：
1．1角变形‘
角变形发生在堆焊、对接、塔接和丁字接头的焊接
时，其根本坞!因时横向收缩变形在厚度方向上的不均
匀分布造成。
焊缝的正面变形大，背面的变形小。
这
样就造成了构件平面的偏转。
在堆焊时，堆焊的高温
区金属的热膨胀由于受到附近温度较低金属的阻碍，
而受到挤压，产生压缩塑性变形；在对接焊接时，由于
焊接接头上部与下部融敷的金属量不等，而产生横向
收缩量的差异造成角变形；在角焊接时，对于不开坡口
的角接头就相当于坡口角度为0的对接接头的情况，
而开坡口的丁字接头就相当于堆焊情况。
角变形的主
要控制方法是反变形，其变形量如表l所示。
表1角变形置。
立式储罐底板焊接变形分析与控制
立式储罐底板焊接变形分析与控制摘要：立式储罐是焦化厂普遍应用的设备之一，其稳定运行是焦化厂安全生产的保证。
储罐底板是整个储罐的关键部位，罐底板通常铺在沥青砂基础上，由数块薄钢板焊接而成。
如果罐底的焊接变形过大，不仅影响罐底外观，而且在罐内介质液位不断变动时产生的应力集中和附加应力有可能造成底板断裂，使储存介质泄漏，其变形部位是影响储罐质量的重要因素。
基于此，本文对立式储罐变形进行研究，以供参考。
关键词：立式储罐；；变形分析引言按照立式储罐罐顶的结构将立式储罐分为固定顶储罐和浮顶储罐。
对于浮顶储罐又可以按照其储罐浮顶的形式分为内内浮顶储罐和外浮顶储罐。
立式储罐过程很容易受到各方面因素的影响，比如，焊接工人的技术失误、焊接过程的工作环境等，从而使焊接质量得不到有效的保障，焊接变形常有发生，造成极大的安全隐患。
所以，立式储罐底板的变形控制应该引起足够的重视，研究焊接造成的变形形式，探讨变形产生的原因，找到有效的解决措施，从而提高立式储罐底板的焊接质量。
1焊接变形概述常见的焊接变形主要分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪失稳变形。
线性缩短大致规律是线性膨胀系数大的材料焊接后焊缝收缩量也大，焊缝的纵向缩短随着焊缝长度的增加而增加，焊缝的横向收缩量随着焊缝宽度的增加而增加。
角变形大致规律是开V型坡口的对接接头焊后产生的变形为2°～3°;开X型坡口的对接接头时，虽然厚度方向上焊缝截面是对称的，但如果焊接顺序选择安排不当，也会使焊缝正反两面的横向收缩不相等而产生角变形;焊脚高度等于板厚的角接接头焊接后，角变形量也为2°～3°。
弯曲变形是纵向收缩和横向收缩综合作用的结果，其主要原因是焊缝布置不在构件截面的中轴线上，弯曲变形总是向着焊缝的方向，焊缝离截面中轴线的距离越大，则弯曲变形越严重。
扭曲变形主要是由于装配质量不好、工件搁置不当以及焊接顺序和焊接方向安排不当等原因造成的。
大型原油储罐底板焊接及变形控制
大型原油储罐底板焊接及变形控制1. 概述大型原油储罐是石油工业中常用的设备之一，其底板是重要的组成部分。
底板的焊接和变形控制是储罐制造过程中需要重点关注的问题之一。
焊接和变形问题会直接影响储罐的密封性，从而影响到储存油品的质量和安全。
因此，如何有效控制焊接和变形问题是储罐制造过程中需要重点解决的问题。
2. 底板焊接2.1 组织设计底板的组织设计要合理，以达到良好的焊接效果。
首先要确定底板所用材料的化学成分、机械性能和板厚。
对于大型原油储罐来说，一般采用耐蚀合金钢板进行焊接。
其次，要合理设计底板的构造，减少焊缝的数量。
采用钢板开料、冲裁和成形等工艺进行加工，尽量减少现场切割和刨削等工艺的使用。
2.2 焊接工艺底板的焊接工艺直接影响焊缝质量和变形情况。
大型原油储罐底板的焊接常采用自动埋弧焊、埋弧焊、手工焊等方法。
为了避免焊缝出现缺陷，焊接前应先对焊缝进行清理，在保证焊缝干净的前提下进行焊接。
底板的焊接应注意以下几点：•焊接电流、电压、速度等参数应按规定调整，并进行严格控制，以保证焊缝质量。
•焊接时应注意预热和保温，避免原材料和焊接区温度差异过大导致变形。
•良好的焊接顺序可以减少焊接变形的发生，一般从中心向两端焊接，避免同时焊接两端导致板材变形。
•采用适合的焊接技术，如在埋弧焊接时采用双面焊、斜角焊、交叉焊等方法。
2.3 焊接质量控制储罐的密封性和安全性直接受制于焊缝质量，因此要对焊接质量进行控制。
焊接质量主要包括焊缝的尺寸、缺陷和硬度等指标。
焊缝的尺寸一般按符合标准的尺寸进行设计，焊缝的缺陷和硬度应符合相关标准的要求。
焊缝缺陷主要分为各种裂缝、夹杂、气孔等，在焊接过程中尽量避免这些缺陷的产生。
如果出现缺陷，要及时采取措施进行修复。
3. 变形控制焊接过程中，底板易发生变形，影响储罐的密封性和安全性。
因此，必须采取措施控制焊接变形。
3.1 变形形式焊接变形主要表现为翘曲、扭曲、弯曲和收缩等形式。
焊接变形的主要原因是热应力引起的，在焊接后，因热量传递速度慢而导致局部高温应力积累，从而引起变形。
大型储罐底板及壁板焊接变形的控制及对策分析-工程技术研究0321
大型储罐底板及壁板焊接变形的控制及对策分析在组织8万立储罐制作的施工过程中，通过对本工程特点分析，该工程难点在于：其一：在底面积相同的情况下高度越高罐底板承受的压强越大，底板的焊接是第一个难点；其二：罐体高度27.95m，壁板安装垂直度的质量保证是本工程的第二个难点。
为了攻关这些难题，我们从设计入手，严格控制焊接工艺参数和焊接工艺，成功解决了上述难点，并取得了较好的效果。
1.底板的焊接1.1 罐底板焊接变形形成的机理及二次深化设计焊接过程是对焊件进行局部不均匀的加热过程，焊接时，焊缝及焊缝的焊接侧受热膨胀，受周边低温区域的刚性阻碍而不能自由伸长，产生热塑性变形，冷却时，高温区域因热塑性变形而产生收缩量大，低温区域产生收缩量小，这种不平衡的内部收缩导致底板产生凝缩应力和凝缩变形。
而且焊接时金相组织也由高温区域珠光体变成奥氏体，冷却后，奥氏体转变为混合体，且焊接的加热与冷却速度都较快，焊后组织极不均匀，因此，焊缝及热影响区的硬度和脆性随之增大，延伸率和断面收缩率也随之加大，底板产生组织应力和凝缩变形。
凝缩变形和组织变形的共同作用，使底板产生纵向收缩变形和横向收缩变形，所以为了防止和减少罐底板变形，在保证焊接质量的前提下，应尽量降低焊接线能量；减小焊接区与整体结构之间的温差；最大限度地减少底板在焊接过程中的刚性约束；提高构件的刚度；控制组织相变，尽量减少淬硬组织，且使组织细化、均匀；减少焊接应力并使应力均匀分布。
据此我们与设计方进行技术沟通，原设计底板为66块扇形板对接而成，板面规格琐碎,焊缝数量多，无形中增加了控制变形数量的机率，延长了焊接作业时间，考虑焊接质量及工期影响，我们对底板设计图纸进行了二次深化，将底板改为多块条型中幅板和弓型边缘板搭接的排布形式，绘制底板排版图，并经设计确认出据了设计变更。
从而减少了焊缝数量，减小了变形机率，节省了劳动时间。
1.2 罐底板变形的控制1.2.1制定合理的排版设计方案1）底板改为多块条型中幅板和弓型边缘板搭接的排布形式，减少焊缝总长度。
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ｌＯｍ ｍ， 焊脚高度为 ｌＯｍ ｍ，
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 １Ｏｍ ｍ，材质为Ｑ２３５－Ａ，焊缝焊接形
储罐拼接底板焊接变形产生原因及对策
汽车车身大部分零件所使用的材料为低碳钢。点
２１ 焊接应力及变形的产生 ． 在焊接过程中， 焊缝及热影响区以及近邻的金属 被加热至温度不等的高温， 受热部分体积膨胀受阻而 产生压缩变形， 待该部分金属冷却到室温时， 由于体积
被压缩无法恢复原来尺寸形状而受到拉伸， 产生拉应 力， 这种拉伸在不同区域、 不同板厚 、 不同深度而不同， 因而产生变形。所以在焊缝的不同位置产生的应力不 同； 不同的焊缝所处的位置、 外部环境不同， 高温下体 积膨胀量受到约束， 冷却后产生的塑性变形也不同， 所 以残余应力也不同， 这种在各焊缝处不同位置产生应 力分布不均匀的现象产生应力集中， 据文献介绍， 象本 储罐拼接底板正面搭接单面角焊缝的结构， 根部 Ｂ点 和焊趾Ａ点有较大的应力集中（ ３， 图 ）应力集中系数高
２２ 施焊顺序对应力分布的影响 ． 焊接残余变形是残余应力分布不均匀的体现和结 果， 因此， 防止残余变形超标必须在施焊过程中采取措 施防止或减少焊接应力。在工艺制造过程中， 如果能 够合理地选择焊接参数， 限制焊接热输人的输人， 可以 使焊接应力减少， 进而减少焊接变形， 从而使焊接变形 降到较为理想状态。对于一定的焊接结构， 其焊接电
０ 前
言
在车身点焊生产过程中， 粘电极、 炸枪故障时常发 生。粘电极是点焊时电极与零件形成非正常焊接而产生 电极与零件的粘连现象。这种现象严重时电极被拔出， 造成冷却水外流使零件生锈。炸枪是点焊时电极与零件 之间产生瞬间强电弧并发出爆炸声的异常现象。这种现 象造成零件与电极烧损， 严重时可将零件烧穿、 电极烧 毁， 造成浪费。粘电极、 炸枪故障可直接造成点焊缺陷， 严重影响点焊质量并降低生产效率。所以消除这两种故 障对车身焊接装配生产很有意义。下面介绍这两种故障 的产生原因、 解决方法及预防措施。
储罐底板焊接变形控制
企业安全生产有着重要 意义， 而罐底板 焊接 变形控制是储罐施工 的关键。 本文就 罐 底板焊接 变形产生的机 理进 珩‘ 分析 ， 找出 控制罐
底板焊接变形 的方法及 ＿ Ｔ － 艺措施， 在 实际施工中进行应用 ， 取得 良
好 的效 果 。
５ 结语
综 合 以上 适 用性 分析 ， 最 终 选 定ＡＰ Ｉ ６ １ ０制 造 标 准 的
焊 接变形 的产生 ， 从 根本上说是 因为焊接 工程 中温 度在构
件上 得分布 不均 匀 ， 造成 高温 区域 冷却 后产 生的收 缩量 大 ， 低
认该泵 的 工艺 要求 ， 在 满足 工艺要 求 的情况 下 ， 综合 考虑 专业 温 区域收缩 量小 ， 这 种 不等量 的收 缩导 致构 件形状 改变 。 对于 间设计协 调 ， 市场情 况 ， 项 目进度 要求 ， 成本控 制要求 等各方面 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 的影 响 因素 ， 最终 选 出既满 足工 艺要 求 ， 又具 有实 际的可 实施 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 性， 安 全可靠 ， 运行稳 定 ， 经济合理 的类型 。 影响构件 焊后变形 。
进 口。 因此 ， 均 能满足项 目的进度要 求 。
储 罐底板焊 接变形控制
陈树 健 （南 京金 陵石 化建 筑安 装 工程 有限 公 司 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ３ ３ ）
摘要 ： 大型储罐作为石油化工企业重要 设备之一， 其施工质 量对
（ ５ ） 成 本 因素
从 各 制 造 商 的报 价 情 况来 看 ， 该 泵 的 几
③ＢＢ２ （ Ｓ ｉ ｄ ｅ —Ｓ ｉ ｄ ｅ — Ｓ ａ ｍｅ ）类 型 。 ＢＢ２ （ Ｓ ｉ ｄ ｅ —Ｓ ｉ ｄ ｅ —
谈储罐底板焊接变形控制
谈 储 罐 底 板 焊 接 变 形 控 制
席 卫 东
（ 山西省工业设备安装公司 ， 山西 太原 ００ １） ３ ０ ２
摘
要： 结合储罐 施工经验 ， 分析 了储罐底板焊接变形 的原 因 ， 并提 出 了变形控制 方法 ， 过三例不 同储罐底 板的焊 接施工 ， 通 对防
止变形 的方法作 了具体 阐述 ， 从而保证储罐整体施工质量。 关键词 ： 储罐底板 ， 焊接 变形 ， 控制方法
焊固定 在焊 接钢 平台上 ， 最后完成第 ３遍焊接 。经过 以上对底板
焊接的措施 ， 该底 板对接 焊接完 成后外 观平 整 ， 以进 行 与简 体 可
点焊装配。 ４ 底板与筒体点焊 固定 后 ， ） 不宜 直接进行底板与筒体 间角焊
此介 绍三例不同储罐底板的施工经验 总结 ， 映一些施 工 中储罐 反
制作此罐组装底板 反变形 、 层顺 序 如图 ２所示 ； 接 长焊 焊 对 缝两名焊工分段跳焊焊接方法如 图 ３所示 。
２ 施 工案例
２ １ ２ 左右 的储罐 ． ０ｍ
在 ２１ ０ １年 施 工 项 目 中， 作 了一 台碱 液 贮 罐 ， 体 材 料 制 罐
Ｑ ３ Ｂ， Ｚ ５ 焊接方法 采用 手工 电弧 焊 ， 接材 料 Ｊ２ 。罐体 容 积为 焊 ４２
． ０ 左 右 的 储 罐 此储罐底板排板情况 ， Ａ， 由 Ｂ两块 ８ ８厚钢板拼接而成 ， 其焊 ２ ２ ５ ０ｍ
接焊缝属 于长焊缝 。为 了防止底板 这条对接 焊缝焊接 变形 ， 采用 ｘ形 坡 口， 施焊 ３遍成型 。此储罐底板焊接步骤如下 ： １ 将对接板放 到焊接钢平 台上点 焊组装成 ３ 的反变形 。 ） 。
底 板焊接防止变形的方法控制 。
LNG储罐底板焊接变形控制
LNG储罐底板焊接变形控制摘要：随着我国经济的迅猛发展，国家对天然气的需求大幅增加，我国是天然气进口大国，其储备量直接关系到经济发展、社会稳定甚至国家安全。
LNG低温储罐是天然气储备的主要设备，在LNG低温储罐的制作安装过程中，罐底严重的焊接变形会降低储罐的承载能力及稳定性，甚至使罐底底板报废。
因此，罐底是整个储罐的要害部位，直接关系到整个储罐制作安装的成败。
本文以某项目LNG储罐和接收站工程为例，就LNG低温储罐底板焊接变形控制措施进行了探讨。
关键词：LNG低温储罐；底板；焊接；变形；控制措施前言：某LNG内河接收（转运）站项目建设有2台单台10万立方米全容罐，储罐内罐半径为32790mm，材质均为X7Ni9。
在单台储罐的制作安装过程中，遇到的首要问题就是罐底板焊接变形的情况。
罐底板是整个储罐受力最大的部位，其焊接特点为：直径大、板薄、钢板厚度与储罐底的宽度之比很小，刚度差，焊缝数量多，焊接应力大，易产生焊接变形且变形量大，控制难度大，若施工措施不当，很容易引起变形，因而控制焊接变形的产生是保证整个储罐制作质量的重要环节。
1、罐底板焊接变形成因分析储罐底板焊接变形的产生，从根本上说是因为焊接过程中产生呈一定规律分布的力，以及焊接热过程中温度在构件上的分布不均匀，造成高温区域(焊缝处及焊缝热影响区)冷却后产生的收缩量大，低温区域收缩量小，这种不平衡的组织应力和组织变形，导致了构件形状的改变。
凝缩变形和组织变形的共同作用下，使底板产生纵向收缩变形和横向收缩变形。
通过这两种变形引起底板的各种变形，如收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等，而罐底板的焊接变形主要是收缩变形、角变形、波浪变形。
2、预防和减少罐底板变形遵循的原则预防和减少罐底板变形，主要遵循的是在保证焊接质量的前提下，尽可能降低焊接线能量，减小焊接区与整体板材之间的温差，最大限度地减少底板在焊接过程中的刚性约束，提高构件的刚度，控制冷却时组织相变，尽量减少淬硬组织，且使组织细化、均匀，减少焊接应力并使应力均匀分布。
阐述核电储罐底板的焊接变形控制
阐述核电储罐底板的焊接变形控制1 1、前言核電储罐底板是由多块条型中幅板和多块弓型边缘板拼接而成，是整个贮罐受力最大的部位。
其焊接特点为：核电焊接质量要求高，直径大、板薄、钢板厚度与贮罐底板的宽度相比，尺寸相差悬殊，刚度差，焊缝数量多，焊接应力大，易产生焊接变形且变形量大，控制难度大，而严重的焊接变形会降低储罐的承载能力及稳定性，甚至使罐底底板报废。
因此分析焊接变形的机理及各种影响因素，掌握其变形规律，制定有效的焊接方案及措施，使储罐底板焊接变形控制在设计允许的范围，是整个储罐制作的关键，关系到整个储罐安装的成败。
2 2、焊接变形分析焊接变形的产生，从根本上是因为焊接热过程中温度在构件上的分布极不均匀，造成高温区域冷却后产生收缩量大，低温区域收缩量小，这种不平衡的收缩导致了底板形状的改变。
而罐底的焊接变形主要是由纵向收缩和横向收缩所引起的底板角变形、波浪变形『1』。
2.1、角变形角变形的产生是由于接头处沿板厚方向温度不均匀分布造成横向收缩不一致引起的。
因而角变形的大小取决于钢板接头的刚度和温度不均匀分布的程度，具体说即取决于坡口的形状尺寸和焊接方法。
2.2、波浪变形波浪变形的产生原因有两种，一种是板的对接焊缝产生上下相间排列的角变形带来的，另一种是由于焊接过程给钢板带来的压应力造成了板的局部失稳屈曲。
前者可以用控制角变形的方法控制，而后者则必须设法降低焊接内应力或改变其分布规律。
2.3 焊接变形控制根据焊接变形原因及应力产生的分析，焊接变形控制主要通过调整焊接顺序和刚性固定两种手段。
23、换料水箱底板结构形式核电储罐底板焊接变形控制主要以不锈钢储罐换料水箱（PTR）底板为控制难点。
换料水箱（PTR）是在核电站核岛停堆换料时，向反应堆换料水池中充水。
在核岛核反应堆装置出现失水事故的意外情况下换料水箱为安全喷淋系统和安全注入系统提供所需的含硼水，是涉及核安全2级的关键设备。
23.1、PTR底板的结构PTR贮罐底板由边缘板和中幅板组成。
立式储罐底板焊接变形分析与控制
立式储罐底板焊接变形分析与控制随着工业化进程的不断发展，储罐被广泛应用于化工、石油、制药等领域。
其中，立式储罐是一种常用的容器型储罐，在运输和存储过程中需要承受巨大的压力和重量。
为保证储罐具有稳定性和安全性，储罐的底板焊接是一个至关重要的工艺。
然而，在立式储罐底板焊接过程中，由于温度变化以及焊接线路的略微不均匀，可能会造成底板的变形。
变形严重将会导致储罐不能正常使用，甚至有可能出现泄漏等严重后果。
因此，立式储罐底板焊接变形分析与控制对于确保储罐的安全性和稳定性是至关重要的。
首先，我们需要对底板的变形进行分析。
在焊接过程中，底板所受到的温度通过底板热传递引导到边缘，在边缘部位形成较大的热应力，同时在边缘以外的区域也会形成一定的应力。
随着焊接结束，底板温度会由高温快速降至环境温度，造成参杂在材料中的应力得以释放，这是底板变形产生的原因。
接下来，我们需要掌握如何控制变形。
在实践中，有许多方法可以控制底板变形。
其中一种常用的方法是采用反曲法。
反曲法是通过在底板的边缘进行反曲形变，使应力得到释放和分散，从而达到控制变形的目的。
为此，首先需要对底板的具体形状和结构进行分析，掌握焊接时底板的变形规律，通过反曲形变来平衡底板应力，以最小化底板变形。
除此之外，还可以采用预应力钢束固定或切割溢出板的方法来控制储罐底板变形。
预应力钢束固定可以通过固定底板周围的钢索，使底板受到的应力得到释放，减小变形；而切割溢出板则是将底板边缘固定在内径比外径小的“溢出板”上。
这种方法可以增加底板和储存物料之间的接触面积，增强储存物料的稳定性，减小底板变形。
总之，在立式储罐底板焊接过程中，变形的控制至关重要。
通过仔细分析底板焊接过程中可能出现的问题，了解控制方法，我们便能够为储罐的安全保驾护航。
如何控制大型储罐底板的焊接变形
１ 罐底板焊接 变形原 因分析
焊接变 形的产生 ， 从根本上说是 因为焊接热过程 中温度在 构件上分布极 不均匀 ，造成高温 区域（ 缝处及焊缝 的焊接侧） 焊 冷却后产 生的收缩量大 ， 低温 区域 收缩 量小 ， 这种不平衡 的收 缩导致 了构件 形状的改变 。 对于某种 具体结构 ， 其最终 的变形 与焊接 的位置及 焊接本身的收缩量有 关 ， 此外焊接过程 中还会 产 生呈 一定规 律分布 的 内应 力 ，其存在 也会 影响到构 件 的变 形 。由此可见 ，为了控制焊接变形 ， 方面要增加焊接时构件 一 的刚度 或外界对 构件 的约束 ， 另一方 面更要设法降低焊接温度 场 的不均匀程 度，以减小变形 的驱动 力。 焊接变形大 致可以分为七类 ： 向收缩 变形、横 向收缩变 纵 形、角变形 、挠 曲变形 、波浪变形、错边 变形、扭 曲变 形。对 于 大型储罐底板 的焊 接变形主要是波浪变 形和角变形两种 。 角变形 ：发 生在 堆焊、对接、搭接和 丁字 接头 的焊接 时，匀分布造成 。
焊 缝的正面变形大 ， 背面变形小 。 这样就构成构件平面的偏转 。 在对接 焊接时 ，由于焊接接头 上部 和下部融覆的金属不等 ， 而 产 生横向收缩量 的差异造成 角变 形； 堆焊 时，堆焊的高温区 在 金属 的热膨 胀 由于受 到附近 温度较底金属 的 阻碍 ，而受到挤 压 ，产 生压缩塑性变 形 ； 在进行 大脚缝焊接时 ， 对于 不开坡 口 的脚接 头就相当于坡 口角度为 ９ 。 ０ 的对接接头 的情 况，而开 坡 口的丁字接 头就相 当于堆焊情况 。 波 浪变形 ： 薄板在焊接后在平板 中存在 内应 力， 般情 况 一 下在焊 缝附近为拉应力 ， 离开焊缝较远 的区域为压应 力。 压 在 应力 的作 用下 ，薄板 可能 失稳 ，产生波浪变形。对于 大型储 罐 底板来说 ， 边缘板 因厚度较大 ，焊缝长度比较短 ， 对于 中幅板 来说 ， 如果 中幅板 在焊接过程 中受外力不能 自由收缩 ， 通长 焊 缝焊接 无刚性 固定等情况下 ， 使焊缝处发 生上下 凹凸变形 ， 焊 缝两侧板 内发生的波浪变形与之叠加 ， 整个罐底在 局部拱起达 几 十毫 米 ，将超 出 Ｇ ５ １ ８罐底局部 凹凸变形 不得 超过 ５ Ｂ ０２ ０ ｍｍ 的要求。
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。
储罐底板焊接变形补救方法
储罐底板焊接变形补救方法1. 引言嘿，朋友们！今天我们聊聊一个有点技术性的内容，但咱们尽量让它轻松点。
储罐底板焊接变形，听起来就像是个“焊接界的大麻烦”，对吧？别担心，这里有一些方法，能帮你轻松应对这个问题。
咱们一起来看看怎么让这块“歪了”的底板重新站直，像个规规矩矩的好孩子。
2. 为什么会变形？2.1 焊接过程中的温度变化首先，咱们得搞清楚为啥储罐底板会变形。
焊接的时候，温度就像过山车一样，时高时低。
这时候，金属热胀冷缩，底板一不小心就变得翘曲了。
你想想，刚刚还是个平坦的小家伙，结果一热就开始“舞动”起来，真是让人哭笑不得。
2.2 设计和材料因素还有啊，设计和材料也很重要。
如果底板的设计不合理，或者选用的材料质量不过关，那变形几乎就是“注定要发生”的事。
就像你买了一双不合脚的鞋，走两步就得想办法忍受了。
3. 补救方法3.1 预热和后热那么，遇到这种情况，我们该怎么办呢？首先，可以在焊接前对材料进行预热。
这就好比给金属“热身”，让它在焊接过程中不那么容易变形。
等焊完之后，再进行后热处理，缓解内部应力，帮助金属慢慢冷却，避免二次变形。
简单来说，就是“先热后冷”，让金属心情稳定下来。
3.2 机械拉直法还有一个办法，就是使用机械拉直法。
这就像把一个扭曲的塑料瓶用力捏回原形。
你可以用一些专用工具，像是拉力器，慢慢把底板拉回到正轨。
这个方法需要一点技巧，记得小心点，别把金属拉得太紧，结果反而把它弄坏了，那就得不偿失了。
3.3 加筋和支撑另外，加筋和支撑也是一个很有效的办法。
在底板的设计上多加几个筋条，就像给它穿上了“护甲”，能大大增强其抗变形能力。
就好比一个人如果身体强壮，碰到风吹雨打也不容易被打倒。
3.4 热处理热处理也是个不错的选择，可以让金属的内部结构更稳定。
通过加热和缓慢冷却的过程，金属的应力会减小，变形的风险就会降低。
想象一下，这就像是给金属“做个SPA”，让它在焊接后的“疲惫”中恢复活力。
4. 结语说了这么多，储罐底板焊接变形虽然是个头疼的问题，但有了这些补救方法，就不怕了。
LNG储罐底板焊接变形控制
LNG储罐底板焊接变形控制摘要：LNG是当今世界发展最快的燃料，自1980年以来，以每年8％的速度增长。
目前已进人高速发展时期。
在大型LNG储罐的制作安装过程中，遇到首要的问题就是罐底板焊接变形，而罐底严重的焊接变形会降低储罐的承载能力、稳定性及密封性，甚至使罐底底板报废。
且LNG储罐为全容式，一旦出现问题也无法修补。
因此，罐底是整个储罐的要害部位，关系到整个储罐制作安装的成败。
本文阐述了大直径LNG储罐底板焊接变形的控制措施，对06Ni9DR底板焊接具有一定的技术经济意义。
关键词：LNG储罐；06Ni9DR；底板焊接变形；控制措施前言16万立LNG储罐型式为全容式储罐，分为钢制内罐和预应力混凝土外罐，内罐和外罐设计均能够储存低温介质，外罐内壁到内罐外壁的距离为1m。
预应力混凝土外罐高38.55m，外径86.6m，内径82m，底板面积大，包含焊缝数量多，焊缝较长，排布方式多样化，若施工措施不当，很容易引起变形；因而控制焊接变形的产生是保证整个储罐制作质量的重要环节。
LNG储罐有三层底板，本文以二次底板的焊接变形控制为例，对罐底板焊接变形产生的原因及防止变形措施进行探讨。
一、罐底板焊接变形形成机理二次底板的直径为81.7m，由36块边缘板，100块中幅板构成。
焊接形式主要是边缘板之间的对接焊缝，边缘板与中幅板、中幅板之间的角焊缝。
焊接变形的产生，从根本上说是因为焊接热过程中温度在构件上分布极不均匀，造成高温区域（焊缝处及焊缝的焊接侧）冷却后产生的收缩量大，低温区域收缩量小，这种不平衡的收缩导致了构件形状的改变。
对于某种具体结构，其最终的变形与焊接的位置及焊接本身的收缩量有关，此外焊接过程中还会产生呈一定规律分布的内应力，其存在也会影响到构件的变形。
由此可见，为了控制焊接变形，一方面要增加焊接时构件的刚度或外界对构件的约束，另一方面更要设法降低焊接温度场的不均匀程度，以减小变形的驱动力。
二、焊接变形的控制措施2.1反变形控制边缘板组对间隙为3±1mm，钝边厚度为1-3mm。
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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
锤击法
• 在中幅板三层 搭接时多用此法。 一般用扁长圆头 的锤子沿焊缝依 次锤击，受热区 产生压缩塑性变 形，释放部分焊 接应力。 • 一般根部焊道 和表面不锤击， 以免导致裂纹和 影响美观。
结论
通过实施以上 控制焊接变形措 施，实测得底板 的局部凹凸度均 小于50mm，满足 了规范要求，达 到了预期的效果， 保证底板的焊接 质量。
大庆油田工程建设公司油建二公司
储罐底板焊接变形控制方法
单位： 油建二公司ห้องสมุดไป่ตู้一工程部 指导： 罗小军 姓名： 庞宇
前言
• 1.储罐是石油化工设备，油田中最常见的是 立式钢制圆筒形焊接储罐。 • 2.罐底板是整个储罐受力最大的部位，易产 生变形。 • 3.通过采用合理的焊接方法及有效的防变形 措施，控制了焊接质量，保证了施工质量。
减少焊接 热能量 施工焊接工艺
减少金属膨 胀产生的挤 压应力
刚性固定法
• 在边缘安装焊缝防变形固定卡具，防变行固定卡具与底
板必须满焊牢固，卡具之间的距离大约250mm。
槽钢
龙门板
门型块
楔子 卡具
边缘板焊接防变形卡具示意图
反变形法
• 边缘板焊接时，先焊边缘板外端300mm，在焊道底部 用合适高度楔铁的垫起，使反变形角度控制在5-8°的 范围内，这是为了补偿焊缝的角向收缩，预防此处焊 接后的起拱变形。