储罐底部制作焊接变形处理方法

[分享]大型储罐锥底槽与平底槽底板焊接变形的控制

大型储罐锥底槽与平底槽底板焊接变形的控制

【关键词】大型储罐,锥底槽,平底槽,底板焊接,变形控制

【摘要】在氧化铝生产中，沉降槽起母液的洗涤分离作用。其数量、规格之多，直径从16～42m，但从底部结构看可分为锥底与平底两种。在山西铝厂建设中沉降槽底板变形问题曾一度引起高度重视，主要问题是锥底槽底板出现局部托空、平底槽底板焊后波浪变形超标准要求。在总结诸多单位施工经验的基础上，我们采用合理的装配焊接顺序有效地控制了焊接变形，成功地制安了φ16m锥底沉降槽及φ42m平底沉降槽。

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1 沉降槽底部结构及变形原因分析

2 防止底板变形的措施.

3 结论

在氧化铝生产中，沉降槽起母液的洗涤分离作用。其数量、规格之多，直径从16～42m，但从底部结构看可分为锥底与平底两种。在山西铝厂建设中沉降槽底板变形问题曾一度引起高度重视，主要问题是锥底槽底板出现局部托空、平底槽底板焊后波浪变形超标准要求。在总结诸多单位施工经验的基础上，我们采用合理的装配焊接顺序有效地控制了焊接变形，成功地制安了φ16m锥底沉降槽及φ42m平底沉降槽。

1沉降槽底部结构及变形原因分析

16m锥底槽槽底结构如图1，底板24等分托于24根槽钢之上，每根槽钢与砼基础的预埋件连接。焊接壁板与底板的双面角焊缝时产生的收缩力可使底板及槽钢外缘翘起并造成外缘底板的波浪变形。但焊接24条径向纵缝所产生的横向与纵向收缩可使槽钢与垫板或垫板与预埋件的焊缝拉裂导致底板局部托空。

图1锥底结构示意图

42m平底槽槽底结构如图2，是由心板和边缘板组成。焊缝的纵向与横向收缩很容易引起底板波浪变形。焊后引起底板最大变形的就是焊接壁板与底板连接的双面角焊缝，其焊后周边缩短，如不能自由收缩，就会造成底板较大的波浪变形。

图2平底结构及焊接顺序示意图

因此，明确产生变形的主要原因后，正确地进行装配并采用合理的焊接顺序，就能有效地防止和控制焊接变形。

2防止底板变形的措施

2.1锥底槽底板防变形措施

(1)底板予制。按1／24放大样拼接并于卷板机上压弧，严格控制弧板大小头的弦长，并使弦长略小于实际尺寸。

(2)底板装配。先铺设里圈底板并同24根槽点固，再铺设外圈

底板仅与环缝处点焊。

(3)焊接顺序。第一步焊接底板的对接环向焊缝，按24等分每块从中心向两端分段退焊；第二步焊接24条纵向焊缝，每道纵缝先焊里圈的厚板由外向里分段退焊，再焊外圈的薄板由里向外分段退焊。24条纵缝的施焊顺序是24块拼成12块，再拼成4大块，然后由4名焊工同时对称施焊；第三步焊接底板与底圈壁板的环向角焊缝，在组对第二带壁板并焊好底圈壁板立缝后，按先内后外的顺序采用多段逆向大幅度跳焊法。该方法集中了分段退焊法和跳焊法的优点，使焊接热量更加分散，以便更有效地防止焊接变形。现以6名焊工同时施焊为例，按图3所划区段以顺时针方向施焊。每个焊工焊接一段，如AB段。AB段又可分为2大段，并按AC CB 的顺序焊接。AC段采用多段逆向大幅度跳焊法。将AC按每段1米长左右分成4小段，再将各段分成若干小段，每小段约1根焊条所焊的长度。

图3多段逆向大幅度跳焊法

具体焊接顺序是：从A C方向，先焊各小段的1号焊缝，再焊各小段的2号焊缝，依次类推，直至焊完。焊完AC段再焊CB 段。

2.2平底槽底板防变形措施

(1)心板的安装与焊接顺序。如图2先从中心开始按1、2、3和1′、2′、3′的顺序安装与焊好中间的一条带。每条焊缝均按分段

退焊法从中间向两头焊。接着向两侧按4、5、6和4′、5′、6′的顺序安装与焊接。再用分段退焊法从中间向两端同时焊接7和7′

两条长缝。再以同样的方法和顺序焊好心板的其余焊缝。

(2)边缘板的焊接。心板焊好后安装全部边缘板，焊工对称分布由外向里分段退焊边缘板的对接缝，焊后用砂轮磨平与壁板连接处的焊缝。

底圈壁板安装好并焊好立缝后，按先内后外的顺序由多名焊工采用分段退焊法对称焊接壁板与底板的周边角焊缝。最后焊接边缘板与心板的搭接焊缝，焊工按八边形对称分布，从每块边缘板的中间向两端进行逆向分段跳焊。

(3)底板组对卡具。不论心板还是边缘板的横缝或纵缝，在铺设、找正后用卡具固定，见图4。每隔400～500mm布置一组卡具。在焊每一条焊缝之前，先对焊缝点焊定位，然后施焊，并逐步拆除卡具。用卡具固定有利于焊缝的自由收缩，这样可有效地控制焊接变形。

3结论

防止大型沉降槽底板焊接变形的总原则是：底板装配焊接从中心向四周逐步扩大，先焊横缝后焊纵缝；焊周边角焊缝时，要确保底板能向中心自由收缩。若底板不能向中心自由收缩，采用多段逆

向大幅度跳焊法，使焊件整体受热均匀，以减小焊接变形。