貯罐建造焊接變形控制

張 媛

（中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司,山東 榮成 264312）

貯罐建造焊接變形控制

張 媛

（中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司,山東 榮成 264312）

焊接變形控制是貯罐安裝的質(zhì)量管理難點(diǎn)，本文從現(xiàn)場貯罐焊接變形控制的順序和方法方面，論述焊接變形的有效控制。

貯罐建造；焊接；變形控制

1 簡介

貯罐在安裝過程中，焊接是貯罐安裝成形及其重要的環(huán)節(jié)，因此，焊接變形控制，是影響貯罐安裝質(zhì)量的關(guān)鍵工序。貯罐的焊接工作主要集中體現(xiàn)在貯罐的底板、壁板和頂板，以下主要從這三個(gè)方面進(jìn)行論述。

2 底板焊接

貯罐底板焊接分為帶環(huán)形邊緣板底板焊接、不帶環(huán)形邊緣板底板焊接。帶環(huán)形邊緣板底板焊接又包含中幅板焊接、環(huán)形邊緣板焊接、罐底與罐壁間的角焊縫焊接、環(huán)形邊緣板與中幅板搭接縫焊接。可見，底板焊接工藝的復(fù)雜性，必然導(dǎo)致焊接變形控制順序和方法具有多樣性的特點(diǎn)。

2.1 帶環(huán)形邊緣板底板焊接

帶環(huán)形邊緣板底板焊接主要特點(diǎn)是面積大，中幅鋼板薄，邊緣鋼板厚，焊縫多且長，焊接后的收縮變形大，特別是底板與罐壁連接的角焊縫，焊后收縮變形更大，因此，貯罐底板的焊接，應(yīng)采用收縮變形最小的焊接工藝及焊接順序。底板的焊接，應(yīng)按以下順序進(jìn)行：

2.1.1 中幅板焊接

中幅板焊接時(shí)，先焊短焊縫，后焊長焊縫，由中心向外施焊，焊工應(yīng)均勻分布。焊接長縫時(shí)，必須采用隔縫跳焊法，應(yīng)采用由中間往兩端分段跳焊的方法，前兩層或三層必須采用分段跳焊法，以便將底板因焊接引起的整體凹凸變形控制到最小程度。無論縱焊縫還是橫焊縫，施焊到末端時(shí)應(yīng)預(yù)留出500～800mm的一段暫不焊接。三板搭接處，用磨光機(jī)切角，并用壓弧錘使其成型。

2.1.2 環(huán)形邊緣板焊接

環(huán)形邊緣板（見圖1），采用帶墊板的對接焊，共有12個(gè)對接焊縫。圖2中編號(hào)為1、3、5、7、9、11是預(yù)留的邊緣板伸縮縫，用夾具固定。實(shí)踐表明，每個(gè)環(huán)形邊緣板的對接焊縫在焊接后，會(huì)因焊縫橫向收縮而引起變形，對于此種焊口形式可采用反變形措施，即先將環(huán)形邊緣板對接口與焊接變形相反的方向墊高120～160mm左右（見圖2）。

圖1 帶環(huán)形邊緣板底板上的預(yù)留

圖2 用墊高的辦法抵消變形

環(huán)形邊緣板焊接采用隔縫跳焊法，既隔開一條伸縮縫，一個(gè)焊工同時(shí)焊兩條縫。環(huán)形邊緣板的對接焊縫焊接，應(yīng)由外向里分段退焊。

2.1.3 罐底與罐壁間的角焊縫焊接

罐底與罐壁間的角焊縫焊接，應(yīng)在底圈壁板縱焊縫焊完并檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行。焊前應(yīng)對角焊縫內(nèi)外側(cè)增加變形筋板，進(jìn)行剛性加固，焊時(shí)由數(shù)對焊工對稱分布，按先內(nèi)后外的順序，交替進(jìn)行，沿同一方向進(jìn)行分段焊接，初層焊道，應(yīng)采用跳焊法。

2.1.4 環(huán)形邊緣板與中幅板搭接縫焊接

環(huán)形邊緣板與中幅板的連接縫，俗稱最終焊縫，焊接前，應(yīng)先將中幅板周邊未完的500～800mm焊縫焊完，之后再將環(huán)形邊緣板與中幅板之間的夾具松開，先點(diǎn)焊，后焊接。施焊時(shí)焊工應(yīng)均勻分布，前三層焊道采用分段跳焊，其后沿同一方向采用連續(xù)焊。

2.2 不帶環(huán)形邊緣板底板焊接

當(dāng)?shù)装邃佋O(shè)就位后（見圖3），應(yīng)如圖4所示，先用夾具固定，再焊接完成周邊長約150mm的對接焊縫，再組對焊接罐壁板，直到罐底與底圈壁板的連接角焊縫焊完后，再拆除夾具并進(jìn)行點(diǎn)焊。底板焊接時(shí)，焊工也應(yīng)均勻?qū)ΨQ分布，采用由中心向外的方法施焊。先焊中幅板短焊縫，后焊長焊縫，并采用由中間往兩端分段跳焊的方法。

圖3 不帶環(huán)形邊緣板底板示意圖

圖4 固定伸縮縫的裝配卡具

3 罐壁焊接

壁板焊接總的施焊順序是：先焊上下壁板的縱焊縫，后焊上下壁板的環(huán)焊縫。縱焊縫施焊前，為減少縱焊縫焊接引起的變形，應(yīng)在罐內(nèi)縱焊縫上設(shè)置4～5塊防變形弧板。為保證上下壁板的縱環(huán)焊縫焊接后的T型焊縫不會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)凹變形，要求所有縱縫焊接時(shí)，應(yīng)在其上下端各預(yù)留出150mm的縱縫暫不焊接。當(dāng)所有下壁板縱焊縫全部施焊完畢，且上下壁板間環(huán)焊縫組對點(diǎn)焊完成后，再補(bǔ)焊未施焊的150mm的短縱縫，其后由數(shù)名焊工均勻分布在罐內(nèi)沿同一方向焊接環(huán)縫。無論焊縱焊縫還是環(huán)焊縫，前三層均應(yīng)采用分段跳焊法，確保儲(chǔ)罐焊后有好的成型和外觀。

4 頂板焊接

頂板焊接，采用下列順序進(jìn)行：

（1）先焊內(nèi)側(cè)焊縫，后焊外側(cè)焊縫。徑向的長焊縫，宜采用隔縫對稱施焊方法，并由中心向外分段退焊；

（2）罐頂瓣片無論是搭接還是對接，施焊時(shí)上端應(yīng)預(yù)留150mm暫不焊接，待中心頂圓板與各瓣片點(diǎn)焊后，再焊接預(yù)留量及兩者之間的環(huán)焊縫；

（3）頂板與壁板焊接時(shí)，焊工應(yīng)對稱均勻分布，并沿同一方向分段退焊。

5 結(jié)束語

常壓貯罐安裝過程中的焊接變形控制方法，已歷經(jīng)多個(gè)工程的安裝實(shí)踐，在變形控制方面取得了理想效果，焊接質(zhì)量也同時(shí)得到有效保證！