贮罐建造焊接变形控制

张 媛

（中国核工业二三建设有限公司,山东 荣成 264312）

贮罐建造焊接变形控制

张 媛

（中国核工业二三建设有限公司,山东 荣成 264312）

焊接变形控制是贮罐安装的质量管理难点，本文从现场贮罐焊接变形控制的顺序和方法方面，论述焊接变形的有效控制。

贮罐建造；焊接；变形控制

1 简介

贮罐在安装过程中，焊接是贮罐安装成形及其重要的环节，因此，焊接变形控制，是影响贮罐安装质量的关键工序。贮罐的焊接工作主要集中体现在贮罐的底板、壁板和顶板，以下主要从这三个方面进行论述。

2 底板焊接

贮罐底板焊接分为带环形边缘板底板焊接、不带环形边缘板底板焊接。带环形边缘板底板焊接又包含中幅板焊接、环形边缘板焊接、罐底与罐壁间的角焊缝焊接、环形边缘板与中幅板搭接缝焊接。可见，底板焊接工艺的复杂性，必然导致焊接变形控制顺序和方法具有多样性的特点。

2.1 带环形边缘板底板焊接

带环形边缘板底板焊接主要特点是面积大，中幅钢板薄，边缘钢板厚，焊缝多且长，焊接后的收缩变形大，特别是底板与罐壁连接的角焊缝，焊后收缩变形更大，因此，贮罐底板的焊接，应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。底板的焊接，应按以下顺序进行：

2.1.1 中幅板焊接

中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝，由中心向外施焊，焊工应均匀分布。焊接长缝时，必须采用隔缝跳焊法，应采用由中间往两端分段跳焊的方法，前两层或三层必须采用分段跳焊法，以便将底板因焊接引起的整体凹凸变形控制到最小程度。无论纵焊缝还是横焊缝，施焊到末端时应预留出500～800mm的一段暂不焊接。三板搭接处，用磨光机切角，并用压弧锤使其成型。

2.1.2 环形边缘板焊接

环形边缘板（见图1），采用带垫板的对接焊，共有12个对接焊缝。图2中编号为1、3、5、7、9、11是预留的边缘板伸缩缝，用夹具固定。实践表明，每个环形边缘板的对接焊缝在焊接后，会因焊缝横向收缩而引起变形，对于此种焊口形式可采用反变形措施，即先将环形边缘板对接口与焊接变形相反的方向垫高120～160mm左右（见图2）。

图1 带环形边缘板底板上的预留

图2 用垫高的办法抵消变形

环形边缘板焊接采用隔缝跳焊法，既隔开一条伸缩缝，一个焊工同时焊两条缝。环形边缘板的对接焊缝焊接，应由外向里分段退焊。

2.1.3 罐底与罐壁间的角焊缝焊接

罐底与罐壁间的角焊缝焊接，应在底圈壁板纵焊缝焊完并检验合格后再进行。焊前应对角焊缝内外侧增加变形筋板，进行刚性加固，焊时由数对焊工对称分布，按先内后外的顺序，交替进行，沿同一方向进行分段焊接，初层焊道，应采用跳焊法。

2.1.4 环形边缘板与中幅板搭接缝焊接

环形边缘板与中幅板的连接缝，俗称最终焊缝，焊接前，应先将中幅板周边未完的500～800mm焊缝焊完，之后再将环形边缘板与中幅板之间的夹具松开，先点焊，后焊接。施焊时焊工应均匀分布，前三层焊道采用分段跳焊，其后沿同一方向采用连续焊。

2.2 不带环形边缘板底板焊接

当底板铺设就位后（见图3），应如图4所示，先用夹具固定，再焊接完成周边长约150mm的对接焊缝，再组对焊接罐壁板，直到罐底与底圈壁板的连接角焊缝焊完后，再拆除夹具并进行点焊。底板焊接时，焊工也应均匀对称分布，采用由中心向外的方法施焊。先焊中幅板短焊缝，后焊长焊缝，并采用由中间往两端分段跳焊的方法。

图3 不带环形边缘板底板示意图

图4 固定伸缩缝的装配卡具

3 罐壁焊接

壁板焊接总的施焊顺序是：先焊上下壁板的纵焊缝，后焊上下壁板的环焊缝。纵焊缝施焊前，为减少纵焊缝焊接引起的变形，应在罐内纵焊缝上设置4～5块防变形弧板。为保证上下壁板的纵环焊缝焊接后的T型焊缝不会产生较大内凹变形，要求所有纵缝焊接时，应在其上下端各预留出150mm的纵缝暂不焊接。当所有下壁板纵焊缝全部施焊完毕，且上下壁板间环焊缝组对点焊完成后，再补焊未施焊的150mm的短纵缝，其后由数名焊工均匀分布在罐内沿同一方向焊接环缝。无论焊纵焊缝还是环焊缝，前三层均应采用分段跳焊法，确保储罐焊后有好的成型和外观。

4 顶板焊接

顶板焊接，采用下列顺序进行：

（1）先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝。径向的长焊缝，宜采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊；

（2）罐顶瓣片无论是搭接还是对接，施焊时上端应预留150mm暂不焊接，待中心顶圆板与各瓣片点焊后，再焊接预留量及两者之间的环焊缝；

（3）顶板与壁板焊接时，焊工应对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。

5 结束语

常压贮罐安装过程中的焊接变形控制方法，已历经多个工程的安装实践，在变形控制方面取得了理想效果，焊接质量也同时得到有效保证！