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钢制储罐焊接变形原因与应对

发表时间：2021/6/10 来源：《探索科学》2021年4月作者：杨尚兵

[导读] 在化工行业不断发展过程中，钢制储罐的应用日益广泛，钢制储罐的加工制造必须依靠自动焊接技术进行干预，此外氩弧焊接技术及电弧焊接技术也在钢制储罐制作中广泛应用。

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摘要：在化工行业不断发展过程中，钢制储罐的应用日益广泛，钢制储罐的加工制造必须依靠自动焊接技术进行干预，此外氩弧焊接技术及电弧焊接技术也在钢制储罐制作中广泛应用。合理选择焊接形式，可对钢制储罐不同焊接变形情况进行把控，尤其以钢制储罐底板位置的形状变化最为严重，由于焊缝数量众多，焊板厚度不足，在焊接钢制储罐时，波浪变形的发生几率较高，这就需要合理分析焊接变形因素，并对变形情况进行控制，以合理进行对策的制定，促进钢制储罐焊接质量的增长。
关键词：钢制储罐；焊接变形；原因；应对
        钢制储罐属于化工行业应用最为广泛的设备，钢制储罐的焊接质量将直接影响整体施工建设质量，所以本文就钢制储罐焊接变形的因素进行分析，包括人员因素、设备因素和材料因素等，分析了焊接顺序对钢制储罐焊接的影响，以此有效采取措施规避钢制储罐焊接变形问题的发生，保障了钢制储罐应用的安全性。有鉴于此，本文通过对相关文献研究以及结合自己多年工作实践经验情况下主要就钢制储罐焊接变形原因与应对展开探讨，以供参考。
        1钢制储罐焊接变形原因
        由于钢制储罐壁的厚度比较小，在开展储罐焊接操作时，必须规避焊接变形现象，尤其以钢制储罐底部焊接质量最为严重，由于地板厚度不足，焊缝在钢制储罐中大量集中，焊缝数量较多，若是不能优化选择焊接工艺，则焊接变形问题时有发生。分析焊接变形因素，主要包括以下几点：第一，焊接过程中会形成焊缝，焊缝会产生横向收缩力量，以此形成钢板应力，导致焊接变形情况的发生；第二，焊缝形成过程中，会产生径向收缩，径向收缩将产生应力，导致钢制储罐焊接形状变化；第三，壁板角及底板的焊接，底部中幅板与边板的焊接，在焊接过程中必然会产生环形焊缝，焊缝会导致径向收缩的形成，井下收缩会导致底部边板角焊接形状的变化，在此过程中，中幅板也会产生焊接形状变化和应力变化现象。这三种因素均会对钢板应用的稳定层产生不利影响，导致波浪变形问题的发生。
        2钢制储罐焊接变形的应对
        2.1 提升技术人员素养
        为促进钢制储罐焊接质量的提升，必须促进焊接人员技术素养的提升。由于焊接属于一项复杂的工作，必须对焊接人员进行严格的技术考核以后才可进行钢制储罐的焊接，技术人员在获取岗位证书后，才可令其开展钢制储罐的焊接工作，确保焊接技术人员具备丰富的焊接经验和焊接素养，并严格依照焊接需求开展焊接，把控焊接质量，强化焊接前的准备工作，不可盲目开展焊接，针对影响焊接质量的因素，必须制定针对性的措施进行改进。
        2.2焊接设备地选择
        焊接设备的先进性可保障焊接质量的提升，依据焊接情况合理进行设备型号地选择，分析焊接厚度与焊接的联系，分析焊接件的应用与焊接质量是否存在相关性，保障焊接量与生产实际需求的相关性。在焊接过程中，必须对焊接质量和焊接效率进行中试，保障设备运行的稳定性能。应用优质的焊接设备开展焊接操作，焊接前，强化设备检查，并定期检查设备的质量，定期进行设备的维护与保养，合理校验焊接装置上的电流表，并依据校验情况设置检查档案，对设备的应用进行详细的记录。
        2.3焊接材料地选择
        在选择焊接材料时，需要从焊材和焊接母材两个方面进行选择，开展焊接设计工作中，必须由专业人员开展焊接工作，采取精确的焊接工艺计算方式，开展技术经济的对比研究，通过开展焊接试验方式，对材料的性能进行分析。

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针对所应用的焊接材料，必须开展进场验收工作，定期开展焊接材料的检验工作，对焊接材料管理制度的完善程度进行检查，依照相关规定开展焊接材料的管理，确保焊接材料质量的合格性，在进行焊接材料选购过程中，以信誉度好和质量好的厂家为主，并建立稳定的货物供应关系，以保障焊接质量的合理性。
        2.4焊接工艺地选择
        在进行钢制储罐焊接中，必须合理采用焊接工艺进行焊接，焊接技术人员在进行焊接工艺确定时，必须系统化的进行焊接工艺流程的考量，以合理制定预防变形的焊接方案，对母材的加工方式进行确定，并在开展储罐焊接前，强化预热干预，优化装配定位的设计，并对电接参数进行合理计算并应用。焊接过程中，必须保障焊层温度和焊道温度的合理性，并强化焊接以后的热处理工作，在应用焊接工艺时，必须严格对焊接顺序进行控制，对焊接变形情况进行降低，所以，这就需要从以下几个方面开展焊接：第一，钢制储罐底板焊接顺序，在开展钢制储罐底板焊接时，需要采用不易收缩变形的焊接工艺开展焊接，先进行短焊缝的焊接，后进行长焊缝的焊接，焊接方式可采用分段退焊法或者跳焊法进行焊接。在开展底部边缘的焊接过程中，必须在与边缘相近的300mm位置开展焊接。在进行弓形边缘板焊接中，必须依靠对接焊缝方式干预，中幅板及底部边板焊接过程中，可应用分段法和跳焊法进行干预[3]；第二，开展储罐壁的焊接中，需要开展纵向焊缝的焊接，并进行环形焊缝的焊接，待对相邻的圈壁板焊接完成后，可开展环向焊缝的焊接，以均分布方式开展焊接，焊接方向应相同；第三，在开展储罐固定板焊接过程中，应先开展储罐内侧的焊缝焊接，并对外侧的焊缝进行焊接，采用隔缝对称焊接方式开展径向长焊缝焊接，以中心位置不断向外开展分段退焊。在进行顶板焊接及储罐包角钢的焊接时，必须以均分布方式沿同等方向进行焊接。
        2.5加强焊接过程的质量控制
        焊接过程是整个不锈钢结构件加工的最重要环节，防止不锈钢焊接变形的主要的方式是对焊接过程工作进行监督和控制。通过采取提前编制技术规范、实施现场监督、要求作业人员按照焊接技术要求对焊接件进行预处理、焊接零部件按照技术规范进行装夹定位以及焊接参数满足工艺要求的控制措施，达到提升焊接质量及防止不锈钢焊接构件变形的目的，从而进一步提升不锈钢焊接构件质量的稳定性。除此之外，还要对焊接设备定期进行检修，对焊接工装进行维护，保证焊接过程在一个稳定的环境内进行。对批量生产的不锈钢焊接件，要做好首检和抽检工作，根据产品变形情况，要及时返修和处理。其次，在具体的焊接过程中，要对焊接工作人员进行专业技术知识考核，保证焊接工作人员能够按照标准规范的进行焊接操作。采取以上措施可以有效保证焊接工作的顺利进行，并能够提升不锈钢焊接构件的质量。
        3结语
        综上所述，为保障化工行业生产工作的正常运行，必须保障钢制储罐的质量，但是由于钢制储罐在焊接过程中，形状变化时有发生，极大程度对化工工业的正常工作产生不利影响，在开展实际焊接工作中，分析相关影响因素，并提升技术人员素养，优化焊接技术地选择，合理选择焊接材料并合理选择焊接工艺，以保障焊接质量的合理性，保障钢制储罐应用质量，促进其使用寿命的提升。
参考文献
[1]赵翔. 钢制储罐焊接变形分析及控制探讨[J]. 化工管理, 2019, 000(012):162-162.
[2]邢飞. 立式钢制储油罐焊接变形分析及控制[J]. 化工管理, 2020, No.555(12):173-174.
[3]曹永军. 浅谈关于储罐焊接变形的控制[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(035):179.
[4]刘畅. 石油储罐底板焊接质量控制探讨[J]. 石油和化工设备, 2019, 022(003):93-94.
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[6]杨宇. 压力容器焊接中的缺陷成因和应对措施研究[J]. 商品与质量, 2019, 000(009):249,287.