前言
　　近年來，隨著我國原油戰(zhàn)略儲備工程建設項目的迅速增加，大型油罐的施工質(zhì)量要求越來越高。尤其是10萬立方米浮頂罐罐壁垂直度安裝質(zhì)量最為關鍵，因為它關系到浮頂能否順利上浮和下降，更關系到10萬立浮頂罐能否正常使用的問題，甚至造成報廢，造成巨大經(jīng)濟損失。通過對大慶南一油庫、南三油庫、大連國家戰(zhàn)略儲備庫數(shù)十臺大型儲罐罐壁垂直度調(diào)查情況看，有近50%儲罐罐壁板垂直度由于罐壁板焊接角變形控制不好而超差，針對這一實際問題，為保證10萬立方米浮頂罐罐壁板垂直度達到設計和標準要求，對油罐罐壁板焊接角變形控制工藝進行了研究和實踐攻關，解決了此問題。
　　1、 壁板縱縫焊接變形分析和控制
　　壁板縱縫焊接變形有：壁板向內(nèi)傾和焊接角變形，壁板向內(nèi)傾直接影響罐壁板的垂直度。另外，由于每圈壁板的焊接角變形不同，在下圈壁板焊接完成后，進行組對上圈壁板時，必須要進行強力組對，才能使上下兩圈壁板達到設計圖紙要求的內(nèi)表面平齊標準，這樣，就對壁板的垂直度產(chǎn)生了很大影響，使壁板垂直度超差，必須采取以下控制措施：
　　1.1 采取壁板安裝反變形措施
　　由于縱縫下口拘束度大，上口拘束度小，使得上口收縮大而下口收縮小，縱縫焊后壁板普遍向內(nèi)傾，向內(nèi)傾斜程度因板厚及板寬而有所不同，因此在壁板縱縫組對時采用預傾斜法控制其垂直度，以板厚25mm、板規(guī)格為：11450×3000、壁板材質(zhì)：SPV490Q的第二圈板為例來說明此問題。經(jīng)過對以往儲罐焊接數(shù)據(jù)的調(diào)查分析，縱縫焊后垂直度偏差為14 mm左右，而焊接前壁板垂直度偏差為9mm以內(nèi)為合格（標準要求每圈壁板的垂直度允許偏差為該圈壁板高度的0.3%），縱縫焊后垂直度超差為5mm左右。為解決縱縫焊后壁板向內(nèi)傾斜的問題，在壁板縱縫組對時壁板采用比標準值向外預傾5mm左右來控制其垂直度。
　　1.2 采取控制焊接工藝參數(shù)的措施
　　對于雙面焊雙面成型的油罐壁板，如果不采取適當措施，非常容易產(chǎn)生棱角變形，因為在焊接縱縫外側(cè)時，內(nèi)側(cè)有龍門板（用來固定背側(cè)銅墊塊，這是立焊機工藝所決定）對向內(nèi)的角變形產(chǎn)生拘束，從而阻止了外側(cè)焊接時產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)的角變形，而在焊接內(nèi)側(cè)時需將龍門板去掉，而又未采取其它有效控制措施時，導致產(chǎn)生向外的角變形超差。焊接角變形值（以第三圈板為例：板厚20mm、板規(guī)格為：11450×3000、壁板材質(zhì)：SPV490Q）在12-17mm之間(允許偏差10 mm)。
　　1.3 通過改變焊接坡口尺寸來控制焊接角變形
　　組裝前預制階段，經(jīng)過和設計溝通、協(xié)商，經(jīng)設計同意，現(xiàn)場實際坡口角度及內(nèi)外比例對圖紙進行改變，并辦理了設計聯(lián)絡單。根據(jù)設計及儲罐施工標準《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范》GB50128-2005要求及實際經(jīng)驗，為控制壁板組裝、焊接變形，25mm、32 mm厚壁板坡口采用雙Y型：在厚度方向上，縱縫坡口內(nèi)外側(cè)比例為4：6（設計比例為5：5）。縱縫外側(cè)焊接完成后，內(nèi)側(cè)用砂輪機進行清根，在保證將鈍邊、焊接缺陷清理掉后，必須保證達到清根后，使縱縫坡口內(nèi)外側(cè)比例為6：4，這樣能保證焊接時產(chǎn)生向內(nèi)的角變形大一些，來糾正向外產(chǎn)生的角變形。
　　2 、環(huán)焊縫焊接角變形分析和控制
　　壁板環(huán)焊縫焊接變形主要是角變形，由于焊接應力和焊接熱收縮影響，在焊接壁板外側(cè)環(huán)焊縫時，由于角變形，上圈壁板向外傾斜；在焊接壁板內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫時，由于角變形，上圈壁板向內(nèi)傾斜。如果壁板向內(nèi)側(cè)傾斜的數(shù)值小于或大于向外側(cè)傾斜的數(shù)值，產(chǎn)生的差值大于壁板垂直度允許的數(shù)值標準時，壁板的垂直度就達不到標準要求，影響大型儲罐的正常使用。控制焊接角變形的主要措施為：焊接工藝參數(shù)和內(nèi)側(cè)焊道清根量大小的確定和控制。
　　2.1 焊接工藝參數(shù)的確定和控制
　　通過控制焊接工藝參數(shù)，在保證焊接質(zhì)量的前提下，減少焊接線能量的輸入，從而減小角變形。環(huán)縫焊接控制前后使用的工藝參數(shù)為（以第一圈環(huán)縫為例：板厚32mm、25mm）：電流(I/ A):外側(cè)500-520 /460-480 , 內(nèi)側(cè)510-530/460-520；電壓(U/ V)： 外側(cè)28-32 /26-30,內(nèi)側(cè)30-35 /26-32； 焊接速度(V/( cm/min))：外側(cè)45-60 /25-50, 內(nèi)側(cè)50-60 /35-50；線能量(E/( KJ/cm))：外側(cè)45-55 /30-45，內(nèi)側(cè)50-60 /30-40 。
　　2.2 內(nèi)側(cè)焊道清根量大小的確定和控制通過控制內(nèi)側(cè)焊道清根深度來滿足焊接技術要求。由于自動焊在外側(cè)焊接時，因為焊接工藝參數(shù)及組裝質(zhì)量的誤差影響，焊接角變形在一圈環(huán)焊縫上是不同的，所以，在內(nèi)側(cè)清根前，由質(zhì)檢員負責使用1米長的直線樣板檢查變形量的大小，來確定內(nèi)側(cè)焊道不同處清根量的大小。經(jīng)驗的參考值為較薄板厚度的60%左右，變形量大的地方清根量要比變形量小的地方大，這樣對控制角變形較為有利。具體數(shù)據(jù)為（以第一圈環(huán)縫為例：板厚32mm、25mm）：角變形量在10-26 mm之間，清根量控制在8-15 mm之間。通過調(diào)整清根量，將向外產(chǎn)生的超差角變形糾正過來，以確保罐壁板的垂直度。內(nèi)側(cè)清根采用砂輪機，在清根時應將鈍邊全部清除。
　　3、結論
　　通過采用以上技術措施嚴格控制角變形，使10萬立浮頂罐的罐壁垂直度施工質(zhì)量得到了有效控制。實測參數(shù)如下：罐壁鉛垂最大偏差42mm，標準要求允許偏差50mm；罐壁焊縫最大角變形6mm，標準要求≤12mm，從以上實測的參數(shù)可以看出：通過采取有效的罐壁板焊接角變形控制措施就能充分保證大型儲罐罐壁垂直度施工質(zhì)量，保證大型儲罐正常投產(chǎn)、安全使用。