引言
石油是工业生产、人们日常生活中不可或缺的重要资源，在工业化建设进程不断加快的背景下，我国石油行业也得到了迅速发展。石油储罐是石油储存的重要设备，提高石油储罐焊接质量，对于确保石油储运安全、促进石油行业的持续发展，有着十分重要的意义。
1焊接变形及形成机理
一般情况下，石油储罐的罐壁厚度都不很大，现在的焊接设备和方法完全可以满足薄壁储罐的焊接作业，但是，焊接工艺技术一直被焊接变形问题所困扰，在对石油储罐进行焊接，特别是对罐底板部位进行焊接时，非常容易产生较大焊接变形。
1.1不均匀受热以及构件的刚性约束
对焊件进行焊接的实质是进行不均匀的局部加热，位于高温区域的焊缝和焊缝两侧的部位，在受热的情况下会产生不同程度的膨胀，由于处于低温区域焊件的刚性限制，则不能自由地延伸，所以就产生了热塑性变形。在焊件冷却过程中，由于高温区域产生的热塑性变形又使收缩量不断变大，低温区域则会产生较少的收缩量，从而导致储罐的底板产生凝缩变形。
1.2金相组织的转变
对焊件进行焊接作业时，高温区域的组织会从原来的珠光体转变为奥氏体，再对其进行冷却时，又会从奥氏体变成混合体，还有可能转变为马氏体。对储罐底板焊接的加热和冷却速度都比较快。焊接之后组织也会呈现不均匀性。所以，焊缝和受热影响区域都会呈现出硬度和脆性变大的情况。延伸率以及断面产生的收缩也会增大，储罐底板就会形成应力并产生变形。在组织变形、凝缩变形的共同作用之下，石油储罐底板会产生横向和纵向的收缩变形，这两种变形会造成储罐罐底产生形变，如波浪变形、收缩变形、弯曲变形等。
2石油储罐焊接中的问题
2.1石油储罐壁板环缝焊接问题
石油储罐壁板焊接过程中，在进行环缝焊接的时候，通常采用埋弧自动平焊机，几台焊机均匀分布，且沿相同方向焊接。在这个过程中，电流电压焊道很容易变成高低变凸的形状，低高焊道下，垂高高焊道表面形状也会变成波浪状。基于此，石油储罐壁板环缝焊接中经常出现以下问题：第一遍焊道形状不良、第一遍焊道产生麻坑、中层焊道形状不良、最后焊道出现夹渣、T形接合处焊穿、坡口处漏焊。
2.2石油储罐壁板
石油储罐壁板厚度较高，焊接多数使用二氧化塔立焊机，在进行纵缝焊接时，由于焊机的最大焊接范围极限与石油储罐壁板厚度不匹配，导致无法一次性直接完成焊接，需要多焊接工艺进行拆分，分为内部焊接以及外部焊接两个部分进行。首先进行外部焊接，焊接完成后对内部未焊接位置进行打磨随后进行内部焊接，内部焊接一般为30cm。上述工艺虽然可以实现对石油壁板的完整焊接，但由于工艺拆分也导致了焊接不够均匀，融合性较差、焊透性较差、咬边根部焊道气孔较多等问题，降低了焊接质量，直接影响了石油储罐的整体强度。
2.3石油储罐焊接变形问题
石油储罐焊接过程中，若是焊接时间、焊接温度等控制不合理，便有可能出现变形问题。以往针对焊接变形问题，多采用夹具控制手段，通过要避免钢板由于受到各种因素的影响而出现的局部收缩变形问题。采取这样的手段，虽然在一定程度上避免了焊接变形的出现，但若是拘束过强，则会增加焊缝内的残余应力。基于此，在使用夹具控制预防变形的同时，也要注意采取有效的措施，降低残余应力，将其控制在屈服极限范围之内。
3石油储罐焊接问题的预防措施
3.1石油储罐壁板环缝焊接问题的预防措施
首先针对焊接过程中第一遍焊接的形状不理想，凹凸不平呈波浪形的问题，应采用对焊点位置矫正的方式进行；首先应根据焊接需求以及现场的施工条件对电流进行合理设置，并根据实际的焊接材料以及储罐壁板材料调整焊接的电流、电压、焊接速度，并对焊接参数进行锁定；其次，在开始焊接后应边焊接边对焊道进行实时的检测，对存在形状问题进行实时的检查、调整。针对焊接过程中产生麻坑的问题，应加强对坡口杂质清理工作质量，在焊接前对破口进行充分的预热，如果在充分清理以及预热后焊接过程中仍出现了大量的麻坑，应停止焊接再次进行清理；最后针对中层焊道形状不量的问题，应采用严格纠正焊点位置的方式进行，必要时可以适当的调大电流，加快焊接的速度。针对焊道中存在大量夹渣的问题应对焊接参数进行进一步的优化以及效对，严格参照相关的施工标准进行。将焊接的电流调整至480安、电压调整为26伏，速度应控制在55cm/min以内。同时要注意坡口漏焊的检查，并严格控制坡道焊接宽度，在发现坡口宽度过大时，可以采用手动补焊的方式进行。
3.2石油储罐壁板纵缝焊接问题的预防措施
为预防焊透性不良的问题，可以将焊接熔深稍微加大，最好超过坡口中心，并对坡口形状进行调整，焊接电压稍微提高。为预防熔合不良的问题，可以将焊接熔深稍微减小，将电弧电压尚未提高，并在焊接过程中对焊接熔池、焊道外观进行观察与调整。为预防焊透性不足的问题，应注意使熔池底到达坡口中心，并将电压稍微提高，对焊边间隙进行调整。为预防咬边的问题，应将电压适当调低，若是熔池发生偏移，则将其移至中心，以保证衬垫铜板沟槽与坡口相合。为预防焊道夹渣的问题，应仔细观察衬垫铜板沟槽情况，确保其没有伤痕，光洁度良好。为预防根部焊道出现气孔，应用砂轮将坡口及其周围的锈清理干净。
3.3石油储罐焊接缝隙变形问题的预防措施
焊缝变形会导致焊接位置应力不平均，对石油储罐的整体强度有着极大的影响，变形严重时会导致储罐强度降低，承压能力不足，使用风险倍增，也严重的减少储罐的使用寿命。此类问题产生的根本原因是地板焊缝纵向收缩导致地板出现了翘曲变形，让地板局部蹭线波浪形状的变形。目前采用槽钢、夹具等措施对变形位置进行效对，该方法效果一般，同时容易改变焊缝应力。需要采用其它工艺配合。如在内外大角缝应使用自动埋弧焊机焊3～4遍，一般填充金属少，大角缝变形少。大角缝焊接中，若是焊道横向收缩，便会导致大角缝发生角变形的问题。面对这样的问题，应让环向边缘板向上翘起，使槽钢焊接正好处于边缘板、内壁之间，有效预防变形问题的出现。
结语
石油储罐是油田企业必不可少的关键设备，对保证油田的安全生产发挥着重要作用，在对石油储罐进行生产制造时，必须重视对储罐底板的焊接质量控制，选用质量达到设计要求的焊接材料，利用先进的焊接设备进行施焊，按着科学合理的焊接顺序进行施焊，这样才能有效防止产生焊接变形，提高焊接质量，加快焊接速度，为企业创造更大的经济效益。
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