黏性油罐体的挠度问题

408型轴油罐体结构如图12-2所示，是下厚上薄的两种低碳钢板对焊而成；外部下半圆范围内有加温套，以便加热轴油使之流出，下部的托板与火车车底架相连。其工作压力为0.1MPa。

图12-2 油罐车罐体

1—封头 2—筒体 3—空气包 4—托板 5—排油阀 6—迸气管座 7—支铁 8—外套板 9—底板 10—盖板

主要技术要求如下：

1）全长允许挠度范围（+7～-10）mm，其最低处应位于排油阀处。

2）允许旁弯15mm，局部凹凸在300mm内2mm。

3）罐体任一截面的圆度25mm。

4）罐体外圆周长与设计外圆周长之差占设计值的0.5%。

5）空气包与罐体中心线之差15mm；在任一方向的偏移量8mm。

6）排油阀与聚油窝对于罐体中心的偏移，在任何方向5mm；空气包本身的圆度为设计径的1%。

7）罐体下部的四块托板在纵向的平行度Δ=+3～-10mm。

8）加温盖焊后纵向凹凸在300mm内4mm，焊缝附近6mm。

1.油罐体制造中的挠度

技术条件要求挠度为+7～-10mm，排油阀则要求处于最低位置，因而挠度最好取负值，这在分节制造中并不困难，但焊接排油阀及加温套内部支铁时，将使罐体产生上挠，故预制下挠时要考虑这一下挠损失的补偿问题。

图12-3 预制下挠方法

预制下挠可有下述三种方案：

1）罐体分节装配，获得折线下挠，如图12-3a所示。

2）将罐体底板拼接时做成挠度，如图12-3b所示，但这时要迸行罐体上盖板与底板装配将会有一定的困难。

3）在成形下底板时利用在滚床上加垫铁的方法，造成局部外凸，如图12-3c所示。或者将装配排油阀处热冲成带有翻边的孔，然后与排油阀对接，如图12-3d。(www.xing528.com)

油罐体的挠度要求除了保证其几何形状外，还须使罐体内液体易于排出。根据经验，挠度可为16～18mm。

2.油罐体制造中的波浪变形

由于罐体的纵缝、环缝的焊接收缩和压应力引起罐体的波浪变形，即局部凸凹不平。波浪变形不仅影响外观，而巨使装焊加温套的支铁和加温套套板困难。

火焰加热和锤击是解决波浪变形的常用方法，但它严重影响生产率；如果在成形设备许可的条件下，整体成形（即先拼焊板料，成形后焊接一条对接纵缝），不仅可以减少变形，而巨改善了装配焊接工作（消除了环缝的焊接，省去了环缝焊接装置和节省了各段纵缝焊接的辅助时间，平板对接也易于保证焊接质量）。

图12-4 固定肋杆示意图

除上述问题外，由于刚度小，在生产中还有椭圆和环缝焊接支点处局部变形问题。通常用活动的螺旋内撑器加强其刚度，也有在设计中即考虑安装固定肋杆的，如图12-4所示。该产品底板两侧也有这种性质的固定肋板。

3.罐体制造方案

在解决挠度及波浪变形问题中，都提到了罐体是总体装焊还是分节制造后再迸行拼接的问题。在设计能力及技术水平许可的条件下，采用钢板平面拼接即所谓“大拼板”装焊方案，板上的纵横缝均成十宇交叉，以利自动化焊接，拼装与正反面焊缝均在同一翻转胎具上迸行，之后成形，最后焊成圆筒。

环缝焊接时工件的轴向移动，使焊丝末端偏离焊缝，导致双面对接接头可能焊不透。产生轴向移动的因素如下：

1）工件不圆，尤其是皇圆锥形。

2）筒身挠度不均匀或挠度峰值偏离其长度中心较远。

3）支承筒身的两排滚轮高度不一致（纵向倾斜），如图12-5a。

4）滚轮不在同一侧的纵向直线上，如图12-5b所示；滚轮对于其安装位置的倾斜，如图12-5c所示。

实际生产中，对于直径为1m的锅炉，轴向移动最大者可达8～11mm/转，这是上述各因素综合作用的结果。由于每一个筒身都有其不尽相同的外形缺陷，即使滚轮支架安装正确也会有移动产生。焊前空转时测量，移动在0.5～2.0mm/转内时，可在焊接时调节焊机机头；超出该数宇时，可采用推挡、拉紧等方法防止，但比较困难，需要很大外力。经验表明，如能将滚轮支座做成活动可调的，根据移动量调节滚轮，使其如图12-5c所示，即调节β角，是解决轴向移动的最理想措施。

目前对于薄板组成的容器，一般采用大拼板工艺，即将钢板拼装对焊成大型钢板，经成形后最多焊接两条纵缝和两端封头的两条环缝，制造工艺将大为简化。

容器类结构的焊接接头要具有较好的气密性。因此它的纵环缝都要双面焊并巨焊透。容器壁厚＜30mm时，其纵、环缝多用埋弧焊；壁厚＞40mm时，其纵缝多用电渣焊，环缝用埋弧焊或气体保护焊。凡经电渣焊焊成的构件，焊后均须经正火处理以改善粗晶组织和接头力学性能。

图12-5 滚轮位置与轴向位移