3万立罐焊接方案.doc

120万吨/年催化汽油加氢脱硫装置-新建6万立方米柴油罐安装工程 3万立方米成品油储罐罐体焊接施工方案一、编制说明中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和常减压装置改造工程，我公司承揽其中2台3万立方米柴油储罐，结构形式完全相同，均为内浮顶，罐顶为拱顶，结构形式为网壳。本方案涉及施工内容为罐体及其附件（不含网壳和浮顶）的制作安装、验收及施工过程中安全措施。为保证焊接质量，提高焊接效率。结合工程的具体情况，特编制此焊接方案，以保证为用户提供精品工程。二、编制依据1.设计文件及图纸资料2.国家及行业规范、标准钢制压力容器焊接操作规程 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708-2000承压设备无损检测 JB/T47302005立式筒形钢制焊接储罐施工及验收规范 GB50128-20053.我公司管理规定及工艺守则焊接管理规定焊条领用、存放、烘干、发放、使用守则三、工程概况1. 工程简介工程名称：中国石油吉林石化分公司汽柴油质量升级和常减压装置改造工程施工内容：2台3104m3内浮顶-20#柴油储罐的罐体及附件制作安装（不含网壳、浮顶）。2储罐主要参数储罐规格基本参数公称容积（m3）内径（m）罐壁高（mm）材质设计温度（）设计压力介质重量/单台（kg）300004619828Q345RQ235B575正压：0Pa0#、-20#柴油643522罐体主要材质名称壁 板第1带第2带第3带第4带第5带第6带第7带第8带第9、10带规格=24=22=20=17=14=12=11=9=8材质Q345RQ345RQ345RQ345RQ345RQ345RQ345RQ345RQ235B名称底板蒙皮板接管法兰其他边缘板中幅板规格=12=10=5材质Q345RQ235BQ235B2020Q235B四、焊接施工程序见下图：审查图样及设计文件焊接环境条件焊接设备条件焊接工艺评定焊工管理材料检验与管理编制焊接施工方案焊工岗前培训入库储存坡口加工与组对焊条烘烤焊前坡口清理发放使用回 收现场施焊记 录焊缝外观检验焊缝无损检测返工焊接资料整理五、焊接准备1.焊工1.1 焊工考核：参与油罐焊接施工的手工电弧焊、埋弧焊、气电立焊及二氧化碳气体保护焊的焊工，根据采用的焊接方法、焊接材料、焊接位置及材质，必须按GB 50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范和锅炉压力容器压力管道焊工考试管理规则焊工考核的有关规定进行考试合格后方可上岗；1.2. 合格焊工资格：SMAW-2G、3G-12-F3JGMAW-II-3G-12SAW-1G(K)-07/09SAW-2G(K)-07/09EGW-3G(K)-07/082. 焊接方法及设备的选择：2.1 根据油罐焊接施工位置的不同，从提高焊接施工效率，并确保焊接质量的角度出发，应选择不同的焊接方法及焊接设备，结合我公司现有设备状况，油罐各位置焊接施工可选择的焊接方法及设备见下表所示； 焊接方法及设备选择一览表序号施焊位置焊接方法焊机型号材质 1罐底中幅板埋弧自动焊DC1000+LT-7Q235B手工电弧焊ZX5-400、V-300CO2气体保护焊KRII-5002罐底中幅板+边缘板埋弧自动焊DC1000+LT-7Q235B/ Q345R手工电弧焊ZX5-400、V-3003边缘板对接手工电弧焊ZX5-400、V-300Q345R4罐底大角焊缝埋弧焊DC1000+LT-7Q345R手工电弧焊ZX5-400、V-3005罐壁纵缝气电立焊CLM-Q345R / Q235B手工电弧焊ZX5-400、V-3006罐壁环缝埋弧横焊CHM-Q345R / Q235B手工电弧焊ZX5-400、V-3007罐顶手工电弧焊ZX5-400、V-300Q235-B2.2焊接设备的要求:焊接设备的电流表,电压表,气体流量计,仪表及规范参数调节装置应按要求定期检验，焊接设备必须具有参数稳定,调节灵活,满足焊接工艺要求和安全可靠的性能。3. 焊接接头坡口型式及其加工：3.1焊接接头坡口型式：3.1.1 罐底板坡口型式见下表。 罐底板坡口型式板名称接头型式中幅板 边缘板中幅板+边缘板3.1.2 罐壁板组对及坡口形式：罐壁板组对及坡口形式板名称接头型式=24气电立焊 =22气电立焊=20气电立焊=17气电立焊=14气电立焊=11,12气电立焊=8,9气电立焊现场纵缝手工焊接坡口=22与24环缝=20与22环缝=17与20环缝=14与17环缝=12与14环缝其余壁厚环缝3.2 坡口的加工：3.2.1 坡口加工可采用机械加工或自动、半自动氧-乙炔火焰切割、砂轮打磨成型；对于罐底板、壁板及浮顶板采用氧-乙炔火焰切割时，两长边必须同时切割，以减少变形；3.2.2 自动、半自动氧-乙炔火焰切割的坡口表面应平整。3.2.3 加工成型的坡口必须采用砂轮打磨清除坡口表面及其两侧20范围内的铁锈、油污、氧化皮，坡口表面不得有凹陷、夹渣、分层、熔渣、裂纹等缺陷存在，否则必须进行堆焊补修；4.焊接接头现场组对技术要求：4.1 罐底板：4.1.1 罐底边缘板对接接头应采用不等间隙组对，其内侧间隙应比外侧间隙稍大，如图所示；边缘板不等间隙组对4.1.2 底板焊缝的收缩，为保证边缘板外侧与壁板间距，底板边缘板应在直径方向放大46mm；4.1.3 考虑中幅板焊缝的收缩，中幅板与边缘板收缩焊缝处先不组对，并且中幅板与边缘板接触的小板作为调整量要长出100mm，待边缘板焊缝和中幅板焊缝焊完后在现场切割、加工坡口后组对；4.2 罐壁板：4.2.1 壁板组装时，应保证内表面齐平，纵焊缝的错边量不得大于板厚的1/10，且不大于1.5mm；环焊缝的错边量不得大于板厚的2/10，且不大于2mm；4.2.2 罐壁环向对接接头的坡口组装间隙为01mm，纵向对接接头的坡口组装间隙为46mm；4.2.3 纵缝、环缝组对时，壁板内侧采用键板夹具板固定，夹具间距纵缝不得大于400mm，环缝不得大于1000 mm，且罐壁外侧焊缝不得安装夹具；4.2.4 各层壁板的纵向焊缝应向同一方向逐层错开，除底圈壁板和第二圈壁板的间距按设计施工图规定外，其它各层之间纵向焊缝的间距宜为板长的1/3；5. 焊接材料：5.1 焊接材料的选用及其划分：5.1.1 焊接材料的选用应符合焊接工艺评定的要求；5.1.2 按照母材、焊接方法及焊接位置的不同，焊接材料的选用及划分见下表；焊接材料的选用及其划分母材焊接方法焊接材料名称牌号Q345R手工电弧焊焊条J507气电立焊焊丝SQL-507埋弧自动焊焊丝H10Mn2焊剂SJ101CO2气体保护焊焊丝ER50-6Q235B手工电弧焊焊条J427气电立焊焊丝SQL-507埋弧自动焊焊丝H08MnA焊剂SJ101CO2气体保护焊焊丝ER50-6Q235B 与Q345R埋弧自动焊焊丝H08MnA焊剂SJ101手工电弧焊焊条J4275.2 焊接材料的要求5.2.1 制造、安装油罐的所有焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）应符合相应的标准，并具有相应的出厂质量合格证明书；5.2.2 焊接材料质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能；低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量 ；5.3 焊接材料的烘干、储藏及保管：5.3.1 焊接材料应设专人负责烘干、保管、发放和回收，同时必须作好烘干、发放和回收记录；5.3.2 焊接材料库房必须保持干燥，相对温度不得大于60%；5.3.3 焊接材料的烘干、保存技术条件见下表；焊接材料的烘干、保存技术条件焊材种类牌号烘干温度恒温时间保温温度焊条J5073504001h100150焊条J4273504001h100150焊剂SJ1013003502h1001505.3.4 施焊时，焊条应放在保温筒内携带，携带时间最好不要超过4小时，否则应重新烘干，但重新烘干次数不得超过两次；对于焊芯锈蚀、药皮变质或脱落、有明显裂纹的焊条不得使用；5.3.5 埋弧自动焊焊丝、焊剂必须放在干燥处妥善保管，特别是焊丝要防止生锈，焊剂要防止雨淋，对于已经锈蚀的焊丝必须除锈后方可使用；5.3.6 二氧化碳气体保护焊及气电立焊用药芯焊丝原则上采用密封包装，使用前不再烘干，其储存和保管更应引起重视；5.3.7 焊条的发放，每人每次不得超过3；埋弧焊焊丝、焊剂及二氧化碳气体保护焊、气电立焊的焊丝必须在用完后方可领取；5.3.8 二氧化碳气体保护焊及气电立焊所使用的二氧化碳气体，使用前应预热和干燥，其纯度不得低于99.5%，水分含量不应超过0.05%。6.焊接层次及焊接工艺参数第 19 页 共 19 页6.1 埋弧自动焊横焊焊接层次及焊接工艺参数焊接层次24mm与22mm22mm与20mm20mm与17mm17mm与14mm电流A电压V焊接速度mm/min电流A电压V焊接速度mm/min电流A电压V焊接速度mm/min电流A电压V焊接速度mm/min正底层350-37526400-450350-37526400-450350-38024-26400-450350-37526-27400-450填充1470-49026500-550470-49026500-550480-50024-26450-500450-50026-27600-700填充2450-47026600-650450-47026600-650盖面1470-49026500-550470-49026500-550500-55024-26550-600450-48026-27700-750盖面2470-49026550-600470-49026550-600500-55024-26700-750420-45026-27800-850盖面3420-44026750-850420-44026750-850反填充1470-49026500-550470-49026500-550450-48024-26450-500450-48026-27600-650填充2420-47026600-650420-47026600-650盖面1470-49026500-550470-49026500-550450-50024-26550-600450-48026-27700-800盖面2470-49026550-600470-49026550-600450-50024-26600-700420-45026-27800-900盖面3420-44026750-850420-44026750-850表2.7埋弧自动焊横焊焊接层次及焊接工艺参数焊接层次14mm与12mm电流A电压V焊接速度mm/min正底层350-37026-27600-700填充1填充2盖面1450-47026-27700-800盖面2450-45026-27800-900盖面3反填充1450-47026-27600-700填充2盖面1420-45026-27800-900盖面2420-45026-27800-9006.2 气电立焊焊接层次及焊接工艺参数表2.8气电立焊焊接层次及焊接工艺参数焊接层次24mm22mm20mm17mm14mm12 mm10 mm电流A电压V电流A电压V电流A电压V电流A电压V电流A电压V电流A电压V电流A电压V1410424004140041390040390403803938039六焊接施工1. 一般要求1.1 定位焊及工卡具的焊接应由具有相应资格的焊工担任。1.2 定位焊的引弧和熄弧必须在坡口内或焊道上进行，且焊接工艺应与正式焊接时相同。1.3定位焊应与正式焊接工艺相同，定位焊的焊缝长度宜为4050mm，高度为2-4mm，且不超过超过壁厚的2/3。1.4 正式焊接前应检查组装质量，并清除坡口表面及两侧20mm，范围内的泥砂铁锈、水分和油污，确保施焊部位的充分干燥。1.5 焊接中应保证焊道始端和终端的质量，特别是手工电弧焊和半自动二氧化碳气体保护焊，终端必须将弧坑超值填满，必要时可采用引弧板式和熄弧板；1.6焊接施工中，多层焊的层间接头必须错开50mm以上；2.底的焊接：2.1 罐底中辅板焊接采用埋弧自动焊的焊接工艺。2.2 焊接顺序：a. 边缘板外侧400mm焊缝(在上第一圈壁板安装之前焊完);b. 罐底中幅板焊接；c. 边缘板焊接；d. 罐底中幅板与边缘板间龟甲焊缝焊接。2.3 罐底中幅板焊接：2.3.1 中幅板采用埋弧自动焊一次焊接成型。2.3.2 中幅板的焊接分四个对称的90扇形区同时安排四个焊接小组对称施焊；焊接时，先焊短焊缝、后焊长焊缝，并由罐底中心向外施焊。2.4 罐底边缘板的焊接：图3.1 边缘板的组对夹具2.4.1 边缘板的组对可采用图所示的键板夹具固定和调节坡口间隙、错边量等；2.4.2 边缘板组对点固焊位置的确定：点固焊必须在坡口内进行，并且只能点焊坡口内的固定一侧的垫板和边缘板，另一侧的边缘板与垫板不得进行点固焊，点焊一侧的选择根据边缘板内侧环形垫板T形接头组对情况确定，原则上不得将环形垫板连接成一体，确保环形垫板在边缘板对接缝焊接时的自由伸缩，其点焊位置如图所示；图3.22.4.3焊接先从边缘板外侧向内施焊，焊工必须均布在罐底边缘板外侧的整个圆周上同时对称施焊，隔一条缝焊接一条，焊接时，自边缘板外侧向坡口内引弧，然后采用退焊法向边缘板外侧施焊，起弧位置的层间接头应错开50mm以上，焊后边缘板外侧壁板组对位置的焊缝表面必须磨平；2.4.4边缘板剩余的对接焊缝在罐底与罐壁连接的大角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝焊接前施焊。2.5 边缘板与中幅板对接缝（收缩缝）焊接：2.5.1 收缩缝的焊接采用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊和埋弧焊，由多名焊工均匀分布在收缩缝上同一方向对称分段退焊。2.5.2收缩缝的焊接采用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊封底，由多名焊工均匀分布在收缩缝上同一方向对称分段退焊，填充、盖面可采用手工电弧焊或埋弧自动焊，采用埋弧自动焊时，由两台或四台焊机对称颁布沿同一方向进行.3 .罐壁的焊接3.1 罐壁纵缝的焊接：3.1.1 各圈壁板纵缝对接主要是采用气电立焊，焊缝的返修采用手工电弧焊；3.1.2气电立焊焊接起弧前必须仔细检查，确保滑块表面与坡口两侧的钢板表面贴紧，以免铁水进入滑块两侧与钢板表面的间隙，造成焊道的增宽和夹层；3.1.3由于气电立焊收弧处易产生焊接缺陷，必须在纵缝上口安装收弧板，收弧板长度不得小于100mm、宽度不得小于50mm，收弧板的坡口型式及厚度必须与所焊纵缝的坡口型式相同，纵缝焊完后割去收弧板并打磨纵缝上端平整；3.1.4 焊机的布置如图3.3所示，两台纵缝气电立焊焊机沿罐壁对称布置；气电立焊 CLM-埋弧横焊CHM-气电立焊CLM-埋弧横焊CHM-埋弧横焊A CHM-埋弧横焊CHM-图3.3 纵缝、环缝焊机布置3.1.5壁板纵缝焊接时，根据壁板排板图，从定位圆上一点开始，分成两组沿两个方向进行；纵缝焊接紧随纵缝组对进行，最后留一道纵缝暂时先不焊，待环缝组对后并校准尺寸后，再进行切割组对并施焊。注意焊前一定要将坡口氧化皮清理干净。3.2 壁板环缝的焊接：3.2.1 壁板环缝的焊接必须在上、下两圈壁板纵缝全部焊接完毕，将纵缝焊入环缝坡口内焊肉打磨清除后方可焊接；焊接时，T形接头部位两侧300mm范围内应尽量避免作为焊接的起弧和收弧点；3.2.2 壁板环缝的焊接由四台埋弧横焊机沿罐壁圆周对称均布同一方向施焊，先焊环缝外侧焊道，内侧采用手工焊，焊道采用砂轮打磨清根，焊后并用砂轮打磨平整，整个焊缝为多层多道双面焊；3.2.3 环缝外侧打底层焊接前，必须仔细检查环缝组对间隙，凡组对间隙大于1mm的地方，为防止焊穿，要求在焊道背面先采用手工电弧焊焊接一层封底焊道；封底焊道在环缝内侧清根时必须与外侧打底层一起清除；3.2.4 环缝焊接由于采用多层多道焊，在各层的焊道排列中，必须注意排道顺序及位置，以确保焊缝成形平整、美观；同时，多层焊的层间接头必须打磨并相互错开至少50mm以上。3.2.5 环缝焊接过程中出现的焊接缺陷必须及时清除，并采用手工电弧焊进行修补，修补应根据不同位置选择相应的焊接材料和工艺条件；4.罐壁与罐底大角焊缝的焊接：4.1 大角缝的组焊应在壁板纵、环缝组焊完毕后进行，采用埋弧自动焊角向打底、填充、盖面。4.2 罐壁与罐底大角焊缝的焊接，由四台角向埋弧自动焊机对称颁布沿同一方向分段焊接，先焊内侧、后焊外侧；4.3 为防止角焊缝内侧焊接时产生的焊接变形，焊接前必须在内侧采用卡具或背杠进行刚性固定，加固支撑的间距不得大于1200mm，并且不得防碍焊接过程的施工，该支撑必须在罐底收缩缝焊完后方可拆除；4.4大角焊缝的焊脚尺寸满足图纸要求，焊缝表面必须圆滑过渡，否则应采用砂轮打磨成形。5.拱顶的焊接 5.1 拱顶蒙皮板定位焊后，焊蒙皮的外侧焊缝；焊接方法采用手工电弧焊，焊条为J427；若采用二氧化碳气体保护，焊材为ER50-6 焊丝。5.2 蒙皮板外侧的长焊缝应采用隔缝对称施焊的方法进行焊接，并由中心向外分段退焊； 5.3 蒙皮板与支座顶板的焊接，采用连续焊，焊脚高度5mm，焊接时焊工应对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊； 5.4 蒙皮不得与网壳焊接； 6 .其它附件的焊接：6.1 钢结构的焊接：6.1.1 盘梯、中间平台、罐顶平台及加强圈等钢结构的预制的焊接方法为手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊，焊接材料选用J427焊条和H08Mn2SiA；6.1.2 与罐壁相焊的钢结构，当焊缝与罐壁纵、环缝相碰时，应适当移动钢结构的位置，使之离开环缝的距离不得小于200mm，离开纵缝隙的距离不得小于300mm；6.1.3 钢结构安装时，采用手工电弧焊的焊接方法，焊接材料选用J427焊条：6.1.4 抗风圈腹板如采用拼接，其对接焊缝采用手工电弧焊，但必须全焊透且保证平整.6.2 底圈罐壁开口接管的焊接：6.2.1 开口接管与罐壁板的焊接采用手工电弧焊的焊接方法，焊接材料选用J507焊条： 7.焊接环境要求在下列任何一种焊接环境下，如不采取有效的防护措施，不得进行焊接施工； 雨天； 手工电弧焊和埋弧焊时，风速超过10m/s；气电立焊或气体保护焊时，风速超过2m/s； 大气相对湿度超过90%。七. 焊后检查及验收1 焊缝的外观检查：1.1 焊缝进行外观检查前，应将熔渣、飞溅等清理干净；1.2 焊缝的表面质量，应符合下列规定：1.2.1 焊缝或焊接接头附近无弧坑、其他表面裂纹或电弧击伤；1.2.2 有纵向焊缝的咬边深度不超过0.4mm，环向焊缝咬边深度不超过0.8mm；接管、人孔、清扫孔和永久性附件的咬边深度不超过0.4mm；1.2.3 焊缝表面气孔出现的程度，在任何100mm长的焊缝不超过一组且每组气孔直径不超过2.2mm。1.2.4 罐底边缘板与底层罐壁的T形大角焊缝罐壁内侧应成圆滑过渡，且不应有咬边，见图4.1；图4.1 罐壁内侧大角焊缝成形1.2.5 罐壁焊缝不得有低于母材表面的缺陷；1.2.6 罐壁内侧焊缝的余高不得大于1，其他对接焊缝的余高，应符合下表的规定；对接焊缝余高表板厚(mm)对接焊缝的余高(mm)罐底焊缝余高纵向接头环向接头T121.52.02.012T242.53.02.焊缝无损检测及严密性试验：2.1 从事油罐焊缝无损检测的人员，必须具有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书；2.2 罐底焊缝的检查：a、边缘板对接接头，每条对接焊缝的外端300mm，应进行射线检测。b、所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验的负压值不得低于53KPa，无渗漏为合格。c、对接底板的T字焊缝的根部焊道焊完后，在沿三个方向各200mm范围内，应进行渗透检测，全部焊完后，进行渗透检测或磁粉检测。2.3 罐壁焊缝的检查2.3.1罐壁板纵缝检验a底圈罐壁应从每条焊缝中任取2个300mm进行检测，其中一个位置应靠近底板。b 其他各圈壁板，每一焊工焊接的每种板厚（板厚差不大于1时可视为同等厚度），在最初3m焊缝的任意部位取300mm进行检测。以后不考虑焊工人数，对每种板厚在30m焊缝及其尾数内任意部位取300mm进行射线检测。c当板厚度小于等于10mm时，底圈壁板除按a）规定外，25%的T字焊缝应进行射线检测，其他各圈壁板，按b）中射线检测部位的25%应位于T字接头处。当板厚大于10mm时，全部T字接头应进行射线检测。2.3.2罐壁板环缝检验 每种板厚（以较薄的为准），在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线检测。以后对于每种厚度，在每60m焊缝及尾数内的任意部位取300mm进行射线检测。上述检测不考虑焊工人数。2.3.3罐壁与罐底的焊缝的检查罐壁内侧最初的焊道，应清除焊缝表面所有的焊渣和非金属，并且在罐内及罐外侧角焊缝焊完后，应对罐内角焊缝进行磁粉检测。在罐充水试验后，应采用同样方法进行复验。2.2.4在油罐制造完毕后，充装试验用水前，应通过信号孔，在