十万立罐焊接技术方案.doc

FCC-SH/施工方案-00综合重大一般华德公司增建原油库及配套设施项目新建陆域油库1号、2号罐安装及土建工程罐本体制作安装工程罐本体焊接施 工 技 术 方 案编制：王文勇审核：张付强批准：丛锡强中 国 石 化 集 团 第 四 建 设 公 司广州工程项目经理部二 0 0三年八月十六日目 次1 工程概况12 编制依据及使用范围13 焊接施工程序24 焊接施工工艺及质量要求165 焊接施工管理176 焊接安全管理 281 工程概况华德公司增建原油库及配套设施项目新建陆域油库储运设施10万立单盘浮顶油罐T-5301-01、02由中国石化洛阳石油化工工程公司设计，油罐为单浮盘外浮顶的结构形式，公称容积100000m3，设计直径为80000mm，罐壁高度21800mm，储液高度20200mm。由中石化四公司负责罐的本体制作安装。一台罐的主要焊缝总长度约为9803m，其中立缝436 m，环缝2264m（参见下图），罐底2300m，罐底与罐壁之间的角焊缝503m，浮顶及其他焊缝约4300m。B8B7B6B5B4B3B2B1环缝纵缝A9120A8120A7120A6120A5120A4120A3120A2120A11202 编制依据及使用范围2.1 编制依据2.1.1 中国石化洛阳石油化工工程建设公司提供的100000m3原油罐施工技术条件。2.1.2 中国石化洛阳石油化工工程建设公司提供的施工图。2.1.3 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GBJ128-90。2.1.4 钢制压力容器焊接规程JB4710-2000。2.1.5 钢制压力容器焊接工艺评定JB4708-2000。2.1.6 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则。2.2 适用范围本方案仅适用于华德公司陆域油库100000m3原油罐1#、2#罐的焊接施工。浮顶船舱组焊、试漏浮顶板组焊、试漏施工准备罐底边缘板组焊第一节壁板立缝组焊第一圈环缝组焊第三节壁板立缝组焊第八节壁板组焊第二节壁板立缝组焊第二圈环缝组焊第四到六节壁板组焊第七节壁板组焊第九节壁板组焊包边角钢组焊罐底中幅板焊接、试漏大角缝组焊剩余焊缝真空试漏边缘板收缩缝组焊龟甲缝组焊第一二圈加强圈组焊第三、四圈加强圈组焊第一、二圈抗风圈组焊3 焊接施工程序4 焊接施工工艺及质量要求4.1 施工准备4.1.1 油罐施工前，应组织好焊工培训及考试取证工作，具有足够数量的合格焊工，以及各种类型焊接设备。有成熟的焊接工艺及合格的焊接工艺评定。4.1.2 焊接材料准备充足，质量要得到保证，并应有项目齐全的质量证明文件。焊接材料应设专人负责保管，使用前按规定烘干。烘干后的焊条保存在恒温箱中，随用随取。现场使用时，置于保温桶内，超过允许使用时间后须重新烘干。4.1.3 焊接设备施焊前均应调试好。4.1.4 具有一定数量的焊机易损件、消耗件备件。4.1.5 施工现场焊机的电源摆放处应垫高300mm，并保证表面平稳。4.1.6 在施工现场的平台上设置横、立焊机机架各一个，以便焊机到达现场后重新调试。4.1.7 气电立焊所使用的CO2保护气体，使用前应经预热和干燥，其纯度不得低于99.5%，水分含量不应超过0.005%。4.1.8 在下列任何环境中，如不采取有效的防护措施，不得进行焊接：a）雨天；b）手工焊时，风速超过8m/s；气电立焊或气体保护焊时，风速超过2.2m/s；c）焊接环境气温：普通碳素钢焊接时低于-20，高强度钢焊接时低于0；d）温度大于30，且大气相对湿度超过85%。4.2 边缘板的焊接4.2.1 焊接程序固定点焊焊外端300mm焊缝RT检查磨平焊道待罐壁与罐底之间角焊缝焊完之后焊接剩余焊缝表面MTMT检查真空试漏待根部焊道焊接完毕后4.2.2 坡口形式4.2.3 质量要求a）焊接时全部采用焊条电弧焊，焊条为L-60，打底时为3.2，后续焊道用4.0的焊条；b）焊缝应在充分干燥的条件下进行焊接，并应进行外观检查，检查前应将溶渣、飞溅清理干净；c）焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；d）焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长度，不得超过该焊缝长度的10%；e）焊缝与母材之间应平滑过渡，咬边应打磨圆滑；f）焊缝宽度应按坡口宽度两侧各增加1mm2mm确定，焊缝余高不超过3.0mm；g）每条边缘板外端300mm焊缝内，应进行射线探伤，标准按照JB4730-94中规定的级为合格；h）收缩缝焊完后应进行MT检查。4.2.4 注意事项及质量保证措施a）垫板铺设完毕，边缘板铺设以前，将垫板从中心向两侧各30mm范围内用磨光机将铁锈等清除干净；b）焊前坡口表面应进行磁粉探伤，坡口边缘100mm范围内进行超声波探伤；c）先将第一块板与垫板整条点焊，另一张板外侧600mm与垫板点焊，以后依次类推；d）组装定位焊应使垫板和边缘板严密结合，其间隙不得大于1mm；e）定位焊长度100mm、间隔300mm；f）定位焊应使用和正式焊接相同的焊条；g）焊接时焊工应按圆周方向均布对称隔一焊道跳焊向同一个方向进行施焊。焊前用液化气焰预热100以上；h）采用多层焊，注意层间接头必须错开50mm以上；i）先焊外端300mm范围内的焊缝，焊后磨平，在大角缝焊后并在收缩缝焊前将剩余焊缝焊完；j）第一层焊道必须在边缘板外端垫板上停弧，后续焊道停弧处错开，最后一层焊道将边缘板外端焊满。4.3 中幅板的焊接4.3.1 焊接程序短缝打底焊自动焊盖面（两端留200mm不焊）MT检查焊长缝两端预留焊缝根部焊道MT检查）真空试漏长缝打底焊并MT长缝自动焊盖面焊短缝两端预留焊缝并检验4.3.2 中幅板焊接顺序示意图：见下页4.3.3 接头型式4.3.4 焊接参数见焊接工艺指导书。4.3.5 质量要求a）焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净；b）焊缝的表面不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；c）焊道上下两侧熔合良好，焊缝表面过渡圆滑均匀，不应有凸起现象；d）必须对打底焊焊道进行磁粉或渗透探伤，自动焊后，表面应进行渗透探伤或磁粉探伤。4.3.6 注意事项及质量保证措施a）垫板铺设完毕，中幅板铺设以前，将垫板从中心向两侧各30mm范围内用磨光机将铁锈清除干净；b）组装定位焊时应使垫板与中幅板严密结合，其间隙不得大于1mm；c）定位焊时应使用和正式焊接相同的焊条，即采用J422 3.2焊条，定位焊长度50mm，间隔200mm；d）焊前应将坡口内的泥沙、铁锈、水及油污等杂物清理干净，并应在充分干燥的条件下进行焊接，坡口内若有水分，用液化气焰烘烤干净；e）焊接全部采用焊条电弧焊或CO2打底，添加碎焊丝的埋弧自动焊盖面；f）焊接时焊工沿罐底中心线对称分布施焊，先焊短缝后焊长缝，由里向外，分段退步焊，长缝分57段，短缝视具体情况分23段；g）打底焊时坡口根部与垫板熔合良好，打底厚度要均匀一致，一般为4mm 5mm为宜，不能将上坡口边缘熔化，层间清渣干净后才能进行盖面焊，且应和打底焊接头错开50mm以上，层间清理干净，不得有未焊透、咬边、烧穿等缺陷；h）为防止起弧处产生气孔，应采用退弧引弧法；i）不要在焊道以外的地方引弧；j）长焊缝焊接前应在焊缝一侧离焊缝边缘100mm处打上与焊缝平行的型钢进行刚性固定，以减少焊接变形，型钢规格为16；k）中幅板边缘焊缝1500mm2000mm先不焊，待罐底边缘板焊缝焊完之后再焊接；l）焊前铺放轨道时，要求轨道长度方向与焊缝平行，机长在焊接过程中密切注意焊丝落点，所有分段退步的接头处要求用磨光机修出一个缓坡。焊接过程中不得随意调节电流和电压大小；m）电焊把线，自动焊机电缆不得有破损，以免电弧烧伤罐底板；n）埋弧焊两端预留的200mm焊缝待根部焊道探伤合格后，用手工焊接完成；o）中幅板对接焊缝在充水前后均用真空箱法进行气密性试验，试验负压不得低于53kPa，无渗漏为合格；p）局部焊道外观成型不良及焊肉高度不够时，用J422 4.0的焊条进行手工补焊，对MT及真空试漏不合格处要求由合格焊工进行返修，返修采用焊条电弧焊，焊条采用J422 。4.4 边缘板与中幅板之间的收缩缝焊接4.4.1 焊接程序定位焊手工焊打底打磨焊道表面MT检查自动焊盖面打磨焊道表面MT检查真空试漏4.4.2 焊接坡口214.4.3 焊接参数见焊接工艺指导书。4.4.4 质量要求a）焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净；b）焊缝的表面不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；c）焊道上下两侧熔合良好，焊缝表面过渡圆滑均匀，不应有凸起现象；d）收缩缝焊接在边缘板焊缝和中幅板预留焊缝焊完之后进行。4.4.5 注意事项及质量保证措施a）中幅板根据组焊后位置进行修整开坡口，再组对点焊收缩缝；b）定位焊采用L-60焊条，定位焊长度100mm，间隔300mm，点焊应使垫板与边缘板、中幅板贴紧，其间隙不得大于1mm；c）焊接分两次成型，打底用焊条电弧焊或CO2气体保护焊，第二层用填充碎焊丝的埋弧自动焊；d）收缩缝在充水前应用真空箱法进行气密性试验，试验负压不得低于53kPa，无渗漏为合格；4.5 罐底边缘板与罐壁之间的大角缝焊接4.5.1 焊接程序 外侧定位焊手工焊打底打磨焊道表面MT检查自动焊盖面打磨焊道表面MT检查充水试验后PT或MT复检4.5.2 焊缝坡口及焊缝尺寸 4.5.3 焊接参数见焊接工艺指导书。4.5.4 质量要求a）焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅等清理干净；b）焊缝的表面不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；c）内角缝靠罐底一侧的边缘应平滑过渡；d）内外角焊缝焊后进行磁粉探伤检查，油罐充水试验后应采用同样的方法进行复检；e）保证焊脚尺寸。4.5.5 注意事项及质量保证措施a）定位焊前先将坡口内的水分、铁锈、泥沙、油污等杂物清理干净；b）定位焊在罐外侧进行，定位焊长度100mm，间隔300mm；c）定位焊前要进行100以上的预热；d）使用和正式焊接相同的焊条，保证定位焊质量；e）在第二条环缝组对完后进行角焊缝的组对焊接；f）正式焊接前，先检查定位焊质量，有缺陷的部位打磨掉；g）焊前去除坡口内的锈蚀、水分及其他污物，并用液化气火焰预热至100以上；h）焊接方法采用焊条电弧焊内外角焊缝各封底一层，埋弧自动焊盖面；i）焊接时焊工沿圆周方向均匀分布；j）罐内外第一层焊道焊接时，沿同一方向退步焊，退步长度1500mm2000mm；k）埋弧焊接时沿同一方向进行焊接，每名焊工（焊机）之间焊接焊缝长度差不大于2000mm；l）埋弧自动焊起弧和收弧处应用砂轮机进行打磨修理；m）埋弧焊接时调整好焊枪角度及层间焊道成型，使焊缝外观呈微凹形为宜；n）层间接头错开50mm以上；o）外侧手弧焊时，若风速过大，应采取有效的防风措施；p）内角焊缝下部与边缘板母材连接处应用砂轮修磨平整；r）内外侧第一层手弧焊后应进行100%的MT；s）充水前后均应进行100% MT；t）探伤结果均应不低于JB4730-94规定。4.6 壁板环焊缝焊接4.6.1 焊接程序组装定位焊坡口间隙检查修整内侧焊道焊接砂轮机打磨MT检验外侧焊道焊接RT检查4.6.2 坡口型式及要求外侧2内侧25外侧内侧162t221815t1141210B2B4坡口型式B1坡口型式2外侧内侧B5B8坡口型式4.6.3 焊接参数见焊接工艺指导书。4.6.4 质量要求及注意事项a）组对1）组对从罐外侧进行，定位焊长度不宜小于100mm，间隔300mm500mm。对于高强度钢板，环缝定位焊处要求焊前预热100以上，定位焊工艺要求与正式焊接工艺相同，且要保证焊接质量；2）组对时要求壁板内侧平齐，错边量不大于1.5mm；3）定位焊前将坡口及坡口边缘20mm范围内的泥沙、铁锈、水分及油污等清除干净，并应充分预热；4）如果坡口间隙大于焊接工艺要求的间隙，应先用手工焊从罐外侧修整，并将焊渣打磨掉。b）焊接1）焊前彻底清理焊缝坡口表面的油、锈、泥等污物，必要时用砂轮机打磨；2）焊前预热采用液化气焰加热，将液化气烤把固定在焊枪前方约300mm处，调节火焰大小，使预热速度达到100以上，预热随焊接过程同步进行。第一至五圈环缝要求预热至100以上，其余各圈环缝要求焊前用液化气焰去湿，气温低于5时要求预热至50以上；3）丁字缝处修整好后才能焊接；4）所焊环缝的下节壁板纵缝上端部50mm范围内必须把焊缝余高打磨掉，使此处的圆弧度和相邻壁板的圆弧度一致；5）每条环缝多台焊机沿圆周均匀分布并沿同一方向进行施焊，同一部位焊缝由一台焊机焊接；6）焊接时先将行走机构的齿轮角度调节好。并试验确定无卡涩、无晃动后将其紧固，调节焊剂拖带位置，使之距焊道15mm20mm为宜；7）安装好焊道导向指针，并试运行观察效果，导向指针与焊道距离2mm3mm为宜；8）每层焊道引弧后，要检查焊丝落点是否正确并应立即检查焊道成型以调整焊接工艺参数及焊枪角度位置，调整中尽量避免改动事前确定的电流、电压，通过焊接速度和对准位置来进行调整；9）层间引弧处要错开50mm，引弧处要用磨光机修处缓坡，以利相邻上游操作人员收弧部位的质量，收弧部位应超过相邻下游人员引弧处30mm50mm；10）横缝焊接时，保证打底焊的质量最关键，焊接时调整好焊枪角度，焊丝对准坡口的位置，保持每层焊道良好的焊道成型，打底焊后应彻底清除焊渣，对不规则的部位要进行修整；11）后续焊道的焊道数要一致，要修整焊道接头部位，焊道表面的外观缺陷要用手工焊进行修补。焊接层次不得随意变动，以保证良好的焊缝内在质量和一致的外观成型；12）若有焊接缺陷，应用磨光机或碳弧气刨等方法清除缺陷，并用手工焊进行补焊，高强钢焊前预热。修补长度Q235不小于50mm，高强钢不小于100mm。层间若发现焊接缺陷，也应采取与此相同的方法；13）里侧第一层焊接之前应彻底清除外侧定位焊时产生的焊渣，定位焊焊道要用磨光机打磨去除，使之形成与正常相同的坡口；14）对局部未焊透部位，要用碳弧气刨处理，打磨干净后进行补焊，补焊方法同12；对于局部烧穿部位，用磨光机处理后进行补焊，补焊方法同12；15）焊后应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅等清理干净；16）焊缝的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；17）焊缝的咬边深度不得大于0.4mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两边咬边的总长度不得大于该焊缝长度的10%；18）焊缝表面低于母材表面的凹陷深度不得大于0.5mm，凹陷的连续长度不得大于100mm，凹陷的总长度不得大于该焊缝总长度的10%；19）罐壁内侧焊缝的余高不得大于1mm，外侧焊缝的余高，板厚25mm时为3.0mm；12mm25mm时为2.5mm；12mm时为1.5mm；20）底层罐壁与第二层罐壁之间的环焊缝应进行100%射线检测。4.7 壁板立缝的焊接4.7.1 焊接程序组装定位焊坡口间隙检查修整手工焊托底气电立焊RT检查4.7.2 坡口形式及要求 第12圈纵缝坡口4外侧10016t12内侧第39圈纵缝坡口16212-224内侧外侧 32.525t123164.7.3 焊接工艺参数见焊接工艺指导书。4.7.4 焊接方法a）立缝组对从外侧进行，组对间隙为5mm，组对好后焊上E型板；b）立缝错边量要求不大于1/10的板厚且不大于1.5mm；c）所有立缝均采用手工电弧焊和气电立焊相结合的焊接方法；d）第一节壁板纵缝下部约300mm采用手工焊接，其余各节壁板纵缝下部约50mm采用手工焊；e）焊前彻底清除焊缝坡口表面及坡口两侧20mm范围内的油、锈、泥等污物；f）第一圈纵缝焊接时，起弧时，在起弧处50mm高度和焊缝中心线两侧各100mm范围内，采用液化气预热，其预热温度为100以上。一侧焊完后用砂轮机打磨干净，必须将缺陷全部清除干净，个别熔透不好的部位，采用气刨清根后补焊，其余各圈立缝均要求去湿；g）立缝焊接过程中因正常或非正常原因停止而重新起弧，会在接头处产生缺陷，此接头要用炭弧气刨将缺陷清除干净，然后用手弧焊焊接填满；h）焊接中应保证焊道始端和终端的质量。始端应采用后退引弧法，每条立缝起弧处宜从环缝坡口起弧，焊后将环缝内的焊肉割掉。焊前先在壁板顶上点焊两块熄弧板。熄弧板要求焊牢，焊后用氧乙炔焰切割掉并打磨平整，焊条的使用同托底焊时手弧焊焊条的使用方法。终端应将弧坑填满；i）安装铜垫板时应注意：1）对准缝将玻璃带粘在坡口面上，注意要使玻璃带处在坡口面的中心，禁止使用被水淋湿的玻璃带；2）从底部起顺序将铜垫板固定到焊缝上，注意使铜垫板上的进出水口朝向分水管；3）连接水管时，注意不要有水泄漏；4）若不小心坡口内进水时，用氧乙炔焰使其充分干燥或更换玻璃带；5）对于第一圈立缝，若铜垫板在内侧过于伸出时，会使铜垫板焊损以及根部熔合不良，应采用两层玻璃带等办法；6）铜垫板之间的连接处要求紧密结合，且不得对偏。j）第一、二圈立缝焊接分两次成型，先焊内侧，后焊外侧，内侧焊接前先用磨光机将焊渣清理干净；k）两台焊机对称分布，朝同一方向自下而上进行焊接；l）双面焊的对接接头在背面焊接前用磨光机打磨，对于SPV490还应作MT检测；m）对板厚大于25mm的钢板，当采用碳弧气刨清根时，应进行预热，预热温度为100150；n）多层焊的层间接头应错开50mm。4.7.5 质量要求及注意事项a）焊后应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅等清理干净；b）焊缝表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；c）焊缝的咬边深度不得大于0.4mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝总长度的10%；d）第一节及第二节壁板立缝的咬边均应打磨圆滑；e）焊缝不得有低于母材表面的缺陷，内侧焊缝余高不得大于1mm，外侧焊缝余高为板厚25mm时为3.0mm；12mm25mm时为2.5mm；12mm时为1.5mm；f）焊缝宽度应按坡口宽度两侧各增加1mm2mm确定；g）SPV490Q钢板之间及SPV490Q与Q235A之间的焊缝在焊接完成后应至少24小时才能进行无损检测；h）第一节及第二节壁板立缝应全部进行射线探伤；i）丁字缝应全部进行射线探伤；j）焊接返修：1）内部的超标缺陷在焊接修补前，应探测缺陷的埋置深度，确定缺陷的清除面，当清除深度达到板厚的2/3仍不能清尽缺陷时，应将这一面填充好，从另一面继续处理；2）当采用碳弧气刨时，缺陷清除后应修磨刨槽，并应进行渗透或磁粉检测；3）焊接返修工艺与托底焊工艺相同，其修补长度对于碳钢板不应小于50mm，对于SPV490Q不应小于100mm；4）返修后的焊缝，应按原规定的方法进行检测，并应达到合格标准；5）对于SPV490Q板材，缺陷清除后应进行渗透检测，确认无缺陷后方可进行补焊，补焊后应打磨平滑，并应进行渗透或磁粉检测。焊接修补深度超过3mm时，应对修补部位进行射线探伤；6）同一部位的返修次数不宜超过二次，当超过二次时，应及时通过原设计单位和用户，三方共同研究解决。4.8 浮顶焊接工艺4.8.1 浮顶焊接程序底板焊接边缘板焊接真空试漏煤油试漏隔板、支架焊接煤油试漏顶板焊接气密试验4.8.2 坡口型式4.8.3 焊接工艺参数焊接采用焊条电弧焊的方法：焊条J422 4.0、电流120A160A、电压22V26V、焊速8.0cm/min18.0cm/min、线能量14 KJ/cm20KJ/cm。4.8.4 质量要求a）焊后应将焊道上熔渣及两侧的飞溅等清理干净；b）焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；c）应进行真空试漏试验，试验负压值不得低于53kPa。4.8.5 注意事项及质量保证措施a）浮顶外边缘板径向隔板的焊接，先焊立焊缝，后焊角焊缝；b）浮顶顶板的焊接顺序，应尽量减少焊工进入浮舱内的焊接作业；c）浮顶底板及浮顶顶板宜先与支撑架点焊后再进行自身搭接焊缝的焊接。5 焊接施工管理此次油罐的焊接自动焊实行机长负责制、人机相对固定的原则。当多人多台焊机焊接同一条焊缝时，起弧处由完成收弧的焊