储罐施工及焊接工艺技术方案

储罐施工及焊接工艺技术方案一、工程概况与编制依据（一）工程概况本工程为[具体工程名称]储罐区建设项目，位于[工程地点]。主要建设内容包括[数量]台[类型，如立式圆筒形钢制焊接储罐]，单罐容积[容积]，储罐材质主要为[材质牌号，如Q345R、Q235B等]，设计压力为[压力等级]，设计温度为[温度范围]。储罐直径[直径]，高度[高度]，采用[储罐结构形式，如固定顶、内浮顶、外浮顶]。本方案旨在规范储罐施工全过程，特别是焊接工艺的控制，确保工程质量符合设计及规范要求。（二）编制依据1.[设计单位名称]提供的储罐施工图纸及相关技术文件。2.《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》（GB____）3.《钢制焊接常压容器》（NB/T____.____）4.《承压设备焊接工艺评定》（NB/T____）5.《钢制压力容器焊接规范》（NB/T____）6.《无损检测焊缝磁粉检测》（NB/T____.____）7.《无损检测焊缝渗透检测》（NB/T____.____）8.《无损检测焊缝超声检测》（NB/T____.____）9.《无损检测射线检测》（NB/T____.____）10.国家及地方其他相关法律法规、标准规范及施工单位质量管理体系文件。二、施工准备（一）技术准备1.图纸会审与设计交底：组织技术人员熟悉图纸，参加由建设单位组织的图纸会审和设计交底，明确设计意图、技术要求和关键工序，形成书面记录。2.施工方案编制与审批：根据图纸及规范要求，编制详细的施工组织设计和各专项施工方案（如焊接工艺方案、吊装方案、试压方案等），并按程序报批。3.技术交底：施工前，项目技术负责人向施工班组进行详细的技术交底，内容包括施工工艺、质量标准、安全措施、验收要求等，确保每个操作人员明确岗位职责和操作要点。4.焊接工艺评定（PQR）：根据储罐材质、厚度、焊接方法等，提前完成必要的焊接工艺评定，确保拟定的焊接工艺参数的正确性和可行性。（二）现场准备1.场地平整与布置：清理施工场地，平整场地，做好排水设施。划分材料堆放区、加工区、成品区、办公区等，确保场地布局合理，交通便利。2.临时设施搭设：搭建临时办公室、宿舍、材料仓库（特别是焊接材料库需具备防潮、保温、烘干设施）、工具房等。3.水、电、气接入：确保施工用水、用电、用气（氧气、乙炔、氩气等）供应到位，并符合安全规范要求。设置专用配电箱，做好防雨、防触电保护。（三）资源准备1.人力资源：组建项目经理部，配备经验丰富的项目管理人员、技术人员、质量检查员、安全员。根据施工进度计划，组织合格的施工班组，特别是焊工必须持证上岗，且在有效期内，并经过本项目焊接工艺的培训和考核合格。2.机械设备：配备满足施工需求的各类机械设备，如吊装设备（吊车、卷扬机）、焊接设备（手工电弧焊机、埋弧焊机、气体保护焊机等）、切割设备（等离子切割机、氧乙炔割炬）、检测设备（水准仪、经纬仪、超声波探伤仪、射线探伤机、磁粉探伤仪等）、打磨工具、空压机等。所有设备进场前需进行检查、调试和保养，确保性能完好。3.材料准备：*主材：储罐用钢板、型钢等主材，必须具有出厂合格证、材质证明书，并按规定进行进场验收，核对其规格、型号、材质、外观质量，必要时进行抽样复验，合格后方可使用。*焊接材料：焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，其牌号、规格应符合设计和工艺要求，并有出厂合格证和质量证明书。焊接材料的储存、烘干、发放、回收应严格按照规范执行。*辅材：砂轮片、钢丝刷、破布、油漆、稀释剂等辅助材料，确保质量合格。三、主要施工工艺（一）储罐本体施工储罐施工方法主要有正装法、倒装法（包括液压提升倒装、电动葫芦提升倒装等），本方案以[正装法/倒装法]为例进行阐述。1.基础验收：储罐安装前，应对储罐基础进行严格验收，检查其混凝土强度、平整度、标高、坡度、环梁尺寸等是否符合设计要求。基础表面应平整、坚实，无裂纹、蜂窝、麻面等缺陷。2.底板铺设与焊接：*铺设：在基础上划出底板铺设的基准线。底板铺设一般从中心向四周辐射进行，采用搭接或对接接头（根据设计要求）。注意预留焊接收缩量。底板边缘板与中幅板之间的连接形式应符合设计规定。*焊接：底板焊接是控制储罐变形的关键工序之一。应严格按照焊接工艺规定的焊接顺序进行，通常采用“由中心向外分段退焊”、“跳焊”、“对称焊”等方法，以减少焊接变形。先焊短焊缝，后焊长焊缝；先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝。边缘板的焊接应特别注意，必要时采用刚性固定措施。3.壁板安装与焊接：*正装法：*先安装罐底，然后在罐底上组装第一节壁板（底圈壁板），调整其垂直度、椭圆度和周长，合格后进行焊接。*利用吊装设备将第二节壁板吊装到位，与第一节壁板组对，调整错边量、角变形，然后焊接纵缝和环缝。*依次向上安装各圈壁板，直至罐壁全部安装完毕。*倒装法（以液压提升为例）：*先安装罐顶（或临时顶盖），然后在罐顶下方安装最上一圈壁板（顶圈壁板），并与罐顶（或临时顶盖）连接。*在罐内侧设置液压提升装置，将已组装好的顶圈壁板及罐顶提升至设计高度。*安装下一圈壁板，与上一圈壁板组对、焊接环缝，然后焊接本圈壁板的纵缝。*重复提升、组对、焊接过程，直至最后一圈壁板与罐底板连接。*壁板组对：壁板吊装到位后，利用临时支撑（如龙门卡、调节丝杠）进行调整，确保壁板的垂直度、椭圆度、上下口水平度、对口错边量等符合规范要求。相邻壁板的纵向焊缝应互相错开一定距离。*壁板焊接：壁板焊接一般先焊纵缝，后焊环缝。纵缝焊接时，可采用多名焊工对称分布、同向分段退步焊或跳焊。环缝焊接时，同样应注意焊接顺序和方向，控制焊接变形。对于大型储罐，埋弧焊是环缝焊接的高效方法。焊接过程中应注意防风、防雨、防潮措施。4.顶板安装与焊接：罐顶有拱顶、浮顶（内浮顶、外浮顶）等形式。*拱顶：一般在地面预制拱顶骨架（桁架或肋板），然后整体吊装或分片吊装组对成型，最后铺设顶板。顶板焊接应从中心向四周辐射焊接，采用间断焊或跳焊，以防止变形。*浮顶：浮顶的安装较为复杂，涉及浮舱、隔舱、顶板、边缘板、导向装置、密封装置等。应按照设计图纸和专项方案进行施工，确保浮顶的浮力、密封性和运行灵活性。5.附件安装：包括梯子平台、人孔、透光孔、量油孔、进出油管、排污管、液位计、安全阀接口、通气孔等附件的安装。附件安装应在储罐主体结构安装焊接完成并经检验合格后进行，安装位置、尺寸应符合设计要求，焊接牢固，密封可靠。四、焊接工艺技术（一）焊接方法选择根据储罐的材质、壁厚、焊接位置以及施工条件，本工程拟采用以下焊接方法：1.手工电弧焊（SMAW）：适用于各种位置的焊接，特别是打底焊、盖面焊以及一些难以实现机械化焊接的部位（如接管与罐体连接的角焊缝、小直径接管等）。常用焊条类型根据母材选择。2.埋弧焊（SAW）：适用于水平位置或倾斜度不大的平焊位置的长直焊缝和大直径环焊缝，如储罐底板的中幅板拼接缝、壁板的环缝和部分纵缝。具有焊接效率高、焊缝质量稳定、成形美观等优点。3.气体保护焊（GMAW/FCAW）：如熔化极气体保护焊（MIG/MAG）或药芯焊丝气体保护焊，可用于部分壁板纵缝、环缝的焊接，特别是对焊接质量要求较高或打底焊时，可采用氩弧焊（GTAW）打底，以保证根部焊透和成形良好。（二）焊接材料管理1.储存：焊接材料应存放在干燥、通风良好、温度不低于5℃，相对湿度不高于60%的专用仓库内。不同牌号、规格、批次的焊接材料应分开存放，并做好标识。2.烘干与保温：*焊条、焊剂使用前必须按产品说明书或焊接工艺文件的规定进行烘干。酸性焊条一般烘干温度为____℃，保温1-2小时；碱性低氢型焊条一般烘干温度为____℃，保温1-2小时。*烘干后的焊条应存入____℃的保温筒内，随用随取。从保温筒内取出的焊条，在大气中放置时间不宜超过4小时（酸性焊条）或2小时（碱性焊条），超过后应重新烘干，重复烘干次数不宜超过2次。3.发放与回收：建立严格的焊接材料发放、回收制度，焊工凭领料单领取，并在使用后将剩余焊条头和未用完的焊条交回，防止浪费和错用。（三）焊接工艺参数主要焊接工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝（条）直径、保护气体流量（气体保护焊时）、坡口形式与尺寸、预热温度、层间温度、后热温度及保温时间等。这些参数应根据焊接工艺评定报告（PQR）转化为焊接作业指导书（WPS），并在焊接过程中严格执行。焊工不得随意更改工艺参数。（四）坡口加工与清理1.储罐壁板、底板等的坡口加工，宜采用机械加工（如刨边机、坡口机）方法，也可采用等离子切割或氧乙炔火焰切割，但切割后必须用角磨机打磨去除坡口表面的氧化皮、熔渣、飞溅物及其他杂质，直至露出金属光泽。坡口的角度、钝边、间隙应符合设计和工艺要求。2.焊接前，应将坡口两侧各50mm范围内的油污、铁锈、水分、漆污等清理干净。（五）定位焊（点固焊）1.定位焊的焊工应与正式焊接的焊工同等资格。2.定位焊所使用的焊接材料应与正式焊接相同。3.定位焊的焊接工艺参数应与正式焊接工艺参数相近。4.定位焊焊缝的长度、厚度应符合规范要求，且应焊透，无气孔、裂纹等缺陷。定位焊焊缝两端应打磨成缓坡状，以便于正式焊接时接弧。5.在罐壁、底板等重要部位的定位焊，必要时可采用与母材同材质的引弧板和熄弧板。（六）焊接操作要点1.引弧与熄弧：引弧应在坡口内进行，严禁在非焊接部位引弧。熄弧时应将弧坑填满，防止产生弧坑裂纹。2.运条：根据焊接位置、焊接方法和焊条类型，选择合适的运条手法（如直线运条、锯齿形运条、月牙形运条等），确保焊缝成形良好，熔深足够。3.多层多道焊：对于较厚的钢板，应采用多层多道焊。每层焊完后，应彻底清理焊道表面的熔渣和飞溅物，经检查合格后再进行下一层焊接。各层焊道的接头应互相错开。4.预热与后热：对于厚度较大、刚性较强或具有延迟裂纹倾向的钢材（如低合金钢），焊接前应进行预热，焊接过程中保持层间温度，焊接后根据需要进行后热消氢处理，以防止焊接裂纹的产生。预热温度、后热温度及保温时间应符合焊接工艺文件规定。5.防风、防雨、防潮：当焊接环境出现风速过大（手工电弧焊>8m/s，气体保护焊>2m/s）、下雨、下雪、相对湿度大于90%等情况时，应采取有效的防护措施，否则不得进行焊接作业。6.焊接变形控制：除合理选择焊接顺序和焊接工艺参数外，还可采用刚性固定法、反变形法、散热法等措施控制焊接变形。（七）焊后处理1.清渣与打磨：焊接完成后，应及时清理焊缝表面的熔渣、飞溅物，并对焊缝及热影响区进行打磨，使其表面光滑，便于外观检查和无损检测。2.焊缝返修：对经检验不合格的焊缝，应编制返修方案，由合格焊工按照方案进行返修。返修次数不宜超过规定次数，返修后应重新进行检验。3.消除应力处理：根据设计要求或焊接工艺评定结果，对某些储罐或特定焊接部位可能需要进行整体或局部的消除应力热处理。五、质量控制与检验（一）过程质量控制1.原材料控制：严格执行材料进场验收制度，不合格材料严禁使用。2.工序控制：实行“三检制”（自检、互检、专检），上道工序不合格不得进入下道工序。加强对关键工序（如焊接、组对）的旁站监督。3.焊接过程控制：焊工必须严格遵守焊接工艺纪律，质检员对焊接参数、焊接顺序、焊材使用等进行抽查。4.计量器具控制：所有计量器具（如压力表、温度计、探伤仪等）必须在检定有效期内，确保量值准确。（二）主要检验项目与方法1.外观检查：所有焊缝均应进行外观检查。检查焊缝的成形、余高、宽度、咬边、未焊透、气孔、裂纹、夹渣等缺陷。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等有害缺陷。咬边深度不得大于0.5mm，连续咬边长度不得大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝长度的10%。2.几何尺寸检查：*罐壁：检查罐壁的垂直度（每米高度不大于3mm，总高度不大于[具体数值，如50mm]）、椭圆度（任意直径与平均直径之差不大于平均直径的1%，且不大于[具体数值，如50mm]）、罐壁高度偏差、对口错边量（纵缝不大于0.1δ且不大于[具体数值，如1.5mm]；环缝不大于0.2δ且不大于[具体数值，如3mm]，δ为壁厚）。*罐底：检查罐底的平整度。*罐顶：检查拱顶的起拱度。3.无损检测：*射线检测（RT）：用于检测焊缝内部缺陷。储罐底板的丁字缝、边缘板的对接焊缝，罐壁的纵缝、环缝（特别是底层壁板与底板的角焊缝）等，应按设计文件和规范要求的比例进行射线检测。*超声波检测（UT）：可用于检测焊缝内部缺陷，也可用于检测板材的分层缺陷。对于厚度较大的板材或焊缝，超声