储罐焊接方案.doc
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1、 珠海恒基达鑫国际仓储有限公司 储 罐 焊 接 施 工 方 案 编制: 刘体义 审核: 杨建满 批准: 刘 冰 中国化学工程第十一建设公司 2003年 7 月 审 批 表 建设单位审批意见: 签章: 年 月 日 监理单位审批意见: 签章: 年 月 日 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 1 页 共 21 页 1 编制说明和依据 1.1 编制说明 由我公司承建的珠海恒基达鑫二期工程罐制作安装工程 共有 5 万 米 3储罐 2 台,该罐为 内浮顶型式,工作介质为成品油。 由于该储罐制安工作量大、施工工期短( 约 6个月),而储罐的 焊接质量是内在 质量 的关键 ,
2、也 是影响整个工程的质量和进度的 重点。 为确保本工程储罐制安的焊接质量和进度,特编制本焊 接方案。 本方案经审批通过后,即可用于指导本工程的 焊接工作,其所述内容与其它文件不符时,一律以本方案为准,各有 关人员要严格依照执行,以确保焊接质量和进度。 在工程实施过程中,将以焊接工艺卡的形式对 本方案进行进一步细化,并向工人进行技术交底,用于具体地指导具体 部位的焊接施工。 本方案在实施过程中若有不合适之处,也将 以焊接工艺卡的形式对之进行修改、补充完善,并下发指导施工。 1.2 编制依据 1)工程施工合同 2)设计施工图纸 3)施工组织设计 4)立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 GBJ12
3、8-90 5)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收 规范 GB50236-98 6)钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4708-2000 7)钢制压力容器焊接规程 JB/T4709-2000 8)锅炉压力容器焊工考试规则 劳人锅 19881号 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 2 页 共 21 页 9)焊接材料质量管理规程 JB/T3223-96 10)炼油、化工施工安全规程 SHJ505/HGJ233-87 11)评定合格的焊接工艺评定 2 工程概况 储罐名称:成品油储罐 台 数: 2 储罐直径: 50m 罐壁高度 : 23.5m 结构形式:内浮盘拱顶罐
4、罐体详细情况: 序号 名 称 材 质 厚 度 mm 板 幅 mm 备 注 1 罐壁第 1 带板 16MnR 34 1980 2 罐壁第 2 带板 16MnR 32 1980 3 罐壁第 3 带板 16MnR 28 1980 4 罐壁第 4 带板 16MnR 24 1980 5 罐壁第 5 带板 16MnR 22 1980 6 罐壁第 6 带板 16MnR 20 1980 7 罐壁第 7 带板 16MnR 16 1980 8 罐壁第 8 带板 16MnR 14 1980 9 罐壁第 9 带板 16MnR 12 1980 10 罐壁第 10 带板 Q235A 10 1980 11 罐壁第 11 带
5、板 Q235A 10 1980 12 罐壁第 12 带板 Q235A 10 1700 13 罐底边缘板 16MnR 14 / 14 罐底中幅板 Q235A 8 / 15 罐顶蒙皮板 Q235A 4.5 / 16 量油管 0Cr18Ni9 / / 罐壁设计焊接接头:对焊 罐底板中幅板间焊接接头形式:搭接 罐顶为铝合金网壳结构(甲供)和 =4.5mm 的蒙皮组合件。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 3 页 共 21 页 5)包边槽型钢、加强圈、梯子平台的材质均为 Q235A。 3 焊接工艺评定和焊工考核 施工前,应具有按照钢制压力容器焊接工艺评定和立式圆筒形钢
6、制焊接油罐施工及验收规范进行的评定合格的焊接工艺评定。 确保 公司现有的评定合格的焊接工艺评定能够履盖本工程所用到的材质、规格和接头形式。 否则应予以补做。 从事本工程的焊工,必须具有焊工合格证,才能上岗从事油罐相应部位的焊接。 应妥善保管好焊接工艺评定和焊工合格证,以供审查。 4 材料验收和管理 4.1 钢材验收 储罐所用钢材均要有质量合格证明书,到货后要按规定进行检查验收,验收合格后入库存放妥善保管并要作好记录和标识。 用于罐体的钢板质量合格证明书上要加盖制造厂或钢材承销商的原始章(红章),以保证对钢板质量的可追溯性。 罐体、罐壁所用钢板须按照 GBJ128-90 材料检验规定进行必要的外
7、观检查和超声波无损检验(对于厚度 为 24mm 以上 的钢板,应按照压力容器钢板超声波探伤 标准进行检查,级合格 ) 。 4.2 焊材验收和管理 用于储罐施焊的所有焊接材料均要具有加盖了焊材厂或焊材承销商原始章(红章)的质量合格证明书,以保证对焊材质量的可追溯性。 焊材入库前要进行入库前检查验收工作,焊材包装要符合标准要求,没有破损和受潮现象;焊材外观的识别标志要清晰牢固,与实物相符;焊珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 4 页 共 21 页 材外包装上的生产日期、生产厂家、名称型号(牌号)、规格和炉批号等要与质量合格证明书相符。 验收合格的焊材要作好记录和标
8、识,并存放在符合规定(温度 5、相对湿度 60)的焊材库内妥善保管。焊材的烘烤、发放、回收工作由焊材 焊材烘烤室 来执行。焊材应设专人进行保管、烘烤、发放、回收。 本工程所用到的焊材有 E5015( J507)、 E4315( J427)、 E4303( J422)和 E308-16( A102)、 E347-16( A132)、 E307-16( A302)几 种,在使用前要按以下要求进行烘干和使用。 焊条型号 (牌号) 烘干温度 恒温时间 h 允许使用时间 h 重复烘干次数 E4303( J422) 100150 0.51 8 3 E5015( J507) E4315( J427) 350
9、400 12 4 2 E308-16( A102) E347-16( A132) E307-16( A302) 150 1 4 2 注: 1)烘干后的 J507、 J427、 A102、 A132、 A137、 A302 焊条,要保存在100150的恒温箱中,随用随取。 2)在现场施焊时,要采用性能良好的焊条保温筒,上班时间从焊材烘烤室统一领取,下班后将焊条保温筒交回焊材烘烤室统一保管。 3)每天要根据当天的工作量合理安排焊条的烘烤数量,尽量作到烘烤多少就使用多少,避免重复烘烤。对已重复烘烤的焊条要与其它焊条区分开,并在当天优先发放使用。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十
10、一建设公司 第 5 页 共 21 页 5 焊接方 法、材料及焊接设备的选择 5.1 焊接方法 经对储罐的规格、数量、施工方法、进度和质量要求、现场施工环境及我公司的人员和机具情况综合考虑,决定储罐的焊接工作以手工电弧焊为主。本方案的所有规定都是以此来确定的。 5.2 焊接材料 按照施工图纸的要求,对储罐焊接所用焊条规定如下: 1)梯子、平台、栏杆、扶手等材质为 Q235A 的钢构架的焊接采用 E4303( J422)焊条,规格为 2.5mm、 3.2mm、 4.0mm。 2)对于罐体,当母材材质为 16MnR+16MnR 时,采用 E5015( J507)焊条;当母材材质为 16MnR+Q23
11、5A或 Q235A+Q235A时,采用 E4315( J427)焊条;当母材采制为 Q235A+18-8 不锈钢时,采用 E309-16( A302)。当母材采制为 18-8+18-8 不锈钢时,采用 E308-16( A102)或 E347-16( A132)。焊条规格均为 2.5mm、 3.2mm、 4.0mm。 5.3 焊接设备 根据储罐焊接工艺的要求,结合我公司现有的设备状况,决定投入本工程的焊机为硅整流焊机和逆变焊机,并需配备 2 台 焊材烘烤箱、 2 台 焊材恒温箱 以及若干 焊条保温筒、角向砂轮机( 150mm 以上)及 1 台 空压机(碳弧气刨 用)等辅助设备。 6 焊前准备
12、6.1 下料切割及坡口加工 储罐所用钢材的下料切割及坡口加工按以下规定执行: 1)罐体用钢板的切割采用半自动轨道式或磁力式火焰切割机; 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 6 页 共 21 页 2)所有钢板的坡口加工,均首先采用半自动轨道式或磁力式火焰切割机进行粗加工,然后用角向砂轮机打磨,清除坡口表面及其两面侧 30mm范围内的铁锈、油污、氧化皮及硬化层,将坡口表面打磨平整、光滑,不得有凹陷、夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。 3)罐顶板和罐底边缘板的圆弧边缘,均采用手工氧乙炔火焰割炬进行切割加工; 4)对于加强圈、抗风圈、角钢、扁钢等型材和加强 板、筋板等工件
13、的切割及坡口加工,均采用手工氧乙炔火焰割炬进行切割加工,坡口加工后要用用角向砂轮机打磨,清除坡口表面及其两面侧 30mm 范围内的铁锈、油污、氧化皮及硬化层,将坡口表面打磨平整、光滑,不得有凹陷、夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷; 5)对于梯子、平台、栏杆和扶手等钢构架的切割,均采用手工氧乙炔火焰割炬进行切割加工; 6)对于现场组对过程中的钢材切割,均采用手工氧乙炔火焰割炬进行切割加工; 7)对于 储罐的 =14mm 的 16MnR 弓形边缘板,在下料切割及坡口加工完毕后要在两侧 100mm 范围内 按压力 容器无损检测 JB4730-94标准进行 UT 检查、级合格,并对坡口表面进行 PT 检查
14、。 6.2 焊接接头坡口型式及组对尺寸 焊接接头的坡口型式和组对尺寸按照施工图纸和规范的要求进行选用、加工和组对。具体施焊时,将在每份焊接工艺卡中给出具体部位的坡口型式和组对尺寸。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 7 页 共 21 页 7 焊接施工 储罐焊接施工中,在保证焊缝的内在和外观质量符合标准要求的基础上,焊接质量主要取决于焊接变形的控制,因而要合理按排焊接施工顺序,严格焊接工艺纪律,采取防变形措施,将焊接接头的内外在质量和几何尺寸控制在标准允许范围之内。 7.1 一般要求 1)定位焊及工卡 具的焊接工艺与正式焊接相同,由合格焊工担任。引弧和熄弧都要
15、在坡口内或焊道上。每段定位焊的长度为 50mm100mm。 2)焊接前要检查并保证组装尺寸符合图纸要求,清除坡口表面及坡口两侧 20mm 范围内的泥砂铁锈、水分和油污,确保施焊部位充分干燥。 3)焊接中要保证焊道始端和终端的质量,始端要采用后退起弧法,必要时可采用引弧板和熄弧板。终端要将弧坑填满。 4)多层焊的层间接头必须错开 50mm 以上。 5)板厚 为 8mm 的 罐底 搭接焊缝,至少焊两遍,焊缝尺寸符合图纸要求。 6)双面焊的对接接头在背面焊接前要清根。当采用 碳弧气刨时,清根后要用角向砂轮机修整刨槽,磨除渗碳层。 7)在下雨时,对施焊部位要采取防雨措施;在刮风且风速超过 8m/s时要
16、采取防风措施;在大气相对湿度超过 90%时,要采取干燥措施;否则不得进行焊接。 8)具体部位的施焊要按照下发的焊接工艺卡的要求进行施焊。 7.2 罐底板焊接 底板要根据批准的排板图进行辅设,底板辅设后要打上卡具,临时固定。底板辅设要有足够的搭接量,接缝要贴合紧密,间隙最大不大于 1mm。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 8 页 共 21 页 罐底板焊接时存在的主要问题是如何防止和控制波浪变形和局部凸凹深度超差及如何控制纵向和横向焊接收缩量。防止罐底板 焊接变形总的原则是: 1)合理的装配和焊接顺序。底板焊接顺序原则上是先焊短缝,后焊长缝,由双数焊工对称均布
17、、从中间向外展开,分段退焊。中幅板焊接从中心向四周逐步扩大,先焊接成带板,再将各带板接成整体。焊接时,要控制底板收缩方向。 2)全体焊工在施焊时要协调一致,听从指挥,同一条焊缝的每一名焊工要使用相同的焊接工艺参数和方法,使他们所在的每一位置都受热均匀,应力分散 。 3)对中幅板长焊缝以及底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接都采用多对焊工均布,分段退焊、跳焊的焊接次序,确保整体受热均匀,减少局部受热过多而产生的变形 。 由于罐底在整个储罐的焊接中是最易产生变形且焊接变形比较集中的地方,因此控制罐底板变形,对提高整个储罐的焊接质量极其重要。鉴于此,下面再分别对罐底板各部位的焊接要求作一详细描述。 在现场具
18、体施焊时,还将以焊接工艺卡的形式对每一种规格储罐的罐底板焊接作出规定,并在焊接工艺卡中附上标注有焊接顺序的底板排版图及焊接工艺参数范围,以具体地指导罐底板的焊接工作。 7.2.1 罐底板焊接总体顺序 中幅板焊接边缘板外侧 300mm部位的对接焊底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接边缘板间剩余部位的对接焊中幅板间剩余部位的搭接焊中幅板 与边缘板间收缩缝的搭接焊。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 9 页 共 21 页 7.2.2 罐底中幅板的焊接 1)中幅板板焊接时先焊短焊缝,后焊长焊缝。先将中幅板拼焊成多条带板,待短缝全部焊完后,再点焊和焊接长焊缝,长焊缝点焊一条焊
19、接一条,依次焊成。 2)无论长、短缝,点焊顺序都是由该焊缝中心向两边点焊,每隔 300mm点焊 50mm,然后进行焊接。 3)无论长、短缝,焊接初层焊道时均采用由中心向两边,焊工对称均布,分段退焊或跳焊法,每段长度为 15002000mm。 4)底板搭接焊缝焊接时,要采用小规范进行,各焊工的焊接工艺参数要基本一致以减小焊接变形,且第一遍焊肉要尽量 薄一些。每道焊缝最少要焊两遍,层间接头要错开。焊条直径选用 3.2、 4 mm。 5)短焊缝拼焊成带板时,采用从中心向两侧逐一拼焊的方法。每条带板拼焊时,要将此带板长缝上的固定卡具全部松开,以保证自由收缩,避免带板拼焊时发生拱起现象,这样依次类推,直
20、至全部短缝焊完,将中幅板全部拼焊成带板。 6)中幅板的短焊缝焊接完毕后,可开始进行长焊缝的焊接施工。长焊缝的焊接同样采用由中心向外,焊工对称均布、分段退焊法进行,每段长度以 1.52m 为宜,且必要时可采用刚性固定的防变形措施。 7)无论长、短缝,同类相邻焊缝的焊接要 采用隔缝同向焊,即隔一条焊一条,每条焊缝的焊接方向要保持一致。 8)中幅板与边缘板连接的每道接缝处均要预留 500 mm 不焊。待最后中幅板与边缘板之间收缩缝焊接时一并焊接,这对防止变形、减轻组对困难非常有效。 珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 10 页 共 21 页 9)每段焊缝焊完后,随即
21、用铁锤沿着已焊焊缝轻轻地敲打一遍,以减少焊接应力和变形。 7.2.3 罐底边缘板对接焊缝的焊接 1)边缘板焊接时,首先施焊靠外缘 300mm 部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前,再完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。 2)弓形边缘板对接焊缝的初层焊,采用焊工 均匀分布,对称施焊方法。 3)收缩缝的第一层焊接,要采用分段退焊或跳焊法。 4)边缘板对接焊缝的焊接,焊接前可在边缘板下部的垫板下面再垫一块 5mm 厚的垫板作 2 3的反变形,焊后抽出反变形垫板。也可在组对点固焊后采用反变形龙门夹具固定后正式施焊。 5)边缘板间坡口只点焊垫板与单侧边缘板,而另一侧边
22、缘板不与垫板点焊,以保证焊接时边缘板自由收缩,减少焊接残余应力。 6)边缘板对接焊缝的焊接要由双数焊工沿园周对称均布,同时同向跳缝焊接,并先焊罐底层壁板处 400mm 至 500mm 的一段焊缝。焊接时采用多层多道焊 ,每层焊道接头要错开,各焊工的参数保持基本一致,且每个焊工的最后一道焊缝要同时焊接,以防应力集中和收口裂纹的产生。 7)每段焊缝焊完后,随即用手锤沿着已焊焊缝轻轻地敲打一遍(尤其是对于“ T”型接缝区域),以减少焊接应力和变形。 7.2.4 底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接 1)罐底与罐壁连接的角焊缝焊接,在边缘板外侧 300mm 部位焊缝焊完并检查合格,且底圈壁板纵焊缝焊完后施焊。
23、 2)为了防止罐底与罐壁连接的角焊缝焊接收缩引起组对合格的底圈壁珠海恒基达鑫二期工程储罐焊接施工方案 中国化学工程第十一建设公司 第 11 页 共 21 页 板倾斜,焊接时由数对焊工从罐内、外(罐内外焊工人数相同)沿同一方向进行等速、同规范和 分段焊接。 3)为防止边缘板的热输入集中引起角变形,内处焊工位置要错开500mm,不能从同一点开始焊接。 4)每个焊工在其焊接规范范围内,严格按多层多道施焊,初层焊道采用分段退焊或跳焊,焊条直径为 3.2mm,分段长度为 1500mm。在以后各层焊接时,可用焊条直径为 4.0mm 焊条进行连续焊接。 5)焊缝焊完后,尽快用手锤轻轻敲击焊缝,以减少焊接应力
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