储罐焊接技术方案.docx
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储罐焊接技术方案.docx
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储罐焊接技术方案
一、工程概况
中国石油长庆石化原油储罐扩建工程储运系统新建3具50000m3单浮盘原油储罐,油罐内径60m,罐壁高19.48m,共8层壁板,第1~6圈材质为16MnR,第7~8圈材质为Q235-B,厚度分别为:
32,28,24,20,16,12,12,10;(选用规格为2.45×10.5m的钢板,每圈18张钢板)。
包边角钢采用100×10,材质为Q235-A。
罐底:
排版型式采用弓型边缘板,罐底板的接头全部采用带垫板的对接组合型式。
罐底锥面坡度不小于8.3,边缘板材质为SPV490Q,厚度为18mm;中副板材质为Q235-A,厚度为12mm。
1,焊接管理
(1)焊接工艺评定
储罐施工前,需按照JB4708--2000《钢制压力容器焊接工艺评定》和GBJ128-90的规定进行焊接工艺评定,对接焊缝的试件,除作拉力和横弯试验外,还需作冲击韧性试验。
焊接试板及试板性能试验示例如下:
(2)焊工的培训管理
参加储罐主体焊接的焊工必须具有同种位置的焊工合格证。
在施工中若焊工的焊接一次合格率低于85%时,或不遵守工艺纪律时,应重新按GBJ128-90的要求进行培训和考试,考试合格后方能重新参与主体焊接。
若再有上述现象发生,则取消该焊工的施焊资格。
(3)焊接材料管理
焊接材料应有质量合格证明。
焊接材料应设专人负责保管,并按规定进行烘干和使用。
焊接材料应按部位领用,焊材管理人员应作好记录。
焊接材料应保管在避风露,通风好,不潮湿的仓库内,湿度不大于60%。
(4)焊接环境管理
在下列任何一种情况下如不采取有效措施不能进行焊接:
雪天或雨天。
手工焊时,风速超过8m/s;气电气焊时,风速超过2.2m/s。
大气相对湿度超过90%。
焊接环境气温:
普通碳素钢低于-20℃时;低合金钢低于0℃时。
5.2焊接施工
(1)罐底焊接
由于自动焊焊接电流较大,自动焊直接焊接容易产生焊穿等影响质量的缺陷,因此罐底采用手工焊打底、自动焊填充。
自动焊机采用SW-24型埋弧自动焊机,中幅板焊丝选用Y-C,填充碎焊丝为YK-C,焊剂采用YF-15,收缩缝焊丝选用Y-E,焊剂选用NF-11H。
为了控制焊接变形,罐底焊接采用自由收缩法,选用合理的焊接顺序和焊接工艺。
罐底垫板焊接时在走廊板和边缘板处预留收缩缝。
弓形边缘板由多名焊工对称分布采用手工电弧焊同时施焊,焊接前应设置龙门板加固。
焊接时先焊外侧600mm范围,焊接时每层错开50-70mm,余下的焊缝在大角缝焊接后、收缩缝焊接前进行焊接。
中幅板焊接采用隔缝施焊法,先焊中幅长板,后焊边缘小板,先焊短焊缝,后焊长焊缝,初层焊道采用手工电弧焊分段退步焊接。
手工打底时,采用分段退焊法,隔400mm焊400mm,厚度5mm。
埋弧自动焊前,要清除坡口内所有焊接缺陷及其它杂物,然后填充专用碎焊丝(YK-C),其厚度与坡口相平,最后采用埋弧自动焊机一次焊接成型。
焊接时应注意焊丝的对准位置,随时调整,不能焊偏,否则易产生夹渣等缺陷。
收缩缝在罐底与罐壁连接的大角缝焊接完后施焊,采用数名焊工均匀分布同时施焊,初层焊接必须采用分段退焊。
大角缝应先焊内侧初层,再焊外侧焊缝,最后将内侧焊缝焊完。
弓形边缘板及大角缝全部焊缝预热至100~150℃。
(2)浮顶焊接
★焊接工艺确定
浮顶的焊接工艺应该是最大限度地减小焊后的波浪变形。
由于浮顶板薄,焊缝密度大、交叉多,采用自由收缩法工艺,无法控制浮顶焊后波浪变形,焊后变形量非常大,局部凹凸可达300mm。
本次施工采用“拘束收缩法”工艺,该工艺主要是将自由收缩变为拘束收缩,大大减小了焊后波浪变形。
即浮顶底板铺设完成后找平,点焊成一个整体,在环板、隔板、桁架等全部安装固定完成后,浮顶底板被分割成一个个钢性的区域,再进行焊接,焊接收缩、焊后的波浪变形限制在固定的区域,整个浮顶的成型能得到很好的保证。
★焊接方法
采用CO2气体保护焊和手工焊相结合的焊接方法。
焊丝选用H08A,焊条选用E4303。
★焊接顺序
待浮顶底板全部铺设完毕,找平不平处、将底板点焊成一个整体,先进行底板背面的间断焊,然后进行环板、隔板、桁架部位的焊接,待环板、隔板、桁架安装完成后,将底板分成5--7个同心圆,按照由里往外的顺序逐个同心圆焊接(焊接时保证每个同心圆焊接时外侧的同心圆已经形成),焊接时焊工均匀分布,采用隔缝焊接,焊接速度保持一致。
底板及桁架焊接完成后,铺设浮顶顶板,按照排版图由里往外铺设,边铺设边找平,并完成和桁架、环板、隔板的焊接。
整个浮顶组对完成后,焊接顶板正面,按照环板位置将顶板分成5--7个同心圆,由里向外逐个同心圆焊接,焊接时焊工均匀分布,采用隔缝焊接,焊接速度保持一致。
(3)壁板纵缝焊接
★壁板纵缝焊接方式
壁板纵缝焊接方式采用CO2气体保护自动焊焊接(壁板厚度大于或等于12mm),厚度小于12mm的壁板采用手工电弧焊。
★焊接材料的选用
自动焊焊丝SPV490Q钢板选用EG-60,16MnR钢板选用EG-1,Q235-A钢板选用EG-1。
CO2气体水份含量不超过0.025%(质量)。
使用前经预热和干燥。
手工电弧焊焊条选用:
SPV490Q钢板用L-60,16MnR钢板用E5016,Q235-A钢板E4303。
★壁板双面坡口自动焊时,先焊外侧后焊内侧。
单面坡口单面焊接双面成型。
第1节板下端约200mm用手工电弧焊焊接。
其他采用自动焊焊接的壁板下端约50mm用手工电弧焊焊接。
焊接时,纵缝上端设收弧板。
★焊接预热要求
SPV490Q钢板焊接时需均匀预热,采用氧—乙炔焰加热至规定预热温度,用测温笔测量。
预热要均匀,预热温度t=100℃~125℃,加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚,且不小于100mm,焊接层间温度不低于预热温度。
16MnR钢板焊接预热要求:
预热温度t=75℃~100℃,加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚,且不小于100mm,焊接层间温度不低于预热温度。
★自动焊操作要点
焊枪组对要求:
焊枪与壁板成5~30°角。
板越厚角度应越大。
焊丝伸长为45mm左右,焊嘴距离铜滑块10~15mm。
冷却垫板位置不能偏斜,要正对焊缝,相邻垫板之间接触严密不留间隙。
焊枪的振幅在5~12mm之间,振动频率为80~100次/分,一般情况下,振幅大、频率应越快。
振幅小时,振动频率可稍慢。
焊接过程中操作者焊完一段焊缝后,要观察表面成型情况是否良好,配合焊工在焊完一段长度后将垫板拆掉看背面成型、熔透是否良好并及时通知操作者以便调整焊枪位置、焊接工艺参数,以获得良好的焊道。
配合焊工在焊接过程中,要时刻注意垫板是否漏水,一旦出现漏水情况应立即通知操作者停止焊接,待修复垫板后再焊接。
收弧一定要在弧板上,收弧板上的焊接长度应大于20mm,防止端部缺陷留在主焊缝上。
横缝焊接示例如下:
(4)壁板横缝焊接
★壁板横缝焊接方式
横缝焊接采用埋弧自动焊焊接工艺。
★壁板横缝焊材的选用
SPV490Q钢板之间及SPV490Q和16MnR钢板之间焊丝选用Y-E,焊剂选用NF-11H,Q235-B钢板之间焊丝选用H-08A,焊剂选用HJ431(细颗粒),16MnR钢板之间及16MnR和Q235-A钢板之间选用H10MnSi,焊剂选用HJ434(细颗粒)。
★壁板横缝焊接顺序
埋弧自动焊均为双面焊,先焊内侧焊道,后焊外侧焊道,采用多层多道焊。
手工电弧焊时,用行走小车配合,在内侧焊接,外侧待清根后焊接。
★壁板横缝清根
为了减少受热变形和焊接变形,横焊清根均用角向磨光机进行,以便保持坡口形状,利于自动焊接。
★壁板横缝焊接焊层要求
焊接时,4台焊机均匀布置。
沿同一方向同时施焊,初层焊时,背面有配合焊工移动垫板,焊完一层后,对缺陷处进行修补,经确认无缺陷后,再进行下一层焊接。
★层间接头部位要求
层间接头部位应错开50mm以上。
★焊前预热方式
焊前预热由配合人员在焊接的另一侧用氧—乙炔焰烤把加热。
加热部位在焊枪前方200~300mm处。
根据板厚度不同确定烤把数量,保证预热温度。
预热要均匀,预热温度t=100℃~125℃,加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚,且不小于100mm,焊接层间温度不应低于预热温度。
★自动焊操作要点
●焊枪组对要求:
承托轮距坡口约为15mm,焊枪角度与水平方向成35°角,焊丝伸长25mm左右,焊丝对准位置为距板厚中心4~8mm。
●横缝埋弧自动焊初层焊道成型好坏是决定焊道质量的关键。
初层焊道一般有如下三种情况:
图1所示焊道:
熔深过大,成型不良,易产生高温裂纹、夹渣等缺陷。
图2所示焊道:
熔透良好,成型美观,脱渣容易是理想焊道。
图3所示焊道:
焊丝位置靠外,焊角过大,熔深不足,易产生夹渣等缺陷。
因此,在初层焊接时,一定要调整好焊枪的角度,位置及焊接速度,以便形成图2所示的良好焊道为下一层焊接创造有利条件。
●焊接过程中,操作者要时刻注意观察焊道成型情况,及时调整焊接规范、焊枪角度、位置使焊接处于最佳状态,获得优良焊缝。
壁板自动焊接示例如下:
6.油罐焊接主要工序施工要领书
6.1焊接材料选用
100000m3罐焊接材料选用
序号
焊接位置
材质
焊接方法
焊丝牌号
焊丝规格
焊剂
焊条或焊丝每台用量(kg)
1
罐底边缘板
SPV490Q
手工电弧焊
L-60
φ3.2、φ4.0
—
500
2
罐底中幅板
Q235-B
手工电弧焊
E4303
φ5.0、φ4.0
—
1500
埋弧填充焊
Y-C、YK-C(碎焊丝)
φ4.8、φ1.0(碎焊丝)
YF-15
2000+1000
或HO8A、HO8A(碎焊丝)
φ4.8、φ1.0(碎焊丝)
HJ431
3
中幅板+边缘板
Q235-B+SPV490Q
埋弧自动焊
Y-E
φ4.8
NF-11H
1000
4
大角缝
SPV490Q+SPV490Q
内侧埋弧自动焊
Y-CM
φ2.4
NF-820
500
外侧手工电弧焊
L-60
φ5.0、φ4.0
—
500
5
壁板立缝
SPV490Q+SPV490Q
CO2气体保护焊
EG-60
φ1.6
—
1000
16MnR+16MnR
CO2气体保护焊
EG-16
φ1.6
—
200
Q235-B+Q235-B
CO2气体保护焊
EG-1
φ1.60
—
400
6
壁板横缝
SPV490Q+SPV490Q
埋弧自动焊
Y-E
φ3.2
NF-11H
2000
SPV490Q+16MnR
埋弧自动焊
Y-E
φ3.2
NF-11H
16MnR+Q235-B
埋弧自动焊
H10MnSiA
φ3.2
HJ431
300
Q235-B+Q235-B
埋弧自动焊
H08A
φ3.2
HJ431
300
7
浮顶
Q235-A
手工电弧焊
E4303
φ4.0
—
2500
8
加强圈、抗风圈等附件
Q235-A
手工电弧焊
E4303
φ3.2、φ4.0
—
2500
6.2焊接材料管理
序号
施工内容
操作要领
注意事项及检查内容
1
焊材入库
焊材管理人员从供应部门领取焊接材料时应认真检查,焊接材料(焊条、焊丝及焊剂)应具有质量合格证,焊条质量合格证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。
应确认焊材的牌号、规格、入库量、有无损伤等,并做相应记录。
焊材的牌号、规
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- 焊接 技术 方案