罐体的焊接.docx
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罐体的焊接
罐体的焊接
罐体的焊接质量是确保装置安全投产和长期运行的关键环节,必须严格按图纸要求有关标准、规范及本措施进行焊接施工和管理。
(1)焊接过程中采用的焊接方法和焊接工艺,均须以相应合格的焊接工艺评定为依据。
(2)参加装置焊接施工的焊工均须持有相应的合格项目。
(3)厌氧罐组对时,坡口间隙、错边、棱角度等应符合相应规范要求。
(4)厌氧罐焊接时必须采用正确的焊接顺序和焊接工艺,严格控制线能量,有效地控制焊接变形。
(5)严把工序交接关,不合格工序绝不流入下道工序。
(1)焊接工艺管理
焊接过程中采用的焊接工艺,均必须以合格的焊接工艺评定为依据。
工程开工前,项目焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告和设计要求编写焊接工艺规程,所有的焊接工作须按批准的焊接工艺规程严格执行。
(2)焊工管理
A.参加施焊的焊工都要有相应项目的焊工合格证,严禁无证上岗。
施工图到达现场后,施工员及时进行审图,如发现焊工资格满足不了施焊要求,应立即书面通知劳资部门及时组织培训考试。
B.焊工岗前培训应根据工程实际情况,参照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行培训及考试。
C.焊接工程开工前,施工员将参加施焊的焊工姓名,连同所要施焊的材质、位置提交质检部门检查。
质检人员按焊工合格证内容认真检查,并向施工员签发焊工认证表。
D.施工过程中,焊工应认真作好原始焊接记录,并分类存档保管。
(3)焊材管理
现场设专用焊材库,库房设专职保管员负责焊材的入库登记、烘干、发放和回收,具体要求如下:
A.焊材库房
库房设置温、湿度计,确保库房温度为5~
35℃,湿度不超过60%,焊条保管员每天应分别于上午、中午、下午记录焊材库房的温度、湿度情况,湿度达不到要求应采取除湿措施。
B.所有入库焊材均须有经焊接责任工程师确认的质量证明书,入库的焊条。
焊条堆放要离墙30cm以上,以保证通风良好。
D.焊条的烘干
a.保管员应在接到焊条烘烤通知书后,对焊条进行烘干。
b.焊条烘烤应根据焊条的种类分别进行。
焊条烘干后应及时放入恒温箱中,并挂牌以示区别。
放入烘箱中的焊条,不得有药皮破损、锈蚀、油污、砂土等杂物。
c.焊条应认真作好焊条烘烤记录,应将焊条的种类、数量、批号、烘烤次数记录清楚。
d.焊条的烘烤规范按焊接工艺规程或制造厂要求进行,具体焊条烘烤参数如下:
(见下图)
序
号
焊材名称及牌号
烘干温度
℃
烘干时间
(h)
恒温温度
℃
允许使用
时间(h)
J427
100℃-150
0.5-1
100
8
e.焊条烘烤的升温与降温速度不应过急,升温速度一般不超过150℃/h。
降温不超过200℃/h。
E.焊材的发放
施工班组根据焊接任务提前向库房提交焊材领用回收单,保管员应根据焊材领用回收单进行烘烤和发放。
焊工应持焊条保温筒来领取焊条,每次领取焊条数量不超过3kg,随用随领,剩余退回。
领用的焊条必须在4小时内用完,超过4小时须重新烘干后方可使用,保管员对发放及回收的焊材应做好详细的记录。
重复烘烤两次以上的焊条不得用于受压元件的焊接。
(1).现场环境要求
A.离待焊处1米要求:
相对湿度:
<90%
风速:
焊条电弧焊时<8m/s,气体保护焊时<2m/s;
B.焊接环境温度:
碳素钢>-20℃
低合金钢>-10℃
不锈钢>-5℃
C.天气:
环境天气条件达不到以上要求时应采取相应的防护措施达到施焊条件后方可施焊。
如采取搭设防护棚,加热提高环境温度降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工。
(2)现场焊接施工采取工序报检制,坚持组对不合格的不准焊接,外观质量未经检查或检查不合格的不得进行油渗试验,确保焊接施工一次成功。
(3)现场加强质量巡检,严格按焊接工艺指导书施焊,遇以下情况严禁焊接:
A.焊工无证或位置不符;
B.焊材未经烘干;
C.母材、焊材的材质、牌号不清楚;
D.焊接环境不符合要求。
(4)焊接现场管理还应严格按公司《工程项目现场施工焊接管理规定》执行。
(1)焊接方法选择
厌氧罐采用手工电弧焊施工。
C.焊接设备选用性能稳定的逆变焊机。
(2)焊前准备
A.罐体的主要焊接接头/坡口尺寸,形式分别见图所示:
a.边缘板带垫板的对接接头坡口尺寸及形式
b.壁板纵缝、环缝的对接接头坡口尺寸及形式
壁板下料后,根据质量检查表进行检查,并检查其坡口形式符合要求,纵缝对接接头的坡口角度α应为60°±5°,钝边F为1mm,组对间隙G应为3mm,坡口形式见下图:
纵缝对接接头的接头形式
环缝对接接头的接头型式
B.底板、壁板、下料的直边、坡口切割采用半自动切割机切割,弧形段采用手工氧—炔火焰切割,同时下料也可以采用等离子切割的方法。
对影响焊接质量的切割表面层应用冷加工方法去除。
在采用火焰切割和加工坡口时,应避免将切割熔渣溅落在材料表面上。
C.焊前清理
a.对接接头的焊前清理
组焊前彻底清除坡口内及两边各25mm范围内的油污、铁锈、沙土、水分、氧化皮及其他对焊接有害物质,且不得有裂纹、夹层等缺陷。
b.搭接接头的焊前清理
组焊前彻底清除搭接板之间的油污、浮锈、尘土及杂质,两板应贴合紧密。
D.定位焊
定位焊采用与根焊焊道相同的焊接工艺,定位焊焊缝的长度(一般为50mm)、厚度和间距,应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
熔入永久焊缝内的定位焊两端应修整圆滑过渡至母材以便根焊。
在根部焊道焊接前,对定位焊缝进行检查,当发现缺陷时,处理后方可施焊。
(4)焊接顺序
A.罐底的焊接,应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序,且宜按下列顺序进行。
a.中幅板焊接时,先焊短焊缝,后焊长焊缝,由多名焊工从底板中央向四周对称分步施焊,初层焊道应采用分段退焊跳焊法,并采用隔缝施焊。
长缝距边缘板300-500mm处暂不焊,留作最后封闭焊。
B.罐底与罐壁连接的角焊缝,在底圈壁板焊缝完后施焊,由数对焊工从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。
初层焊道,采用分段退焊跳焊法,内角焊缝应平滑过渡。
C.罐壁的焊接,宜按下列顺序进行:
a.罐壁的焊接,先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝。
当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,再焊其间的环向焊缝;
b.焊工均匀分布,并沿同一方向施焊,焊接顺序先外后内。
D.固定顶顶板的焊接,宜按下列顺序进行:
a.先焊内侧焊缝(图纸有要求时),后焊外侧焊缝。
径向的长焊缝,宜采用隔缝对称施焊方法,并由中心向外分段退焊。
(1)严格按照焊接顺序、焊接工艺进行施工。
(2)严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流,并应防止电弧擦伤母材表面。
(3)与母材焊接的工卡具其材质宜与母材同一类别,拆除工卡具时不应损伤母材,拆除后将残留焊疤修磨至母材齐平。
(4)每层焊道焊完后应立即进行层间清理,并进行检查,发现缺陷应消除后方可进行下一层的焊接。
每道主体焊缝焊接完毕后,当钢板厚度大于12mm时,采用碳弧气刨进行根部清理;当钢板厚度小于或等于12mm时,采用角向磨光机进行根部清理。
在碳弧气刨过程中除要对焊缝根部缺陷的清理以外,还要排除夹碳、粘渣、铜斑等新缺陷的产生,并保证刨槽尺寸、形状规则,深浅均匀从而得到光滑的刨槽。
根部刨完后再采用角向磨光机等机械工具将刨槽内的氧化层和两侧25㎜范围内的毛边、飞刺、铁锈等杂质进行清理,清理完毕后方能进行施焊。
(5)焊接时尽量采取小线能量,在保证焊接质量的前提下采用小的焊接电流和较快的焊接速度,层间温度<200℃。
(6)焊接产品试板的焊接工艺应与正式施焊产品工艺相同。
(7)焊接完成后应立即去除渣皮、飞溅物,清理干净焊缝表面,然后进行焊缝外观检查。
(8)焊缝焊接完成后,应对罐内侧焊缝余高进行打磨,罐内侧焊缝余高不应大于1mm。
(1)罐底焊接变形的控制
A.底板中幅板焊接时应采用适宜的焊接工艺减小焊接热输入、同时严格按照编排的焊接顺序进行施焊。
中幅板焊缝焊接前,采取沿焊缝长度方向进行刚性固定等措施防止变形,焊接时将焊缝划分为若干小段由多名焊工同步、同工艺、同时由罐底中心向外施焊,并采用分段退步焊接。
B.收缩缝的组焊是整个罐底安装的关键,采用分段退焊或跳焊法同时采用斜铁撑钢性固定的方法来减少焊接凸凹变形。
C.罐底与罐壁相接处的角焊缝焊接时,应用斜支撑进行加固,在壁板上每隔一米点焊一小筋板,并用斜铁撑紧,焊接时应先外后里,主要用来控制角变形,消除边缘板上翘及底圈壁板倾斜。
(2)罐壁焊接变形的控制
A.罐壁纵焊缝除了采用正确的焊接方法以外,在每道焊缝组对时,应严格按技术要求组对,保证组对间隙均匀。
在第一层的焊接应采用分段退焊或跳焊法。
同时还应该在每道焊缝焊接时设立控制变形的弧形加强板或背杠。
利用背杠和弧形加强板严格控制局部变形,且应在焊缝全部焊接完成后,才能拆除。
B.环焊缝焊接时,焊工应均匀分布,在焊接层次和焊接方向同步,严禁在同一地方焊接若干层,焊接方向原则上交叉进行,壁板环缝焊接顺序先外侧后内侧,且焊内侧前应先清根,检察完毕后焊接。
利用背杠严格控制局部变形,且应在焊缝全部焊接完成后,才能拆除
(3)罐体附件焊接变形的控制
A.加强圈安装点固焊后,先焊加强圈间的对接焊缝,然后由多名焊工均匀分布,同一方向同时开始焊接加强圈与罐壁板的角焊缝,焊接焊缝采用背扛等措施防止变形。
B.罐体人孔安装点固焊后,焊接采用焊条电弧焊焊接,先焊接管与罐体的组合焊缝,再焊补强圈(管口补强板组装前应钻好通气孔),接管直径大于或等于500㎜的接管和加强圈的焊接,采用两名焊工对称焊接,其焊脚高度不低于最薄件的厚度。
焊工应采用较小焊接热输量焊接速度的焊接工艺、控制焊接速度来防止焊接塌陷变形。
Q235-B手工电弧焊封底的焊接工艺参数。
焊接方法
焊层
焊条直径(mm)
焊接电流
(A)
电弧电压
(V)
焊接速度
(cm/min)
线能量
(KJ/cm)
SMAW
1
3.2
90-120
22-24
5-7
SMAW
2
3.2
100-120
22-24
5-7
SMAW
3
4.0
120-140
22-24
5-7
(1)焊缝外观检验
A.焊缝应在进行外观检查,检查前应将熔渣、飞溅清理干净。
B.焊缝的表面及热影响区,不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷。
C.对接焊缝的咬边深度,不得大于0.5mm;咬边的连续长度,不应大于100mm;焊缝两侧咬边的总长度,不得超过该焊缝长度的10%。
D.边缘板的厚度大于或等于10mm时,底圈壁板与边缘板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘,应平缓过渡,且不应有咬边。
T形接头焊缝应符合图样规定。
E.罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷。
罐壁环向对接焊缝和罐底对接焊缝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,不得大于该焊缝长度的10%。
F.厌氧罐罐壁内侧焊缝的余高,不应大于1mm.其他对接焊缝的余高应符合下表:
对接焊缝的余高表(mm)
板厚δ
罐壁焊缝的余高(内侧≤1)
罐底焊缝的余高
纵向
环向
δ≤12
≤1.5
≤2
≤2.0
12<δ≤25
≤2.5
≤3
≤3.0
δ>25
≤3
≤3.5
_
G.对接接头的错边量,应符合下例要求:
a.纵向焊缝错边量:
焊条电弧焊时,当板厚小于或等于10mm时,不应大于1mm;当板厚大于10mm时,不应大于板厚的0.1倍,且不应大于1.5mm;自动焊时,均不应大于1mm。
b.环向焊缝错边量:
焊条电弧焊时,当上圈壁板厚度小于或等于8mm时,任何一点的错边均不应大于1.5mm;当上圈壁板厚度大于8mm时,任何一点的错边量均不应大于板厚的0.2倍,且不应大于2mm。
(2)罐底的焊缝应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于53Kpa,无渗漏为合格
(3)检测
经外观检查合格后,进行检测。
A.底板层钢板重叠部分的搭接接头和对接罐底板的T型接头的根部焊完后,全部焊完后进行油渗透检测。
B.罐壁纵向焊缝:
每一带板焊接完成后做油渗试验。
c.罐壁环向对接焊缝:
D.底圈罐壁与罐底的T形接头的罐内角焊缝,进行下列检查:
a.当罐内及罐外角焊缝焊完后,应对罐内角焊缝进行渗透检测。
b.在厌氧罐充水试验后,应用同样方法进行复验。
(1)焊缝经油渗检测发现不合格部位,必须进行返修。
焊缝返修应由具有相应合格项目、技术水平高的优秀焊工担任。
(2)对需要焊接返修的焊缝缺陷应当分析产生原因,提出改进措施,编制焊接返修工艺。
(3)焊缝同一部位返修次数不宜超过两次。
返修前需将缺陷清除干净,必要进可采用表面渗透检测确认。
待补焊部位应开出宽度均匀,表面平整,便于施焊的凹槽。
(4)需要进行第二次返修时,应对不合格焊缝进行质量分析,制定返修措施,经焊接责任工程师批准后进行。
对经过两次返修仍不合格的焊缝,应采取切出焊缝处理。
(5)返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。
(6)返修后应将返修次数、部位和返修情况记入施工质量档案。
(1)质量管理保证系统
按照公司质量体系和项目法管理要求,现场焊接质量管理保证系统如下:
(2)本工程焊接准备、施工、检验和竣工验收以设计为依据,以有关法规、规范、标准为准则,以执行工艺纪律,以充分保证工程质量为目的。
(3)罐体施焊前,集中焊工进行质量管理培训和教育,充分提高全体参战人员的质量意识。
(4)参加罐体施焊的焊工,应持有劳动人事部(安监局)颁发的《锅炉压力容器、压力管道焊工考试规则》合格证,可从事考试合格项目范围内的焊接工作。
(5)根据焊接工艺评定结果,制订焊接工艺规程,拟定焊接工艺卡(焊接工艺指导书),送质检、技术部门审核认可后发放施工班组,严格执行。
(6)对罐体的焊缝接头及位置进行焊前摸拟试验,合格后施焊。
(7)组装前须将焊口两边25mm范围内的铁锈、油污、水等清除干净,并不得有裂纹,夹层等缺陷,彻底呈现金属光泽。
(8)为防止焊接出现裂纹及减少应力,不得采用任何方式的强力组对。
(9)焊条使用前应根据说明书和焊接工艺卡所规定的烘烤温度、时间进行烘烤和保温。
(10)焊条药皮如有裂纹、变色、变质和脱落现象,一律不得用于罐体的焊接。
熔渣清除干净,对坡口上的飞溅物,焊接缺陷及焊缝凸起的表面焊瘤用砂轮磨光机清除干净,再进行下一道工序的焊接。
(11)焊工应精心施焊,提高一次合格率。
如有返修应彻底清除缺陷,按“返修工艺卡”认真补焊,以免再次返修,返修不得超过两次。
(12)在下列任一环境条件下若没有有效防护措施,不得施焊:
A.雨、雾天;
B.大气相对湿度大于90%;
C.手工电弧焊(SMAW)时风速超过8m/s;
D.环境温度低于:
碳素钢>-20℃
(13)焊接过程中严格按工艺控制电流、电压等焊接参数。
(1)防止触电事故发生
A.焊接设备的机壳的须良好接地,以防漏电而造成触电事故。
B.焊接设备的安装、修理和检查必须由专业电工进行,不得自行处理。
C.防止电焊钳与焊件短路,应将焊钳放在安全地点或悬挂起来,然后再切断电源。
D.电缆线应有良好的绝缘,破皮、漏电处应及时修好或更换。
手把线的接头应包扎绝缘,不应破皮,防止伤害罐体及其他。
E.使用闸刀开关时,焊工应带好干燥手套,同时面部应躲开,以防产生电弧引起烧伤。
F.遇到有人触电时,切不可赤手去接触触电者,应迅速切断电源进行抢救。
G.必须保证施焊现场的通风良好。
如在容器内焊接时注意排风换气,有人监护和穿绝缘胶鞋。
(2)防止弧光对眼睛、皮肤的伤害
电焊工必须戴好符合要求的面罩、手套、穿好工作服、绝缘工作鞋。
防止电弧光对人体造成伤害。
(3)防止灼伤事故
焊接电弧飞溅的金属熔滴、红热的焊条头,灼热的药皮熔渣和红热的焊件等,都是造成灼伤事故的热源,防止飞溅等灼伤,裤脚足够长并且要散开。
要扎好袖口、系紧领扣,高空作业换焊条时,严禁向下乱扔东西。
(4)高空焊接的安全技术
高空作业时必须系好安全带。
焊接电缆不应背在肩上和套在手臂上,应固定在支架上。
操作脚手架应按规范搭设,跳板应绑扎好;使用梯子操作时应有人监护。
防止火花、飞溅烫伤下面的人员和引起火灾。
(5)防火防爆的安全技术
在焊接工作中,由于疏忽大意,容易造成火灾和爆炸事故,后果往往甚为严重,应采取以下措施:
A.焊接处不应放置本屑、棉纱、草垫和汽油、油漆等可燃物品。
B.焊接处应距乙炔、氧气瓶15m外。
C.焊接场地应备有消防设施和器具,并保证作用良好。
D.一旦发生火灾,首先切断电源组织灭火并立即向应急预案指挥组报告。
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