储罐焊接技术方案要点

长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案一、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)焊接环境管理长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案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长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案变为拘束收缩，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长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案倍板厚，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：长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案(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，预热温长庆石化原油储罐扩建工程焊接方案度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：图1图2图36.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-60φ3.2、φ4.0—5002罐底中幅板Q235-B手工电弧焊E4303φ5.0、φ4.0—1500埋弧填充焊Y-C、YK-C（碎焊丝）φ4.8、φ1.0（碎焊丝）YF-152000+1000或HO8A、HO8A（碎焊丝）φ4.8、φ1.0（碎焊丝）HJ4313中幅板+边缘板Q235-B+SPV490Q埋弧自动焊Y-Eφ4.8NF-11H10004大角缝SPV490Q+SPV490Q内侧埋弧自动焊Y-CMφ2.4NF-820500外侧手工电弧焊L-60φ5.0、φ4.0—5005壁板立缝SPV490Q+SPV490QCO2气体保护焊EG-60φ1.6—100016MnR+16MnRCO2气体保护焊EG-16φ1.6—200Q235-B+Q235-BCO2气体保护焊EG-1φ1.60—4006壁板横缝SPV490Q+SPV490Q埋弧自动焊Y-Eφ3.2NF-11H2000SPV490Q+16MnR埋弧自动焊Y-Eφ3.2NF-11H16MnR+Q235-B埋弧自动焊H10MnSiAφ3.2HJ431300Q235-B+Q235-B埋弧自动焊H08Aφ3.2HJ4313007浮顶Q235-A手工电弧焊E4303φ4.0—25008加强圈、抗风圈等附件Q235-A手工电弧焊E4303φ3.2、φ4.0—25006.2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、规格、数量是否符合要求。质量合格证书等资料齐全。焊材外表面无机械损伤。2焊材保管存放焊材的库房应通风良好，配有保证温、湿度的设施，并有温、湿度记录，相对湿度控制在小于60%，温度控制在10～35℃为宜。焊接材料应按牌号、规格、批号分别存放，与地面、墙面的距离在300mm以上，并做好相应的标识，以便取放。焊材管理人员应随时掌握保管情况，应经常把握库存量，焊材管理人员要巡检，且有记录，主要检查温度仪、湿度仪的度数以及其运转情况。—3烘干凡放入烘干箱的焊条的药皮应无裂纹、剥落、疏松、受潮霉变、铁芯无锈蚀。烘干箱应满足所有焊条烘干的要求，并有良好的烘干指示记录。焊接材料应按说明书要求进行烘干，焊接材料重新烘干的次数不得超过两次。—4发放焊工持焊条筒到焊材烘干房领取焊条，焊材管理员凭焊条筒发放焊条，焊丝按盘发放，焊剂按桶发放。—5回收当天下班以前，焊工应将所剩焊条（焊丝）、焊药送回焊条烘干房，由焊材管理员安排重新烘干或另外处理。药芯焊丝应用干燥的塑料布包住。—6记录认真做好材料、设备的