4000立方米球罐焊接施工方案

4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第1页共14页4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案编制：审核：批准：4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第2页共14页目录1概述2编制依据3焊接前的准备工作及要求4焊接施工5焊缝质量检验6焊缝的返修与球壳的修补7产品焊接试板8安全及文明施工注意事项附：焊接工艺卡（含热处理工艺卡）4000m3液态烃球形储罐现场组焊焊接工艺流程图1概述4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第3页共14页球罐的现场组焊质量主要是通过其焊接质量来体现的，因而焊接是球罐现场组焊极其重要的关键环节。施工中必须认真对待，确保焊缝质量。2编制依据1)施工图LPE4000.48；2)GB12337-1998《钢制球形储罐》；3)GB150-1998《钢制压力容器》；4)《压力容器安全技术监察规程》(1999版)；5)JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；6)JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》；7)《锅炉压力容器焊工考试规则》（劳动部）；8)GB324-88《焊接符号表示法》；9)JB4730-94《压力容器无损检测》；10)JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》11)LPE17-2001《4000m3液态烃球形储罐现场组焊、检验和验收技术条件》；12)LPE13-2001《4000m3液态烃球形储罐用610U2钢板订货技术条件》；13)LPE14-2001《4000m3液态烃球形储罐用610F钢锻件订货技术条件》；14)LPE15-2001《4000m3液态烃球形储罐用LB-62UL焊条及TGS-62焊丝订货技术条件》；15)LPE16-2001《4000m3液态烃球形储罐制造、检验和验收技术条件》；16)Q/CPSCCG.5912-2000《压力容器质量保证手册》；17)Q/CPSCCG.3001-2000《图纸审查管理程序》；18)Q/CPSCCG.3002-2000《压力容器工艺管理程序》；19)Q/CPSCCG.1802-2000《材料管理程序》；20)Q/CPSCCG.1803-2000《焊接材料管理程序》；21)Q/CPSCCG.3004-2000《压力容器现场组焊（含球罐工程）管理程序》；22)Q/CPSCCG.3005-2000《焊接管理程序》；23)Q/CPSCCG.5801-2000《无损检测管理程序》；24)Q/CPSCCG.3006-2000《热处理管理程序》；25)Q/CPSCCG.504-2000《压力容器质量检验管理程序》；26)Q/CPSCCG.5851-2000《理化检验管理程序》；27)Q/CPSCCG.6006-2000《工艺装备管理程序》；28)SHJ505-87《炼油、化工施工安全规程》；4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第4页共14页3焊接前的准备工作及要求3.1焊接工艺评定3.1.1球壳板采用日本钢管株式会社(NKK)生产的NK-HTEN610U2，厚度为δ=46／48mm，焊接选用焊条牌号为LB-62UL，其化学成分及力学性能见表3.1.1-1、2。NK-HTEN610U2化学成分及机械性能表3.1.1-1化学成分(%)机械性能元素符号标准值项目标准值C≤0.09拉伸试验σs(MPa)≥490Si0.15～0.40σb(MPa)610～710Mn1.20～1.60δ5(%)≥19P≤0.025冲击试验试验温度(℃)-20S≤0.015冲击功AKV(J)单值≥33Ni≤0.30均值≥47Cr≤0.30冷弯试验3a180°Mo≤0.30取样方向横向V0.02～0.06取样部位t/4B≤0.003交货状态调质Pcm≤0.20Ceq≤0.40LB-62UL化学成分及机械性能表3.1.1-2化学成分(%)熔敷金属机械性能元素符号标准值项目标准值C≤0.10拉伸试验σs(MPa)≥500Si≤0.75σb(MPa)610～770Mn0.75～1.50δ5(%)≥19P≤0.020冲击试验试验温度(℃)-20S≤0.020冲击功AKV(J)单值≥33Ni≤0.80均值≥47Mo0.15～0.35冷弯试验6t180°其它合金元素总量≤1.50扩散氢含量2ml/100g注：1)Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B2)Ceq=C+Si/24+Mn/6+Cr/5+Ni/40+Mo/4+V/143.1.2球罐焊接工艺评定按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》执行，按立焊、横焊和仰焊三种焊接位置分别进行评定。焊接工艺评定前，必须按GB12337-1998的规定进行焊接裂纹试验（采用斜Y型焊接裂纹试验）。3.1.3焊接工艺评定按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、LPE17-2001《4000m3液态烃球形储罐现场组焊、检验和验收技术条件》及LPE16-2001《4000m3液态烃球形储罐制造、检验和验收技术4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第5页共14页条件》的规定进行，并对焊接工艺评定试板进行(575±25)℃×2h的焊后热处理。3.1.4评定试板力学性能试验中的抗拉试验和弯曲试验应按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行。试验结果符合表3.1.4的规定。低温冲击试验的试样为两组，缺口分别开在焊缝金属和热影响区。同一部位所取试样为三件，除试验结果应符合表3.1.4的要求外，其余按JB4708的要求进行。表3.1.4σb(MPa)-20℃冲击功AKV(J)侧弯试验d=3a180°单值均值≥610≥33≥47合格3.1.5工艺评定试板的焊接预热温度通过焊接裂纹试验及焊接工艺评定确定，以防止冷裂纹的发生。加热宽度距焊缝中心每侧100mm，测温点距焊缝中心50mm，每条焊缝的测温点不少于３点。3.1.6焊接工艺评定试板的坡口形式应与球壳板的坡口形式相同。3.1.7焊接工艺评定试件的焊接应由本单位技术熟练的焊工担任。3.2焊工资格3.2.1从事球罐焊接的焊工必须具备质量技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证，且施焊的钢材种类、焊接方法、焊接位置等要求与施焊焊件相符。3.2.2本球罐工程所用材料采用日本钢管株式会社(NKK)生产的NK-HTEN610U2，焊接选用焊条牌号为LB-62UL，所需焊接合格证项目应单独进行考试。考试位置应有平焊、立焊、横焊、仰焊以及管板的垂直俯位与水平固定等位置。3.2.3承担本球罐焊接的焊工在采用610U2钢板和LB-62UL焊条进行考试时，试件除按原劳动部《锅炉压力容器焊工考试规则》进行检验外，还应增加焊缝金属冲击韧性检验项目，3件试验的-20的平均冲击功AKV应大于或等于47J，单个值应大于或等于33J，该焊工方具备该材质球罐焊接资格。对未从事过610U2钢焊接的焊工，应进行特殊焊接技能培训，在熟练掌握焊接要领并经考试合格后方可施焊。3.3焊材检验及管理3.3.1焊条必须具有质量证明书，其中应包括熔敷金属的化学成分、力学性能、扩散氢含量等，各项指标应符合LPE15-2001《4000m3液态烃球形储罐用LB-62UL焊条及TGS-62焊丝订货技术条件》及LPE16-2001《4000m3液态烃球形储罐制造、检验和验收技术条件》等的有关规定。本球罐所用焊条必须进行扩散氢含量复验，合格标准见表3.1.1-3。3.3.2焊材库应保持干燥，相对湿度不得大于60%，库房内温度不得低于10℃。焊材堆放应符合Q/CPSCCG.1803-2000《焊接材料管理程序》的有关规定。4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第6页共14页焊条烘烤条件及存放温度见表3.3.3。表3.3.3焊条牌号规格烘烤温度(℃)烘烤时间(h)保存温度(℃)LB-62ULφ3.2、φ4350～4001100～1103.3.3焊条在保温筒内不宜超过4小时，否则应重新烘烤且次数不宜超过二次。3.3.4焊条库应设专人负责。焊条的烘干、保管、发放和回收应严格按要求执行，并做好记录。3.4焊接设备3.4.1焊机应采用性能比较好、且空载耗电较小的唐山松下公司生产的YD-400SS型手弧焊机。3.4.2焊接用电焊机应安装指示准确、并经校验合格的电压表、电流表。3.4.3现场设置专用的电焊机棚，焊机应可靠接地。3.5焊接前应按照焊接工艺评定报告编制焊接工艺，焊接工艺必须经焊接责任工程师审核签字，并经监理工程师认可后方可用于焊接施工。4焊接施工4.1焊接长度见表4.1。焊接长度一览表表4.1序号部件名称焊缝编号焊缝长度(mm)备注单条焊缝长度总长1上极盖1F～4F1467.855871.425F～8F8046.0332184.1239F、10F8723.9617447.924上极+上温带FB42007.125上温带纵缝1B～21B6908.71145083.006上温带+赤道带BA61658.927赤道带纵缝1A～21A9501.40199529.338赤道带+下极AG42015.619下极盖1G～4G1468.155872.60105G～8G8047.6632190.63119G、10G8725.7317451.45焊缝总长：601.312米4.2下列环境条件如未采取有效措施，严禁施焊。1)雨、雪天；2)手工电弧焊风速超过6m/s，氩弧焊风速超过2m/s；3)环境相对湿度在85%以上。4)环境温度在-5℃以下4.3焊接环境气象条件应每天上、下午各测定一次，焊接环境条件应在距球罐表面500～1000mm处测量，4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第7页共14页要求专人负责记录。4.4焊前准备4.4.1施焊前应对焊接坡口进行检查，确认其坡口角度、对口间隙、错边量等均符合要求，并将坡口表面及两侧20mm范围内的油污、水分、锈蚀、毛刺及其它有害杂质清除干净。4.4.2定位焊、所有预焊件、临时辅件(工卡具)与承压件的焊接应由持证焊工焊接，使用与正式焊接相同的焊材，其焊接条件及焊接过程的管理也应与正式焊接相同。定位焊宜在气刨清根的一侧进行（即球罐内侧进行），长度为80～100mm，高度为8～10mm，间距为200～300mm，所有T、Y字接头三个方向均应进行定位焊，正式焊接时必须清除定位焊焊道，以防止缺陷存在。4.4.3工卡具的焊接引弧、熄弧点应在工卡具焊道上，严禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。4.4.4方帽焊接及定位焊应在预热温度达到要求后再进行，预热必须均匀，预热采用液化石油气或氧乙炔加热。4.4.5焊接前的预热1)焊接预热采用电加热器，从而达到均匀预热的目的。预热必须由专人负责操作，现场应配备检查完好的消防器材；2)焊前预热及焊后消氢处理的加热范围，应以焊缝中心为基准，每侧不应小于150mm，加热带以外部分应进行保温；3)焊前预热及焊后消氢处理时，焊件面的温度应均匀，并应测量其温度。测温点应均匀布置在球壳表面，在距焊缝中心线50mm处对称测量，每条焊缝测温点数不少于3对。随时检查层间温度不得低于预热温度的下限，并设专人记录；4)热电偶及测温仪表应经计量检定合格，并在有效期内。4.4.6产品焊接试板应在球壳焊缝焊接前焊制，产品焊接试板施焊焊工由监检人员指定。产品焊接试板组对时应垫置牢固，并应采取反变形措施以防止焊接过程中产生变形。4.4.7焊条在使用前应按表3.3.3的规定进行烘干，施焊现场必须使用焊条保温筒随用随取，每次领用的焊条不得超过4kg。最长使用时间不得超过4小时，若超过4小时则必须退回重新烘干，重新烘干的次数不得超过2次。4.5焊接顺序球罐排版、焊缝位置分布图见图4.5。4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第8页共14页图4.5正式焊接前应仔细检查定位焊处，不得有裂纹和开脱现象，为了减少焊接变形和残余应力，特制定如下焊接顺序和焊工配置。4000m3液态烃球形储罐焊接施工方案第9页共14页4.5.1先焊赤道带，后焊上温带、再焊极盖。4.5.2先焊纵缝，后焊环缝。4.5.3同一焊缝先焊大坡口(外)一侧，然后在小坡口(内)一侧。4.5