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储罐焊接技术方案.doc
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储罐焊接技术方案.doc
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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 50000m
3
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 4708--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
.
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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,
.
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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 CO
2
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。
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<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 CO
2
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。CO
2
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。
.
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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。
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