油罐焊接施工方案

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油罐焊接施工方案

 
1 概述
油罐總?cè)萘?46000 m3 ， 油罐 總重為 1757.88 噸，（其中鋼板為 1550 噸，油罐最大容積為 40000 m3 ，最小容積為 1500 m3 ，油罐 罐壁 最大 高度為 19800mm ，最大直徑 17.24 米 , 所用鋼板材質(zhì)為 Q235-A/B ，罐壁厚度為 6-18mm 。
油罐 頂板及底板（除邊緣板）均為搭接，罐底邊緣板、罐壁立縫、環(huán)縫為對(duì)接。其主體結(jié)構(gòu)形式是錐底錐頂立式油罐，該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是，焊接量大、焊接質(zhì)量要求高、焊接變形控制要求嚴(yán)，因此要求施工人員嚴(yán)格按照施工方案、施工技術(shù)交底卡進(jìn)行施工。確保油罐優(yōu)質(zhì)、高效、按期完成。
2 編制依據(jù)
•  JB/T4735-1997 《鋼制焊接常壓容器》
•  《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GBJ128—90
•  《壓力容器無損檢測(cè)》 JB4730—94
•  《石油化工鋼儲(chǔ)罐地基與基礎(chǔ)施工及驗(yàn)收規(guī)范》 SH3528-93
•  《壓力容器無損檢測(cè)》 JB4730-94
有關(guān)施工圖、招標(biāo)文件及補(bǔ)充文件
3 焊接方法及設(shè)備
•  焊接方法采用手工電弧焊。
•  焊接設(shè)備采用 直流 320A 和 500A 直流焊機(jī) (500A 主要用于碳弧氣刨清根 ) 。
•  焊條烘干設(shè)備 ZYH--60 型。
4 焊接材料及烘干規(guī)范
焊條選用 : E4315 （ J427 ）
焊條烘干規(guī)范： 350 ～ 400 ℃× 2h ，隨爐冷卻至 150 ℃恒溫備用；
5 焊接坡口形式 及焊接電流參數(shù)
焊接層次：
1 ）橫焊：板厚 10mm 以下焊三層， 12mm 以上焊五層，見下圖
 
橫焊焊接電流參數(shù)表
板厚δ≤ 10
焊接層次
焊條牌號(hào)及規(guī)格
焊接電流（ A ）
焊接電壓（ V ）
焊接速度（ mm/min ）
1
J427 ф 2.5
80 ～ 90
18 ～ 20
80 ～ 150
2-3
J427 ф 3.2
100 ～ 130
20 ～ 22
80 ～ 150
板厚δ≥ 12
焊接層次
焊條牌號(hào)及規(guī)格
焊接電流（ A ）
焊接電壓（ V ）
焊接速度（ mm/min ）
1
J427 ф 3.2
100 ～ 120
20 ～ 22
100 ～ 160
2~4
J427 ф 4
150 ～ 170
24 ～ 26
100 ～ 160
5
J427 ф 4
150 ～ 170
24 ～ 26
100 ～ 160
2 ）縱向焊縫：板厚 12mm 以下焊三層， 12mm 以上焊四層，見下圖
 
 
縱焊（立焊）焊接電流參數(shù)表
板厚δ≤ 10
焊接層次
焊條牌號(hào)及規(guī)格
焊接電流（ A ）
焊接電壓（ V ）
焊接速度（ mm/min ）
1
J427 f 2.5
80~90
18 ~ 20
40 ~ 90
2-3
J427 f 3.2
100~130
18 ~ 22
40 ~ 90
板厚δ≥ 12
焊接層次
焊條牌號(hào)及規(guī)格
焊接電流（ A ）
焊接電壓（ V ）
焊接速度（ mm/min ）
1
J427 Φ 3.2
90 ~ 110
20~22
40 ~ 90
2
J427 Φ 3.2
100 ~ 130
20 ~ 22
40 ~ 90
3
J427 Φ 3.2
90 ~ 110
20~22
40~90
4
J427 Φ 3.2
100~130
20~22
40~90
6 焊接工藝評(píng)定
按照 JB4708--92 《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》要求進(jìn)行油罐的焊接工藝評(píng)定，油罐的焊接施工工藝按照合格的焊接工藝評(píng)定進(jìn)行制定。
7 焊工資格
從事儲(chǔ)罐焊接的焊工必須具備規(guī)范所要求的焊工合格證，并且在合格項(xiàng)目范圍進(jìn)行施焊。
8 焊接工藝
1 ）．儲(chǔ)罐的焊接順序（儲(chǔ)罐安裝采用倒裝法）
中幅板焊接 ---- 弓形邊緣板靠外緣部位焊縫的焊接 ---- 罐頂預(yù)制焊接 ---- 最上層罐壁板縱縫焊接 ---- 儲(chǔ)罐其它層縱、環(huán)縫焊接 ---- 罐頂與罐壁焊接 ---- 最底層壁板與弓形邊緣板的環(huán)角縫焊接 ---- 弓形邊緣板剩余對(duì)接焊縫的焊接 ---- 中幅板與弓形邊緣板搭接縫 ( 收縮縫 ) 的焊接
2 ）．焊接變形的控制
9 中幅板的焊接：
中幅板是由許多長方形鋼板拼成，為了防止變形，在每條焊縫焊接時(shí)都要保證工件在垂直焊縫的方向（橫向）能夠自由收縮，以減少鋼板和焊縫中的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)使熱量盡可能均勻分布，具體步驟如下：
1 ）焊一條焊縫，點(diǎn)焊一條焊縫，使焊縫能夠自由收縮。
2 ）為了使整個(gè)焊縫橫向收縮均勻，并減少焊接接頭端部的“屋頂形”現(xiàn)象，定位焊縫應(yīng)從焊縫兩端向中間進(jìn)行點(diǎn)固。
3 ）先焊短（橫）焊縫，后焊長（縱）焊縫。焊接順序從罐中心向四周。
4 ）每條焊縫采用從中間向兩端分段退焊。
5 ）采用隔縫跳焊的方法，留出適當(dāng)?shù)氖湛s焊縫。
6 ）隨時(shí)觀察焊接變形情況，及時(shí)采取必要的補(bǔ)救措施。
10 弓形邊緣板的焊接
•  弓形邊緣板對(duì)接焊縫的墊板，應(yīng)與兩塊底板緊貼，間隙應(yīng)小于 1mm 。
•  弓形邊緣板的對(duì)接焊縫，應(yīng)由外向里分段退焊。
•  弓形邊緣板的對(duì)接焊縫采用多名焊工均勻分布 , 對(duì)稱施焊 .
•  弓形邊緣板的對(duì)接焊縫焊接時(shí)，也應(yīng)采用隔縫跳焊。
11 罐頂?shù)暮附?
•  采用從中心向外分段跳焊 ( 焊兩根焊條 , 隔兩根焊條 ) 。
•  采用倒流法焊接（即從上往下順坡焊接）。先罐頂內(nèi)側(cè)的斷續(xù)焊縫，后焊外部的連續(xù)焊縫。
•  連續(xù)焊縫應(yīng)先焊環(huán)向短焊縫，再焊徑向長焊縫。
•  罐頂板和包邊角鋼的環(huán)角縫，應(yīng)由幾名焊工對(duì)稱均勻地分布，沿同一方向采用分段退焊。（包邊角鋼自身連接必須采用全焊透的對(duì)接形式）。
12 罐壁板立縫、環(huán)縫的焊接
•  在每條立焊縫內(nèi)側(cè)用四對(duì)馬鞍板、楔形鐵剛性固定。在
•  環(huán)焊縫的兩側(cè)壁板上加設(shè)整圈的脹圈（弧形槽鋼）。
•  坡口組對(duì)時(shí)間隙不可太小，若過小，清根太深，將造成焊接變形的不均勻性，這樣待焊?jìng)?cè)產(chǎn)生的變形將不能抵消已經(jīng)焊完一側(cè)的變形量從而造成焊接變形的不可恢復(fù)性。
•  在焊接時(shí)立縫采用分段退焊的方法，打底層 3---4 根焊條一段，填充層可以分為兩段，蓋面層可由底端焊接到頂端。
•  立縫、環(huán)縫焊接時(shí)，幾名焊工在各自位置同時(shí)施焊，電流、電壓、焊接速度保持基本一致。
•  只有當(dāng)焊縫徹底冷卻后，才可撤出馬板、脹圈。
13 底層壁板與弓形邊緣板環(huán)角縫的焊接
•  底層壁板與弓形邊緣板環(huán)角縫的焊接時(shí)，應(yīng)由 6-8 名焊工均勻分布在罐四周，沿同一方向分段退焊，焊接規(guī)范基本保持一致。
•  第一、二層 400---500mm 為一段，蓋面層可以從頭至尾焊接完。
•  采用內(nèi)外交錯(cuò)焊法，即外部一層，內(nèi)部一層。
14 中幅板與弓形邊緣板的焊接
•  中幅板與弓形邊緣板搭接縫的焊接（也即收縮縫的焊接），它是在除了配件外，整個(gè)儲(chǔ)罐的最后一道焊接工序。
•  焊接前，應(yīng)將邊緣板與中幅板之間的夾具松開和鏟除定位焊點(diǎn)。
•  采用分段、對(duì)稱施焊，并逆向跳焊。
15 盤管焊接
由于盤管管徑小，厚度簿宜采用氬氣保護(hù)焊，以保證焊接質(zhì)量。
16 焊接要求
•  焊接坡口應(yīng)根據(jù)圖樣要求進(jìn)行加工。
•  焊接坡口應(yīng)保持平整，不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷，尺寸應(yīng)符合圖樣規(guī)定。
•  罐體焊縫組對(duì)尺寸偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。
•  焊條按照規(guī)定烘干、保溫。
•  定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。
•  避免強(qiáng)行組對(duì)，組裝后接頭需經(jīng)檢驗(yàn)合格，方可施焊。
•  焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量。
•  板厚大于或等于 6mm 的搭接角焊縫，至少焊接兩遍。
•  施焊前須將坡口表面和兩側(cè)至少 20mm 范圍的油污 , 水份、鐵銹及其它有害雜質(zhì)清除干凈。
•  焊接時(shí)應(yīng)采用后退引弧法，焊接弧坑應(yīng)填滿，多層焊的層間接頭要錯(cuò)開，距離不低于 100mm 。
•  層間清理要仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)有可疑缺陷，必須清除干凈方能進(jìn)入下一層焊接。
•  應(yīng)在坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧。
•  防止地線、電纜線、焊鉗與焊件打弧。電弧擦傷處的弧坑須經(jīng)打磨，使其均勻過渡到母材表面，若打磨后的母材厚度小于規(guī)定值時(shí)，則須補(bǔ)焊。
•  需焊透的角焊縫，根部應(yīng)焊透。
•  接弧處應(yīng)保證熔合良好。
•  每條焊縫應(yīng)盡可能一次焊接完。
•  焊接環(huán)境
焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時(shí)，須采取有效防護(hù)措施，否則不得施焊
a ．風(fēng)速：大于 8m/s
b ．相對(duì)濕度大于 90%
c ．雨、雪環(huán)境
d ．環(huán)境溫度低于 -20 0 c
注：當(dāng)氣溫高于 30 0 c ，且相對(duì)濕度超過 85% 時(shí)，不宜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接。
17 焊接檢驗(yàn)
1 ）外觀檢驗(yàn)
儲(chǔ)罐罐壁內(nèi)側(cè)焊縫的余高 , 不得大于 1mm ，其它罐壁對(duì)接焊縫的余高：當(dāng)δ≤ 12mm ，縱向≤ 2.0mm, 環(huán)向≤ 2.5mm ；當(dāng) 12mm ＜δ≤ 18mm ，縱向≤ 3.0 ，環(huán)向≤ 3.5mm 。罐底對(duì)接焊縫的余高≤ 2.0mm 。
焊縫寬度，應(yīng)按坡口寬度兩側(cè)各增加 1--2mm 。
焊縫表面必須清渣。
焊縫外觀及尺寸偏差應(yīng)符合圖紙或 GB9856---986 《焊接接頭的基本形式與尺寸要求》。
焊縫表面及熱影響區(qū)不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。
焊縫咬肉深度不得大于 0.5mm ，其連續(xù)長度不得大于 100mm ，每條焊縫咬邊總長度（焊縫兩側(cè)之和）不得超過該焊縫長度的 10% 。
搭接角焊縫的焊腳尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，外形應(yīng)平滑過渡，咬邊深度不得大于 0.5mm. 。
對(duì)接接頭的錯(cuò)變量應(yīng)按規(guī)范要求。
2 ）內(nèi)部檢驗(yàn)
從事儲(chǔ)罐無損探傷的人員，必須具有國家有關(guān)部門頒發(fā)的并與其工作相適應(yīng)的資格證書。
根據(jù) JB/T4735--1997 的規(guī)定，分別對(duì)罐底、罐壁、罐頂進(jìn)行檢測(cè)。
邊緣板的每條對(duì)接焊縫外端 300mm 范圍內(nèi)應(yīng) 100%X 射線探傷，并應(yīng)符合 GB3323--87 中Ⅲ級(jí)規(guī)定。
罐底焊縫應(yīng)采用真空箱法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)負(fù)壓值不得小于 0.053Mpa ，無滲漏為合格。
18 焊縫返修
•  對(duì)需要焊接返修的缺陷，應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)生原因，按焊接工藝評(píng)定及返修工藝卡返修。
•  焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過 2 次。
•  返修前須將缺陷清除干凈，必要時(shí)可用探傷檢驗(yàn)確定。
•  待補(bǔ)焊部位應(yīng)開寬度均勻、表面平整、便于施焊的凹槽，且兩端有一定的坡度。
•  返修焊縫性能和質(zhì)量要求與原焊縫相同。
19 焊接管理資料
•  焊縫排版圖，并記錄焊工代號(hào)
•  焊材質(zhì)量證明書抄件
•  焊工合格證抄件
•  焊條保管記錄
•  焊條烘干、發(fā)放、回收記錄
•  焊條恒溫記錄
•  氣象記錄
•  焊縫表面質(zhì)檢記錄
•  無損探傷報(bào)告
20 安全措施
•  電、氣焊必須遵守相應(yīng)的安全技術(shù)操作規(guī)程。
•  油罐內(nèi)施工，照明電壓不得超過 36V ，燈具要有燈罩。
•  加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全防火教育制度。
•  現(xiàn)場(chǎng)必須具備防火、滅火設(shè)施。
•  超過 2 米高空作業(yè)必須系安全帶。