油罐焊接施工方案

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油罐焊接施工方案

 
1 概述
油罐總容量 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)縫為對接。其主體結構形式是錐底錐頂立式油罐，該結構的主要特點是，焊接量大、焊接質量要求高、焊接變形控制要求嚴，因此要求施工人員嚴格按照施工方案、施工技術交底卡進行施工。確保油罐優(yōu)質、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收規(guī)范》 GBJ128—90
•  《壓力容器無損檢測》 JB4730—94
•  《石油化工鋼儲罐地基與基礎施工及驗收規(guī)范》 SH3528-93
•  《壓力容器無損檢測》 JB4730-94
有關施工圖、招標文件及補充文件
3 焊接方法及設備
•  焊接方法采用手工電弧焊。
•  焊接設備采用 直流 320A 和 500A 直流焊機 (500A 主要用于碳弧氣刨清根 ) 。
•  焊條烘干設備 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 焊接工藝評定
按照 JB4708--92 《鋼制壓力容器焊接工藝評定》要求進行油罐的焊接工藝評定，油罐的焊接施工工藝按照合格的焊接工藝評定進行制定。
7 焊工資格
從事儲罐焊接的焊工必須具備規(guī)范所要求的焊工合格證，并且在合格項目范圍進行施焊。
8 焊接工藝
1 ）．儲罐的焊接順序（儲罐安裝采用倒裝法）
中幅板焊接 ---- 弓形邊緣板靠外緣部位焊縫的焊接 ---- 罐頂預制焊接 ---- 最上層罐壁板縱縫焊接 ---- 儲罐其它層縱、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應力，同時使熱量盡可能均勻分布，具體步驟如下：
1 ）焊一條焊縫，點焊一條焊縫，使焊縫能夠自由收縮。
2 ）為了使整個焊縫橫向收縮均勻，并減少焊接接頭端部的“屋頂形”現(xiàn)象，定位焊縫應從焊縫兩端向中間進行點固。
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?shù)氖湛s焊縫。
6 ）隨時觀察焊接變形情況，及時采取必要的補救措施。
10 弓形邊緣板的焊接
•  弓形邊緣板對接焊縫的墊板，應與兩塊底板緊貼，間隙應小于 1mm 。
•  弓形邊緣板的對接焊縫，應由外向里分段退焊。
•  弓形邊緣板的對接焊縫采用多名焊工均勻分布 , 對稱施焊 .
•  弓形邊緣板的對接焊縫焊接時，也應采用隔縫跳焊。
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）。先罐頂內側的斷續(xù)焊縫，后焊外部的連續(xù)焊縫。
•  連續(xù)焊縫應先焊環(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，應由幾名焊工對稱均勻地分布，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接形式）。
12 罐壁板立縫、環(huán)縫的焊接
•  在每條立焊縫內側用四對馬鞍板、楔形鐵剛性固定。在
•  環(huán)焊縫的兩側壁板上加設整圈的脹圈（弧形槽鋼）。
•  坡口組對時間隙不可太小，若過小，清根太深，將造成焊接變形的不均勻性，這樣待焊側產生的變形將不能抵消已經焊完一側的變形量從而造成焊接變形的不可恢復性。
•  在焊接時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，幾名焊工在各自位置同時施焊，電流、電壓、焊接速度保持基本一致。
•  只有當焊縫徹底冷卻后，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，應由 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。
•  采用內外交錯焊法，即外部一層，內部一層。
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，整個儲罐的最后一道焊接工序。
•  焊接前，應將邊緣板與中幅板之間的夾具松開和鏟除定位焊點。
•  采用分段、對稱施焊，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焊，以保證焊接質量。
16 焊接要求
•  焊接坡口應根據(jù)圖樣要求進行加工。
•  焊接坡口應保持平整，不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷，尺寸應符合圖樣規(guī)定。
•  罐體焊縫組對尺寸偏差應符合規(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。
•  避免強行組對，組裝后接頭需經檢驗合格，方可施焊。
•  焊接時應嚴格控制焊接線能量。
•  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至少 20mm 范圍的油污 , 水份、鐵銹及其它有害雜質清除干凈。
•  焊接時應采用后退引弧法，焊接弧坑應填滿，多層焊的層間接頭要錯開，距離不低于 100mm 。
•  層間清理要仔細，發(fā)現(xiàn)有可疑缺陷，必須清除干凈方能進入下一層焊接。
•  應在坡口內引弧，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，則須補焊。
•  需焊透的角焊縫，根部應焊透。
•  接弧處應保證熔合良好。
•  每條焊縫應盡可能一次焊接完。
•  焊接環(huán)境
焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時，須采取有效防護措施，否則不得施焊
a ．風速：大于 8m/s
b ．相對濕度大于 90%
c ．雨、雪環(huán)境
d ．環(huán)境溫度低于 -20 0 c
注：當氣溫高于 30 0 c ，且相對濕度超過 85% 時，不宜進行現(xiàn)場焊接。
17 焊接檢驗
1 ）外觀檢驗
儲罐罐壁內側焊縫的余高 , 不得大于 1mm ，其它罐壁對接焊縫的余高：當δ≤ 12mm ，縱向≤ 2.0mm, 環(huán)向≤ 2.5mm ；當 12mm ＜δ≤ 18mm ，縱向≤ 3.0 ，環(huán)向≤ 3.5mm 。罐底對接焊縫的余高≤ 2.0mm 。
焊縫寬度，應按坡口寬度兩側各增加 1--2mm 。
焊縫表面必須清渣。
焊縫外觀及尺寸偏差應符合圖紙或 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（焊縫兩側之和）不得超過該焊縫長度的 10% 。
搭接角焊縫的焊腳尺寸應符合設計規(guī)定，外形應平滑過渡，咬邊深度不得大于 0.5mm. 。
對接接頭的錯變量應按規(guī)范要求。
2 ）內部檢驗
從事儲罐無損探傷的人員，必須具有國家有關部門頒發(fā)的并與其工作相適應的資格證書。
根據(jù) JB/T4735--1997 的規(guī)定，分別對罐底、罐壁、罐頂進行檢測。
邊緣板的每條對接焊縫外端 300mm 范圍內應 100%X 射線探傷，并應符合 GB3323--87 中Ⅲ級規(guī)定。
罐底焊縫應采用真空箱法進行嚴密性試驗，試驗負壓值不得小于 0.053Mpa ，無滲漏為合格。
18 焊縫返修
•  對需要焊接返修的缺陷，應當分析產生原因，按焊接工藝評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，必要時可用探傷檢驗確定。
•  待補焊部位應開寬度均勻、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
•  焊材質量證明書抄件
•  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
•  焊縫表面質檢記錄
•  無損探傷報告
20 安全措施
•  電、氣焊必須遵守相應的安全技術操作規(guī)程。
•  油罐內施工，照明電壓不得超過 36V ，燈具要有燈罩。
•  加強現(xiàn)場安全防火教育制度。
•  現(xiàn)場必須具備防火、滅火設施。
•  超過 2 米高空作業(yè)必須系安全帶。