儲(chǔ)罐工廠預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)組焊技術(shù)方案DOC

1、儲(chǔ)罐工廠預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)組焊技術(shù)方案特殊 重大 一般編制：X校審：X批準(zhǔn)：X1. 工程概況 11.1 工程簡(jiǎn)介 11.2 編制依據(jù) 11.3 球罐技術(shù)參數(shù) 12. 預(yù)制深度 23. 加工工藝及措施 23.1 材料準(zhǔn)備 23.2 材料復(fù)驗(yàn) 33.3 下料 33.4 球殼板的壓制 43.5 球殼板幾何尺寸及成形后無損檢查 63.6 人孔、接管的組對(duì)、焊接 83.7 支柱制作 93.8 支柱與球殼板的組裝 93.9 極帶板預(yù)組裝 104. 焊接 114.1 焊接施工方法及焊機(jī)和附屬器具。 114.2 焊工 114.3 焊接工藝 114.4 焊接環(huán)境 114.5 焊接預(yù)、后熱及層間溫度控制 124.6 焊材

2、管理 124.7 焊接實(shí)施 134.8 焊縫打磨 144.9 焊縫返修及修補(bǔ) 154.10 產(chǎn)品焊接試板 154.11 焊接記錄 154.12 焊接檢驗(yàn) 165. 包裝運(yùn)輸 176. 措施用料 1711.工程概況1.1 工程簡(jiǎn)介本工程為X聯(lián)合裝置（罐區(qū)部分），共三臺(tái)儲(chǔ)罐。其中一臺(tái) 1000m3粗丙烯儲(chǔ)罐，兩臺(tái)400m3液化氣儲(chǔ)罐。由X設(shè)計(jì)院設(shè) 計(jì)。1.2 編制依據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器GB12337-98鋼制球形儲(chǔ)罐GBJ94-86球形儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程1.3球罐技術(shù)參數(shù)1000m3粗丙烯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)參數(shù)表1設(shè)計(jì)壓力：2.16MPa全容積：974 m3設(shè)計(jì)雪壓：2

3、50Pa設(shè)計(jì)溫度：50 C腐蝕裕度： 2mm水壓試驗(yàn)壓力：2.7MPa工作溫度：常溫焊縫系數(shù)：1.0氣密性試驗(yàn)壓力：2.27MPa工作壓力：1.941MPa設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓：400Pa容器類型：III類操作介質(zhì)：丙烯地震烈度：7度（近震）場(chǎng)地土類型：III類材質(zhì)：16MnR（正火）熱處埋要求：整體熱處理幾何尺寸：© 12300X 14725X48400m 3液化氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)參數(shù)表2設(shè)計(jì)壓力：1.77MPa全容積：407.73 m3設(shè)計(jì)雪壓：250Pa設(shè)計(jì)溫度：50 c腐蝕裕度：2mm水壓試驗(yàn)壓力：2.21MPa工作溫度：最局50 C焊縫系數(shù)：1.0氣密性試驗(yàn)壓力：1.86MPa工作壓力：1

4、.62MPa設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓：400Pa容器類型：III類操作介質(zhì)：液化氣（C3 C4 C5）地震烈度：7度（近震）場(chǎng)地土類型III類材質(zhì)：16MnR（正火）熱處埋要求： 整體熱處理幾何尺寸：© 9200X 11270X302 .預(yù)制深度上、下極中板上所有接管、人孔均焊接完畢出廠。赤道帶與支柱組焊為一體，其余球殼板均凈料出廠。球罐整體噴砂、油漆、防火層及消防噴淋我廠不負(fù)責(zé)施工。3 .加工工藝及措施制造工序見球罐制造工藝流程圖3.1 材料準(zhǔn)備3.1.1 球罐用鋼材應(yīng)附有質(zhì)量證明書，并按施工圖紙的要求對(duì)鋼板進(jìn) 行驗(yàn)收。3.1.2 球殼用16MnR鋼板應(yīng)在正火狀態(tài)使用，要求對(duì)鋼板進(jìn)行100%U

5、T 檢驗(yàn)，按 JB4730-94 II 級(jí)合格。3.1.3 本球罐所用鍛件應(yīng)符合JB4726-94壓力容器用碳鋼和低合金鋼鍛件III 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)進(jìn)行正火加回火熱處理。3.1.4 球殼的對(duì)接焊縫及與球殼直接焊接的焊縫，采用的低氫型焊條應(yīng)具有質(zhì)量證明書，質(zhì)量證明書應(yīng)包括熔敷金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能、擴(kuò)散氫含量等。3.2 材料復(fù)驗(yàn)3.2.1 球殼用鋼板必須按爐批號(hào)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)內(nèi)容為材料的力學(xué)性能、彎曲性能及化學(xué)成分。并每批取兩張鋼板進(jìn)行夏比（V 型缺口） 低溫沖擊試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)溫度-20，取樣方向?yàn)闄M向，三個(gè)試樣沖擊功的平均值指標(biāo)為Akv>34J3.2.2 焊接采用的低氫型焊條，按批號(hào)進(jìn)行擴(kuò)散

6、氫含量復(fù)驗(yàn)。 擴(kuò)散氫實(shí)驗(yàn)方法按GB/T3965 的規(guī)定進(jìn)行，烘干后的實(shí)際擴(kuò)散氫含量應(yīng)<6ml/100go3.2.35 鍛件復(fù)驗(yàn)應(yīng)按JB4726-94壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬度、化學(xué)成分和力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)。3.3 下料3.3.1 下料前應(yīng)核對(duì)鋼板規(guī)格與材質(zhì)，確認(rèn)材料已按要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，并進(jìn)行外觀檢查，要求鋼材表面良好，無明顯壓痕、劃傷和嚴(yán)重的麻點(diǎn)等缺陷，腐蝕嚴(yán)重的鋼板應(yīng)更換。3.3.2 按排版圖要求放樣下毛料，周邊留有2040mm余量，每塊球 殼板不得拼接。3.3.3 切割采用氧氣乙炔氣精密切割，作好標(biāo)記移植，除凈毛刺、 熔渣。3.4 球殼板的壓制3.4.1 使用1000t和2

7、000t油壓機(jī)進(jìn)行球殼板的壓制，胎具的選擇與 球殼曲率相符。3.4.2 壓制采用冷點(diǎn)壓成型工藝，球殼點(diǎn)壓成型按照S形壓延加工順序路線，逐漸且反復(fù)的向球殼板胚料施加點(diǎn)壓力，使達(dá)到所需的曲率要求。3.4.3 在壓制過程中應(yīng)采用十字樣板進(jìn)行檢查，當(dāng)球殼板弦長(zhǎng)大于或等于2000mm時(shí)，樣板的弦長(zhǎng)不得小于2000mm,當(dāng)球殼板弦長(zhǎng)小于 2000mm,樣板的弦長(zhǎng)不得小于球殼板的弦長(zhǎng)。樣板與球殼板的間隙不 得大于3mm,見圖一所示。樣板制作完畢后必須由質(zhì)檢人員確認(rèn)方能 使用。3.4.4 在壓制過程中，需考慮壓制回彈量，以 保 證 曲 率的精度。3.4.5 鋼板表面應(yīng)保持清潔，及時(shí)去除氧化皮 等 雜 物 ，并

8、隨時(shí)檢查鋼板表面，防止產(chǎn)生裂紋、折痕等缺陷。3.4.6 吊裝使用專用卡具，以防止吊裝過程 中 產(chǎn) 生 變 形。3.4.7 凈料及坡口加工3.4.7.1 凈料樣板的制作及使用凈料樣板根據(jù)排板圖繪制出球殼尺寸，在壓制成形曲 率合 格 的球殼板上實(shí)樣制作，選用1.52mm 厚 ， 寬 80100mm 的扁鋼做筋條，組焊成網(wǎng)格狀，并根據(jù)球殼板大小確定長(zhǎng)度及 寬度方向的筋條數(shù)。筋條用機(jī)械方法加工，并除去加工毛刺。 組焊后將使用側(cè)的焊縫打磨至與母材平齊。樣板與球殼板貼附 的接觸面積，按扁鋼條長(zhǎng)度計(jì)算，不能小于90%。樣板制成后， 須經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)人員檢查合格并打上確認(rèn)鋼印后，方可使用。劃線時(shí)，將樣板與球殼板貼

9、附后，用68個(gè)卡蘭將樣 板固定在球殼板上，使之全面接觸且不能移位。按樣板在球殼 板上畫出中心線、周邊標(biāo)準(zhǔn)線、切割線，并用樣沖和鉛油標(biāo)記。 每一環(huán)帶切割后的首件必須進(jìn)行檢查確認(rèn)，以驗(yàn)證準(zhǔn)確性，保 證球殼板幾何尺寸達(dá)到要求，否則需修整樣板直至合格方可使 用。樣板使用后，須妥善存放，防止變形，影響精度。3.4.7.2 凈料及坡口加工采用自動(dòng)或半自動(dòng)切割機(jī)、雙嘴割炬在專用切割胎具 上同時(shí)進(jìn)行切割（除局部處理外不許使用手工切割）。先加工 縱向坡口，后加工環(huán)向坡口。球殼板下凈料后須經(jīng)質(zhì)檢員進(jìn)行 檢驗(yàn)確定，以保證球殼板的制造幾何尺寸準(zhǔn)確。切割后的球殼 板應(yīng)具有互換性。坡口質(zhì)量a.坡口表面應(yīng)平滑，表面粗糙度=

10、25um。b.熔渣與氧化皮應(yīng)用砂輪機(jī)清除干凈.坡口表面不得存在 裂紋和分層等缺陷。若有缺陷時(shí)，應(yīng)修磨或補(bǔ)焊，焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)將 缺陷清除干凈，并經(jīng)滲透探傷確認(rèn)無缺陷后方可補(bǔ)焊。補(bǔ)焊工 藝與球罐焊接工藝相同，補(bǔ)焊部位應(yīng)修磨，使其保持設(shè)計(jì)坡口 的形狀及尺寸。c.坡口角度允差±2.5°,鈍邊±2mm。每條焊縫坡口至少檢 查10點(diǎn)。3.5 球殼板幾何尺寸及成形后無損檢查3.5.1 外觀檢查：目測(cè)確認(rèn)鋼板表面及端面是否存在重皮、 分層、夾渣、裂紋等有害缺陷。對(duì)于目視檢查懷疑存在的缺陷， 采用磁粉或滲透探傷方法進(jìn)行復(fù)檢。3.5.2 球殼板曲率檢查：采用3.4.3條制作的樣板按圖一所示

11、進(jìn)行球殼板曲率檢查要 求任意部位的間隙E<3mmo檢查樣板使用前，應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)人員 確認(rèn)合格。3.5.3 幾何尺寸的檢查（見圖二） 長(zhǎng)度方向弦長(zhǎng)允差A(yù)土 2.5mm;寬度方向弦長(zhǎng)允差B±2mm ;對(duì)角線允許偏差C± 3mm ;兩條對(duì)角線應(yīng)在同一平面上。用兩直線對(duì)角測(cè)量時(shí)，兩 直線的垂直距離偏差不得大于5mm。球殼板的最小厚度不得小于47.75mm （ 400m3球殼板的最小 厚度不得小于29.75mm ）。圖二3.5.4 成形后無損檢驗(yàn)球殼板周邊100mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%UT檢驗(yàn)，按JB4730-94 II 級(jí)合格。成形后的球殼板應(yīng)進(jìn)行UT抽查。UT抽檢數(shù)量不得少于 球

12、殼板總數(shù)的20%,且每帶不少于兩塊，上、下極板不少于一 塊，檢查結(jié)果按JB4730-94 II級(jí)為合格。成形后的球殼板應(yīng)進(jìn)行內(nèi)、外表面MT抽查。抽檢數(shù)量 不得少于兩塊（其中一塊極板，一塊與支柱連接的球殼板） 檢查結(jié)果按JB4730-94 II級(jí)為合格上述條抽查若發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷應(yīng)加倍抽查，若仍有超標(biāo)缺陷則應(yīng) 100%由查。3.6 人孔、接管的組對(duì)、焊接3.6.1 按圖紙要求劃線，確定無誤后開出極中板上各孔并加工坡口， 坡口形式按圖紙或排版圖要求，切割后用砂輪機(jī)打磨氧化層及熔渣。3.6.2 開孔球殼板周邊100mm范圍內(nèi)及開孔中心一倍開孔直徑范圍 外用弦長(zhǎng)不小于1000mm的樣板檢查極板曲率，最大間

13、隙不得大于 3mm。3.6.3 組焊人孔和各接管執(zhí)行本措施第 4條，人孔補(bǔ)強(qiáng)件與殼體進(jìn)行 無間隙組對(duì)，組對(duì)錯(cuò)邊量：二1.5mm。3.6.4 嵌入式接管與球殼的對(duì)接焊縫和球殼自身的對(duì)接焊縫焊后立 即進(jìn)行后熱消氫處理（400m3球罐嵌入式接管與球殼的對(duì)接焊縫焊后 立即進(jìn)行后熱消氫處理）。3.6.5 帶有人孔、接管的上、下極帶板的尺寸檢查見表3表3位置說明允許偏差法蘭與接管的對(duì)口錯(cuò)邊量< 1.0 m m人孔補(bǔ)強(qiáng)件與球殼板的對(duì)口錯(cuò)邊量< 1.5 mm接管伸出高度允差士 5mm接管的坡口角度偏差<2.5o接管安裝位置偏移< 5mm法蘭的傾斜度（法蘭外徑Dg）< Dg% 最大

14、 3mm極帶板曲率檢查（樣板弦長(zhǎng)n 1000mm）< 3mm3.7 支柱制作3.7.1 支柱采用無縫管制作下料順序?yàn)椋合铝锨懈钔庥^及尺寸檢查。3.7.2 支柱采用鋼板卷制，制造順序?yàn)椋合铝锨懈顫L制縱縫組對(duì)焊接 RT 環(huán)縫組對(duì)焊 接 RT 外觀及尺寸檢查。3.7.3 支柱的尺寸檢驗(yàn)見表4表4位置說明允許公差支柱的橢圓度w 4mm支柱的長(zhǎng)度L1, L2上支柱土 2mm;總長(zhǎng)w 10mm支柱的彎曲度< L/1000mm 且 w5mm3.8 支柱與球殼板的組裝3.8.1 支柱安裝時(shí)，用千斤頂?shù)裙ぞ邔⒊嗟腊灏匆蟮那?加以固定并檢測(cè)合格后，將支柱放在適當(dāng)位置并定位，如圖三 所示。3.8.2

15、 支柱焊接見焊縫表及焊接部分的要求3.8.3 尺寸檢驗(yàn)見圖四和表5表5位置說明允許偏差支柱端口的橢圓度< 2mm支柱的垂直度H1上支柱土 2mm總長(zhǎng) 10 mm支柱的位置| W1-W2 |< 3mm支柱與底板的垂直度< 2mm支柱長(zhǎng)度L1,L2士 2mm耳板傾度C1,C2< ± 2.5 o耳板的高度H2,H3士 2mm組焊赤道帶曲率（用大于1米樣板檢查）£3mm3.9 極帶板預(yù)組裝3.9.1 組裝準(zhǔn)備首先對(duì)組裝胎面找平，其基準(zhǔn)面水平誤差 <1mmo在經(jīng)檢驗(yàn)的鋼平 臺(tái)上，標(biāo)出基礎(chǔ)中心和中心線，所用的各種樣板應(yīng)經(jīng)質(zhì)檢人員檢查合 格后方可使用。拉桿、

16、加緊絲、螺栓等的選用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。3.9.2 組裝要求組裝時(shí)利用工卡具調(diào)整對(duì)接焊縫的間隙錯(cuò)邊量及角變形，不允許強(qiáng)力組對(duì)，組對(duì)間隙31mm,對(duì)口錯(cuò)邊量2mm,組對(duì)角變形7mm,應(yīng) 選用弦長(zhǎng)不小于1米的樣板檢查，每500mm長(zhǎng)測(cè)量一點(diǎn)。組裝時(shí)板號(hào) 順序按排版圖編號(hào)，不得互換，極帶板整體預(yù)組裝。4.焊接4.1 焊接施工方法及焊機(jī)和附屬器具。1）球罐附件焊接采用手工電弧焊，并執(zhí)行其焊縫表。2）球罐施焊焊機(jī)必須完好，并配備計(jì)量合格且在有效期內(nèi)的電流表、電壓表。所有附屬機(jī)具應(yīng)完好無損，滿足焊接要求。4.2 焊工焊工必須由具有一定施焊經(jīng)驗(yàn)、焊接成績(jī)穩(wěn)定并具有“鍋爐壓 力容器焊工考試規(guī)則”（勞動(dòng)部）所規(guī)

17、定的相應(yīng)位置資格且在 有效期限內(nèi)。4.3 焊接工藝根據(jù)母材特點(diǎn)、設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行施焊，焊接工藝見焊縫表。4.4 焊接環(huán)境當(dāng)在室外環(huán)境施焊時(shí),若出現(xiàn)下列任一情況，且無有效防護(hù)措施時(shí),禁止施焊。a.雨天、霧天或雪天；b.風(fēng)速超過8m/s;c.環(huán)境溫度在0 c以下；d.相對(duì)濕度在90%H上4.5 焊接預(yù)、后熱及層間溫度控制1）焊接預(yù)、后熱及層間溫度控制按表6進(jìn)行：表6施焊部位預(yù)熱溫度層間溫度后熱溫度殼體，夾具及附件焊縫100150 c100 150 c200 250 c/2h2）預(yù)、后熱及層間溫度控制預(yù)、后熱采用液化氣加熱。預(yù)、后熱必須均勻，預(yù)熱寬度應(yīng)為焊縫中心兩側(cè)3倍板厚范圍內(nèi)且n 100mm測(cè)溫

18、時(shí)距焊縫中心線 50mm處對(duì)稱測(cè)量，每條焊縫 測(cè)溫點(diǎn)不少于三對(duì)，定位焊及補(bǔ)焊預(yù)后熱范圍應(yīng)為距補(bǔ)焊中心半 徑150mmK圍內(nèi)，4.6 焊材管理1）焊材必須按“壓力容器質(zhì)量保證手冊(cè)”規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn) 其要求如下：外觀檢驗(yàn)：焊材外觀完整、無破損、受潮、銹蝕。材質(zhì)證核對(duì)：進(jìn)行擴(kuò)散氫含量須 W6ml/100g。2）焊材必須貯存于認(rèn)定合格的焊材貯存室。焊材貯存室應(yīng)滿足以下要求溫度不得低于 0 c ;相對(duì)濕度不得大于 60%;支架高度及距墻面距離不得小于250mm3）焊材烘干球罐所用焊條使用前必須按表7要求烘干并做相應(yīng)記錄。表7焊材烘干溫度烘干時(shí)間保溫溫度J507350400( C)2(h)100150(

19、 C)焊條烘干次數(shù)不得多于2次。4）焊條發(fā)放焊條的發(fā)放必須使用焊條保溫筒，保溫筒貯藏溫度應(yīng)為 80 120 C;每次發(fā)放焊條數(shù)量不得超過3Kg/人。保溫筒內(nèi)的焊條在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)間不得超過4小時(shí)。對(duì)于藥皮脫落、受潮、銹蝕的焊條不得使用。4.7 焊接實(shí)施1）焊前準(zhǔn)備施焊前，所有組對(duì)尺寸應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格。施焊坡口表面及兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)應(yīng)打磨光滑，不得有油污、鐵銹等雜質(zhì)。檢驗(yàn)人員應(yīng)在焊接過程中逐道焊縫測(cè)定電流、電壓、焊接速 度，將線能量控制在合適范圍內(nèi)。2）引弧、收弧引弧應(yīng)于焊接電流調(diào)整完后，在坡口以內(nèi)采用后退法進(jìn)行。收弧應(yīng)在坡口之內(nèi)且保證弧坑飽滿，無外觀缺陷。各層道間引弧、收弧處應(yīng)相互錯(cuò)開100mm

20、3）背部清根雙面焊接時(shí)，一側(cè)焊接結(jié)束后，進(jìn)行另一側(cè)清根。清根時(shí)應(yīng)將定位焊的熔敷金屬除凈，并露出合格金屬，清根后坡口應(yīng)深淺、寬度基本一致。清根采用碳弧氣刨，并用砂輪機(jī)打磨干凈。4）焊接順序人孔補(bǔ)強(qiáng)件與球殼板焊接法蘭與人孔補(bǔ)強(qiáng)件定位焊組對(duì)檢驗(yàn)焊接 無損檢驗(yàn)人孔補(bǔ)強(qiáng)件與球殼板的定位焊（要求控制無間隙組對(duì)）組對(duì)檢驗(yàn)單面焊接、反面氣刨焊接 無損檢驗(yàn)支柱焊接支柱與蓋板定位焊組對(duì)檢驗(yàn)焊接 支柱與耳板定位焊組對(duì)檢驗(yàn)焊接 支柱與球殼板定位焊組對(duì)檢驗(yàn)焊接無損檢測(cè)4.8 焊縫打磨1） 對(duì)接焊縫及角焊縫應(yīng)進(jìn)行打磨至圓滑過渡。2）對(duì)接焊縫打磨后，余高應(yīng)控制在1mm以下。角焊縫尺寸滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求。4.9 焊縫返修

21、及修補(bǔ)1 ) 焊縫缺陷采用碳弧氣刨清除，并用砂輪機(jī)打磨干凈。補(bǔ)焊工藝同主體焊接工藝。2 缺陷清除從距缺陷較近側(cè)進(jìn)行，若清除到實(shí)際厚度2 3 處時(shí)仍未發(fā)現(xiàn)缺陷，需補(bǔ)焊完后從另一側(cè)再次清除、焊接。3)返修次數(shù)不宜多于2 次。4.10 產(chǎn)品焊接試板對(duì)于球罐本體 A類焊縫應(yīng)按 GB150附錄要求制備產(chǎn)品焊接試板，試板材質(zhì)同主體焊縫并按相同要求進(jìn)行控制、驗(yàn)收。試板規(guī)格為(650 x 180X 48mmf口 650 X 180 x 30mm數(shù)量為每臺(tái)球罐 4 組。試板的坡口同球殼板的坡口。4.11 焊接記錄焊接時(shí)，應(yīng)及時(shí)填寫焊接記錄表及返修記錄，記錄中應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1) 施焊日期、焊縫編號(hào);(2) 施工環(huán)境、天氣記錄;(3) 焊工鋼印、姓名;(4) 焊接方法;(5) 焊接條件(電流、電壓及焊接速度);(6) 焊接位置;(7) 預(yù)后熱及層間溫度;(8) 焊材牌號(hào)、庫(kù)號(hào)、規(guī)格4.12 焊接檢驗(yàn)1 ）外觀檢驗(yàn)焊縫打磨后，焊縫表面不得有裂紋、咬邊、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷，不得殘留有熔渣與飛濺物。全部對(duì)接焊縫在焊接接頭每邊的蓋面寬度為24mm余高為01mm,形成白棱角EwiOmm。同時(shí)用弦長(zhǎng)不小于1000mm勺樣板檢 查其曲率，要