年產(chǎn)5萬噸炭黑產(chǎn)品儲罐焊接方案

目錄TOC\o"1-3"1 工程概況和編制依據(jù) 21.1 工程概況 21.2 編制依據(jù) 22 可焊性分析： 33 焊接方法、焊材選用及焊接設(shè)備 33.1 焊接方法 33.2 罐焊材選用及烘干溫度、恒溫溫度 43.3 焊材管理 44 坡口形式及相關(guān)位置 55 焊接工藝參數(shù) 76 焊接施工 76.1 一般要求 76.2 錐斗的焊接 76.3 罐壁的焊接 76.4 拱頂?shù)暮附?86.5 附件的焊接 86.6 焊接施工中質(zhì)量通病的預(yù)防 87 焊接質(zhì)量檢測 87.1 焊縫外觀檢查 87.2 焊縫無損檢測 98 焊縫返工 99 焊接施工安全措施和文明施工措施 109.1 焊接施工安全風(fēng)險識別 109.2 焊接施工安全措施 109.3 焊接文明施工措施 11工程概況和編制依據(jù)工程概況我公司承建的年產(chǎn)5萬噸炭黑項目：炭黑產(chǎn)品貯罐區(qū)共有4臺1150m3貯罐，圖紙由中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計院設(shè)計，位號T1503A/B、T2503A/B。罐頂板材質(zhì)為Q235-B+S30408復(fù)合鋼板，壁板8、6、8、12帶為Q235-B+S30408復(fù)合鋼板，其余各帶為Q235-B基體，錐體為Q235-B+S30408復(fù)合鋼板材質(zhì)，單臺容積1150m3（主要數(shù)據(jù)見表一），為了保證焊接質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)高速完成貯罐的施工任務(wù)，特編制焊接工藝方案，以指導(dǎo)現(xiàn)場施焊工作。本方案僅適用于年產(chǎn)5萬噸炭黑項目產(chǎn)品貯罐的焊接施工。(表一)貯罐主要參數(shù)一覽表設(shè)備名稱項目T1503A/B、T2503A/B主要材質(zhì)Q235、Q235-B+S30408、S30408板厚度mm14、10.5+1.5、4.5+1.5、6.5+1.5直徑mmΦ10000高度mm19910容積m31150凈重量kg133890設(shè)計壓力Kpa充滿炭黑工作壓力Kpa常壓工作溫度℃65~80工作介質(zhì)炭黑焊接接頭系數(shù)0.7編制依據(jù)1.T1503A/BT2503A/B罐設(shè)計施工圖；2.《壓力容器無損檢測》JB4730-2005;3.《承壓設(shè)備用焊接工藝評定》NB/T47014-20114.《壓力容器焊接工藝規(guī)程》JB/T4709-20005.《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工驗收規(guī)范》GB50128-20056.《石油化工立式圓筒形鋼制儲罐施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》SH3530-19937.《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設(shè)計規(guī)范》SH3046-1992可焊性分析：Q235-B+S30408不銹鋼復(fù)合鋼板的復(fù)層為S30408，S30408屬奧氏體不銹鋼，焊接性較好?；鶎訛镼235-B，屬碳素結(jié)構(gòu)鋼，其焊接工藝較簡單。而Q235-B+S30408的焊接工藝難點是Q235-B和S30408過渡層和S30408不銹鋼的焊接。

S30408的導(dǎo)熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)大，熱量不易散失，很容易形成所需尺寸的熔地，但在自由狀態(tài)下，易產(chǎn)生較大的焊接變形。因此，在焊接復(fù)層S30408時，應(yīng)采用小電流、快速焊、窄焊道的多層多道焊接，要控制好焊道層間溫度。焊接要點:

（1）焊基層第1層時須特別注意不得將低合金金屬沉積到復(fù)層上。

（2）焊復(fù)層前必須清除坡口邊緣復(fù)層坡口上的飛濺物。

（3）過渡層的熔敷金屬必須完全蓋滿鋼層b＝1.5－2.5mm，并蓋過不銹鋼與碳鋼交界面a＝O.5—1.5mm，見下圖。（4）過渡層第1遍焊接要采用小參數(shù)、反極性、直道多道焊，以降低對復(fù)層的稀釋。

（5）復(fù)層焊接過程中為保證焊接質(zhì)量要用小直徑焊絲進(jìn)行多道焊，對焊層的堆焊高度要控制到最小。

（6）復(fù)層焊接時，必須徹底清除過渡層熔渣及其它表面附著物，層間溫度控制在100℃以下，并經(jīng)檢查無表面缺陷時，方可焊接下一層。

（7）焊時應(yīng)注意引弧和熄弧的質(zhì)量，收弧應(yīng)將弧坑填滿，多層焊時的層間接頭應(yīng)錯開。焊接方法、焊材選用及焊接設(shè)備焊接方法綜合考慮技術(shù)要求及各規(guī)范情況以及現(xiàn)場條件等，焊接方法選用如下：罐壁、罐底對接、角接焊縫采用手工電弧焊，罐壁與接管的管板角焊縫采用手工電弧焊焊接。罐焊材選用按照施工圖紙的要求，對儲罐焊接所用焊條規(guī)定如下：1）梯子、平臺、欄桿、扶手等材質(zhì)為Q235B的鋼構(gòu)架的焊接采用J422焊條，規(guī)格為φ2.5mm、φ3.2mm、φ4.0mm。2）對于罐體，當(dāng)母材材質(zhì)為Q235B+Q235B時，采用J422焊條；當(dāng)母材材質(zhì)為Q235B+S30408時，采用A302焊條；當(dāng)母材采制為S30408+S30408不銹鋼時，采用A102。焊條規(guī)格均為φ2.5mm、φ3.2mm、φ4.0mm。焊材管理1.焊接所使用焊材應(yīng)有合格的材質(zhì)質(zhì)量證明書，且外觀包裝良好、無銹蝕現(xiàn)象。2.焊材必須有專門的地方存放。3.焊條烘干、發(fā)放設(shè)專職人員。4.烘干后的焊條應(yīng)放入恒溫箱內(nèi)，恒溫保存溫度100℃,備焊工隨時領(lǐng)取。5.焊工領(lǐng)取焊條必須帶保溫筒，保溫筒應(yīng)保持完好，領(lǐng)用焊條的數(shù)量一般不宜超過40根。焊接過程中保溫筒蓋要關(guān)閉嚴(yán)密。6.焊接過程中焊條頭應(yīng)于回收,（除初次外）領(lǐng)用焊條必須交相應(yīng)數(shù)量的焊條頭。7.每天工作結(jié)束，焊工應(yīng)將未用完的焊條退回烘干室，并填寫退回記錄，嚴(yán)禁在預(yù)制廠及施工現(xiàn)場遺留焊條。8.發(fā)放出的焊條超過4小時未用完，應(yīng)進(jìn)行二次烘干，二次烘干的焊條應(yīng)優(yōu)先使用，焊條烘干的次數(shù)不得超過二次。9.焊條烘烤員每天要對焊材烘干、恒溫、發(fā)放和回收及二次烘干作詳細(xì)記錄。且領(lǐng)取焊條有焊工的簽字.坡口形式及相關(guān)位置焊接工藝參數(shù)如下表是焊接的各參數(shù)表五焊接工藝參數(shù)工藝參數(shù)焊接位置焊條直徑（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊接速度（min/cm）電源極性焊接線能量（J）平焊（平角）?3.285-12524-288-20DC-10000-45000?4100-18024-307-20DC-10000-45000立焊（縱縫）?3.275-10024-285-15DC-10000-45000?490-16024-306-20DC-10000-45000橫焊（環(huán)縫）?3.280-12524-287-20DC-10000-40000?4110-18024-3010-25DC-10000-40000焊接施工儲罐焊接施工中，在保證焊縫的內(nèi)在和外觀質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，焊接質(zhì)量主要取決于焊接變形的控制，因而要合理按排焊接施工順序，嚴(yán)格焊接工藝紀(jì)律，采取防變形措施，將焊接接頭的內(nèi)外在質(zhì)量和幾何尺寸控制在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)。一般要求1）定位焊及工卡具的焊接工藝與正式焊接相同，由合格焊工擔(dān)任。引弧和熄弧都要在坡口內(nèi)或焊道上。2）焊接前要檢查并保證組裝尺寸符合圖紙要求，清除坡口表面及坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的泥砂鐵銹、水分和油污，確保施焊部位充分干燥，復(fù)層距坡口100mm應(yīng)防止飛濺。3）焊接中要保證焊道始端和終端的質(zhì)量，始端要采用后退起弧法，必要時可采用引弧板和熄弧板。終端要將弧坑填滿。4）多層焊的層間接頭必須錯開50mm以上。罐頂搭接的搭接焊縫，至少焊兩遍，焊縫厚度以搭接母材較薄的板為準(zhǔn)6）雙面焊的對接接頭在背面焊接前要清根。用砂輪將表層的焊縫金屬和母材去掉直到露出金屬光澤，注意復(fù)合層過渡層的合金鋼焊肉一定要清理干凈以及復(fù)合層焊接時焊材的選擇。7）在下雨時，對施焊部位要采取防雨措施；在刮風(fēng)且風(fēng)速超過8m/s時要采取防風(fēng)措施；在大氣相對濕度超過90%時，要采取干燥措施；否則不得進(jìn)行焊接。錐斗的焊接1）合理的裝配和焊接順序。焊接順序原則上是先焊短縫，后焊長縫，由雙數(shù)焊工對稱均布、從中間向外展開，分段退焊。中幅板焊接從中心向四周逐步擴(kuò)大，先焊接成帶板，再將各帶板接成整體。焊接時，要控制底板收縮方向。。3）錐板的焊接，作為環(huán)向焊縫，，采用多名焊工時要均勻?qū)ΨQ分布，分段退焊、同向焊接，且先進(jìn)行間斷焊，然后再進(jìn)行連續(xù)焊，以防止拱曲。4）復(fù)合板焊接時設(shè)置十字架固定，以減小焊接受熱產(chǎn)生的變形。5）焊完一遍時，應(yīng)當(dāng)處理一下焊縫外觀，使焊縫達(dá)到圓滑過渡。由于錐斗在整個儲罐的焊接中是最易產(chǎn)生變形且焊接變形比較集中的地方，因此控制錐斗復(fù)合板變形，對提高整個儲罐的焊接質(zhì)量極其重要。6.3罐壁的焊接1）罐壁的焊接，先焊縱焊縫，后焊環(huán)焊縫。當(dāng)焊完相鄰兩圈壁板的縱向焊縫后，再焊其間的環(huán)向焊縫；2）縱焊縫的焊接必須對稱施焊，先焊外側(cè)、后焊內(nèi)側(cè)；罐壁組裝卡具必須安裝在罐壁縱縫內(nèi)側(cè)，間距不大于500mm。初層焊道采用分段退焊或跳焊，焊條直徑為3.2mm，分段長度為600mm。在以后各層焊接時，可用焊條直徑為4.0mm焊條進(jìn)行連續(xù)焊接(建議復(fù)層側(cè)用3.2mm直徑焊條進(jìn)行焊接,防止熱量過于集中)。3）環(huán)縫焊接時由數(shù)對焊工均勻分布，沿同一方向進(jìn)行等速、同規(guī)范和分段焊接。先焊外側(cè)、后焊內(nèi)側(cè)。初層焊道采用分段退焊或跳焊，焊條直徑為3.2mm，分段長度為1500mm。在以后各層焊接時，可用焊條直徑為4.0mm焊條進(jìn)行連續(xù)焊接(建議復(fù)層側(cè)用3.2mm直徑焊條進(jìn)行焊接,防止熱量過于集中)。6.4拱頂?shù)暮附?）采用手工電弧焊，焊接時保持較小的線能量。焊條直徑選用3.2mm。2）原則上采用先點焊短焊縫再焊長焊縫的施焊方法。焊接時采用小規(guī)模，從中間向外分段退焊。焊接時應(yīng)防止電流過大焊穿蒙皮。3）罐頂蒙皮板組對、組焊時，搭接部位要貼合緊密，間隙最大不超過1mm，并用臨時卡具進(jìn)行固定，然后方可進(jìn)行焊接施工。4）頂板應(yīng)先焊內(nèi)側(cè)焊縫，后焊外側(cè)焊縫。徑向的長焊縫，采用隔縫對稱由中心向外分段退焊，頂板與包邊角鋼焊接時，沿縫均布，同向分段退焊，各焊工之間的接頭應(yīng)注意相互配合，分層疊壓。5）在現(xiàn)場具體施焊時，將以焊接工藝卡的形式對頂板焊縫的焊接工藝作一具體規(guī)定并下發(fā)班組指導(dǎo)施工。6.5附件的焊接1）凡直接焊于儲罐上的各種附件（如梯子、平臺、欄桿、扶手、加強(qiáng)圈、包邊角鋼、補強(qiáng)板等）的焊接均應(yīng)按已有的工藝評定或者焊接工藝指導(dǎo)書的要求進(jìn)行，在焊接過程中要確保熔透，焊縫表面要平滑過渡至母材表面。2）角焊縫的焊腳高度按圖紙規(guī)定執(zhí)行。圖上沒有明確的，不小于相焊件中較薄件的厚度。3）對于錐板的焊接，作為環(huán)向焊縫，其焊接要求與罐體的環(huán)向焊縫焊接要求一樣，采用多名焊工時要均勻?qū)ΨQ分布，分段退焊、同向焊接，且先進(jìn)行間斷焊，然后再進(jìn)行連續(xù)焊，以防止拱曲。6.6焊接施工中質(zhì)量通病的預(yù)防1）焊接時不得在坡口以外的焊件上引弧、熄弧，避免罐體表面被電弧擦傷。不得在罐體上隨意焊接臨時用具。2）焊縫的每層焊道在下一層焊道施焊前都要清除藥皮熔渣及其它臟物。焊接完成后要將藥皮熔渣清除干凈，露出焊縫金屬光澤。3）施焊中層與層之間的焊道接頭要錯開50mm以上。4）所有焊縫（包括角焊縫）邊緣要和母材表面熔合良好，光滑過渡。5）梯子、平臺、欄桿和扶手等鋼構(gòu)架的焊縫尺寸要符合圖紙要求，焊后要將藥皮熔渣清除干凈，并將接頭附近的飛濺物清除干凈，要用角向砂輪機(jī)將焊接接頭打磨光滑，外觀要美觀。焊接質(zhì)量檢測焊縫外觀檢查7.1.1焊縫應(yīng)去除渣皮、飛濺物，清理干凈焊縫表面后，方可進(jìn)行焊縫外觀檢查。7.1.2焊縫表面及熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、弧坑和未焊滿等缺陷。7.1.3對接焊縫的咬邊深度，不得大雨0.5mm；咬邊的連續(xù)長度，不應(yīng)大于100mm；焊縫兩側(cè)咬邊的總長度，不得超過該焊縫長度的10%。7.1.4罐壁縱向?qū)雍缚p不得有低于母材表面的凹陷。罐壁環(huán)向?qū)雍缚p和罐底對接焊縫低于母材表面的缺陷不得大于0.5mm，凹陷的連續(xù)長度不得大于100mm，總長度不得大于該焊縫長度的10%。7.1.5角焊縫焊角高度應(yīng)符合圖紙要求，且外形應(yīng)平緩過渡。7.1.6焊縫完成后首先由焊工自檢，自檢認(rèn)為合格后檢查員再進(jìn)行專檢。焊縫無損檢測7.2.1焊縫探傷檢驗比例應(yīng)按GB50128-2005和罐的圖紙以及罐的有關(guān)技術(shù)要求執(zhí)行。7.2.2煤油滲漏檢測應(yīng)按JB4730-2005進(jìn)行，焊縫合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合下列規(guī)定：a）不得有任何裂紋；b）不得有任何橫向缺陷；c）不得有任何長度大于1.5mm的線性缺陷；d）在100mm長的焊縫上，缺陷顯示長度不得大于2mm。焊縫返工8.1焊縫返工工藝應(yīng)與焊接工藝相同，并做好各項記錄。8.2焊縫表面修磨：焊縫表面成型幾何尺寸超標(biāo)或出現(xiàn)其它微小缺陷時（一般深度<1mm）允許進(jìn)行修磨，且修磨后其厚度不得小于設(shè)計要求。8.3焊縫表面返工：焊縫表面出現(xiàn)咬邊、氣孔、裂紋、夾渣等缺陷（深度>1mm）應(yīng)先用砂輪將缺陷清除，再進(jìn)行補焊，并打磨平滑。8.4焊縫內(nèi)部缺陷返工，由檢測部門下達(dá)返工通知單，焊工接到通知單后應(yīng)及時返工。8.5焊縫返工應(yīng)先用砂輪將缺陷清除，再進(jìn)行焊接。8.6焊縫返工時，缺陷的挖補深度應(yīng)小于母材的2/3，如挖到2/3時缺陷還未清除，則應(yīng)在該狀態(tài)下焊補，然后在板材的另一側(cè)再次進(jìn)行清除，待挖到缺陷后進(jìn)行滲透檢測，確認(rèn)無缺陷后方可進(jìn)行補焊。8.7焊縫的補焊按照施工技術(shù)文件的要求進(jìn)行，焊縫的補焊長度不小于50mm。8.8焊縫同一部位返工次數(shù)不宜超過2次，如超過2次，焊前應(yīng)組織有關(guān)專業(yè)人員分析原因，由焊接責(zé)任工程師制定返工方案，并經(jīng)單位主管（或質(zhì)保工程師）批準(zhǔn)。返工后應(yīng)將補焊的次數(shù)、部位、結(jié)果和補焊的情況記錄存檔。焊接施工安全措施和文明施工措施焊接施工安全風(fēng)險識別按照公司職業(yè)安全健康管理體系的要求，對儲罐焊接中可能存在的安全風(fēng)險識別如下：1）焊接過程中設(shè)備漏電事故2）焊接電纜漏電事故3）焊工觸電事故4）高空墮落事故5）火災(zāi)、爆炸事故6）電弧光打眼7）灼傷、燙傷8）砂輪機(jī)傷人9）吸入過多煙塵、煙氣10）空中重物擊傷人和設(shè)備11）雷電擊傷事故12）高溫中署焊接施工安全措施經(jīng)上述安全風(fēng)險分析，在焊接作業(yè)中主要采取以下針對性安全措施：1）安全教育。在施工前，要對每位職工進(jìn)行安全教育，將可能發(fā)生的安全隱患向工人逐一分析、解釋，并將采取的針對性預(yù)防措施及發(fā)生事故后采取的緊急預(yù)案向工人逐一分析、解釋，做到人人心中有數(shù)，樹立安全第一的施工意識，并能在施工中自覺地遵守安全規(guī)定。2）進(jìn)入現(xiàn)場必須正確佩戴安全防護(hù)用品，各工種必須按安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。3）施工現(xiàn)場要有專職安全員，施工隊長和作業(yè)班組長要做好兼職安全員的工作，特殊工種要持有本工種合格證。4）吊裝作業(yè)時，吊裝前要認(rèn)真檢查起重設(shè)備的機(jī)械性能，嚴(yán)格執(zhí)行起重作業(yè)的“十個不準(zhǔn)吊”。吊車下及吊裝物移動路線下，嚴(yán)禁行走和站人；交叉作業(yè)時，嚴(yán)禁從高空向下亂扔物體。以免空中物體擊傷人和設(shè)備。5）電焊機(jī)、電焊把線等電氣設(shè)備使用之前要由電工檢查合格，要安全接地或接零，電焊把線要絕緣良好，焊機(jī)要由專人操作，要搭設(shè)焊機(jī)防雨、防曬棚，以避免焊接過程中設(shè)備漏電事故和焊接電纜漏電事故。6）夏季施焊時（尤其是罐內(nèi)施焊時），要做好防暑降溫工作（如通風(fēng)降溫、供應(yīng)防暑飲料、適時休息、更改作息時間等）。7）罐內(nèi)施