储罐焊接技术设计方案

1、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16圈材质为16MnR， 第 78 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 X10.5m的钢板，每圈18张钢板)。包边角钢采用100 X10，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

2、照JB4708-2000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

3、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 C时；低合金钢低于0C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，中幅板焊丝选用丫-C,填充碎焊丝为YK-C, 焊剂采用YF-15，收缩缝焊丝选用丫-E,焊剂选用NF-11H。为了控制焊接变形，

4、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

5、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，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100150 C。(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

6、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H08A,焊条选用采用CO2气体保护焊和手工焊相结合的焊接方法。焊丝选用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

7、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。（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C02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 o C02气体水份含量不超过0.025% （质量）。使用前经预

8、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 o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，采用氧一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=100C125 C,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 C

9、100 C,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 530。角。板越厚角度应越大。焊丝伸长为45mm 左右，焊嘴距离铜滑块1015mm。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。焊枪的振幅在512mm之间，振动频率为80100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

10、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

11、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。壁板横缝焊接焊层要求焊接时，4台焊机均匀布置。沿同一方向同时施焊，初层焊时，背面有配合焊工移动垫板，焊完一层后，对缺陷处进行修补，经确认无缺陷后，再进行下一层焊接。层间接头部位要求层间接头部位应错开50mm以上。焊前预热方式焊前预热由配合人员在焊接的另一侧用氧一乙炔焰烤把加热。加热部位在焊枪前方200300mm处。根据板厚度不同确定烤把数量，保证预热温度。预热要均匀，预热 温度t=

12、100 C125 C,加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚，且不小于100mm，焊接层间温度不应低于预热温度。自动焊操作要点焊枪组对要求：承托轮距坡口约为15mm，焊枪角度与水平方向成35。角，焊丝 伸长25mm左右，焊丝对准位置为距板厚中心 48mm。图1图2图3图1所示焊道：熔深过大，成型不良，易产生高温裂纹、夹渣等缺陷图2所示焊道：熔透良好，成型美观，脱渣容易是理想焊道。图3所示焊道：焊丝位置靠外，焊角过大，熔深不足，易产生夹渣等缺陷。因此，在初层焊接时，一定要调整好焊枪的角度，位置及焊接速度，以便形成图2所示的良好焊道为下一层焊接创造有利条件。焊接过程中，操作者要时刻注意观察焊道成型

13、情况， 及时调整焊接规范、焊枪 角度、位置使焊接处于最佳状态，获得优良焊缝。壁板自动焊接示例如下：6.油罐焊接主要工序施工要领书6.1焊接材料选用100000m 3罐焊接材料选用序号焊接位置材质焊接方法焊丝牌号焊丝规格焊剂焊条或焊丝每台用量（kg）1罐底边缘板SPV490Q手工电弧焊L-60$3.2、$4.0一500手工电弧焊E4303$5.0、$4.0一15002罐底中幅板Q235-BY-C、YK-C （碎焊丝）$4.8 >$1.0 （碎焊丝）YF-152000+1000埋弧填充焊或 HO8A、HO8A （碎焊丝）$4.8、$1.0 （碎焊丝）HJ4313中幅板+边缘板Q235-B+S

14、PV490Q埋弧自动焊Y-E$4.8NF-11H10004大角缝SPV490Q + SPV490Q内侧埋弧自动焊Y-CM$2.4NF-820500外侧手工电弧焊L-60$5.0、$4.0一5005壁板立缝SPV490Q + SPV490QCO 2气体保护焊EG-60机.6一100016Mn R+16 MnRCO2气体保护焊EG-16机.6一200Q235-B+Q235-BCO 2气体保护焊EG-1$1.60一4006壁板横缝SPV490Q + SPV490Q埋弧自动焊Y-E$3.2NF-11H2000SPV490Q +16 MnR埋弧自动焊Y-E$3.2NF-11H16Mn R+Q235-B埋

15、弧自动焊H10M nSiA$3.2HJ431300Q235-B+Q235-B埋弧自动焊H08A$3.2HJ4313007浮顶Q235-A手工电弧焊E4303$4.0一25008加强圈、抗风圈等附件Q235-A手工电弧焊E4303$3.2、$4.0一25006.2焊接材料管理序号施工内容操作要领注意事项及检查内容1焊材入库焊材管理人员从供应部门领取焊接材料时应认真检查，焊接材料（焊条、焊丝及焊剂）应具有质量合格证，焊条质量合格证书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能，低氢型焊 条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。应确认焊材的牌号、规格、入库量、有无损伤等，并 做相应记录。焊材的牌号、规格、数量是否符合

16、要求。质量合格证书等资料齐全。焊材外表面无机械损伤。2焊材保管存放焊材的库房应通风良好，配有保证温、湿度的设施，并有温、湿度记录，相对湿 度控制在小于60%，温度控制在1035 C为宜。焊接材料应按牌号、规格、批号分别存放，与地面、墙面的距离在300mm以上，并做好相应的标识，以便取放。焊材管理人员应随时掌握保管情况，应经常把握库存量，焊材管理人员要巡检，且有 记录，主要检查温度仪、湿度仪的度数以及其运转情况。一3烘干凡放入烘干箱的焊条的药皮应无裂纹、剥落、疏松、受潮霉变、铁芯无锈蚀。烘干箱应满足所有焊条烘干的要求，并有良好的烘干指示记录。焊接材料应按说明书要求进行烘干，焊接材料重新烘干的次数

17、不得超过两次。一4发放焊工持焊条筒到焊材烘干房领取焊条，焊材管理员凭焊条筒发放焊条， 焊丝按盘发放，焊剂按桶发放。一5回收当天下班以前，焊工应将所剩焊条（焊丝）、焊药送回焊条烘干房，由焊材管理员安排重新烘干或另外处理。药芯焊丝应用干燥的塑料布包住。一6记录认真做好材料、设备的验收、使用记录。应每天填写焊条（焊丝）及焊药的发放、回 收记录，应做好每天的温、湿度记录并签字，记录要妥善保存。焊接技术员或焊接质量员应进行周检并签字。一6.3罐底边缘板焊接要领序号施工内容操作要领注意事项及检查内容1坡口形状及间隙尺寸与罐壁连接处焊后磨平SPV490Q/.Q235-AL ICO坡口尺寸应符合焊接工艺要求2

18、组对垫板铺设完毕，边缘板铺设以前，将垫板从中心向两侧各300mm范围内用磨光机将铁锈清除干净。疋位焊米用 L-60焊条，疋位长度 30mm，间距200mm。先将一块底板与垫板整条点焊，再铺第一块板，将其外侧300mm与垫板点焊，以后依次类推。定位焊应使垫板和边缘板贴紧，其间隙不得大于1mm。保证组对间隙外小内大。定位焊时，若风速过大，应采取有 效的防风措施。组对间隙外侧8-10mm ,内侧12-15mm 。3焊接严格按照焊接工艺卡设定的焊接参数进行焊接。焊前应用钢丝刷将坡口内的铁锈、杂 物等清理干净，坡口内的水分应用氧-乙炔火焰烤净，在充分干燥的条件下进行焊接。焊接采用手工电弧焊， 焊条采用L

19、-60，由多名合格焊工对称分布沿同一方向同时进行 焊接。先焊完外端 600mm长度焊缝的焊接，剩余部分在大角缝焊接后焊接。为防止焊接变形，焊前用龙门板进行加固。与罐壁连接处焊后磨平。外观检查：检查前，应将熔渣、飞溅清理干净。焊缝表面热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。焊缝咬边深度不得大于 0.5mm ;咬边 的连续长度不得大于 10mm。4无损检验罐底边缘板对接焊缝外侧300mm进行100%射线检测，焊完第一遍和最后一遍后分别进行渗透探伤，n级合格，然后进行真空试验。充水试验后，进行渗透探伤，n级合格。6.4罐底中幅板焊接要领操作要领注意事项及检查内容中幅板垫板序号施工内容坡口形状1及

20、间隙尺寸2组对罐底垫板采用对接焊缝，接口处增设辅助垫板，垫板的对接焊缝应完全焊透，且表面打磨平整。中幅板边组对边点焊，点焊时两底板要紧贴，间隙控制在1mm以下；点焊方式采用隔200mm焊50mm的方法，点焊时一疋要注意，只点焊长边，且只允许点焊一边（端部预留300 500mm不点焊），短边不得点焊。定位焊时，若风速过大，应采 取有效的防风措施。严格按照焊接工艺卡设定的焊接参数进行焊接。焊前应用钢丝刷将坡口内的铁锈、杂物等清理干净，坡口内的水分应用氧 -乙炔火焰烤净，在充分干燥的条件下进行焊接。外观检查：罐底采用SW-24型埋弧自动焊机焊接，焊丝选用Y-C，焊剂采用YF-15，按照自由收缩检查前

21、，应将熔渣、飞溅清理干法，采用合理的焊接顺序和焊接工艺，控制焊接变形。罐底垫板焊接时在廊板和边缘板处预净。3焊接留收缩缝。焊缝表面热影响区不得有裂纹、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，气孔、夹渣和弧坑等缺陷。初层焊道采用手工电弧焊分段退步焊接，埋弧自动焊进行填充焊。手工打底时，采用分段退焊缝咬边深度不得大于0.5mm ;焊法，隔400mm焊400m，厚度5mm。埋弧自动焊前，要清除坡口内所有焊接缺陷及其它咬边的连续长度不得大于10mm 。杂物，然后填充专用碎焊丝，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

22、，不能焊偏，否则易产生夹渣等缺陷。无损检测和中幅板T型焊缝三个方向各 200mm进行渗透探伤，n级合格，然后全部焊缝进行真空试4一气密性试验验，试验负压不得低于 53Kpa，无渗漏为合格。6.5大角缝的焊接要领2组对组对定位焊在最下面两圈壁板全部焊接完成后进行，点焊前应用钢丝刷将铁锈、杂物等清理干净，坡口内的水分应用氧-乙炔火焰烤净，在充分干燥并进行100 C的预热条件下才能进行焊接。定位焊与正式焊接工艺相冋，保证定位焊的质量。定位焊时，若风速过大，应采取有 效的防风措施。3焊接焊接前清理干净铁锈、杂物、水分，并用液化气火焰预热至100150 C,大角缝采用内角缝埋弧自动焊，外角缝手工电弧焊，

23、先焊内侧初层，再焊外侧焊缝，最后将内侧焊缝焊完。正式焊接前，先要确认组装定位 焊的焊接质量，有缺陷的部位要清 除。外观检查：检查前，应将熔渣、飞溅清理干净。内侧焊缝要圆滑过渡。焊缝表面热影响区不得有裂纹、 气孔、夹渣和弧坑等缺陷。焊缝咬边深度不得大于 0.5mm ;咬边的连续长度不得大于 10mm。4无损检验大角缝内外焊缝初层焊道及全部焊道焊完后进行渗透探伤，n级合格。充水试验后，进行一渗透探伤，n级合格。6.6立缝焊接要领序号施工内容操作要领注意事项及检查内容坡口形状及1间隙尺寸按设计要求规定执行。立缝组对间隙为 46mm，且不得小于 4mm。立缝组对好后，用弧板定位。组对间隙为不得小于4m

24、m,以免产生未2组对立缝错边量不得超过1.5mm。焊透。所有焊缝用弧形板固定，不得进行点焊。焊接前彻底清理干净铁锈、杂物、水检查焊缝表面是否清洁，是否有气孔、分等污物°312mm的壁板焊接均采用 CO 2气体保护焊，SPV490Q 壁板焊丝为夹渣等缺陷。EG-60 C 1.6 , 16MnR 壁板焊丝为 EG-16 C 1.6,Q235-A 壁板选用 EG-1 C 1.6 ,铜垫板安装时玻璃带不得从坡口上脱严格按照焊接工艺卡设定的焊接参数进行焊接。离，水冷铜板之间不得有间隙， 连接水管时，3焊接C02气体保护焊焊接前各圈壁板下部50mm用铁砂作为托底焊，壁板顶端点焊注意不得有泄漏。右

25、铜垫板过于突出，应采两块熄弧板。铜垫板安装前将玻璃带粘在坡口表面，从底部按顺序将铜垫板固定在用两层玻璃带的方法。安装时注意不得妨碍焊缝上，使铜垫板突起与焊缝坡口相贴合。滑动铜板上升。3 24mm的壁板立缝焊接分两次成型，先焊一侧，另一侧焊接前先进行清根，焊枪应与坡口接触，液池高度保持在离并进行渗透探伤。CO2气体入口 1015mm，液面过咼时， 调节“焊丝深出长度调整旋钮”，使机头上升 速度增大；液面过低时反向调节。焊丝外深长度在电流一致时根据送丝速度变化，一般保持在 4045mm/min 。焊枪角度530 °，板材越厚角度越大。4无损检验底圈壁板和第二圈壁板的每条纵缝应全部进行射线

26、探伤检查。纵向焊缝每一焊工焊接的每种板厚（板厚差不大于1mm时可视为冋种板厚），在最初焊接的3m焊缝的任意部位取 300mm进行射线探伤。以后不考虑焊工人数， 对每种板厚每30m焊缝及其尾数内的任意部位取 300mm进行射线探伤。探伤部位 中的25%应位于“丁”字焊缝处，且每台罐不少于2处。一5焊缝返修焊缝内部超标缺陷在返修前，应用 UT探测器探测缺陷的深度，确定缺陷的清 除面，当清除深度达到板厚的 2/3而仍不能清出缺陷时，应将该面填充好，从另一 面再进行处理。焊缝返修工艺与手工焊工艺相冋，返修后重新进行RT检测，冋一部位的返修次数不得超过两次。6.7横缝焊接要领序号施工内容操作要领注意事项

27、及检查内容1坡口形状及间隙尺寸按设计要求规定执行。钝边控制在2mm以内。2组对横缝组对从罐外分四伙对称进行，疋位焊长度不少于50mm，间距300500mm左右，有预热要求的按规定严格执行，组对时要求壁板内侧平齐，错边量不得超过1.5mm。组对间隙为不得超过 1mm,最大 错边量不得超过 2mm。序号施工内容操作要领注意事项及检查内容横缝采用埋弧自动焊。SPV490Q 壁板之间横缝埋弧自动焊焊丝选用Y-E，焊剂选用NF-11H,16MnR 材质之间选用 H10MnSiA，焊剂为HJ434，Q235-B之间横缝焊丝选用 H-08A,焊剂选用HJ431。埋弧自动焊均为双面焊，先焊内侧焊道，后焊外侧焊

28、道，采用多层多道焊。横焊清根均用角向磨光机进行，以便保持坡口形状，利于内侧自动焊接。焊接时，4台焊机均匀布置。沿冋一方向冋时施焊，初焊时，背面有配合焊工移动垫板，焊完检查焊缝表面是否有气孔、3焊接一层后，对缺陷处进行修补，经确认无缺陷后，再进行下一层焊接。层间接头部位应错开50mm夹渣、裂纹等缺陷，飞溅应清理以上。干净。焊前预热由配合人员在焊接的另一侧用氧一乙炔焰烤把加热。加热部位在焊枪前方200焊缝咬边深度不得大于300mm处。根据板厚度不同确定烤把数量，保证预热温度。预热要均匀，预热温度t=100 C125 C,0.5mm ;咬边的连续长度不得大加热范围不得小于焊缝中心两侧各二倍板厚，且不

29、小于100mm，焊接层间温度不应低于预热温度。于 100mm。焊枪组对要求：承托轮距坡口约为15mm，焊枪角度与水平方向成35。角，焊丝伸长25mm焊缝余高应满足下列要求：左右，焊丝对准位置为距板厚中心48mm。序号施工内容操作要领注意事项及检查内容横缝埋弧自动焊初层焊道成型好坏是决定焊道质量的关键。因此，在初层焊接时，一定要调 整好焊枪的角度，位置及焊接速度，以便焊接成良好焊道为下一层焊接创造有利条件。焊接过程 中，操作者要时刻注意观察焊道成型情况，及时调整焊接规范、焊枪角度、位置使焊接处于最佳 状态，获得优良焊缝。内侧第一层焊接之前，用风铲或砂轮机彻底清除外侧打底焊产生的焊渣。定位焊焊道要打磨 清除，形成与正常相同的坡口形式。对局部未焊透部位，要用碳弧气刨处理，打磨干净后进行补焊，