2000M3丙烯球罐焊接方案DOC

1、东营市海科瑞林化工有限公司2000m3丙烯球罐焊接施工方案编制：审核：批准：山东五维华信化工设备有限公司二一四年一月十四日1 概述球罐的安装质量主要是通过焊接质量来体现的，因而焊接是极其重要的关键环节。施工中必须认真对待，确保焊缝质量。2 编制依据2.1 图纸1331-设B242.2 TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程2.3 GB150-2011压力容器2.4 NB/T47014-2011承压设备焊接工艺评定2.5 NB/T47015-2011承压设备焊接工艺规程2.6 GB12337-1998钢制球形储罐2.7 GB50094-2010球形储罐施工规范3 焊接前的准备

2、工作及要求3.1 焊接工艺评定球壳板材质为Q345R，厚度为=52mm，球罐焊接工艺评定可按横焊、立焊以及平焊加仰焊三种焊评分别进行评定。焊接工艺评定前，应针对钢板的钢号，厚度，焊接材料及焊接方法初步确定球罐焊接适用的预焊接工艺规程，以确定预热温度。3.2 焊接工艺 焊接工艺、焊缝返修及焊接设备的管理应严格执行本公司大型设备现场组焊管理制度、压力容器焊接管理制度的规定。从事球罐现场组装人员，应认真学习、熟悉本公司质量保证体系文件有关管理制度。3.3 焊工资格3.3.1 从事球罐焊接的焊工必须具备劳动部门颁发的特种设备焊接操作人员合格证书，且批准施焊的钢材种类、焊接方法、焊接位置等要求与施焊工程

3、相符。3.3.2 本球罐所需焊接合格证项目为SMAW-FeII-2G-12-Fe3J、SMAW-FeII-3G-12-Fe3J、SMAW-FeII-4G-12-Fe3J共3项。参加球罐焊接的焊工名单及合格证项目附后。3.4 焊材检验及管理焊接材料的管理、烘烤，发放应严格执行本公司压力容器焊接材料管理制度的规定。3.4.1 焊条必须具有质量证明书，其中应包括熔敷金属的化学成分、力学性能、扩散氢含量等，各项指标应符合NB/T47018-2011承压设备用焊接材料订货条件的有关规定。本球罐所选用的低氢型焊条，扩散氢含量要求复验，标准见表3.3.1。 焊条牌号烘烤温度恒温时间存放温度扩散氢含量Ml/1

4、00gCHE507350-4001小时100-15063.4.2 焊材库应保持干燥，相对湿度不得大于60%，焊条烘干条件及存放温度见表2，库房内温度不得低于10。3.4.3 焊条在保温筒内不宜超过4小时，否则应重新烘烤且次数不宜超过二次。3.4.4 焊条库应设专人负责，烘干、保管、发放和回收各项管理按要求执行，并做好记录。3.5 焊接设备 焊接设备的管理应严格执行本公司大型设备现场组焊管理制度、压力容器焊接管理制度的规定。3.5.1 为保证焊接质量，本次球罐焊接主要采用ZX7-630直流手弧焊机，气刨主要采用ZX7-630直流电焊机。3.5.2 焊接用电焊机应安装指示准确、并经校验合格且在校验

5、期内的电压表、电流表。3.5.3 现场设置专用的电焊机棚，焊机应可靠接地。4 焊接施工4.1 焊接环境 下列环境条件如未采取有效措施，严格禁止施焊： 雨天及雪天。 手工电弧焊风速超过8m/s，氩弧焊风速超过2m/s。 环境温度在-5以下，相对湿度在90%以上。 气象及焊接条件应每天上、下午各测定一次，焊接环境条件应在距球罐表面5001000mm处测量，要求专人负责记录。4.2 准备4.2.1 施焊前应对焊接坡口进行检查，确认其角度、对口间隙、错边量等均符合要求（具体要求见表4.2.1），并将坡口表面及两侧20mm范围内的油污、水分、锈蚀、毛刺及其它有害杂质清除干净。序 号项 目允 许 偏 差备

6、 注1对口间隙222对口棱角度7弦长1m3对口错边量34.2.2 定位焊由持证焊工焊接，使用与正式焊接相同的焊材，其焊接条件及焊接过程的管理也应与正式焊接相同。定位焊宜在气刨清根的一侧进行，对52mm的球罐长度为50100mm，高度为58mm，间距为200300mm。正式焊接时必须清除定位焊焊道，以防止缺陷存在。对52 mm的球壳板，点焊时应采用大号烤枪进行预热。4.2.3 工卡具的焊接时引弧、熄弧点应在工卡具焊道上，严禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。4.2.4 需要预热的母材应在预热温度达到要求后再进行定位焊，预热必须均匀，预热宽度为焊缝中心线两侧各3倍板厚且不小于100mm。对不需要预热的焊

7、道，当焊件温度低于0时，应在始焊处100mm范围内预热至15左右，方可进行焊接。4.2.5 焊接前的预热丙烯球罐，其规格为1570052mm，按工艺要求焊接前应进行预热，以防止冷裂纹的产生。焊接预热采用液化石油气加热器，点燃多头加热火咀，依靠自然供风燃烧，明火加热焊缝区域，从而达到预热的目的。瓦斯罐与加热器的连接见图4.2.5：11.瓦斯气瓶 2.压力表 3.压力表 4.加热器 5.阻火器 6.针形阀 7.气包235647说明：液化石油气加热器必须和集合罐出口对应编号挂牌，各接头的连接必须严密可靠。为确保预热温度达到工艺要求以及预热过程安全可靠，在施工过程中应采取以下措施： 瓦斯罐应放置在离开

8、罐体施工作业带8m的通风开阔地点。瓦斯罐放置地带应挂牌标示，严禁闲人和明火。 预热必须由专人负责操作，现场应配备检查完好的消防器材。 预热操作规程 使用前检查各连接处序号是否对应。 在打开瓦斯气瓶角阀前，除集合罐进口阀门打开外，各出口阀必须关闭严密。 打开瓦斯气瓶角阀，将乙炔表出口压力调至0.1Mpa。 按顺序逐个打开集合罐出口阀门点燃对应的加热器火咀。 各加热器点燃后，将乙炔表出口压力调到0.2Mpa。 加热过程中，必须随时检查加热火焰是否正常，压力是否符合要求，皮管、阀门是否有泄漏。如发现异常，必须立即处理。 预热过程中，由于液化气强烈气化吸热致瓦斯气瓶壁结霜，此时，应采取措施除霜。 预热

9、完毕后，首先松开乙炔表顶针再关闭瓦斯器瓶角阀，待集合罐和皮管内残余的瓦斯燃尽、火焰自然熄灭后，将集合罐各阀门关闭，操作人员方可离开现场。 焊前预热的加热范围，应以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊件厚度的3倍；焊后消氢处理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的3倍。 焊前预热及焊后消氢处理时，焊件内壁温度应均匀，并应测量其温度，在距焊缝中心线50mm处对称测量，相邻测温点的间距宜为500mm，同时随时检查层间温度，并设专人记录。测温仪表应经计量检定合格。4.2.6 焊条在使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。4.3 焊接顺序（球罐排版、焊缝位置分布见图4.3）正式焊接前应仔细检查定位焊处，

10、不得有裂纹和开脱现象，焊接顺序执行以下原则：4.3.1 先焊赤道板，后焊上下极板。4.3.2 先焊纵缝，后焊环缝。4.3.3 同一焊缝先焊大坡口一侧，然后在小坡口一侧用碳弧气刨清根，仔细检查无缺陷后再完成小坡口一侧的焊接。4.3.4 焊工应按对称位置施焊，本球罐的焊接采用10名焊工同步、对称焊接。主体焊缝焊接程序见2000m3球罐现场组焊焊接工艺流程图。4.4 施焊操作要求 图4.34.4.1 焊接时焊道应采用分段退步焊法焊接，每段退步焊的长度不宜超过3 m，且各名焊工焊速应尽可能保证一致。这样除减少焊缝应力外，亦有利于焊缝的预热和后热措施的实施。4.4.2 每层焊道引弧点错开50mm以上。4

11、.4.3 焊道始端应采取后退起弧法，焊道终端应将弧坑填满。4.4.4 焊缝交叉部位，应先将纵缝焊入环缝坡口内，焊接环缝时应将环缝坡口内的焊肉打磨清除。焊环缝时不得在交叉部部位起弧、熄弧。4.4.5 每条焊缝的每侧宜一次焊完，厚度较大的焊缝，每条焊缝可分段焊接。分段焊接时，段数力求减少，且每侧每段连续焊完；分层焊接时，每侧应连续焊满坡口深度的2/3以上，如因故中断，对要求后热的焊缝应按规定进行后热处理。4.4.6 多人对称焊接时，应同步进行，焊接速度与进度应基本一致。4.5 焊接工艺4.5.1 焊接时应严格执行焊接工艺卡和焊接工艺说明书的参数规定。4.5.2 在纵缝焊接时，为防止焊缝始、末端产生

12、缺陷，可在始端前面的环缝坡口内引弧，纵缝末端也宜连续焊至环缝坡口内，然后在环缝焊接前将纵缝末端焊入环缝坡口内的焊肉打磨干净。环缝焊接时不应在T字或Y字部位引弧或熄弧，以保证T字或Y字部位的质量。4.5.3 焊接极边板之间的焊缝710F时，应从赤道环缝部位引弧向上焊接，焊到与极侧板形成的Y字部位时不应熄弧，应继续向36F坡口内焊接200300mm然后熄弧。例如焊接7F焊缝时，第一、三、五、层焊道在FA环缝坡口内引弧向上焊接到3F内200300mm，第二、四、六、层焊道在FA环缝坡口内引弧向上焊接到4F内200300mm。4.5.4 焊接极边板之间的焊缝710G时，应从36G坡口内距Y型交叉点20

13、0300mm然后引弧向710G坡口内焊接。例如焊接7G焊缝时，第一、三、五、层焊道在3G坡口内距Y型交叉点200300mm引弧向上焊接到7G，第二、四、六、层焊道在4G坡口内距Y型交叉点200300mm引弧向上焊接到7G。4.5.5 焊缝清根使用碳弧气刨和砂轮机刨槽宽度应基本一致，深度均匀且不宜过大，但必须完全清除焊缝的缺陷，气刨后用砂轮机将清根后的坡口打磨干净，先预热，然后施焊。4.5.6 焊接记录严格执行按缝、按人、分层、逐次及时记录的要求。5 焊缝质量检验5.1 外观及尺寸检验5.1.1 进行焊缝外观检验前，应清除焊缝及两侧的熔渣和飞溅物，焊缝和热影响区表面不得有焊瘤、咬肉、未熔合、裂纹

14、、咬边、气孔、弧坑和夹渣等缺陷。5.1.2 角焊缝的焊脚尺寸应符合设计图样要求，在图样无规定时取焊件中较薄者之厚度，角焊缝应有圆滑过度至母材的几何形状。5.1.3 焊后成型焊缝的宽度应比坡口每边增宽12mm。5.1.4 对接焊缝的余高为规定如表5.1.4所示：序号壁厚大坡口（mm）小坡口（mm）备 注252mm0302.25/5.1.5 工卡具去除后的表面，不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷。5.1.6 对接焊缝形成的棱角度、对口错边量的规定如表5.1.6。序号项 目允差备注1对口错边量纵 缝1/4s，且3mm环 缝1/4s，且3mm2焊 缝 棱 角 度7 mm（计入错边量）5.

15、2 焊缝无损检测 无损检测部位、检测方法、检测比例、执行标准、合格指标见2000M3丙烯球罐现场组焊施工组织设计的规定，检测设备、检测人员资格等见2000M3丙烯球罐现场组焊施工组织设计。6 球罐的修补与返修6.1 球罐在制造运输和施工过程中产生的各种缺陷应予以修补，规定如下：6.1.1 球壳板表面和焊缝表面的缺陷及工卡具的焊迹必须用砂轮机打磨，修磨范围内的斜度至少为3：1，修磨后的球壳实际厚度不得小于名义厚度减去钢板负偏差。工卡具修磨表面应经100%磁粉或着色检测，结果符合JB4730-2005承压设备无损检测第三篇级的要求。6.1.2 对球壳表面缺陷进行焊补时，每处的面积在50cm2以内，

16、如有两处以上补焊时，任何两处的净距离应大于50mm。每块球壳板上修补的面积和必须小于该球壳板面积的5%。补焊深度超过3mm时补焊表面应进行RT检测，所有补焊表面应经100%磁粉或着色检测，结果符合JB4730-2005承压设备无损检测第三篇级的要求。6.1.3 对焊缝表面缺陷进行焊补时，焊补长度应大于50mm。6.2 焊缝返修规定6.2.1 焊缝内部缺陷返修焊补，长度应大于50mm，外部成形应符合要求。6.2.2 返修时清除的缺陷深度不得超过球壳板厚的2/3，若清除到球壳板厚的2/3处还残留缺陷时，应在该状态下焊补，然后在其背面再次清除缺陷，进行焊补。当采用碳弧气刨清除缺陷时，应用砂轮机修整刨

17、槽，磨除渗碳层。6.2.3 焊缝同一部位返修次数不宜超过两次，如超过两次需经公司技术总负责人批准，并要求做好返修记录。6.2.4 返修工艺与球壳焊接工艺相同，由有经验的焊工返修，返修后100% 射线检测，要求同焊缝一样。6.2.5 防止产生焊接角变形的措施 a. 安装前严格检查球壳板的曲率，不得超标。 b. 焊接坡口组对时应严格施工，保证对口间隙、错边量、对口棱角度符合组对要求，严禁强制组对。c. 焊接时采用多层（道）焊接，尽可能采用小规范焊接，限制焊接输入线能量。d. 焊缝清根时在保证清除焊接缺陷的前提下，尽可能减少清根深度，防止焊接角变形的产生。e. 返修前可采用超声波检测确定缺陷的准确位

18、置和深度，以确定修补侧，减少焊接角变形。f. 修补时气刨深度补得超过板后的23当缺陷仍未清除时，应在该状态下焊接修补后从另一侧气刨返修。以减少焊接角变形的产生。g. 为减少焊接角变形，焊缝返修应由有经验的焊工承担，同一部位的焊缝返修次数不宜超过两次。7 产品试板7.1 试板材料由制造厂家提供。每台球罐焊接三块产品焊接试板，焊接位置为平+仰焊、立焊、横焊。7.2 试板由施焊球罐的焊工采用与施焊球罐相同的工艺条件，相同的焊接方法及相同焊接工艺焊接。7.3 产品试板的尺寸、试样、截取、试验方法及合格指标应按NB/T47016-2011的规定。8 安全及文明施工注意事项8.1 安全注意事项8.1.1 罐内施焊，球罐顶部应有通风设施，以改善工作条件。8.1.2 如设备出现电器问题，必须由电器专业人员检查修理。8.1.3 焊机应可靠接地，焊工不应在潮湿的环境中操作。8.1.4 注意防止弧光辐射。8.1.5 进入现场戴好安全帽；高空作业系好安全带。8.1.6 现场做好用电标记；接线时不能带电操作；8.1.7 焊接机具应放置在帆布篷内，以防雨淋；8.1.8 焊工使用砂轮磨光机时应戴好防护镜；焊接时应防止烫伤。8