储罐焊接技术方案

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 X 10.5m的钢板，每圈18张钢板)。包边角钢采用100X10,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12mm1，焊接管理(1) 焊接工艺评定储罐施工

2、前，需按照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。焊接

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

4、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600mme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旱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接成型。 焊接时

5、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 Co(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。即浮顶底板铺设完成后找平，点焊成一个整

6、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。 焊接方法采用CO气体保护焊和手工焊相结合的焊接方法。焊丝选用H08A,焊条选用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，焊接速度保持一致。底板及桁架焊接完成后，铺

7、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CO气体保护自动焊焊接（壁板厚度大于或等于12mm,厚度小于12mmi勺壁板采用手工电弧焊。 焊接材料的选用自动焊焊丝SPV490Q!冈板选用EG-6Q 16MnRt网板选用EG-1, Q235-A钢板选用 EG-1。CO气体水份含量不超过0.025% （质量）。使用前经预热和干燥。手工电弧焊焊条选用：SPV

8、490QH板用L-60, 16MnR®板用E5016, Q235-A钢板 E4303。 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200mmg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SPV490QS板焊接时需均匀预热，采用氧一乙烘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=100C125C,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=75C100C,加热范围不得小于焊缝中

9、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512mrn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。配合焊工在焊接过程中，要时刻注意垫板

10、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），16MnRffi板之间 及16MnRf口 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双面焊，先焊内侧焊道，后

11、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50mnmZ±o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快焰烤把加热。加热部位在焊枪前 方200300mmt。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

12、C125C,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右，焊丝对准位置为距板厚中心 48mm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。初层焊道一般有如下三种情况:图1所示焊道图2所示焊道图3所示焊道:因此，在初层“2所示的良好焊道。立置靠外，焊角过大?温裂纹、夹渣等缶位置及焊接速魂范、图3司成型情况，及时调大，成型不良，I.好，成型美观，月是理想焊道。定要调整好焊岸接创造有利条件0作者要时刻注意观察不足，易产生夹渣焊枪角度、位置使

13、焊留t于最佳状态，获得优。缝图1图2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3 .100000m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齐U焊条或焊丝每台用量（kg）1罐底边缘板SPV490Q手工电弧焊L-603.2、1 4.0一5002罐底中幅板Q235-B手工电弧焊E43035.0、1 4.0一1500埋弧填充焊Y-C、YK-C （碎焊丝）4.8、11.0 （碎焊丝）YF-152000+1000或HO8A HO8A（碎焊丝）4.8、11.0 （碎焊丝）HJ4313中幅板+边缘板Q235-B+SPV490Q埋弧自动焊Y-E小4.8NF-11H10

14、004大角缝SPV490Q + SPV490妁侧埋弧自动Q旧焊Y-CM小2.4NF-820500外侧手工电弧 焊L-605.0、小 4.0一5005壁板立缝SPV490Q + SPV490Q气体保护Q焊EG-60小1.6一100016MnR+16MnRCO气体保护 焊EG-16小1.6一200Q235-B+Q235-BCO气体保护 焊EG-1小 1.60一4006壁板横缝SPV490Q + SPV490Q埋弧自动焊Y-E小3.2NF-11H2000SPV490Q +16MnR埋弧自动焊Y-E小3.2NF-11H16MnR+Q235-B埋弧自动焊H10MnSiA小3.2HJ431300Q235-

15、B+Q235-B埋弧自动焊H08A小3.2HJ4313007浮顶Q235-A手工电弧焊E4303小4.0一25008加强圈、抗风圈等附件Q235-A手工电弧焊E43033.2、1 4.0一25006.2焊接材料管理序号施工内容操作要领注息事项及检查内谷1焊材入库焊材管理人员从供应书B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

16、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%温度才S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300mmz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不得超一过两次。4发 放焊工持焊条筒到焊材烘干房领取焊条，焊

17、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）、焊约送回焊条烘干房，由焊材管理员安排重新烘干或另外处埋。约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息事项及检查内谷1坡口形状及间隙尺寸SPV49与罐壁连接处焊后磨平* Q _/Q235-:c。 J坡口尺寸应符合焊接工艺要求2组 对垫板铺设完毕，边缘板铺设以前，将垫板从中心向

18、两侧各 300mms围 内用磨光机将铁锈清除干净。位焊米用L-60焊条，te位长度 30mm间距200mm先将一块底板与垫板整条点焊，再铺第二块板，将其外侧300mmt>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12-15mm3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 -乙快火焰烤净，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-60,由多名合格焊工对称分布沿 同一方向同

19、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罐底边缘板对接焊缝外侧 300mm®彳f 100幅寸线检测，焊完第一遍和4无损检验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。充水试一验后，进行渗透探伤，n级合格。6.4罐底中幅板焊接要领序号施工内容操作要领注息事项及检查内谷1坡口形状及间隙尺寸3垫板/一2组 对罐底垫板米用对接焊

20、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旱50mm勺方法，点焊时一定要注意，只点焊长边，且只允许点焊一边（端部预留 300500mn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。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 -乙快火焰烤净，在充分 干燥的条件下进行焊接。罐底采用SW-24型埋弧自动焊机焊接，焊丝选用 Y-C,焊齐U采用YF-15, 按照自由收缩法，采用合理的焊接顺序和焊接工艺

21、，控制焊接变形。罐底 垫板焊接时在廊板和边缘板处预留收缩缝。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。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，埋弧自动焊进行填充焊。手工打底时，米用分段退焊法，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，不能焊偏，否则易产生夹渣等缺陷。焊缝咬边深度不得大于0.5mm 咬边的连续长度不得大

22、于10mm4无损检测和气密性试验中幅板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验，试验负压不得低于53Kpa,无渗漏为合格。一6.5大角缝的焊珞要领序号 施工内容操作要领注意事项及检查内容坡口形状间隙尺寸外侧内侧组对定位焊在最下面两圈壁板全部焊接完成后进行，点焊前应用钢丝定位焊时，若风速过大，应刷将铁锈、杂物等清理干净，坡口内的水分应用氧-乙快火焰烤净，在充采取有效的防风措施。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同，保证定位焊的质量。正式焊接前，先要确认组装定位焊的焊接质量，有缺陷焊接前清理干净铁锈、杂物、水分，并用液化气火

23、焰预热至100的部位要清除。外观检查:150C,大角缝采用内角缝埋弧自动焊，外角缝手工电弧焊，先焊内侧初层，再焊外侧焊缝，最后将内侧焊缝焊完。检查前，应将熔渣、飞溅清理干净。内侧焊缝要圆滑过渡。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。无损检验充水试验后，进行渗透探伤，n级合格。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10mm6.6立缝焊接要领序号施工内容操作要领注息事项及检查内谷1坡口形状及间隙尺寸按设计要求规定执行。一2组 对立缝组对间隙为46mm且不彳导小于4mm立缝组对好后，用弧板位。立缝错辿量不得超

24、过 1.5mni组对间隙为不得小于 4mm以免产生未焊透。3焊 接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、水分等污物。6 > 12mm的壁板焊接均采用 CO气体保 护焊，SPV490面板焊丝为EG-60 Cl.6,16Mn遽板焊丝为EG-16 C 1.6,Q235-A壁板选用EG-1 C 1.6 ,严格按照焊接工艺卡设定的焊接 参数进行焊接。CO气体保护焊焊接前各圈壁板下部 50mnffi铁砂作为托底焊，壁 板顶端点焊两块熄弧板。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焊缝上，使铜垫板突起与焊缝坡口相贴检查焊缝表面是否清洁，是否 有气孔、夹渣

25、等缺陷。铜垫板安装时玻璃带不得从坡 口上脱离，水冷铜板之间不得有间 隙，连接水管时，注意不得有泄漏。 若铜垫板过于突出，应米用两层玻 璃带的方法。安装时注意不得妨碍 滑动铜板上升。合。6)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，并进行渗透探伤。焊枪应与坡口接触，液池高度保持在离 CO气体入口 1015mm 液面过高时，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40-45mm/min)焊枪角度530 ° ,板材越厚角度越大。底圈壁板和第二圈壁板的每条纵缝应全部进行射线探伤检

26、查。无损检验纵向焊缝每一焊工焊接的每种板厚(板厚差不大于1mm时可视为同种板厚)，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm8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尬位于“丁”字焊缝处，且每台罐不少于 2处。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，从另一面冉进行处理。焊缝返修工艺与手工焊工艺相同，返修后重新进行RT检测，同TS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息事项及检查内谷1

27、坡口形状及间隙尺寸按设计要求规定执行。钝边控制在2mm内。2组 对横缝组对从罐外分四伙对称进行，te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，错辿量不得超过1.5mmI组对间隙为不得超过 1mm,取大错辿里不得超过 2mm序号施工内容操作要领注息事项及检查内谷3焊 接横缝采用埋弧自动焊。SPV490QS板之间横缝埋弧自动焊焊丝选用 Y-E,焊 剂选用NF-11H,16MnR材质之更选用 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，后焊外侧焊道，采

28、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。沿同一方向同时施焊，初焊时，背面有配合焊工移动垫板，焊完 层后，对缺陷处进行修补，经确认无缺陷后，再进行下 层焊接。层间接头部位应错开 50mmz上。焊前预热由配合人员在焊接的另一侧用氧一乙快焰烤把加热。加热部位在焊枪前方200300mn。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=100C125C,加热范围不得小于焊缝中心两侧各二倍板 厚，且不小于100mm焊接层间温度不应低于预热温度。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，

29、检查焊缝表面是否有气 孔、夹渣、裂纹等缺陷，飞 溅应清理干净。焊缝咬边深度不得大于 0.5mm;咬边的连续长度不 得大于100mm焊缝余高应满足卜列要求：序号施工内容操作要领注息事项及检查内谷焊丝伸长25mmE右，焊丝对准位置为距板厚中心 48mm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