2000M3丙烯球罐焊接方案DOC

1、東營(yíng)市?？迫鹆只び邢薰?000m3丙烯球罐焊接施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：山東五維華信化工設(shè)備有限公司二一四年一月十四日1 概述球罐的安裝質(zhì)量主要是通過(guò)焊接質(zhì)量來(lái)體現(xiàn)的，因而焊接是極其重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工中必須認(rèn)真對(duì)待，確保焊縫質(zhì)量。2 編制依據(jù)2.1 圖紙1331-設(shè)B242.2 TSG R0004-2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程2.3 GB150-2011壓力容器2.4 NB/T47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定2.5 NB/T47015-2011承壓設(shè)備焊接工藝規(guī)程2.6 GB12337-1998鋼制球形儲(chǔ)罐2.7 GB50094-2010球形儲(chǔ)罐施工規(guī)范3 焊接前的準(zhǔn)備

2、工作及要求3.1 焊接工藝評(píng)定球殼板材質(zhì)為Q345R，厚度為=52mm，球罐焊接工藝評(píng)定可按橫焊、立焊以及平焊加仰焊三種焊評(píng)分別進(jìn)行評(píng)定。焊接工藝評(píng)定前，應(yīng)針對(duì)鋼板的鋼號(hào)，厚度，焊接材料及焊接方法初步確定球罐焊接適用的預(yù)焊接工藝規(guī)程，以確定預(yù)熱溫度。3.2 焊接工藝 焊接工藝、焊縫返修及焊接設(shè)備的管理應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行本公司大型設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組焊管理制度、壓力容器焊接管理制度的規(guī)定。從事球罐現(xiàn)場(chǎng)組裝人員，應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、熟悉本公司質(zhì)量保證體系文件有關(guān)管理制度。3.3 焊工資格3.3.1 從事球罐焊接的焊工必須具備勞動(dòng)部門頒發(fā)的特種設(shè)備焊接操作人員合格證書，且批準(zhǔn)施焊的鋼材種類、焊接方法、焊接位置等要求與施焊工程

3、相符。3.3.2 本球罐所需焊接合格證項(xiàng)目為SMAW-FeII-2G-12-Fe3J、SMAW-FeII-3G-12-Fe3J、SMAW-FeII-4G-12-Fe3J共3項(xiàng)。參加球罐焊接的焊工名單及合格證項(xiàng)目附后。3.4 焊材檢驗(yàn)及管理焊接材料的管理、烘烤，發(fā)放應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行本公司壓力容器焊接材料管理制度的規(guī)定。3.4.1 焊條必須具有質(zhì)量證明書，其中應(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，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合NB/T47018-2011承壓設(shè)備用焊接材料訂貨條件的有關(guān)規(guī)定。本球罐所選用的低氫型焊條，擴(kuò)散氫含量要求復(fù)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3.3.1。 焊條牌號(hào)烘烤溫度恒溫時(shí)間存放溫度擴(kuò)散氫含量Ml/1

4、00gCHE507350-4001小時(shí)100-15063.4.2 焊材庫(kù)應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不得大于60%，焊條烘干條件及存放溫度見(jiàn)表2，庫(kù)房?jī)?nèi)溫度不得低于10。3.4.3 焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過(guò)4小時(shí)，否則應(yīng)重新烘烤且次數(shù)不宜超過(guò)二次。3.4.4 焊條庫(kù)應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)，烘干、保管、發(fā)放和回收各項(xiàng)管理按要求執(zhí)行，并做好記錄。3.5 焊接設(shè)備 焊接設(shè)備的管理應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行本公司大型設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組焊管理制度、壓力容器焊接管理制度的規(guī)定。3.5.1 為保證焊接質(zhì)量，本次球罐焊接主要采用ZX7-630直流手弧焊機(jī)，氣刨主要采用ZX7-630直流電焊機(jī)。3.5.2 焊接用電焊機(jī)應(yīng)安裝指示準(zhǔn)確、并經(jīng)校驗(yàn)合格且在校驗(yàn)

5、期內(nèi)的電壓表、電流表。3.5.3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專用的電焊機(jī)棚，焊機(jī)應(yīng)可靠接地。4 焊接施工4.1 焊接環(huán)境 下列環(huán)境條件如未采取有效措施，嚴(yán)格禁止施焊： 雨天及雪天。 手工電弧焊風(fēng)速超過(guò)8m/s，氬弧焊風(fēng)速超過(guò)2m/s。 環(huán)境溫度在-5以下，相對(duì)濕度在90%以上。 氣象及焊接條件應(yīng)每天上、下午各測(cè)定一次，焊接環(huán)境條件應(yīng)在距球罐表面5001000mm處測(cè)量，要求專人負(fù)責(zé)記錄。4.2 準(zhǔn)備4.2.1 施焊前應(yīng)對(duì)焊接坡口進(jìn)行檢查，確認(rèn)其角度、對(duì)口間隙、錯(cuò)邊量等均符合要求（具體要求見(jiàn)表4.2.1），并將坡口表面及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、水分、銹蝕、毛刺及其它有害雜質(zhì)清除干凈。序 號(hào)項(xiàng) 目允 許 偏 差備

6、 注1對(duì)口間隙222對(duì)口棱角度7弦長(zhǎng)1m3對(duì)口錯(cuò)邊量34.2.2 定位焊由持證焊工焊接，使用與正式焊接相同的焊材，其焊接條件及焊接過(guò)程的管理也應(yīng)與正式焊接相同。定位焊宜在氣刨清根的一側(cè)進(jìn)行，對(duì)52mm的球罐長(zhǎng)度為50100mm，高度為58mm，間距為200300mm。正式焊接時(shí)必須清除定位焊焊道，以防止缺陷存在。對(duì)52 mm的球殼板，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)采用大號(hào)烤槍進(jìn)行預(yù)熱。4.2.3 工卡具的焊接時(shí)引弧、熄弧點(diǎn)應(yīng)在工卡具焊道上，嚴(yán)禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。4.2.4 需要預(yù)熱的母材應(yīng)在預(yù)熱溫度達(dá)到要求后再進(jìn)行定位焊，預(yù)熱必須均勻，預(yù)熱寬度為焊縫中心線兩側(cè)各3倍板厚且不小于100mm。對(duì)不需要預(yù)熱的焊

7、道，當(dāng)焊件溫度低于0時(shí)，應(yīng)在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱至15左右，方可進(jìn)行焊接。4.2.5 焊接前的預(yù)熱丙烯球罐，其規(guī)格為1570052mm，按工藝要求焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，以防止冷裂紋的產(chǎn)生。焊接預(yù)熱采用液化石油氣加熱器，點(diǎn)燃多頭加熱火咀，依靠自然供風(fēng)燃燒，明火加熱焊縫區(qū)域，從而達(dá)到預(yù)熱的目的。瓦斯罐與加熱器的連接見(jiàn)圖4.2.5：11.瓦斯氣瓶 2.壓力表 3.壓力表 4.加熱器 5.阻火器 6.針形閥 7.氣包235647說(shuō)明：液化石油氣加熱器必須和集合罐出口對(duì)應(yīng)編號(hào)掛牌，各接頭的連接必須嚴(yán)密可靠。為確保預(yù)熱溫度達(dá)到工藝要求以及預(yù)熱過(guò)程安全可靠，在施工過(guò)程中應(yīng)采取以下措施： 瓦斯罐應(yīng)放置在離開

8、罐體施工作業(yè)帶8m的通風(fēng)開闊地點(diǎn)。瓦斯罐放置地帶應(yīng)掛牌標(biāo)示，嚴(yán)禁閑人和明火。 預(yù)熱必須由專人負(fù)責(zé)操作，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備檢查完好的消防器材。 預(yù)熱操作規(guī)程 使用前檢查各連接處序號(hào)是否對(duì)應(yīng)。 在打開瓦斯氣瓶角閥前，除集合罐進(jìn)口閥門打開外，各出口閥必須關(guān)閉嚴(yán)密。 打開瓦斯氣瓶角閥，將乙炔表出口壓力調(diào)至0.1Mpa。 按順序逐個(gè)打開集合罐出口閥門點(diǎn)燃對(duì)應(yīng)的加熱器火咀。 各加熱器點(diǎn)燃后，將乙炔表出口壓力調(diào)到0.2Mpa。 加熱過(guò)程中，必須隨時(shí)檢查加熱火焰是否正常，壓力是否符合要求，皮管、閥門是否有泄漏。如發(fā)現(xiàn)異常，必須立即處理。 預(yù)熱過(guò)程中，由于液化氣強(qiáng)烈氣化吸熱致瓦斯氣瓶壁結(jié)霜，此時(shí)，應(yīng)采取措施除霜。 預(yù)熱

9、完畢后，首先松開乙炔表頂針再關(guān)閉瓦斯器瓶角閥，待集合罐和皮管內(nèi)殘余的瓦斯燃盡、火焰自然熄滅后，將集合罐各閥門關(guān)閉，操作人員方可離開現(xiàn)場(chǎng)。 焊前預(yù)熱的加熱范圍，應(yīng)以焊縫中心為基準(zhǔn)，每側(cè)不應(yīng)小于焊件厚度的3倍；焊后消氫處理的加熱范圍，每側(cè)不應(yīng)小于焊縫寬度的3倍。 焊前預(yù)熱及焊后消氫處理時(shí)，焊件內(nèi)壁溫度應(yīng)均勻，并應(yīng)測(cè)量其溫度，在距焊縫中心線50mm處對(duì)稱測(cè)量，相鄰測(cè)溫點(diǎn)的間距宜為500mm，同時(shí)隨時(shí)檢查層間溫度，并設(shè)專人記錄。測(cè)溫儀表應(yīng)經(jīng)計(jì)量檢定合格。4.2.6 焊條在使用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘干，并應(yīng)在使用過(guò)程中保持干燥。4.3 焊接順序（球罐排版、焊縫位置分布見(jiàn)圖4.3）正式焊接前應(yīng)仔細(xì)檢查定位焊處，

10、不得有裂紋和開脫現(xiàn)象，焊接順序執(zhí)行以下原則：4.3.1 先焊赤道板，后焊上下極板。4.3.2 先焊縱縫，后焊環(huán)縫。4.3.3 同一焊縫先焊大坡口一側(cè)，然后在小坡口一側(cè)用碳弧氣刨清根，仔細(xì)檢查無(wú)缺陷后再完成小坡口一側(cè)的焊接。4.3.4 焊工應(yīng)按對(duì)稱位置施焊，本球罐的焊接采用10名焊工同步、對(duì)稱焊接。主體焊縫焊接程序見(jiàn)2000m3球罐現(xiàn)場(chǎng)組焊焊接工藝流程圖。4.4 施焊操作要求 圖4.34.4.1 焊接時(shí)焊道應(yīng)采用分段退步焊法焊接，每段退步焊的長(zhǎng)度不宜超過(guò)3 m，且各名焊工焊速應(yīng)盡可能保證一致。這樣除減少焊縫應(yīng)力外，亦有利于焊縫的預(yù)熱和后熱措施的實(shí)施。4.4.2 每層焊道引弧點(diǎn)錯(cuò)開50mm以上。4

11、.4.3 焊道始端應(yīng)采取后退起弧法，焊道終端應(yīng)將弧坑填滿。4.4.4 焊縫交叉部位，應(yīng)先將縱縫焊入環(huán)縫坡口內(nèi)，焊接環(huán)縫時(shí)應(yīng)將環(huán)縫坡口內(nèi)的焊肉打磨清除。焊環(huán)縫時(shí)不得在交叉部部位起弧、熄弧。4.4.5 每條焊縫的每側(cè)宜一次焊完，厚度較大的焊縫，每條焊縫可分段焊接。分段焊接時(shí)，段數(shù)力求減少，且每側(cè)每段連續(xù)焊完；分層焊接時(shí)，每側(cè)應(yīng)連續(xù)焊滿坡口深度的2/3以上，如因故中斷，對(duì)要求后熱的焊縫應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行后熱處理。4.4.6 多人對(duì)稱焊接時(shí)，應(yīng)同步進(jìn)行，焊接速度與進(jìn)度應(yīng)基本一致。4.5 焊接工藝4.5.1 焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝卡和焊接工藝說(shuō)明書的參數(shù)規(guī)定。4.5.2 在縱縫焊接時(shí)，為防止焊縫始、末端產(chǎn)生

12、缺陷，可在始端前面的環(huán)縫坡口內(nèi)引弧，縱縫末端也宜連續(xù)焊至環(huán)縫坡口內(nèi)，然后在環(huán)縫焊接前將縱縫末端焊入環(huán)縫坡口內(nèi)的焊肉打磨干凈。環(huán)縫焊接時(shí)不應(yīng)在T字或Y字部位引弧或熄弧，以保證T字或Y字部位的質(zhì)量。4.5.3 焊接極邊板之間的焊縫710F時(shí)，應(yīng)從赤道環(huán)縫部位引弧向上焊接，焊到與極側(cè)板形成的Y字部位時(shí)不應(yīng)熄弧，應(yīng)繼續(xù)向36F坡口內(nèi)焊接200300mm然后熄弧。例如焊接7F焊縫時(shí)，第一、三、五、層焊道在FA環(huán)縫坡口內(nèi)引弧向上焊接到3F內(nèi)200300mm，第二、四、六、層焊道在FA環(huán)縫坡口內(nèi)引弧向上焊接到4F內(nèi)200300mm。4.5.4 焊接極邊板之間的焊縫710G時(shí)，應(yīng)從36G坡口內(nèi)距Y型交叉點(diǎn)20

13、0300mm然后引弧向710G坡口內(nèi)焊接。例如焊接7G焊縫時(shí)，第一、三、五、層焊道在3G坡口內(nèi)距Y型交叉點(diǎn)200300mm引弧向上焊接到7G，第二、四、六、層焊道在4G坡口內(nèi)距Y型交叉點(diǎn)200300mm引弧向上焊接到7G。4.5.5 焊縫清根使用碳弧氣刨和砂輪機(jī)刨槽寬度應(yīng)基本一致，深度均勻且不宜過(guò)大，但必須完全清除焊縫的缺陷，氣刨后用砂輪機(jī)將清根后的坡口打磨干凈，先預(yù)熱，然后施焊。4.5.6 焊接記錄嚴(yán)格執(zhí)行按縫、按人、分層、逐次及時(shí)記錄的要求。5 焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)5.1 外觀及尺寸檢驗(yàn)5.1.1 進(jìn)行焊縫外觀檢驗(yàn)前，應(yīng)清除焊縫及兩側(cè)的熔渣和飛濺物，焊縫和熱影響區(qū)表面不得有焊瘤、咬肉、未熔合、裂紋

14、、咬邊、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷。5.1.2 角焊縫的焊腳尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，在圖樣無(wú)規(guī)定時(shí)取焊件中較薄者之厚度，角焊縫應(yīng)有圓滑過(guò)度至母材的幾何形狀。5.1.3 焊后成型焊縫的寬度應(yīng)比坡口每邊增寬12mm。5.1.4 對(duì)接焊縫的余高為規(guī)定如表5.1.4所示：序號(hào)壁厚大坡口（mm）小坡口（mm）備 注252mm0302.25/5.1.5 工卡具去除后的表面，不得有裂紋、氣孔、咬邊、夾渣、凹坑、未焊滿等缺陷。5.1.6 對(duì)接焊縫形成的棱角度、對(duì)口錯(cuò)邊量的規(guī)定如表5.1.6。序號(hào)項(xiàng) 目允差備注1對(duì)口錯(cuò)邊量縱 縫1/4s，且3mm環(huán) 縫1/4s，且3mm2焊 縫 棱 角 度7 mm（計(jì)入錯(cuò)邊量）5.

15、2 焊縫無(wú)損檢測(cè) 無(wú)損檢測(cè)部位、檢測(cè)方法、檢測(cè)比例、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、合格指標(biāo)見(jiàn)2000M3丙烯球罐現(xiàn)場(chǎng)組焊施工組織設(shè)計(jì)的規(guī)定，檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)人員資格等見(jiàn)2000M3丙烯球罐現(xiàn)場(chǎng)組焊施工組織設(shè)計(jì)。6 球罐的修補(bǔ)與返修6.1 球罐在制造運(yùn)輸和施工過(guò)程中產(chǎn)生的各種缺陷應(yīng)予以修補(bǔ)，規(guī)定如下：6.1.1 球殼板表面和焊縫表面的缺陷及工卡具的焊跡必須用砂輪機(jī)打磨，修磨范圍內(nèi)的斜度至少為3：1，修磨后的球殼實(shí)際厚度不得小于名義厚度減去鋼板負(fù)偏差。工卡具修磨表面應(yīng)經(jīng)100%磁粉或著色檢測(cè)，結(jié)果符合JB4730-2005承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第三篇級(jí)的要求。6.1.2 對(duì)球殼表面缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)時(shí)，每處的面積在50cm2以內(nèi)，

16、如有兩處以上補(bǔ)焊時(shí)，任何兩處的凈距離應(yīng)大于50mm。每塊球殼板上修補(bǔ)的面積和必須小于該球殼板面積的5%。補(bǔ)焊深度超過(guò)3mm時(shí)補(bǔ)焊表面應(yīng)進(jìn)行RT檢測(cè)，所有補(bǔ)焊表面應(yīng)經(jīng)100%磁粉或著色檢測(cè)，結(jié)果符合JB4730-2005承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第三篇級(jí)的要求。6.1.3 對(duì)焊縫表面缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)時(shí)，焊補(bǔ)長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm。6.2 焊縫返修規(guī)定6.2.1 焊縫內(nèi)部缺陷返修焊補(bǔ)，長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm，外部成形應(yīng)符合要求。6.2.2 返修時(shí)清除的缺陷深度不得超過(guò)球殼板厚的2/3，若清除到球殼板厚的2/3處還殘留缺陷時(shí)，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補(bǔ)，然后在其背面再次清除缺陷，進(jìn)行焊補(bǔ)。當(dāng)采用碳弧氣刨清除缺陷時(shí)，應(yīng)用砂輪機(jī)修整刨

17、槽，磨除滲碳層。6.2.3 焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過(guò)兩次，如超過(guò)兩次需經(jīng)公司技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并要求做好返修記錄。6.2.4 返修工藝與球殼焊接工藝相同，由有經(jīng)驗(yàn)的焊工返修，返修后100% 射線檢測(cè)，要求同焊縫一樣。6.2.5 防止產(chǎn)生焊接角變形的措施 a. 安裝前嚴(yán)格檢查球殼板的曲率，不得超標(biāo)。 b. 焊接坡口組對(duì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格施工，保證對(duì)口間隙、錯(cuò)邊量、對(duì)口棱角度符合組對(duì)要求，嚴(yán)禁強(qiáng)制組對(duì)。c. 焊接時(shí)采用多層（道）焊接，盡可能采用小規(guī)范焊接，限制焊接輸入線能量。d. 焊縫清根時(shí)在保證清除焊接缺陷的前提下，盡可能減少清根深度，防止焊接角變形的產(chǎn)生。e. 返修前可采用超聲波檢測(cè)確定缺陷的準(zhǔn)確位

18、置和深度，以確定修補(bǔ)側(cè)，減少焊接角變形。f. 修補(bǔ)時(shí)氣刨深度補(bǔ)得超過(guò)板后的23當(dāng)缺陷仍未清除時(shí)，應(yīng)在該狀態(tài)下焊接修補(bǔ)后從另一側(cè)氣刨返修。以減少焊接角變形的產(chǎn)生。g. 為減少焊接角變形，焊縫返修應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的焊工承擔(dān)，同一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過(guò)兩次。7 產(chǎn)品試板7.1 試板材料由制造廠家提供。每臺(tái)球罐焊接三塊產(chǎn)品焊接試板，焊接位置為平+仰焊、立焊、橫焊。7.2 試板由施焊球罐的焊工采用與施焊球罐相同的工藝條件，相同的焊接方法及相同焊接工藝焊接。7.3 產(chǎn)品試板的尺寸、試樣、截取、試驗(yàn)方法及合格指標(biāo)應(yīng)按NB/T47016-2011的規(guī)定。8 安全及文明施工注意事項(xiàng)8.1 安全注意事項(xiàng)8.1.1 罐內(nèi)施焊，球罐頂部應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施，以改善工作條件。8.1.2 如設(shè)備出現(xiàn)電器問(wèn)題，必須由電器專業(yè)人員檢查修理。8.1.3 焊機(jī)應(yīng)可靠接地，焊工不應(yīng)在潮濕的環(huán)境中操作。8.1.4 注意防止弧光輻射。8.1.5 進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)戴好安全帽；高空作業(yè)系好安全帶。8.1.6 現(xiàn)場(chǎng)做好用電標(biāo)記；接線時(shí)不能帶電操作；8.1.7 焊接機(jī)具應(yīng)放置在帆布篷內(nèi)，以防雨淋；8.1.8 焊工使用砂輪磨光機(jī)時(shí)應(yīng)戴好防護(hù)鏡；焊接時(shí)應(yīng)防止?fàn)C傷。8