煤业集团有限责任公司煤化工副产品深加工综合利用项目全厂罐区
石 脑 编制:
审核:审批:
油 储 罐 焊 接
中国化学工程第六建设
2015年4月
方 案
目 录
1工程概况 ............................................................................................................................................................. 3 2编制说明和编制依据 ......................................................................................................................................... 3 2.1 编制说明 ...................................................................................................................................................... 3 2.2 编制依据 ...................................................................................................................................................... 3 3 施工准备 ............................................................................................................................................................ 4 3.1 焊接工艺评定和焊工考核 ......................................................................................................................... 4 3.2焊材验收和管理 .......................................................................................................................................... 4 3.3焊接方法、材料及焊接设备的选择 ........................................................................................................... 5 3.3.1焊接方法 ............................................................................................................................................... 5 3.3.2焊材选用 ............................................................................................................................................... 5 3.3.3焊接设备 ............................................................................................................................................... 6 4焊接施工 ............................................................................................................................................................. 6 4.1下料切割及坡口加工 .................................................................................................................................. 6 4.2 焊接接头坡口型式及组对尺寸 .................................................................................................................. 6 4.3 焊接施工 ...................................................................................................................................................... 6 4.3.1 一般要求 ............................................................................................................................................... 7 4.3.2罐底板焊接 ........................................................................................................................................... 7
a) b) c) d) e)
罐底板焊接顺序 ........................................................................................................................ 8 罐底中幅板的焊接 .................................................................................................................... 8 罐底边缘板对接焊缝的焊接 .................................................................................................... 9 底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接 ............................................................................................ 9 中幅板与边缘板之间收缩缝的焊接 ...................................................................................... 10
4.3.3 罐壁的焊接 .......................................................................................................................................... 10 4.3.4拱顶的焊接 ........................................................................................................................................... 10 4.3.5附件的焊接 ........................................................................................................................................... 11 4.3.6焊缝修补 ............................................................................................................................................... 12 4.3.7焊接施工中质量通病的预防 ............................................................................................................... 12 4.4焊接检验及验收 ........................................................................................................................................ 13 4.4.1焊缝外观检查 ..................................................................................................................................... 13 4.4.2焊缝无损检测 ..................................................................................................................................... 13
5 焊接管理和质量保证措施 .............................................................................................................................. 15 6 焊接施工安全措施和文明施工措施............................................................................................................... 16 6.1 焊接施工安全风险识别 ............................................................................................................................ 16 6.2 焊接施工安全措施 .................................................................................................................................... 17 6.3 焊接文明施工措施 .................................................................................................................................... 18 7 施工机具计划与材料计划 .............................................................................................................................. 18
1工程概况
由我公司承建的煤业集团有限责任公司煤化工副产品深加工综合利用项目全厂罐区石脑油罐区焊接储罐共3台,储罐具体规格、材质如下:
名 称 石脑油罐 TK-83101A 石脑油罐 TK-83101B 石脑油罐 TK-83101C 2编制说明和编制依据 2.1 编制说明
本施工方案是根据煤业集团有限责任公司煤化工副产品深加工综合利用项目全厂罐区3台石脑油储罐焊接工作进行编制的施工方案,由于该储罐制安工作量大、施工工期短(约3个月),而储罐的焊接质量是在质量的关键,也是影响整个工程的质量和进度的重点。为确保本工程储罐制安的焊接质量和进度,特编制本焊接方案。
在工程实施过程中,将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化,并向工人进行技术交底,用于具体地指导具体部位的焊接施工。
本方案在实施过程中若有不合适之处,也将以焊接工艺卡的形式对之进行修改、补充完善,并下发指导施工。 2.2 编制依据 1)工程施工合同 2)设计施工图纸 3)施工组织设计
4)《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规》
GB 50128-2014 GB 50236-2011
30000m³ 1 Q345R/Q235-B Ф46×19.35 浮顶罐 30000m³ 1 Q345R/Q235-B Ф46×19.35 浮顶罐 容积 (m3 ) 30000m³ 数量(台) 1 材 质 直径×高度 备注 Q345R/Q235-B Ф46×19.35 浮顶罐 5)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》
6)《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规》 GB 50341-2003 7)《承压设备用焊接工艺评定》 8)《钢制压力容器焊接规程》
NB/T47014-2011
NB/T47015-2011
9)《低温承压设备用低合金钢锻件》 NB/T 47009-2010 10) 《 承压设备无损检测》 JB4730—2005 11)《焊接材料质量管理规定》 JB/T 3223-96 12)评定合格的焊接工艺评定 3 施工准备
3.1 焊接工艺评定和焊工考核
施工前,应具有按照《钢制压力容器焊接工艺评定》和《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规》进行的评定合格的焊接工艺评定。确保公司现有的评定合格的焊接工艺评定能够覆盖本工程所用到的材质、规格和接头形式。否则应予以补做。
从事本工程的焊工,必须具有焊工合格证,根据业主《煤制油烯烃二期办〔2015〕77号》文件要求组织入场考试并取得业主颁发的合格证,才能上岗从事储罐相应部位的焊接工作。
应妥善保管好焊接工艺评定和焊工合格证,以供审查。 3.2焊材验收和管理
3.2.1用于储罐施焊的所有焊接材料均要具有加盖了焊材厂或焊材承销商原始章(红章)的质量合格证明书,以保证对焊材质量的可追溯性。
3.2.2 按照业主管理规定《煤制油烯烃二期办〔2015〕81号 烯烃二期项目筹建处焊接质量管理规定》建立合格的焊材库,焊材入库前要进行入库前检查验收工作,焊材包装要符合标准要求,没有破损和受潮现象;焊材外观的识别标志要清晰牢固,与实物相符;焊材外包装上的生产日期、生产厂家、名称型号(牌号)、规格等要与质量合格证明书相符。
3.2.3 验收合格的焊材要作好记录和标识,并存放在符合规定(温度≥5℃、相对湿度≤60%)的焊材库妥善保管。焊材的烘烤、发放、回收工作由烘焙员来执行。焊材应设专人进行保管、烘烤、发放、回收。
本工程所用到的焊材有E5015(J507)、E4315(J427)、E4303(J422)和E309-16(A302)几种,在使用前要按以下要求进行烘干和使用:
焊条型号 (牌号) E5015(J507) 350~400 E4315(J427) E4303(J422) E309-16(A302) 注:
1)烘干后的J507、J427、J422、A302焊条,要保存在100~150℃的恒温箱中,随用随取。
2)在现场施焊时,要采用性能良好的焊条保温筒,上班时间从焊材烘烤室统一领取,下班后将焊条保温筒交回焊材烘烤室统一保管。
3)每天要根据当天的工作量合理安排焊条的烘烤数量,尽量作到烘烤多少就使用多少,避免重复烘烤。对已重复烘烤的焊条要与其它焊条区分开,并在当天优先发放使用。
4)对于一次烘干和二次烘干的焊条要分别做好焊条烘烤记录。 3.3焊接方法、材料及焊接设备的选择 3.3.1焊接方法
经对储罐的规格、数量、施工方法、进度和质量要求、现场施工环境及我公司的人员和机具情况综合考虑,储罐底板焊接采用CO2气体保护焊打底+埋弧自动焊盖面,壁板及顶板采用的焊接手工电弧焊焊接,另外弓形边缘板外300mm采用手工电弧焊,选用J507焊条。 3.3.2焊材选用
按照施工图纸的要求,对储罐焊接所用焊条、焊丝规定如下:
1)梯子、平台、栏杆、扶手等材质为Q235B的钢构架的焊接采用E4303(J427)焊条,规格为φ2.5mm、φ3.2mm、φ4.0mm。
烘干温度 ℃ 恒温时间 允许使用时间h h 重复烘干次数 1~2 4 ≤2 100~150 150 0.5~1 1 8 4 ≤3 ≤2
2)对于罐体,当母材材质为Q345R+Q235B时,选用E4315(J427)或E4303(J422)焊条;当母材材质为Q235B时,选用E4315(J427)或E4303(J422)焊条;当母材材质为Q345R时,采用E5015(J507)焊条,当母材材质为Q345R+0Cr18Ni9时,采用E309-16(A302)焊条。焊条规格均为φ2.5mm、φ3.2mm、φ4.0mm。罐底板采用二氧化碳气体保护焊时,选用焊丝ER50-6,埋弧焊选用焊丝H08MnA,焊剂F4A2-H08MnA。 3.3.3焊接设备
根据储罐焊接工艺的要求,决定投入本工程的焊机60台,并需配备2台焊材烘烤箱、2台焊材恒温箱以及若干焊条保温筒、角向砂轮机(φ120mm以上)及1台空压机(碳弧气刨用)等辅助设备。 4焊接施工
4.1下料切割及坡口加工
储罐所用钢材的下料切割及坡口加工按以下规定执行: 1)罐底弓形边缘板的切割采用半自动轨道式等离子切割机。
2)所有钢板的切割及焊缝坡口加工,采用半自动火焰或等离子切割加工,罐底边缘板及罐顶板的圆弧边缘,采用半自动轨道式等离子切割机,然后用角向砂轮机打磨,清除坡口表面及其两面侧30mm围的氧化皮及硬化层,将坡口表面打磨平整、光滑,不得有凹陷、夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。
3)对于加强圈、抗风圈、角钢、扁钢等型材和加强板、筋板等工件的切割及坡口加工,均采用手工氧-乙炔火焰割炬进行切割加工,坡口加工后要用用角向砂轮机打磨,清除坡口表面及其两面侧30mm围的氧化皮及硬化层,将坡口表面打磨平整、光滑,不得有凹陷、夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。
4)边缘板采用等离子切割机切割坡口,边缘板坡口两侧100mm围按照现行标准NB/T47013的规定进行超声检测,Ⅲ级合格。 4.2 焊接接头坡口型式及组对尺寸
焊接接头的坡口型式和组对尺寸严格按照施工图纸要求进行选用、加工和组对。具体施焊时,将在每份焊接工艺卡中给出具体部位的坡口型式和组对尺寸。 4.3 焊接施工
储罐焊接施工中,在保证焊缝的在和外观质量符合标准要求的基础上,焊接质量
主要取决于焊接变形的控制,因而要合理安排焊接施工顺序,严格焊接工艺,采取防变形措施,将焊接接头的外质量和几何尺寸控制在标准允许围之。罐底焊接后,其局部凹凸变形的深度不应大于变形长度的2/100,且不得超过50mm。
罐壁板的局部凹凸变形允许值(mm)如下:
板厚δ ≤12 12<δ≤25 >25
4.3.1 一般要求
1)施焊前依据规对焊工进行技术交底。
2)定位焊及工卡具的焊接工艺与正式焊接相同,由合格焊工担任。引弧和熄弧都要在坡口或焊道上。每段定位焊的长度为50mm~100mm。
3)焊接前要检查并保证组装尺寸符合图纸要求,清除坡口表面及坡口两侧20mm围的泥砂铁锈、水分和油污,确保施焊部位充分干燥。
4)焊接中要保证焊道始端和终端的质量,始端要采用后退起弧法,必要时可采用引弧板和熄弧板。终端要将弧坑填满。
5)多层焊的层间接头必须错开50mm以上。
6)板厚为10mm的罐底对接焊缝,至少焊两遍,焊缝尺寸符合图纸要求。
7)双面焊的对接接头在背面焊接前要清根。当采用碳弧气刨时,清根后要用角向砂轮机修整刨槽,磨除渗碳层。
8)在下雨时,搭建好防雨棚在施焊,下雨过大时停止施焊;在刮风且风速超过8m/s时,要搭建防风棚,以保证焊接质量;在大气相对湿度超过90%时,要采取干燥措施;否则不得进行焊接。 4.3.2罐底板焊接
底板要根据设计给出的排板图进行辅设(排版图附后),底板辅设后要打上卡具,临时固定。罐底采用带垫板的对接焊头时,垫板应与对接的2块底板贴紧,并点焊固定,其缝隙不应大于1mm。罐底板对接接头间隙按照设计要求执行。
罐底板焊接时存在的主要问题是如何防止和控制波浪变形和局部凸凹深度超差及如
罐壁局部凹凸变形 ≤15 ≤13 ≤10
何控制纵向和横向焊接收缩量。防止罐底板焊接变形总的原则是:
1)合理的装配和焊接顺序。底板焊接顺序原则上是先焊短缝,后焊长缝,由双数焊工对称均布、从中间向外展开,分段退焊。中幅板焊接从中心向四周逐步扩大,先焊接成带板,再将各带板接成整体。焊接时,要控制底板收缩方向。
2)全体焊工在施焊时要协调一致,听从指挥,同一条焊缝的每一名焊工要使用相同的焊接工艺参数和方法,使他们所在的每一位置都受热均匀,应力分散。
3)对中幅板长焊缝以及底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接都采用多对焊工均布,分段退焊、跳焊的焊接次序,确保整体受热均匀,减少局部受热过多而产生的变形。
由于罐底在整个储罐的焊接中是最易产生变形且焊接变形比较集中的地方,因此控制罐底板变形,对提高整个储罐的焊接质量极其重要。鉴于此,下面再分别对罐底板各部位的焊接要求一一详细描述。 a) 罐底板焊接顺序
焊接时应先焊边缘板外侧300mm的对接焊缝,由多名焊工均布在罐底边缘板外侧整个圆周上且同时向侧对称施焊,隔一条焊缝焊一条。正式焊接时用龙门板及背杠加固以防止焊接变形。同时,也可进行中幅板之间的焊缝焊接,焊接时,应先焊短缝,后焊长缝,初层焊道应采用分段退焊或跳焊法,间距350mm。用定位板固定中幅板的长缝,由中心开始向两侧分段退焊,先焊底板与壁板的大角缝,再焊边缘板自身对接缝,最后焊边缘板与中幅板对接收缩缝。边缘板与中幅板之间的对接收缩缝必须在第一带壁板组装焊接完毕后且与罐体的大角焊缝焊完后再进行焊接。这是整个底板的最后一道焊缝。 b) 罐底中幅板的焊接
1)中幅板焊接时先焊短焊缝,后焊长焊缝。先将中幅板拼焊成多条带板,待短缝和中长缝全部焊完后,再点焊和焊接通长缝,通长缝点焊一条焊接一条,依次焊成。
2) 无论长、短缝,点焊顺序都是由该焊缝中心向两边点焊,每隔300mm点焊50mm,然后进行焊接。
3)无论长、短缝,焊接初层焊道时均采用由中心向两边,焊工对称均布,分段退焊或跳焊法。
4)中幅板的宽度不应小于1000mm,长度不应小于2000mm,与弓形边缘板连接的不规则中福板最小直边尺寸,不应小于700mm。
5)短焊缝拼焊成带板时,采用从中心向两侧逐一拼焊的方法。每条带板拼焊时,要将此带板长缝上的固定卡具全部松开,以保证自由收缩,避免带板拼焊时发生拱起现
象,这样依次类推,直至全部短缝焊完,将中幅板全部拼焊成带板。
6)中幅板的短焊缝焊接完毕后,可开始进行长焊缝的焊接施工。长焊缝的焊接同样采用由中心向外,焊工对称均布、分段退焊法进行,中幅板组对、点焊固定时,点焊固定后的焊缝,用小方块钢板进行固定。中幅板廊板长焊缝焊接前,焊缝处要采用龙门板、垫铁、小方块钢板等进行固定。
7)无论长、短缝,同类相邻焊缝的焊接要采用隔缝同向焊,即隔一条焊一条,每条焊缝的焊接方向要保持一致。
8)丁字缝处理:短焊逢第二层两端留出100mm不焊,待长焊缝第二层焊完后再用手工电弧焊焊接该处焊缝。 c) 罐底边缘板对接焊缝的焊接
1)边缘板焊接前,为减少对接焊缝的角变形,可在边缘板与垫板点焊后,用斜铁预作20~30mm的焊接反变形。然后用3块小方板焊在焊缝上,控制变形。焊后将方块磨平。注意:焊接时要保证垫板与边缘板的间隙小于0.5mm。
2)焊接施工先焊自边缘板外侧向约300mm的对接焊缝,焊工必须均布在罐底边缘板外侧的整个圆周上同时对称施焊,隔一条缝焊接一条,最后对称留下两条焊缝先不焊,待调节好因对接焊缝收缩造成的总体变形后再由两名焊工对称施焊,且每个焊工的最后一道焊缝要同时焊接,以防应力集中和收口裂纹的产生,焊接外侧300mm时,每层间的起弧接头应错开50mm。焊后边缘板外侧壁板组对位置的焊缝表面必须磨平。
3)弓形边缘板对接焊缝的初层焊,采用焊工均匀分布,对称施焊方法。 4)弓形边缘板剩余的对接焊缝在罐底与罐壁连接的大角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的对接收缩缝焊接前施焊,焊接时仍由多名焊工均布同时采用退焊法由焊缝接头处向边缘板侧施焊。
5)弓形边缘板间坡口只点焊垫板与单侧边缘板,而另一侧边缘板不与垫板点焊,以保证焊接时边缘板自由收缩,减少焊接残余应力。 d) 底圈壁板与边缘板角焊缝的焊接
1)罐底与罐壁连接的角焊缝焊接,在边缘板外侧300mm部位焊缝焊完并检查合格,且底圈壁板纵焊缝焊完后施焊。
2)为了防止罐底与罐壁连接的角焊缝焊接收缩引起组对合格的底圈壁板倾斜,焊接时由数对焊工从罐、外(罐外焊工人数相同)沿同一方向进行等速、同规和分段焊接。
3)为防止边缘板的热输入集中引起角变形,处焊工位置要错开500mm,不能从同
一点开始焊接。
4)每个焊工在其焊接规围,严格按多层多道施焊,初层焊道采用分段退焊或跳焊,焊条直径为3.2mm,分段长度为350mm。在以后各层焊接时,可用焊条直径为4.0mm焊条进行连续焊接。
e) 中幅板与边缘板之间收缩缝的焊接
1)中幅板与边缘板之间的焊缝是整个罐底焊接的重要部分,称为龟甲缝。必须在罐底的其它焊缝以及罐壁和边缘板的角焊缝全部焊完后再焊接。
2)焊缝第一层由4名焊工沿四周均匀分布、绕同一方向分段退步焊、步距为1m 。第二层采用埋弧自动焊连续焊接、由2台焊机沿均布绕同一方向同时工作。 4.3.3罐壁的焊接
1)罐壁的焊接,先焊纵焊缝,后焊环焊缝。当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,
再焊其间的环向焊缝。
2)纵焊缝的焊接采用对称施焊,一层外一层对称施焊;罐壁组装卡具必须安装在罐壁纵缝侧,间距不大于500mm。焊条直径为3.2mm或2.5mm,分段长度为350mm。在以后各层焊接时,可用焊条直径为4.0mm焊条进行连续焊接。
3)环缝焊接要求与罐底和罐壁连接的角焊缝焊接要求相同,焊接时由数对焊工均匀分布,沿同一方向进行等速焊接,先焊外侧、后焊侧。焊条直径为3.2mm或2.5mm,分段长度为350mm。在以后各层焊接时,可用焊条直径为4.0mm焊条进行连续焊接。
4)外侧根部焊接时,要尽量使用小直径焊条保证焊透以减少背部清根的刨除量。碳弧气刨清根时要控制操作手法,避免刨槽过深或宽窄深浅不一而造成的焊接变形。碳弧气刨清根后要用角向砂轮机对刨槽进行打磨修整并且磨除渗碳层。对于薄壁板或在条件许可的情况下,可直接用角向砂轮机进行背部清根,这有利于减小焊接变形。
5)在现场具体施焊时,将以焊接工艺卡的形式对壁板每种规格的焊缝的焊接工艺参数围、焊接接头型式、焊接顺序和焊接层数等作一具体规定并下发班组指导施工。 4.3.4拱顶的焊接
1)采用手工电弧焊,焊接时保持较小的线能量。焊条选用J422或J427,直径选用2.5、3mm。
2)原则上采用先点焊短焊缝再焊长焊缝的施焊方法。焊接时应防止电流过大焊穿蒙皮。
3)罐顶蒙皮板组对、组焊时,搭接部位要贴合紧密,间隙最大不超过1mm,并用临时卡具进行固定,然后方可进行焊接施工。
4)顶板与包边角钢焊缝施焊焊工要对称均匀分布,沿同方向分段退焊,各焊工之间的接头应注意相互配合,分层叠压。 4.3.5附件的制作及焊接
1)凡直接焊于储罐上的各种附件(如梯子、平台、栏杆、扶手、加强圈、包边角钢、补强板等)的焊接均应按储罐本体焊缝焊接的相同工艺进行,在焊接过程中要确保熔透,焊缝表面要平滑过渡至母材表面。
2)角焊缝的焊脚高度按图纸规定执行。图上没有明确的,不小于相焊件中较薄件的厚度。
3)抗风圈、加强圈、包边角钢、抗拉环、抗压环等弧形构件加工成型后,应用弧形样板检查弧度,其间隙不应大于2mm;应放在平台检查其翘曲变形,变形量不应超过构件长度的0.1%,且不应大于6mm。
4)热煨成型的构件,不应有过烧现象。 5)壁板开孔的补强板预制应符合下列规定: a.补强板的材质应与开孔处罐壁板的材质相同。
b.补强板的切割表面应光滑平整并将菱角倒园;曲率应于该处壁板的曲率一致,允许偏差垂直方向其间隙不应大于2mm,水平放线弧形样板检查间隙不应大于4mm。
c.拼接补强板的对接焊缝应采用全熔透焊缝。
d.补强板上应有信号孔。整块钢板制造的补强板应有一个信号孔;拼接的补强板,每一拼阶段上应有一个信号孔。信号孔宜为M6-M10,位于开孔水平中心线上的螺孔。
3)对于抗风圈、加强圈、包边角钢的焊接,作为环向焊缝,其焊接要求与罐体的环向焊缝焊接要求一样,采用多名焊工时要均匀对称分布,分段退焊、同向焊接,且先进行间断焊,然后再进行连续焊,以防止拱曲。
4)开孔与罐壁纵、环焊缝中心及罐壁最下端角焊缝边缘的距离应符合下列规定: a.罐壁厚度大于12mm,且接管与罐壁板焊后不进行消除应力处理时,开孔接管或补强板外缘与罐壁纵、环焊缝之间的距离,应大于较大焊脚尺寸的8倍,且不应小于250mm。
b. 开孔接管或补强板外缘与罐壁板纵焊缝之间的距离,不应小于150mm;与罐壁环焊缝之间的距离,不应小于罐壁板厚度的2.5倍,且不应小于75mm。
5)罐壁上连接件的垫板周边焊缝与罐壁纵焊缝或接管、补强板的边缘角焊缝之间的距离,不应小于150mm;与罐壁环焊缝之间的距离,不应小于75mm;如不可避免与罐壁焊缝交叉时,被覆盖焊缝应磨平并经射线或超声检测合格,垫板角焊缝在罐壁板对接焊缝两侧边缘应至少留20mm不焊。
6)大于DN400的开孔焊接时,采用反变形措施,即在补强圈侧焊接弧形井字架,待开孔接管焊接完成后,再磨掉弧形井字架,并打磨干净。 4.3.6焊缝修补
1)深度超过0.5mm的划伤、电弧擦伤、焊疤等缺陷要用砂轮机打磨平滑。打磨修补后的钢板厚应大于或等于钢板的名义厚度扣除负偏差值。
2)表面缺陷深度或打磨深度超过1mm时要进行补焊,并打磨平滑。
3)焊缝部的超标缺陷在焊接修补前,要探测缺陷的埋置深度,确定缺陷的清除面,清除长度不应小于50mm,清除的深度不宜大于板厚的2/3。当采用碳弧气刨时,缺陷清除后要用砂轮机修磨刨槽,磨除渗碳层。
4)返修后的焊缝,应按原规定的方法进行无损检测,并应达到合格标准。 5)同一部位的返修次数不超过二次,当超过二次时须经项目总工批准。 6)焊接返修的部位、次数和检测结果应做好记录。 4.3.7焊接施工中质量通病的预防
1)焊接时不得在坡口以外的焊件上引弧、熄弧,避免罐体表面被电弧擦伤。不得在罐体上随意焊接临时用具。
2)焊缝的每层焊道在下一层焊道施焊前都要清除药皮熔渣及其它脏物。焊接完成后要将药皮熔渣清除干净,露出焊缝金属光泽。
3)施焊中层与层之间的焊道接头要错开。
4)所有焊缝(包括角焊缝)边缘要和母材表面熔合良好,光滑过渡。
5)梯子、平台、栏杆和扶手等钢构架的焊缝尺寸要符合图纸要求,焊后要将药皮熔渣清除干净,并将接头附近的飞溅物清除干净,要用角向砂轮机将焊接接头打磨光滑,外观要美观。
4.4焊接检验及验收 4.4.1焊缝外观检查
每条焊缝焊完后要将熔渣、飞溅物清理干净并进行外观检查,焊缝表面质量要符合下列规定:
1)焊缝表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等到缺陷。
2)对接焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm;咬边的连续长度不得大于100mm;焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%。
3)罐底边缘板与底层壁板的T形接头罐角焊缝靠罐底一侧的边缘,要保持平滑过渡,咬边处要打磨圆滑。
4)罐壁纵焊缝不得有低于母材表面的凹陷。罐壁环焊缝和罐底对接焊缝低于母材表面的凹陷深度,不得大于0.5mm。凹陷的连续长度不得大于100mm。凹陷的总长度不得大于该焊缝总长度的10%。
5)浮顶储罐罐壁侧焊缝的余高不得大于1mm,允许局部打磨,不能成片打磨。其他对接焊缝的余高要符合下表规定:
对接焊缝的余高(mm)
罐壁焊缝的余高 板厚(δ) δ≤12 12<δ≤25 δ>25
6)焊缝宽度按坡口宽度两侧各增加1—2mm确定。
7)对接接头的错边量:纵向焊缝不大于板厚的1/10,且不大于1.5mm;环焊缝不大于板厚的2/10,且不大于3mm。
8)组装焊接后,罐壁的局部凹凸变形要平缓(≤3mm),不得有突然起伏。对焊缝的角变形要用1m长的弧形样板进行检查,当板厚δ=10mm时,角变形量≤10mm;当板厚10mm<δ≤24mm时,角变形量≤8mm。 4.4.2焊缝无损检测
根据GB50128-2014和设计文件要求,石脑油罐区无损检测要求如下:
罐底 焊缝的余高 ≤2.0 ≤3.0 -- 纵 向 ≤1.5 ≤2.5 ≤3.0 环 向 ≤2 ≤3 ≤3.5
1)罐底所有焊缝采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于53kpa,无渗漏为合格。
2)罐底边缘板在对接焊缝的外端300mm围应进行射线探伤。
3)罐壁纵向焊缝:底圈壁板当板厚小于或等于10mm时,应从每条纵向焊缝中任取300mm进行射线探伤;底圈壁板当板厚大于10mm、小于或等于25mm时,应从每条纵向焊缝中任取2个300mm进行射线探伤,其中1个位置应靠近底板;其它各圈壁板,每一名焊工焊接的每一种板厚(板厚差不大于1mm时视同等厚度)在最初焊接的3m焊缝任一部位取300mm进行射线探伤。以后不考虑焊工人数,对每种板厚在每30m焊缝及其尾数的任意部位取300 mm进行射线探伤。当板厚大于10mm时,全部T字缝应进行射线探伤,板厚小于或等于10mm时,本条要求的检测位置应有25%位于T字缝处,以上项目Ⅱ级合格。
4)罐壁环向焊缝:每种板厚(以较薄的板厚计),在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤,以后对于每种板厚,在每60m焊缝及其尾数任取300mm进行射线检测,Ⅱ级合格,上述检查均不考虑焊工人数。
5)罐壁T字焊缝检测位置应包括纵向和横向各300mm的区域。
6)射线检测或超声波检测不合格时,如缺陷位置距底片端部不足75mm,应在该端延伸300mm作补充检测,如延伸部位的检测结果不合格,应继续延伸检查。
7)焊缝出现不合格需返修时,由检验部门发“焊缝返修通知单”并指出准确的缺陷位置,由焊接管理员通知焊工返修,并做好记录。返修工艺与原焊接工艺相同。 8)罐底圈壁板与罐底的T形接头的罐角焊缝的检查:
罐底边缘板的厚度为16mm,且底圈壁板的厚度为26mm的钢板,在罐及罐外角焊缝焊完后,应对罐角焊缝进行磁粉或渗透检测,在储罐冲水试验后,应用同样方法进行复检。
9)底圈壁板上的接管角焊缝和补强板角焊缝,应在焊完后和充水试验后进行渗透检测或者磁粉检测。
10)开孔的补强板焊完后,应由信号孔通入100kpa-200kpa压缩空气,检查焊缝严密性,无渗漏为合格。
11)无损检测统计量如下:
储罐无损检测统计表(以下数据均为石脑油一台统计量): 检测部位
检测方检测比例 合格标准 检测数量 备注
法 边缘板外300mm 第一圈壁板 其他圈壁板纵缝初始3m RT RT 100% 100% 每个焊工焊RT 接的每种板厚抽300mm 每种板厚每RT 30米抽300mm RT 100% 每种板厚取300mm 每种板厚每板环缝剩余焊缝 RT 60m取300mm 底圈壁板与底板的大脚缝初层 底圈壁板与底板的大脚缝 底圈壁板与底板的大脚缝 PT 罐一圈 Ⅰ级合格 144.44m Ⅲ级合格 7.2m Ⅲ级合格 115.2m Ⅲ级合格 2.4m 25%的检测应位于T型焊缝处 Ⅲ级合格 28.8m Ⅲ级合格 Ⅱ级合格 6m 26.16m 其他圈壁板纵缝剩余焊缝 1到7壁板纵缝T字焊缝 壁板环向焊缝初始3m RT Ⅲ级合格 2.1m MT 罐外各一圈 Ⅰ级合格 288.88m MT 罐外各一圈 Ⅰ级合格 288.88m 充水试验后
5 焊接管理和质量保证措施
1)按照公司质量保证体系程序的要求,对施工现场焊接工程实行全员、全过程、全方位的质量控制,并做好施工记录。
2)施工前,核查焊接工艺评定和焊工资格,保证焊接工艺评定覆盖率和焊工持证上岗率均为100%。
3) 施焊前焊工要对照图纸和焊接工艺卡检查领用的焊材是否与母材相匹配。 4)施焊前以焊接工艺卡的形式对作业班组进行技术交底,施焊中要按焊接工艺卡的要求施焊。
5)要认真做好焊接记录。在排版图上要标出焊缝编号,并注明探伤部位,做到现场焊缝、图纸焊缝编号和探伤报告(底片)三对照。
6)建立健全质量保证体系,加强焊接工艺纪律检查,确保工艺纪律的执行。要加强过程控制。
7)焊接材料设专人负责烘干、保管、发放和回收,同时必须做好记录。焊材一级库必须保持干燥,相对湿度不得大于60%。健全焊材管理制度并遵照执行。
8)施工中要加强自检、互检,加强专业检查。出现的焊接质量问题,由焊接责任工程师组织专业人员,准确地做出判断,及时制定改进措施。
9)建立焊工档案,实行动态管理,掌握每个焊工的焊接技能状况。对于焊接质量经常不合格的焊工,焊接检查员有权停止其焊接工作,下岗重新培训,合格后方能上岗。
10)对焊接质量实行奖惩制度,激励焊工提高焊接技能,重视焊接质量,提高焊接一次合格率。
6 焊接施工安全措施和文明施工措施 6.1 焊接施工安全风险识别
按照公司职业安全健康管理体系的要求,对储罐焊接中可能存在的安全风险识别如下:
1)焊接过程中设备漏电事故 2)焊接电缆漏电事故 3)焊工触电事故 4)高空堕落事故 5)火灾、爆炸事故 6)电弧光打眼 7)灼伤、烫伤 8)砂轮机伤人
9)吸入过多烟尘、烟气 10)空中重物击伤人和设备 11)雷电击伤事故 12)X-射线透照误伤人 13)高温中暑 14)倒装法失稳事故
6.2 焊接施工安全措施
经上述安全风险分析,在焊接作业中主要采取以下针对性安全措施:
1)安全教育。在施工前,要对每位职工进行安全教育,将可能发生的安全隐患向工人逐一分析、解释,并将采取的针对性预防措施及发生事故后采取的紧急预案向工人逐一分析、解释,做到人人心中有数,树立安全第一的施工意识,并能在施工中自觉地遵守安全规定。
2)进入现场必须正确佩戴安全防护用品,各工种必须按安全操作规程进行作业。 3)施工现场要有专职安全员,施工队长和作业班组长要做好兼职安全员的工作,特殊工种要持有本工种合格证。
4)吊装作业时,吊装前要认真检查起重设备的机械性能,严格执行起重作业的“十个不准吊”。吊车下及吊装物移动路线下,严禁行走和站人;交叉作业时,严禁从高空向下乱扔物体。以免空中物体击伤人和设备。
5)电焊机、电焊把线等电气设备使用之前要由电工检查合格,要安全接地或接零,电焊把线要绝缘良好,电缆设备线有破损的不允许使用,焊机要由专人操作,要搭设焊机防雨、防晒棚,以避免焊接过程中设备漏电事故和焊接电缆漏电事故。
6)夏季施焊时(尤其是罐施焊时),要做好防暑降温工作(如通风降温、供应开水或绿豆水等防暑饮料、适时休息、更改作息时间等)。
7)罐施焊时必须有专人看护,并要设置排风、通风设备,保证通风良好,以避免吸入过多烟尘、烟气。
8)对于雨天、湿度较大的天气,焊工要穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,下雨天要采取防雨措施(如可能,最好暂停施焊),要将潮湿的工件表面处理干,以避免触电。登高作业时必须系挂好安全带,要注意防滑,避免跌倒和坠落。
9)在打雷闪电的天气下,要暂停施工,尤其是严禁在罐顶和高处作业,各设备要有可靠的接地和防雷电措施,以免雷电击伤人和击坏设备。
10)施工时(尤其是碳弧气刨和切割时),动火处附近不得有易燃易爆物品,离明火距离不少于10m;氧气、乙炔瓶存放要搭设防晒棚,氧气、乙炔瓶两瓶之间的安全距离≥10m;施工现场要配备足够的灭火器,以避免火灾和爆炸事故的发生。
11)焊接、碳弧气刨、砂轮打磨和切割时,焊工要穿绝缘胶鞋、戴绝缘手套和防护眼睛,同时要注意彼此之间的距离,采取适当的挡护,以免电弧光打眼、熔融性飞溅物灼伤和烫伤。
12)在使用砂轮机打磨时,手要握紧砂轮机把,采用正确的打磨方式,保护罩不可私自拆除不可用力过狠,头要偏在砂轮机的一侧,以免砂轮片破碎飞出和砂轮机反弹出来伤人。
13)射线探伤工作原则上安排在中午和夜晚休息时进行(最好是夜晚休息时),若紧急情况下需工作时间探伤,则必须经项目经理部、业主/监理批准。射线探伤时要设警戒线和警告牌,以免X-射线透照误伤人。
14)严格遵守动火、动电制度,所有带电设备必须接地并有防风防雨设施,风雨后要对电源进行仔细检查合格后方可施工。
15)严禁违章指挥,违章作业现象发生。
16)夜间施工时必须有充足的照明,并办理夜间作业票。 17)其它要求按SH3505-1999标准执行。 6.3 焊接文明施工措施
1)电焊机要统一摆放。收工时,电焊把线、气焊带要盘好,悬挂整齐。 2)焊条不得到处乱扔,要随时注意焊条头的收集并统一处理。
3)坚持文明施工,随时清理作业区的闲杂物品,及时回收施工现场的边角余(废)料。
7 施工机具计划与人员、材料计划
详见储罐安装方案
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