球形储罐焊接施工工艺规程

有哪些

球形储罐焊接施工工艺规程主要包括以下几个方面：

1. 材料准备：确保选用符合设计规范的钢材，进行必要的化学成分和物理性能检验。

2. 储罐预制：进行板材切割、成型，保证几何尺寸精确，焊缝位置合理。

3. 焊接工艺：选择合适的焊接方法，如自动焊、半自动焊或手工电弧焊，制定详细的焊接工艺参数。

4. 焊接质量控制：实施焊接过程监控，包括焊前预热、焊后热处理，以及焊接接头的无损检测。

5. 表面处理：完成焊接后，进行表面清理，去除焊渣和氧化皮。

6. 质量验收：对储罐进行压力试验、密封性试验，确保其安全运行。

标准

本规程遵循以下国际和国内标准：

1. asme boiler and pressure vessel code, section viii, division 1 - 美国机械工程师学会压力容器规范

2. api 650 - 石油和天然气工业用焊接油罐规范

3. gb 150.1-2011《钢制压力容器》 - 中国国家标准

4. gb/t 9445.1-2005《无损检测人员资格鉴定与认证 第1部分：通用要求》

是什么意思

球形储罐焊接施工工艺规程是指在制造和安装球形容器时，为确保焊接质量和储罐安全运行所遵循的一系列详细规定和步骤。它旨在保证焊接过程中的材料质量、工艺控制、质量检查和最终验收符合相关国际和国内标准。规程的实施意味着从选材到最终验收的每个环节都需要严格遵守，以确保储罐的焊接工作达到预定的设计要求和安全标准，减少潜在的风险和故障，保障储罐在实际操作中的可靠性和耐用性。在执行规程时，需结合具体工程实际情况，灵活运用专业技能和经验，以实现最佳的施工效果。

球形储罐焊接施工工艺规程范文

1.适用范围

本工艺标准适用于球罐焊接施工,焊接的主要施工方法为手工电弧焊,药芯焊丝气体保护焊。施工范围包括:柱腿的焊接、方块和吊耳的焊接、球罐组对点焊、球罐的焊接、附件及梯子平台的焊接。本标准依据现行国家及行业相关标准法规编制,施工方法施工单位可根据自身条件及具体工程要求进行选择。

1.2本标准适用球罐施工的下列范围:

球罐支柱同球壳板的组装及支柱的安装

球壳板的组装(不包括球壳板的焊接)

球罐开孔的承压封头、平盖法兰及紧固件的安装

球罐喷淋装置的安装

1.3本标准不适用于下列球罐的施工:

受核辐射作用的球罐

非固定(如车载或船载)的球罐

双壳结构的球罐

膨胀成型的球罐

2.施工准备

球罐的安装前的施工准备包括技术准备、材料的验收、基础的交接检验、支柱的安装、吊点的焊接、机具材料的检验、焊接材料的发放和保管、工装卡具的准备。

2.1技术准备

2.1.1施工资料准备

施工合同

施工行政批准文件

施工图纸及设计提供相关资料

施工技术文件

施工记录表格

相关的验收施工标准

焊接工艺评定及焊接工艺指导书

焊工及无损检测人员资质证件

原材料、球壳板、球罐零部件的质量证明材料

安全、环境与职业健康管理(hse)

施工机具、工装设备与计量器具一览表

施工措施用料及消耗材料一览表

施工现场布置图

2.1.2现行施工标准规范

钢制球形储罐 gb12337

钢制球形储罐型式与基本参数 gb/t17261

球形储罐施工及验收规范 gb50094

钢制压力容器焊接工艺评定 jb4708

压力容器无损检验 jb4730

钢制压力容器焊接规程 jb4709

钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验 jb4744

碳钢焊条 gb/t5117

低合金钢焊条 gb/t5118

2.施工准备

球罐焊接准备包括技术准备、焊接材料的采购复验、焊接材料的保管、机具检验、焊接材料的烘干发放、焊接条件的准备,焊接人员资格的认可。

2.1技术准备

2.1.1球罐焊接施工前应当具备合格的焊接工艺评定、编制完成焊接工艺卡或焊接工艺指导书等技术文件,焊接工艺卡应包括以下内容:焊接位置;焊接材料;焊接方法;预热温度及层间温度焊接工艺参数(电流、电压、焊速、线能量等);后热温度及时间。

2.1.2施工图纸的焊接工艺性经过审核施工具备所需条件。

2.1.3施工所需要的标准规范施工现场使用为有效版本。

2.1.4特种设备安装许可申请表包括合格的工艺评定,已经上报当地质量技术监督部门,并经过批准同意。

2.1.5施工所需要的焊接记录、质量检验及质量评定等表格施工前已经准备齐全。

2.1.6施工前工作经过检查质量合格,记录完整准确。

2.2作业人员的要求

所有参加本项施工的焊工必须持证上岗。从事球罐焊接的焊工必须为按照《锅炉压力容器焊工考试规则》进行过考试,并取得焊工合格证书,且在有效期内,施焊的钢材、种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。所有施工人员施工前应当已经进行技术安全交底,施工人员明确施工程序、焊接要求及技术要求。

2.3设备材料的检查

到达现场的球壳板材料已经进行设备材料到货检验。坡口加工尺寸用样规检查;其偏差应符合下列要求:

坡口角度的允许偏差为±2o30‘;

坡口钝边及坡口深度的允许偏差为±1.5mm。

坡口按照设计要求经过着色检测合格。

焊接材料已经复验,并经过材料责任师的审核检验。

2.3.1焊条或焊丝必须有质量证明书,质量证明书应包括熔敷金属的化学成份、机械性能,并依据规定做好焊条扩散氢含量复验工作。

2.3.2施工现场设焊条管理室,派专人管理。必须按要求烘干发放和回收焊条,并认真填写焊条烘干、发放记录。

2.3.3焊条使用前须按照焊材使用说明烘干,并放在100~150℃的恒温箱内恒温待用

2.3.3 焊条储存室的温度应保证在10℃以上,相对湿度不得超过60%。

2.3.4焊工应携保温焊条桶领取焊条。超过4小时未用完的焊条应重复烘干方可使用。焊条重复烘干的次数不得超过两次

2.4主要施工机械

2.4.1设备表

序号 品 名 规 格 备注

1 硅整流直流焊机

2 逆变电焊机

3 高温烘干箱 0-600℃

4 恒温箱 0-300℃

5 去湿机

6 焊条保温筒

7 表面测温仪 电子测温、数字显示 有预热后热要求时

8 磁探仪

9 加热器 电加热器或火焰加热器 有预热后热要求时

10 风速表

11 其他小型工具 砂轮机、扁铲、钢卷尺等

12 电源控制箱

2.4.2以上设备中,测量设备应当经过计量检测,在检测有效期以内。

2.4.3其他设备应当确保使用性能符合要求,焊接、加热、检测设备性能良好,罐内施工通风设备、照明准备齐全。

2.4.4施工电源保证一机一闸。用于罐内施工的机械电源接至现场。

2.4.5按照要求配备相应数量的性能良好符合产品标准的焊条保温桶,确保焊条的使用符合焊接工艺的要求,满足焊接的需要。

2.4.6焊条库:施工现场设有存放焊条的专用库房,库房内安装去湿机,干湿温度计,保证库房的湿度不超过60%。安排专人管理库房。

2.4.7电焊钳、焊接把线的选择及检查:应选择较大电流的焊钳,并且耐高温性能较好,在焊接过程中应随时检查发现破损立即更换,焊钳使用后不应直接放在球壳板上,应悬挂于脚手架之上,避免打火伤及球壳板。

2.6作业条件

施工场地达到具备安全施工条件,施工用电变压器容量符合焊接施工要求,焊接施工用跳板、脚手架搭设安全可靠,施工处应当有挂安全带的专用横杆。

2.7外部环境条件

施工天气环境符合焊接要求,对于

3.施工工艺

3.1施工工艺流程图

3.2施工工艺过程

3.2.1球罐的焊接程序:

先纵缝,后环缝,先大坡口一侧,后小坡口一侧;先赤道带,再下、上边板,然后极板

支柱经过检查验收安装质量符合国标50094—98 的要求

3.2.2球罐焊接还应遵循“多焊工,均匀分布,同工艺,等速度”的原则。

3.3焊接施工工艺

3.3.1定位焊

3.3.1.1定位焊在焊缝调整后进行,定位焊接前应当经过检查员的检查验收,对于有预热要求的材料,在应当在焊缝两侧150mm范围内预热,余热温度不应超过适用于该材料的合格工艺评定规定值。宜焊在正式焊道的第一层,其引弧和熄弧都应在坡口内。

3.3.1.2壳体结构的点固长度一般为不小于50mm,间距300-500mm,焊肉厚度约6mm。

3.3.1.3定位焊工艺参数应按焊接工艺评定的参数值执行。

3.3.1.4球壳板的点焊位置应当在打底焊道的背面,以方便在清根时清除点焊焊肉。防止点焊处的产生不合格缺陷。

3.3.1.5对于临时工装卡具的焊接应当按照焊接工艺卡的规定进行。对于应当进行焊前预热的焊缝应当在焊前进行预热。球罐支柱同球壳板的焊接要求,焊接前检查要求同球壳板组焊要求。

3.3.2球壳板的焊接

3.3.2.1赤道带及纵缝等长焊缝可分为多段进行焊接。每道焊缝开始焊接的第一、二遍宜采用分段退焊法。分段方式应当按照探伤片的分布方式。

3.3.2.2 遵循“多焊工,均匀分布,同工艺,等速度”的原则焊工的分布按照对称 均布的原则,每次各焊工施焊长度必须相同,施焊速度应当相同。 为了保证球壳主体焊缝在组焊过程中的可靠性,在改变焊接工位之前 ,该条焊缝最少焊两层以上且焊到末端。

3.3.2.3引弧采用回焊法,在焊道前方引弧,然后拉回到焊接处焊接,严禁在坡口外引弧。

3.3.2.4纵焊缝焊接

第一层(打底层),相对整条焊缝采用分段倒退向上焊接,其余各层填充与第一层运条方向一致。焊接时注意防止未焊透及咬肉等缺陷产生。每层焊接表面应填平或呈凹形,这样便于清渣,也避免熔合不良,便于下一层的焊接,层次之间的接头应错开。

两侧盖面前凹槽以1-2mm为宜,电流可比填充时稍大一些,但要避免咬边和未熔合等缺陷的产生,焊缝余高为0~3mm,焊缝宽度应保持一致。纵缝的首末端的焊肉应达到环缝的坡口中心,待环缝焊接时,再打磨至与坡口齐平。

3.3.2.5环缝的焊接

第一层焊接时,相对每位焊工分段范围内采用分段退焊,摆动不宜过大。其余各层道施焊时不作摆动,采用压道焊,注意层间清除要彻底。每层间的起焊位置应错开80~100mm,且离开丁字缝200mm左右。两侧盖面前凹槽深1-2mm,其他注意事项同纵焊缝。

3.3.2.6打底焊缝的气刨清根

打底焊缝在完成一面的填充盖面后,对于抗拉强度大于540mpa的钢材或有特殊要求的材料进行清根清根后,应当磁粉或渗透检验,清根后的坡口形状应一致。

3.3.2.7 接管、柱腿及人孔环缝焊接

按gb12337的要求,接管及柱腿与球罐之间的焊接接头应由球壳板制造厂完成。如因特殊原因,须在现场焊接时,应采用分段焊。每层、道要焊成封闭的环形焊道后,方可进行下一层、道的焊接,当球壳板较厚或开孔较小时,宜适当增加预热温度或扩大预热范围。层道间的要求及运条要求同环焊缝焊接。焊脚高不低于图纸上的要求尺寸。

3.3.3其它结构焊接

其它结构焊接是指直接与球壳相焊接的结构焊接。包括附件的焊接、球罐焊缝的返修、球罐的丁点补焊等。

3.3.3.1 凡经过外观及无损检测检查不合格的焊缝,现场技术负责人必须组织检查人员、检测人员及焊工,查清原因,确定缺陷的性质部位,认真落实返修措施,严格执行返修工艺,保证一次返修合格。

3.3.3.2 返修时,检查员及现场技术负责人必须到位,进行监督检查。

3.3.3.3缺陷消除可采用气刨或砂轮打磨,选择缺陷距表面较近侧进行消除缺陷工作,气刨后用砂轮打磨露出金属光泽。并在两端磨出缓坡。

3.3.3.4所有返修部位长度应>150mm,两缺陷间隔小于50mm时应合为一处返修。补焊时,不得中间停顿,须一次完成,接头及回火焊道处打磨平滑。返修中需要预热和后热的应当进行预热和后热,加热范围在返修处两侧各150mm范围内。修补应当记录。当缺陷修补深度超过3mm时应当进行射线检测。

3.3.3.5梯子平台及其它附件的焊接应当执行相应的焊接工艺评定。施焊中应当地对于同罐体焊接的垫板、柱腿等焊接件应当按照球罐本体焊接程序进行预热、后热焊缝外观检查应当与施焊球罐一致。

3.3.4产品试板的焊接

产品试板的焊接参数与相应位置焊缝参数相同,分横、立、平加仰位置施焊,且随罐热处理。

产品焊接试板应当经过外观检查和100%射线检测或超声波检测试板尺寸为360mm×650mm,一般为球壳板制造厂提供

3.3.5气刨清根

3.3.5.1气刨的刨槽要直、光滑、深浅和宽窄一致(有缺陷处可深刨,消除缺陷为止)并经砂轮打磨,露出金属光泽并检查无缺陷方可施焊。

3.3.5.2 气刨时使用的电流较大,应注意防止焊机过载,防止连续使用时间过长而造成损坏焊机。

3.4季节性施工应当注意的主要问题

3.4.1对于季节施工中应当保证施焊环境符和焊接规范。

3.4.2春季施工由于施工期内昼夜温差较大,施工中的焊前预热必须严格执行,对于不需要预热的焊接材料施工前也应当增加预热要求。

3.4.3施工应当保证施焊环境中的在下列情况下如无可靠防护措施,不得进行焊接。

a. 雨天、雪天;

b. 风速≥8m/秒;

c. 环境温度在-5℃以下;

d. 相对湿度≥90%。

注:以上数据为距焊缝表面500~1000mm处测量数据

3.4.4雨雪环境施工,罐内焊接时应当保证罐外罐体得到有效的防护,防止雨雪落于焊道外侧。

3.4.5球罐施工应保证在雨雪大风天气焊接施工防护得到有效的保护。

4 质量检验

4.1质量检验的要求和方法

4.1.1焊接中预热温度、层间温度、后热温度应当符合焊接规范的要求

4.1.2焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未填满等缺陷。

4.1.3角焊缝的焊角尺寸应符和设计图样要求。

4.1.4焊缝余高符合下表的要求

焊缝深度(δ)mm 手工焊焊缝余高(mm)

≤12 0~1.5

12<δ≤25 0~2.5

25<δ≤50 0~3

>50 0~4

焊缝深度指单面焊为母材厚度;双面焊为坡口钝边中点至母材表面的深度,两侧分别计算。对于有特殊要求的材料应当执行规定要求。

4.1.5工、卡具打磨后的表面,不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未填满。

4.1.6焊缝表面缺陷磨除后的表面若低于母材,应当及时进行修补。焊缝表面及两侧应当打磨平滑或加工成具有1:3及以下的坡度。

4.1.7质量检验使用坡口检测尺,配合使用直尺。温度检测使用红外线温度计。

4.2质量检验的标准

《钢制球形储罐》 gb12337—1998

《球形储罐施工及验收规范》 gb50094—1998

《压力容器安全技术监察规程》 原国家技术质量监督局

《钢制压力容器焊接工艺评定》 jb4708—2000

《钢制压力容器焊接规程》 jb4709—2000

《压力容器无损检测》 jb4730—1994

4.3主控项目

序号 名称 检查等级

1 材料交接检查 br

2 焊接工艺焊工资格认定 br

3 赤道带组装检查 b

4 上下极板组装检查 b

5 外纵缝焊接外观检查 b

6 内纵缝焊接外观检查 b

7 内外环缝焊接外观检查 b

8 外形尺寸检查 br

9 磁粉、着色、超声波检验 br

10 预热、后热 c

11 rt探伤检查 br

4.4质量记录

质量记录应当按照《球形储罐施工及验收规范》gb50094—1998和《容规》中规定的表格记录,对于各地质量监督机构的特殊要求,应当予以满足。

4.5需要注意的质量问题

4.5.1球罐材料、焊接材料安装使用前的检验。

4.5.2球罐的工艺评定一定能够覆盖施焊母材。

4.5.3球壳板焊接应当执行焊接工艺。

4.5.4清根后的着色检验应当认真仔细。

4.5.5组装后测量重点保证焊缝棱角度,组装点焊应当尽量在内口进行以便打底后刨除。

4.5.6球罐施焊顺序必须保证同步对称,预热后热是焊接质量保证的关键。

4.5.7球罐焊接禁止咬边

5 成品保护

5.1施工中对于球罐焊接材料的存放应当注意防潮、防雨。

5.2对于低温钢材料应当禁止在球罐母材上进行引弧,焊工钢印应使用油漆标记。

5.3禁止以球罐材料作为电焊机的地线。

5.4焊接检验合格的焊缝施工中应当禁止再次进行有热输入的作业。

5.5施焊中禁止在球罐本体上划弧、焊接与施工作业要求无关的金属件。

5.6修磨焊道、丁点应当不低于母材厚度的负偏差。