焊接作业指导书.docx
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焊接作业指导书
1编制说明
为确保年公司在施工15×104m3双盘式浮顶油罐焊接部分施工的顺利进行，根据西部原油成品油管道工程施工的实际情况编制本施工方案，本方案仅适用于15×104m3双盘式浮顶油罐本体及罐体附件的焊接施工。
2编制依据
2.115×104m3双盘式浮顶油罐技术规格书
2.2《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90
2.3《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》GB50236-98
2.4《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88
2.5《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》GB/T986-1988
2.6《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000
2.7《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
2.8《压力容器无损检测》JB4730-94
2.9地区的气候条件
3工程特点
3.1储罐内径大，罐底板采用垫板型式对接，焊接变形较难控制，必须精心制定焊接工艺及焊接顺序，并严格执行，减小焊接变形；
3.2罐板主要材质为SPV490Q、Q235-B，组焊时采用不同的焊接方法及焊接材料；
3.3施工现场地处边缘，风力较强，环境湿度大，焊接时需要采取一定的防风防潮措施。
4焊工资格
4.1手弧焊焊工和自动焊焊工须持有国家质量监督检验检疫锅炉压力容器安全监察局颁发的有效期内的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证书，焊工施焊的钢材种类、焊接方法、焊接位置均与焊工本人考试合格的项目相符合。
4.2焊工施焊本产品过程中必须严格遵守焊接工艺评定和焊接工艺纪律。
焊工施焊前应了解图纸，掌握工艺要求、材料性能、检查焊机是否正常，焊钳是否完好，焊接系统线路电线有无剥落，连接是否完好，地线是否结实，保温筒是否保温效果良好，焊接混合气体是否符合工艺要求。
做好必要的知识准备与工具准备。
焊工作业前应按照本工种的操作规程佩戴好所有的劳动防护用品。
4.3焊工领用焊条应使用保温效果良好的保温筒，施焊过程中限额领用，随用随取。
4.4在施工现场必须有施工项目部的焊接工程师监督和指导施工。
5.焊接材料选用
焊接项目
焊条电弧焊
埋弧焊
CO2气体
保护焊
焊丝
焊剂
SPV490Q之间的焊接
L-60
Y-EY-CM
NF-11H
EG-60
SPV490Q与Q235-B间的焊接
L-60
Y-C
NF-820
Q235-B之间的焊接
E4316
H08A
CHf431-H08A
H08MnSi
6焊接材料的管理
6.1手弧焊接材料的管理
6.1.1非低氢型焊条烘干温度100—150℃，恒温时间0.5—1h，使用时间不超过4h，重复烘干次数不超过3次。
6.1.2低氢型焊条烘干温度350—400℃，恒温时间1—2h，使用时间不超过4h，重复烘干次数不超过2次。
6.1.3由烘干箱内取出的焊条要放在焊条保温桶内，随用随取。
6.1.4超过烘干次数的焊条严禁使用在本工程上。
6.2埋弧焊焊剂的管理
6.2.1焊剂烘干温度200—400℃，恒温时间1—2h，使用时间不超过4h。
6.2.2干燥后的焊剂直到使用前，其保管温度必须在100℃以上。
6.2.3焊接结束后，焊机内的焊剂再次使用前必须重新干燥。
7焊接的一般管理
7.1天气条件限制
原则上在以下条件下不得进行焊接，但是在以下气象条件下如有适当的防护措施，也可以进行焊接。
7.1.1雨天或雪天
7.1.2手弧焊风速超过8m/s，气体保护焊超过2.2m/s。
7.1.3Q235焊接低于-20℃，SPV490Q焊接低于0℃；
7.1.4大气相对湿度超过90%；
7.1.5在比以上4条更加恶劣的气候条件下施焊时，防护措施事先要经过业主、监理单位的审批。
7.2预热
7.2.1钢板焊接时应按照以下要求进行预热,预热温度见下表:
序号
材质
厚度（mm）
环境温度（℃）
预热温度（℃）
1
SPV490Q
δ=12δ=13δ=17
0—常温
75—125
2
δ=21δ=25
100—150
3
δ=29δ=32δ=42
125—175
注：
以上规定仅适用于第一层焊接。
7.2.2预热时应均匀加热。
预热的范围，不得小于焊缝中心线两侧各三倍板厚，且不小于120mm。
预热温度，应采用测温笔或表面温度计在距焊缝中心线50mm处测量。
7.2.3焊前预热的焊缝，焊接层间温度不应低于预热温度。
7.2.4SPV490Q钢板当板厚大于25mm时，碳弧气刨清根时应进行预热，预热温度100—150℃。
7.3焊接前接头的检查、处理：
7.3.1焊接前检查接头形状是否符合相关规定（见附表）。
7.3.2除去焊缝内对焊接有不良影响的铁锈、灰尘、油污、潮气等，特别是自动焊最易受以上因素的影响，所以清除后要尽快焊接。
7.3.3坡口表面所涂的防锈漆在焊接前应清除。
7.3.4.对接接头的错边量应符合GBJ128-90的相关规定：
7.3.4.1纵向焊缝错边量：
当板厚小于或等于10mm时，不应大于1mm；当板厚大于10mm时，不应大于板厚的1/10，且不应大于1.5mm。
7.3.4.2环向焊缝错边量：
当上圈壁板厚度大于或等于8mm时，任何一点的错边量均不得大于板厚的2/10，且不应大于3mm。
7.3.4.3要在焊接部位引弧，不能在母材表面引弧。
7.3.4.4其它规定
a.固定点焊、工卡具焊接的焊工应与正式焊接的焊工具有相同的资格，焊接时的引弧、熄弧应在坡口内或焊道上进行。
b.壁板环缝对口间隙超过1.0mm时，需要进行密封焊，密封焊与正式焊一样。
c.进行双面对接焊时，在一侧焊接后，在另一侧焊接前要进行清根，以清除坡口根部的焊接缺陷。
d.用碳弧气刨或角向磨光机进行清根。
用碳弧气刨清根后应用角向磨光机清除渗碳层和缺陷,并按照要求进行无损检测。
7.3.4.5修补
a.发现焊缝部位或母材有缺陷以及无损检测未达到规范要求时应进行修补。
b.修补之后要与正式焊接一样进行无损检测，并且焊工必须具有相应的资格。
c.焊道上的气孔、夹渣、裂纹等缺陷，要全部清除掉，重新进行焊接和检查。
d.在修补钢板的时候，即使缺陷很小，修补焊道长度至少应在100mm以上。
e.焊接部位缺陷的修补
（1）在焊道上有弧坑、裂纹的部位，清除裂纹后要进行渗透检测，确认没有裂纹方可修补。
（2）裂纹从焊道进入母材的，对母材材质要认真检查，必须清除母材上的裂纹并按
（1）要求进行修补。
（3）咬肉深度、长度超过要求的焊道，以及出现弧坑的均要进行修补，修补时可把该处缺陷清理干净后直接补焊。
（4）焊瘤是显著的焊道形状不整齐处，要用角向磨光机进行修磨。
（5）缺陷的清除应用碳弧气刨或角向磨光机进行。
（6）修补时的焊接要按照焊接工艺条件进行。
8储罐焊接主要设备机具的配备
序号
名称
规格与型号
单位
数量
产地
备注
1
立缝焊机
VEGA-AC25KW
台
2
日本
2
横缝焊机
MISA-HB25KW
台
6
日本
3
平缝焊机
SW-1420KW
台
4
日本
4
硅整流焊机
ZX7-500S20KW20KW24KW
台
40
国产
5
焊剂烘干箱
NZHG—1005KW
台
2
江苏
6
焊条烘干箱
YDH—1005KW
台
2
江苏
7
焊条烘干箱（带恒温箱）
ZYHC-20010KW
台
1
上海
8
焊条烘干箱
YHL—603KW
台
1
上海
9
焊条保温筒
BW200
台
1
上海
10
焊剂回收机
台
4
日本
9劳动力资源配备计划表
序号
工种或岗位
人数
备注
1
电焊工
40
2
自动焊工
24
10储罐焊接施工方案
储罐第一圈壁板到第八圈壁板采用日本进口高强度钢板SPV490Q，第九圈、第十圈采用国产Q235-B钢板，罐底弓形边缘板采用SPV490Q，罐底中幅板、浮顶用钢板采用Q235-B，抗风圈、加强圈及其它附件结构以Q235-A材料为主。
10.1焊接工艺措施
本着减轻工人劳动强度、提高劳动效率，降低工程成本，保证工程质量的原则，采用以自动焊为主，配合手工焊的焊接方案。
各部位的焊接方法见下表
序号
熔接对象
焊缝形状
使用钢材
焊接方法
1
壁板
纵缝
SPV490Q
Q235-B
EGW
2
环缝
SPV490Q
Q235-B
SAW
3
底板
边缘板
SPV490Q
SMAW
4
中幅板
Q235-B
SMAW+SAW
5
中幅板×边缘板
Q235-B×SPV490Q
SMAW+SAW
6
边缘板×壁板
SPV490Q
SMAW+SAW
7
浮船
浮船板
Q235A
SMAW
8
罐接管
SPV490Q
SMAW
9
附件
Q235A
SMAW
注：
SMAW——手工电弧焊；EGW——CO2气体保护焊；SAW——埋弧焊
10.2罐底焊接
10.2.1焊接顺序
边缘板外部400毫米—中幅板—内、外大角缝—中幅板、边缘板剩余焊缝—龟甲缝。
10.2.2边缘板焊接
10.2.2.1边缘板对缝组对焊接分两次进行，首先进行从外向里400mm长组对焊接。
在壁板与边缘板相连的大脚缝焊接完后再进行剩余焊缝的组对焊接。
10.2.2.2边缘板在进行外400mm长组对焊接时，应采取反变形措施，要求焊缝对口向上翘起反变形6—8mm，反变形采取专用工具进行，整条对接缝安装2—3个反变形卡具。
在处理剩余焊缝时使用同样的方法。
10.2.2.3边缘板焊接时首先进行外400mm长焊道，焊缝第一层焊后进行渗透探伤，全部焊完后，在外300mm长度内用角向磨光机磨平，进行X射线探伤。
10.2.3罐底中幅板焊接
10.2.3.1中幅板对口间隙短边坡口间隙留6mm，长边间隙按5mm设置。
10.2.3.2中幅板焊缝点焊分群进行，一般先A群，后B群。
A、B群之间不做点焊，只做连接板连接，连接板数量以A群每块板取两点和B群连接。
底板和垫板的点焊只在A群短缝上单面点焊。
点焊长度每200mm点焊50mm。
10.2.3.3A群板焊接前应采取反变形措施。
罐底防变形措施
10.2.3.4中幅板的焊接
a、焊接顺序是：
A群对接缝—B群对接缝—A、B群连接。
b、A、B群焊缝。
A、B群焊缝均采用从中心向两端跳焊法，跳焊长度大约350毫米—400毫米。
先进行首层手工打底焊，焊高5毫米，其中两端部位300mm，全部手工焊，中间部位自动焊填平。
c、A、B群之间的长焊缝焊接，该焊缝焊接必须保证其间隙在范围之内，然后在A群和B群短缝焊完后，点焊A、B群之间长缝，打掉连结板进行焊接，焊接时从罐中心向外进行跳焊，施焊时加上实际变形卡具进行手工焊打底，然后进行自动焊。
焊接时应注意：
首层手工焊肉高不应小于5毫米，而在有插入板处不能一次形成5毫米焊缝，应分三次成型，否则会烧穿插入板而使焊缝出现缺陷。
10.2.3.5大角缝的焊接
大角缝的焊接是在罐壁板完成三节板之后进行，大角缝焊缝焊接以手工焊打底（由数名焊工均布，沿同一方向进行焊接），采用自动焊填充盖面，以确保焊缝的圆滑过度。
自动焊机采用埋弧角焊机填充盖面。
先焊内侧后焊外侧。
大角缝焊接前最后调整罐壁的垂直度，从一点分逆、顺时针进行边调整边进行内外交错点焊固定，同时撤掉定位板，点焊时要按规定对焊缝预热，点焊长度每300mm点焊50mm。
大角缝焊接为手工焊打底（先焊内侧），内外打底后进行PT探伤，合格后进行下道工序施工。
自动焊盖面（先焊内侧）成型。
无论手工焊、自动焊，均需对称反向进行施焊。
大角缝焊接时应留出入排水缝。
不进行焊接时用楔子垫起以便壁板和底板间隙6—8毫米做排水用，该排水缝在充水前用手工焊焊完。
大角缝焊接时在外侧搭设焊机（进口且不带磁性轮焊机）行走平台（用扁铁或角钢搭设，沿罐外周每0.5米1个，架台上铺设焊机轨道）。
在内侧焊接时随焊接的进行随时拿掉罐壁支撑。
内角缝自动焊焊接
10.2.3.6底板与边缘板伸缩焊接。
a、防变形胎具每块板设置2个。
b、每切下一块中幅板后立即进行点焊，点焊长度50（300）毫米。
在非点焊的300毫米范围内加一小点焊，点焊后立即进行手工焊打底，由数名焊工沿同一方向进行，焊工均布。
埋弧自动焊机盖面时均布沿同一方向施焊，焊龟甲缝前需先焊完底板2m长剩余缝及边板剩余缝。
10.2.3.7底板各种形式的焊接参数见附表
10.3壁板的焊接
10.3.1壁板立缝焊接
10.3.1.1焊接采用气体保护自动焊，焊机型号为VEGA—AC（日本进口）
10.3.1.2由数台焊机沿同一方向进行焊接，且焊机均布，先焊外侧，后焊内侧。
10.3.1.2立缝下部300mm用手工焊接。
10.3.1.3立缝组对，每条立缝加对口卡具3个，立缝龙门板4个,焊接前用砂轮机将坡口及两侧打磨干净，除去油污及浮锈。
第一圈壁板立缝焊接时加收弧板，焊接后焊机不能自行行走需吊车配合。
凡不加或无法加引弧板及收弧板的焊缝，在自动焊的起弧和收弧端均需用碳弧气刨刨掉，用手工焊焊补，焊补的长度按规定不小于100mm。
手工焊时要按规定预热采用双面焊的焊道，在一侧焊完后要对另一侧用砂轮机清根处理，并作渗透探伤，合格后方可进行下一步焊接,焊接参数见附表。
10.3.2壁板环焊缝的焊接
10.3.2.1焊接采用横向埋弧自动焊，焊机为MISA—HB（日本进口）。
横缝自动焊焊接
10.3.2.2焊接前先点焊固定焊口。
10.3.2.3焊接由数台（4-6台）焊机沿同一方向进行焊接，且焊机均布。
10.3.2.4焊后用自动打磨机进行焊道打磨，以防止影响防腐和浮顶的正常运做。
10.3.2.5点焊在内侧进行，间隙应尽量达到0。
当间隙大于1毫米时，内侧要封底焊，以防自动焊时铁水外流。
10.3.2.6外部初层自动焊不宜过深，不宜进入钝边，在清根时应将钝边全部清除，先焊外侧，再焊内侧。
10.3.2.7环缝焊接时因单道的填充量小，一般在初层焊道结束后即进行第一遍填充，防止由于环境温度变化及焊缝冷却后产生的应力易使焊缝出现裂纹。
内侧清根采用半自动式碳弧气刨，用砂轮机打磨掉渗碳层及根部的缺陷，打磨后要对焊道进行处理使坡口及焊道深浅一致。
对SPV490Q钢板焊接前要按规定预热。
第二节以上各节板组装焊接方法基本相同，另外，凡自动焊出现缺陷时应用手工焊修补。
因此自动焊机与挂壁行走小车要配合进行。
环缝各板的焊接参数见附表。
10.4浮船的焊接
浮船为双盘式，由底板、顶板、桁架、经环向隔板等组成。
浮船组装是在专用的台架上进行，在罐底板铺设焊接施工完以后，就可以进行浮船架台铺设。
10.4.1底板铺设焊接
10.4.1.1底板点焊按300毫米点焊一点，点焊长度50毫米，但在距壁板500毫米范围内的底板长缝不点焊。
10.4.1.2在底板上从中心向外缘画出台架，隔板环向板和底板焊缝交叉线，而且应先施焊，长度为200毫米，并做真空试验。
焊后应再次确定桁架，隔板弧板位置是否正确。
从中心向外缘按图纸画线组装隔板，边缘板和桁架（分圈进行）进行点焊固定，点焊长度50毫米，每300毫米点焊一点。
从中心线向外缘分圈进行单向角焊。
10.4.1.3、画出外侧缘板位置线并组立外侧缘板，组立外侧隔板并进行点焊。
点固焊长度500毫米，每300毫米点焊一点，最后进行焊接。
10.4.1.4外侧缘板和隔板交接处的外侧板与底板连接间隙应先焊二层，再组装隔板，桁架与外缘板采用螺栓联接，这样在底板焊完后可以调整外缘板的垂直度，立外缘板时，先焊立缝外侧，边焊边立。
外缘板垂直调整以后，焊接外缘板以外角缝，这时就可以焊接此圈内的浮船底板焊缝。
10.4.1.5焊接时先焊短缝后焊长缝，焊接前应采取防变形措施（10#槽钢+龙门板）
10.4.2浮船顶板焊接
10.4.2.1浮船顶板先中心板然后以中心条带分别向两侧进行，顶板铺设搭接宽度按30毫米设置。
10.4.2.2浮顶底板铺设的同时，桁架、拉筋、隔板、弧板接触部位边铺设间断焊接，同时顶板接缝点焊每300毫米点焊一点，点焊长度50毫米。
10.4.2.3支柱补强板要随铺随开孔随焊。
10.4.2.4顶板和最外侧板角缝随铺随切顶板外缘，并点焊。
顶板焊接的中心条带为中心向两边分条带同时进行，每个条带的中心两边先焊短缝，各条带焊完后，施焊长缝，各条焊缝均采用分段退焊。
10.4.2.5焊接时应采取防变形措施（10#槽钢+龙门板）
11焊缝的检验
11.1焊缝进行检验前，应将熔渣、飞溅清理干净。
11.2焊缝的表面质量，应符合下列规定：
11.2.1焊缝的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。
11.2.2对接焊缝的咬边深度，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，不得大于该焊缝长度的10%。
11.2.3底圈壁板，纵缝如有咬边，均应打磨圆滑。
11.2.4大角缝罐内角焊缝应打磨圆滑。
11.2.5纵向焊缝不得有底于母材表面的凹陷。
环向焊缝和底板焊缝，底于母材表面凹陷的深度，不得大于0.5mm。
连续长度不得大于100mm；凹陷的总长度，不得大于该焊缝长度的10%。
11.2.6壁内侧焊缝的余高不得大于1mm，其它对接焊缝的余高，应符合下表:
板厚（mm）
罐壁焊缝的余高（mm）
罐底焊缝的余高（mm）
纵向
环向
δ=12
≤2.0
≤2.5
≤2.0
12＜δ≤25
≤3.0
≤3.5
≤3.0
δ＞25
≤4.0
≤4.5
11.3焊缝的严密性检验
11.3.1底板的所有焊缝用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53Kpa，无渗漏为合格。
11.3.2浮顶底板焊缝用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不低于53Kpa，无渗漏为合格。
11.3.3船舱内外缘板及隔仓板的焊缝，应用煤油试漏法（内侧煤油、外侧白石灰）进行严密性试验，无渗漏为合格。
11.3.4船舱顶板的焊缝，应逐舱鼓入压力为785Pa的压缩空气进行严密性试验，无渗漏为合格。
11.3.5开孔的补强板焊完后，由信号孔通入100—200Kpa压缩空气，无渗漏为合格。
焊接
部位
编号
焊接
方法
接头
板厚
mm
接头形状
积层状况
遍数
材质
焊接材料
位
置
焊接参数
预热℃
清
根
后
热
层间
温度
内
外
名称
规格
电流A
电压V
速度
cm/min
线能量
KJ/cm
1
手弧
+
埋弧（碎
丝填充）
底板
×
底板
12
×
12
手
1
Q235-B
×
Q235-B
J427
φ4.0
φ3.2
平
115-180
26-30
8-12
7-45
无
有
无
200℃
以下
埋
1
H08A
φ4.0
600-800
37-41
20-40
7-45
HJ431-H08A
2
手弧
+
埋弧
边缘板
×
底板
21
×
12
手
1
SPV490Q
×
Q235-B
L-60
φ4.0
φ3.2
平
115-200
26-30
8-14
12-40
无
有
无
200℃以下
埋
1
Y-C
φ4.8
600-850
36-42
40-60
12-45
NF-820
附表罐板焊接参数
焊接
部位
编号
焊接
方法
接头
板厚
mm
接头形状
积层状况
遍数
材质
焊接材料
位
置
焊接参数
预热℃
清
根
后
热
层间
温度
内
外
名称
规格
电流A
电压V
速度
cm/min
线能量
KJ/cm
3
手弧
边缘板
×
边缘板
21
×
21
间隙:
外5、内9
6-8
SPV490Q
×
SPV490Q
L-60
φ4.0
φ3.2
平
115-200
26-30
8-14
12-40
0℃-常温100-150℃
有
无
200℃以下
4
手弧
+
埋弧
边缘板
×
壁板
21
×
42
手
1
手
1
SPV490Q
×
SPV490Q
L-60
φ4.0
φ3.2
平
115-200
26-30
8-14
12-40
0℃-常温100-150℃
有
无
200℃以下
自
4
自
3
Y-CM
φ2.4
400-500
26-34
25-45
12-45
0℃-常温125-175℃
NF-11H
5
埋弧
环缝
一节
×
二节
42
×
32
自5-7
自8-10
SPV490Q
×
SPV490Q
Y-E
φ3.2
横
460-500
23-26
35-60
12-45
0℃-常温125-175℃
有
无
200℃以下
NF-11H
焊接
部位
编号
焊接
方法
接头
板厚
mm
接头形状
积层状况
遍数
材质
焊接材料
位
置
焊接参数
预热℃
清
根
后
热
层间
温度
内
外
名称
规格
电流A
电压V
速度
cm/min
线能量
KJ/cm
6
埋弧
环缝
二节
×
三节
32
×
29
自4-6
自8-10
SPV490Q
×
SPV490Q
Y-E
φ3.2
横
460-500
22-26
35-60
12-45
0℃-常温125-175℃
有
无
200℃以下
NF-11H
7
埋弧
环缝
三节
×
四节
29
×
25
自6-8
自3-4
SPV490Q
×
SPV490Q
Y-E
φ3.2
横
460-500
22-26
35-60
12-45
0℃-常温100-150℃
有
无
200℃以下
NF-11H
焊接
部位
编号
焊接
方法
接头
板厚
mm
接头形状
积层状况
遍数
材质
焊接材料
位
置
焊接参数
预热℃
清
根
后
热
层间
温度
内
外
名称
规格
电流A
电压V
速度
cm/min
线能量
KJ/cm
8
埋弧
环缝
四节
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