50000立方水罐焊接施工方案.docx
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50000立方水罐焊接施工方案
50000立方水罐焊接方案
一．编制说明
本工艺措施仅适用于福欣特殊钢股份有限公司50000立方米工业储水拱顶罐主体及其附属设施在公司容器车间的预制及现场的组装、焊接施工和检查。
二.编制依据
2.1.5万立方米工业储水罐施工图
2.2.本公司《钢制焊接水（油）罐通用焊接工艺》
2.3.《立式圆筒形焊接水罐施工及验收规范》GBJ50128-2005；
2.4《焊接工艺评定》JB4708-2000
2.5《压力容器无损检测》JB4730-2005
三.储罐设计技术条件
表1储罐设计技术条件表
公称容量
50000m3
地震设防烈度
7度（近震）
设计压力
-0.4/6KPa
试验压力
-1.0/7.5KPa
水罐规格
Φ61180×29160mm
介质
工业水
主要材料
16MnR/Q235-B
腐蚀裕量
3mm
焊接接头系数
0.9
设计标准
GB50341
四.储罐材料概况
储罐主体材料概况见表2：
表2罐体主体材料规格
部位
材质
厚度
部位
材质
厚度
边缘板
Q345R
16mm
筋板
Q345R
16mm
中幅板
Q235B
10mm
抗风圈
Q235-A
L200*125*16
垫板
Q235B
5mm
顶板
Q345R
6mm
第一层罐壁板
Q345R
34mm
顶人孔
Q235-B
Φ630*6
第二层罐壁板
Q345R
32mm
人孔
Q345R
Φ630*12
第三层罐壁板
Q345R
28mm
通气孔
20
Φ1016*8
第四层罐壁板
Q345C
24mm
液面接管
20
Φ114*8
第五层罐壁板
Q345B
20mm
进水口
Q345B
Φ1219*10
第六层罐壁板
Q345B
16mm
出水口1
Q345B
Φ508*12
第七层罐壁板
Q345B
12mm
出水口2
Q345B
Φ273*12
第八层罐壁板
Q235B
12mm
溢流口
20
Φ273*12
五．焊前准备
5.1焊接方法及设备的选择：
5.1.1根据水罐焊接施工位置的不同，从提高焊接施工效率，并确保焊接质量的角度出发，应选择不同的焊接方法及焊接设备，结合我公司设备状况，水罐各位置焊接施工可选择的焊接方法及设备如表3所示。
5.1.2焊接设备必须适应焊接工艺和材料的要求，必须配置指示准确的电压、电流及焊接速度检测仪表，以便控制、记录和检查焊接质量。
表3焊接方法及设备选用表
施焊部位
材质
焊接方法
焊机型号
中幅板
Q235B
焊条电弧焊
ZX5-400、V-300
CO2气体保护焊
YD-400KR
中幅板+边缘板
Q235B+Q345R
焊条电弧焊
ZX5-400
CO2气体保护焊
YD-400KR
埋弧自动焊接
MLTW-P/J
边缘板
Q345R
焊条电弧焊
ZX5-400
埋弧自动焊接
MLTW-P/J
罐壁+罐底
Q345R
焊条电弧焊
ZX5-400
埋弧角焊
MLTW-P/J
罐壁立缝
Q345R、B、C
焊条电弧焊
ZX5-400
CO2气体保护焊
YD-400KR
气电立焊
MEGW/I/Z
Q235B
气电立焊
MEGW/I/Z
罐壁环缝
Q345R、B、C
焊条电弧焊
ZX5-400
埋弧横焊
MSHW-I/2
Q235B
焊条电弧焊
ZX5-400
埋弧横焊
MSHW-I/2
抗风圈
Q235-A
焊条电弧焊
ZX5-400
CO2气体保护焊
YD-400KR
罐壁+附件
Q345R/Q235-A
焊条电弧焊
ZX5-400
Q235B/Q235-A
罐顶+附件
Q235B/Q235-A
焊条电弧焊
ZX5-400
5.2焊接接头坡口型式及其加工：
5.2.1焊接接头坡口型式:
5.2.1.1罐底中幅板采用对接型式，如图1；边缘板对接接头型式如图2，边缘板与中幅板对接接接头型式见图3。
600
10mm
10mm
2-3mm5mm
图1罐底板中幅板对接焊缝型式
500
16mm16mm
5mm
3-5mm
图2边缘板对接焊缝型式
5001：
3坡口过度
10mm
16mm
3-5mm
图3边缘板与中幅板对接焊缝型式
5.2.1.2壁板坡口型式见表4：
表4储罐壁板坡口型式
部位
厚度
环焊缝
纵焊缝
第
一
层
34mm
上
34mm
13*450
内
250内外相等
34mm
第
二
层
32mm
上内
32mm
35-400
2mm
20mm
200外
32mm20mm
1—2mm
内侧用碳弧气刨清根
第
三
层
28mm
上内
28mm
35-400
2mm
20mm下
外200
28mm20mm
1—2mm
内侧用碳弧气刨清根
第
四
层
24mm
内
内侧用碳弧气刨清根
第
五
层
20mm
内
内侧用碳弧气刨清根
第
六
层
16mm
内
内侧用碳弧气刨清根
第
七、八
层
12mm
内
5.2.1.3底层壁板与边缘板丁字接头坡口型式见图4：
外内
34mm
13mm13mm
20mm16mm
图4边缘板与底层壁板丁字接头焊缝型式
5.2.1.4抗风圈机及顶圈角钢对接接头坡口型式见图5：
图5角钢对接坡口型式图
5.2.2坡口的加工：
5.2.2.1坡口加工可采用机械加工或自动、半自动氧-乙炔火焰切割、砂轮打磨成型；对于罐底板、壁板及顶板采用氧-乙炔火焰切割时，两长边必须同时切割，以减少变形。
5.2.2.2加工成形的坡口必须采用砂轮打磨清除坡口表面及其两侧30mm范围内的铁锈、油污、氧化皮及硬化层，坡口表面不得有凹陷、夹渣、分层、熔渣、裂纹等缺陷存在。
5.2.2.3罐底边缘板之间的对接焊缝坡口表面打磨后必须进行磁粉检测或着色检查，检查结果符合JB4730-2005标准，Ⅰ级合格；
5.2.2.4.罐底弓形边缘板两侧100mm范围内必须进行超声波检测，执行JB4730-2005标准，Ⅲ级为合格。
5.3焊接接头现场组对
5.3.1罐底板
5.3.1.1罐底边缘板对接接头应采用不等间隙组对，其内侧间隙应比外侧间隙稍大。
5.3.1.2底板的铺设必须在基础验收合格、沥青砂铺设、验收合格，罐底放线报检完毕后按布板图进行；
5.3.1.3底板的链接垫板可以在基础表面的焊缝接口轴线上单独敷设，也可以将垫板链接在底板边缘后与底板同时敷设；不论采用何种敷设方法，垫板与垫板形成的T形接头处不得在底板焊接前进行焊接，该处垫板的链接应与该处底板焊缝同时焊接。
垫板的接头处必须要用垫板链接。
5.3.1.4底板的组对间隙按GB50128-2005标准4.3的相应要求进行。
5.3.2罐壁板
5.3.2.1壁板组装时，应保证内表面齐平，纵焊缝的错边量不得大于板厚的1/10，且不大于1.5mm；环焊缝的错边量不得大于板厚的1/10，且不大于3mm。
5.3.2.2各层壁板的纵向焊缝应向同一方向逐层错开，除底圈壁板和第二圈壁板的间距按设计施工图规定外，其它各层之间纵向焊缝的间距宜为板长的1/3。
5.3.2.3除设计文件规定者外，其他罐壁开口接管或开口接管补强板边缘与罐壁纵缝之间的距离不得小于300mm，与罐壁环缝之间的距离不得小于200mm。
5.4焊接工艺评定：
5.4.1水罐施焊前，必须按照《钢制压力容器焊接工艺评定》标准（JB4708-2000）及《立式圆筒形钢制焊接水罐施工及验收规范》标准（GBJ50128-2005）的规定进行焊接工艺评定。
5.4.2焊接工艺评定应采用对接焊缝及T形角焊缝试件。
5.4.3对接焊缝试件包括底板、壁板焊缝，且必须进行底圈壁板的立焊及横焊位置的焊接工艺评定。
5.4.4T形角焊缝试件应采用与底圈壁板、罐底边缘板相同规格、材质的钢板进行试验，试件的制备和检验应符合GB50128-2005附录A的规定。
5.4.5对接焊缝的试件必须进行拉伸、横向弯曲及焊缝、热影响区的低温冲击韧性试验。
5.5焊工考核：
5.5.1参与水罐焊接施工的手工电弧焊、埋弧焊、气电立焊及二氧化碳气体保护焊的焊工，根据采用的焊接方法、焊接材料、焊接位置及材质，必须通过培训，并按GB50236--98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》和《锅炉压力容器压力管道焊工考试规则》焊工考核的有关规定进行考试合格后方可上岗。
5.5.2考试试板的接头型式、焊接方法、焊接位置及焊接材料等，均应与水罐的施焊部位一致。
5.5.3对于埋弧焊焊工、二氧化碳气体保护焊的焊工，除进行埋弧焊、二氧化碳气体保护焊的平焊或横焊位置的考试外，必须进行手工电弧焊平焊位置的考试。
5.5.4气电立焊焊工必须通过立焊板状试板的考试。
5.5.5考试试板必须进行外观检查、射线检测和冷弯试验；射线检测结果以不低于JB4730-94《压力容器无损检测》中第二篇的Ⅲ级为合格。
5.5.6按《锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格并取得劳动部门颁发的相应钢材类别、组别和试件分类代号合格证的焊工，可以从事水罐相应部位的焊接，不再考试。
5.5.7焊工考试应在焊接工艺评定合格后进行，各项目的考试按照工艺评定合格的参数进行。
5.6焊接材料
5.6.1焊接材料的选用
5.6.1.1焊接材料的选用应符合焊接工艺评定的要求。
5.6.1.2焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）应符合相应的标准，并具有相应的出厂质量合格证明书。
焊条质量合格证明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。
5.6.1.3当无质量证明书或对质量合格证明书有疑问时，应对焊接材料进行复验。
5.6.1.4.焊接材料的选用见表5。
表5焊接材料选用表
施焊部位
材质
焊接方法
焊条（丝）牌号
中幅板
Q235-B
焊条电弧焊
J427
CO2气体保护焊
E711（锦泰）
埋弧焊接
H08MnA+J431
中幅板+边缘板
Q235-B/Q345R
焊条电弧焊
J427
CO2气体保护焊
E711（锦泰）
埋弧焊接
H10Mn2+SJ101
边缘板
Q345R
焊条电弧焊
J507
CO2气体保护焊
E711（锦泰）
埋弧焊接
H10Mn2+SJ101
罐壁+罐底
Q345R/Q345R
焊条电弧焊
J507
埋弧角焊
H10Mn2+SJ101
Q235-B
焊条电弧焊
J427
CO2气体保护焊
E711（锦泰）
气电立焊
AFL702Φ1.6
罐壁环缝
Q345R
焊条电弧焊
J507
埋弧横焊
H10Mn2+SJ101
Q345R/Q235-B
焊条电弧焊
J507
埋弧横焊
H10Mn2+SJ101
Q235-B
焊条电弧焊
J427
埋弧横焊
H10Mn2+SJ101
顶板、底板中腹板、外缘板
Q345R
焊条电弧焊
J507
CO2气体保护焊
E711（锦泰）
抗风圈
Q235-B
焊条电弧焊
J427
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