不锈钢储罐制作.docx

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不锈钢储罐制作

武汉新源水务环境有限公司

不锈钢罐体制作工艺

一、编制依据

本制作工艺是根据招标单位提供的项目相关图纸，以及国家颁发的有关现行施工规范和有关标准（如下）而编制。

GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》

GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》

JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》

GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

SH/T3530-2001《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》

《安全技术操作规程》Q/JH121.11.004-92

二、主要施工方案和重大施工技术措施

1、不锈钢储罐施工工序

材料验收→运至预制场→划线下料→预制成型→支座制作→罐体组装→附件安装→水压试验→放水→铭牌安装→交工。

2、材料进场验收、检测及保管

不锈钢板材进场后按标准、规定检查其质量合格证明书、产品标识、尺寸、外观质量等。

对不同组件的不锈钢板材分别做好标识移植。

必须在板材上标明批号，以便追溯。

不锈钢材料存放点、预制区都与碳钢施工区域隔离，视实际情况如有必要则采用彩条布覆盖。

3、不锈钢储罐下料预制

储罐下料预制区在加工间进行，施工区域地板需铺设毛毯。

不锈钢材料吊装采用合适的吊带及不锈钢卡具。

（安装时同此）

不锈钢储罐下料预制场地采用彩条布等与碳钢施工区域隔；主要区域铺设木板；进行不锈钢加工的滚板机的辊用不锈钢皮包覆，并视需要更新；下料预制平台架刷好防锈漆，接触不锈钢材料面衬不锈钢板条；预制完的产品摆放在衬不锈钢板条的胎具上。

不锈钢储罐下料预制前应根据甲方供货的不锈钢碟形封头实际尺寸及材料规格绘制排板图，审核通过确认后方可施工。

不锈钢储罐以记号笔下料划线，下料划线后，必须经过检查后方可切割；采用等离子切割，磨光机磨掉表面污染层及过烧面，再用坡口机和磨光机相结合加工坡口；使用不锈钢专用磨光片；坡口形式按图纸和WPS要求执行。

不锈钢储罐下料预制完的产品按部位编号，顺序摆放。

壁板宽度尺寸符合设计要求，壁板的纵向焊缝与碟形封头边缘板对接焊缝之间的距离，不得小于300mm，两圈筒体壁板纵缝距离不小于500mm。

罐壁开孔接管或开孔接管补强圈板边缘与罐壁纵环缝之间的距离，应大于焊脚尺寸的8倍，且不小于不小于250mm。

4、其他构件的预制

加强圈、包边角钢根据图纸尺寸机械卷制，其弯曲半径偏差为19mm，成型后放在平台上检查，翘曲度不得超过构件长度的0.1%，且不得大于4mm。

加工成型后，用弧型样板检查，其间隙不得超过2mm。

5、不锈钢储罐组对安装

a.尺寸要求

按图纸和罐壁排版图从一固定点开始依次围顶圈壁板，相邻两块壁板间用组对卡具固定，每道纵缝用2个组对卡具。

在调整尺寸时严禁强力组对。

点焊壁板的纵缝间隙以2mm为准，检查壁板的间隙错边量，角变形，垂直度，椭圆度等符合要求后，在纵缝的内侧安装3块圆弧板，以防止焊接角变形，纵缝焊接时，在离焊缝100mm左右点焊防波浪变形竖背杠，然后交付电焊焊接。

纵向焊缝错边量:

当板厚小于10mm时,不应大于板厚的1/10,且不应大于1.5mm。

点焊壁板的预留缝之前，应用盘尺测量罐壁上、下口的周长，保持严格相等，误差不得大于2mm。

壁板纵缝焊完以后应对壁板进行找圆及找正。

保证罐壁凹凸度、垂直度、上下口水平度等符合要求。

凹凸度≤13mm，垂直度≤3mm，相邻两壁板上口水平的允许偏差为2mm，在整个圆周上任意两点水平的允许偏差为6mm。

b.组装施工

制作胀圈，准备足够的卡具、销子，胀圈采用18号槽钢制作。

在罐壁板距底边缘300mm左右处，安装胀圈，胀圈在与桶体板接触面加垫一层不锈钢板，杜绝不锈钢与碳钢接触。

胀圈用30t或20t螺旋千斤顶胀实（一圈设2-3个千斤顶为宜），胀圈千斤顶接头的两侧各用一个龙门卡具与罐壁连接，并用销子与罐壁打实。

胀圈与罐壁用龙门卡具及销子，防滑挡板等连接。

胀圈的安装应用水平管找平，以防止提升时罐体的偏斜。

龙门卡具应在距立柱中心750mm的两侧各设置一个，其它每隔2000mm，设置一个。

将10吨倒链安装在提升架上，罐体的正常提升。

首先在外圈壁板的上口每隔1200mm点焊一限位挡板。

提升前检查各项准备工作,提升由专人（总指挥1人，协调观察员3—4人）指挥进行罐壁的提升，尽量作到步骤一致保证各个方向提升速度一致。

提升到位后由铆工进行对口。

然后点焊环缝——焊接预留收缩缝——焊接环缝——焊缝凉透回落胀圈，对罐壁找圆。

环向焊缝任何一点的错边量均不得大于1.5mm。

每圈壁板组装以后均需检查上、下周长及垂直度并做好记录。

每一圈罐壁提升前，应将内、外侧的焊疤打磨干净。

每圈壁板外面污染、外侧焊缝在提升前酸洗，酸洗采取擦洗。

6、开孔接管安装

罐顶的开孔接管可在罐顶施工完毕且罐体提升以前施工。

开孔时要求先定位划线，并经有关人员检查合格后方可施工。

罐壁的开孔须在罐体试水沉降前安装。

罐体的开孔接管，应符合下列要求:

开孔接管的中心位置偏差，不得大于10mm；接管外伸长度的允许偏差，应为±5mm；

开孔补强板的曲率，应与罐体曲率一致；

开孔接管法兰的密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰的密封面应与接管的轴线垂直，倾斜不应大于法兰外径的1%，且不得大于3mm，法兰的螺栓孔，应跨中安装。

7、储罐焊接

a.焊接常规要求

施工过程中主要就是控制焊接接头的热裂纹、耐蚀性和变形。

因此不锈钢焊接的工艺规范必须采用较小的热输入和线能量，即小电流、快焊速、短弧窄道焊，同时应严格控制层间温度在100℃以下，并合理的安排焊接顺序。

焊接设备与焊接材料应相互匹配，并应满足焊接工艺的要求，焊机应配置符合计量要求的电压表、电流表。

焊机应有防护设施和可靠的接地。

b.热裂纹的控制

储罐立焊缝焊接过程中容易出现热裂纹。

控制热裂纹措施除了需选择含碳量低的金属且优质低氢焊条，立焊焊接时，收弧要慢，填满弧坑，成月牙型收弧。

并控制好每次引弧、灭弧时间间隔，保证上一次弧点变为暗红色之前，进行下一点引弧焊接。

控制好运条的角度及弧长，即采用短电弧灭弧焊，焊条与壁板成90°角。

因电弧吹力小，再加上大的焊接角度能保证弧坑熔池内铁水，避免出现弧坑裂纹。

c.耐蚀性的控制

不锈钢焊接最容易产生的问题就是晶间腐蚀，在保证焊接质量的前提下，宜采用小电流，快速焊和短弧窄道焊，以减少热影响区的范围。

尤其是厚度较薄的不锈钢板，宜采用直流反接法，以减少熔池产生过热现象和烧穿现象。

当采用双面焊接时，与介质接触的焊接面后焊。

储罐内侧与介质接触，放在最后焊接，焊后做酸洗钝化处理，增强耐腐蚀能力。

在焊接材料的选择方面，宜选用超低碳的焊条和焊丝，如牌号为A002/A022的焊条和ER308L/ER316L焊丝。

不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，其预防措施主要有：

（1）合理制定成型加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形度，避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕。

（2）采取合适的焊接工艺，保证焊缝成型良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，例如咬边、焊缝高度超标、飞溅对母材造成的污染等。

（3）采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力水平。

d.焊接变形的控制

不锈钢储罐施工最大的难点就是焊接变形的控制。

在储罐的施工过程中，由于预制精度、组装误差和焊接时的热胀冷缩等，储罐都会产生不同度的变形。

这种变形以焊接变形为主。

焊接变形是由于焊缝被高温加热急剧膨胀，然后冷却引起焊接处的收缩和弯曲而产生的。

采用小线能量焊接、合理的安排焊接顺序、利用反变形的原理、采用夹具刚性固定以及焊后用小锤锤击焊缝等都可以控制不锈钢的焊接变形。

e.注意事项

焊前必须保证清除可能使焊缝金属增碳的各种污染。

焊件待焊处两侧各20mm（包括坡口面）表面应彻底清除干净，不应有任何油脂、污渍、油漆标记、氧化皮和其它杂质。

通常采用丙酮或酒精进行擦洗，必要时还需先进行打磨。

若清理不干净，这些有机物质会在高温电弧作用下分解燃烧成气体，引起焊缝金属产生气孔和增碳，进而使焊接接头的耐蚀性降低。

8、管道焊接

a.焊接工艺选择

根据不锈钢的焊接特点，在焊接过程中当热输入量大，冷却较慢时，易产生热裂纹、腐蚀开裂和变形等缺陷，而且本工程不锈钢管壁较薄，焊接熔浅，焊缝要求双面成型，光滑无毛刺，管口不被氧化。

故选择管内充氩气手工钨极氩弧焊，焊接设备选择钨极氩弧焊机（正接法），焊机型号为WS-300A。

b.焊口充氩保护

管内充氩气保护，在引弧前，启动开关送气阀，将管内的空气排除。

针对氨气耗费量大的问题，我项目部在不同焊接条件下，选用不同的充氩形式，主要有：

54mm以下管道焊接采用整条充氩保护。

当管线长度较长、整体充氩困难时，可在组对焊口前内部放置易溶纸，封堵做成气室，易溶纸与焊口距离在不被损坏的情况下尽可能近，然后在坡VI处采用局部充氩的方法进行保护。

（2）54rain

以上直管对接或直管与弯头对接，采取局部充氩，以减少氩气用量。

为防止氩气从对口间隙中大量泄漏，焊前需在坡口间隙中贴一层高温胶带，焊接过程中随时将妨碍焊接操作的那部分高温胶带撕去，每次撕去的长度视保护情况而定。

该措施充氩的效益很明显，耗氩量可减少40％左右，并且焊口部氩含量高，有利于提高焊口质量。

充氩流量保持在3～8L／rain，视管径而定。

焊后继续送气10～30S。

c.焊接施工

焊口组对前用棉纱将焊口表面及面侧15mm母材内、外壁的油、漆、垢、及氧化层等清理干净，油污或脏物沾染严重的应用细砂打磨，酒精脱脂，直至露出金属光泽。

钨极直径根据管壁厚薄程度选择，管子或管件对接焊缝组对时，其内壁应平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10％，且不应大于2mm。

点焊时管内必须充氩,以保证点焊质量。

点焊的焊缝长度、高度及点数符合设计要求。

无论什么位置的焊接，钨极都要垂直于管子的轴心，以控制熔池大小、保护熔池不被氧化。

为了防止打底焊焊缝内凹，打底焊时仰焊位置采用内填丝，立焊、平焊位置采用外填丝法进行施焊。

在填丝过程中切勿扰乱氩气气流，否则氩气保护层破坏，焊缝氧化。

焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧拄区，防止破坏电弧稳定和产生夹钨缺陷，焊丝端部不得抽离保护区，防止焊丝氧化。

焊缝收尾处打磨成斜坡状，焊至斜坡时暂停送丝，用电弧把斜坡处熔化成熔孔，最后收口，收弧时应填满弧坑。

焊接快结束时，应减少氩气流量，防止气压过大使焊缝凹陷。

d.焊后的表面处理

不锈钢管焊接后，焊缝及焊缝周围有氧化及焊斑，需要进行处理。

使用不锈钢丝刷或其它不锈钢工具，将焊接处的焊屑除去、刷净，然后采用酸洗膏涂上20min后用不锈钢丝刷和清水刷洗即可。

9、充水试验方案

a.试验前的准备工作

储罐的充水试验必须在罐体及所有附件以及与罐体焊接的构件全部完工后进行。

试验前先将罐体内的所有残留物清理干净，并选择淡水作试验介质，水温不低于5°C。

水的氯离子含量不得超过25ppm。

b.充水试验

在充水和放水过程中，应打开透光孔。

罐底的严密性，应以充水试验过程中罐体无渗透为合格；充水到最高操作液位，分别在充水后和保持4h后观测，罐壁无渗漏、无变形为合格。

发现渗漏时应及时放水，使液面比渗漏出低300mm左右，并应按规定进行焊接修补。

三、不锈钢罐体制造中的防护及表面处理技术

1、不锈钢防腐缘由陈述

不锈钢压力容器制造应保持其独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性；但在腐蚀介质和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）存在的条件下，不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学和电化学反应被腐蚀，而且在一定条件下的腐蚀速度相当快而产生锈蚀现象，尤其是点蚀和缝隙腐蚀，不锈钢件的腐蚀机理主要为电化学腐蚀。

因此，不锈钢压力容器在制造过程中应采取一切有效措施，尽量避免锈蚀条件和诱因的产生。

实际上，许多锈蚀条件和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）对于产品的外观质量也有显著的不利的影响，在容器制造过程中采取必要的防