立式储罐焊接方案.docx
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立式储罐焊接方案
1•工程概况2
2•编制依据2
3.焊接施工程序4
4.焊接工艺评定4
5.焊工管理4
6.焊前准备5
6.1.1焊接方法5
6.2.1焊材选用5
6.2.2焊材管理7
6.2.3焊材的烘烤和发放7
7.焊接现场管理8
8.坡口加工8
8.2.19
9.焊接注意事项11
10.油罐底板焊接11
11.大角缝焊接14
12.罐壁焊接14
13.自动焊接操作要领17
14.浮顶焊接17
15.加强圈、抗风圈的焊接18
16.油罐第一圈开孔壁板焊接防变形要求18
17.修补及焊后返修18
18.焊接无损检测及严密性试验19
19.产品焊接试板的力学性能检验21
20.质量管理方针与目标22
21.质量保证体系22
22.质量控制26
23.安全保证措施34
24.现场文明施工35
25.冬季施工措施35
26.主要施工机具36
附件1:
工作危险性分析报告38
附件2:
参加作业人员签名表42
1.工程概况
1.1工程概述
PX芳烃技改项目是大连福佳•大化石油化工有限公司（“DFDPC）投资的石油化工项
目，我公司负责承建PX混合二甲苯/石脑油罐区及泵站6台5万立储罐（2450-T001A/B、2450-T002A/B/C/D）本工程主要焊接工作是50000m3拱顶油罐主体及其附件的制造厂预制及施工现场的组装、焊接、无损检测。
焊接质量是油罐制作安装质量的关键，焊接施工是油罐施工的重点和关键。
因此焊接施工及管理必须严格按有关标准、规范及焊接技术方案进行。
50000m3拱顶油罐罐体及相关构件的材质种类下表所表示：
部位名称
材质种类
底板中幅板及边缘
板
边缘板：
Q345R底板中幅板：
Q235B
垫板Q235B
壁板
第1〜6圈：
Q345R
第7〜8圈：
Q235B
船舱及浮顶
Q235B
加热盘管、油管
20#
1.2工程特点
1.3.1油罐结构形式为单盘内浮顶，使用的材料有多种，采用焊接方法较多。
油罐壁板立缝采用气电立焊，环缝采用埋弧自动焊，罐底边缘板采用手工电弧焊焊接，中幅板采用埋弧自动焊填充盖面、倒角处全部使用手工焊工艺，大角缝采用手工焊打底、埋弧自动焊填充盖面的焊接工艺，浮盘采用手工焊进行焊接。
1.3.2油罐施工焊接量大、板材薄，壁板焊接易变形，要投入足够的具有油罐施工经验的
焊工及先进的焊接设备，才能保证焊接质量及施工工期。
焊接质量是油罐制做安装质量的关键，焊接施工应为油罐施工的重点和关键，因此本工程焊接施工及管理必须严格按设计要求以及相关标准、规范和本方案进行。
1.3.3油罐施工钢材需要多次倒运，要配备足够的运输车辆和起重车辆。
1.3.4油罐安装与检测、安装与防腐保温作业交叉和协调事情多。
2.编制依据
2.1《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003
2.2《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB50128-2005
大连福佳•大化石油化工有限公司PX芳烃技改项目
新建6台5万立储罐制作及安装工程
储罐施工焊接方案
2.3《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH/T3530-2001
2.4《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98
2.5《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97
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《钢制压力容器焊接试板力学性能检验》JB4744-2000
2.9《承压设备无损检测》JB4730.1〜6-2005
2.10《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》国质检锅（2002）109号
2.11安徽桑铌科技股份有限公司焊接工艺评定
2.12PX芳烃技改项目是大连福佳•大化石油化工有限公司芳烃联合装置技术改造项目,
我公司负责承建PX、混合二甲苯/石脑油罐区及泵站工程施工蓝图
3.焊接施工程序
审查图样及设计文件
焊接设备条件
焊接工艺评定
编制焊接工艺规程
坡口加工与组对
tF
焊前清理
焊接环境条件
焊接资料整理
4.焊接工艺评定
4.150000m3油罐焊接施工前，应按照国家现行的JB4708-2000的标准和GB50128-2005
附录A的规定进行工艺评定。
4.26X50000用油罐制安工程焊接所采用的焊接工艺，均以合格的焊接工艺评定为依据。
公司储备的自动气电立焊、环缝埋弧自动焊、水平焊埋弧自动焊、角焊埋弧自动焊、焊条电弧焊等焊接工艺评定已能覆盖50000用拱顶油罐焊接施工的需要。
工程开工前，焊接工程师根据焊接工艺评定报告和设计要求编写焊接工艺规程（WPS,所有的焊接工作均
严格按照批准的焊接工艺规程执行。
5.焊工管理5.1所有参加50000m3油罐制安工程的焊工必须经过严格的审核和正规的岗前培训，在业主、监理、工程质量监督站联合监考下，按照《现场设备、工艺管线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与管理规则》的有关规定进行考试，考试合格后取得工程质量监督站统一编制的焊工号，方可上岗作业。
严格禁止焊工作业编号上岗焊接操作。
焊接工作进行前，焊接技术员要对所有焊工进行焊接技术交底，让焊工知晓焊接工艺方案，熟练掌握所焊部位的材质种类和所采用的工艺方法，如坡口形式、焊材选用、焊接电压电流调节、焊接速度控制等，让焊工了解焊接应力与焊接缺陷的危害与预防措施。
6.焊前准备
6.1焊接方法和设备
6.1.1焊接方法
油罐的焊接采用自动焊和手工电弧焊相结合的焊接方法。
具体方法如下：
a）壁板立缝采用自动气电立焊，其中第一圈壁板纵缝下端150〜200mr;
b）壁板环缝采用埋弧自动焊；
c）罐底板搭接焊缝采用埋弧自动焊，浮盘浮舱、底板和顶板采用手工焊条电弧焊；
d）底圈壁板与罐底边缘板的大角缝采用手工焊条电弧打底，双枪埋弧自动焊盖面的方法进行施焊；
e）定位焊、返修焊、船舱内等难焊接部位均采用手工电弧焊。
6.1.2焊接设备
a）自动气电立焊机
b）横缝埋弧自动焊机
c）双抢角缝埋弧自动焊机
d）平焊埋弧自动焊机
e）焊条电弧焊机
所有焊接设备进入现场后要再次进行维护、检修和试机，检查设备是否完好，确保焊接设备能正常使用。
6.2焊材选用及管理
6.2.1焊材选用
焊丝、焊剂及焊条由油罐建设单位根据母材和焊接接头的化学成分、力学性能等要求,
经焊接工艺评定确定相应焊接位置和焊接工艺所配套使用的焊接材料。
本工程使用的焊接
材料如下:
母材类型
焊材类型
焊条电弧焊
CO气体保护焊
埋弧焊
备注
Q345R
J507
GL-YJEG50A
CHW-S3/CHF101
Q345R+Q235B
J427
/
CHW-S3/CHF101
Q235B
J427
GL-YJEG50A
H08A/HJ431/ER50-6
Q235B
J427
CHW-50C6
/
20#
H08Mn2SiA
J427
50000m3油罐九圈壁板的厚度分别为30、25、22、18、14、10、10、10mm单台50000m3
油罐需要的焊接材料如下:
序号
焊材型号
规格
数量（Kg）
用途
备注
1
J507
①3.2
700
Q345R打底、焊接及
补焊
焊条
2
J507
①4.0
2500
焊条
3
CHW-S3
①2.4
300
大角缝焊接
埋弧焊丝
4
CHW-S3
①3.2
2500
第1-5圈环缝焊接
埋弧焊丝
5
CHF101
38000
横焊、大角缝焊接
埋弧焊剂
6
CHW-S3
①3.2
300
第6圈环缝
埋弧焊丝
7
CHF01
400
第7圈环缝
埋弧焊剂
8
H08A
①4.0
1100
中幅板焊接
埋弧焊丝
9
HJ431
2300
中幅板焊接
埋弧焊剂
10
GL-YJEG50/
\①1.6
1200
1〜6圈纵缝焊接
气电焊丝
11
GL-YJEG50/
\①1.6
250
Q235-B焊接
气电焊丝
12
CHW-S3
①2.4
1500
中幅板焊接
埋弧焊丝
13
CHF101
1200
中幅板焊接
埋弧焊剂
14
J427
①3.2
1800
20#、Q235B钢
焊接浮船及补焊
焊条
15
J422
①4.0
6000
16
J422
①4.0
6000
17
J507
①3.2
200
Q345F焊接及补焊
焊条
18
J507
①4.0
300
19
CHW-50C6
①1.6
1000
抗风圈
焊丝
20
GL-YJEG50A
\①1.6
700
加强圈
焊丝
622焊材管理
6.221焊接材料应符合焊接工艺的规定。
6.222焊接材料（焊条、焊丝和焊剂）应符合相应的标准，并应具有质量合格证明书。
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，合金钢的焊条应采用低氢型，其熔敷金属的扩散氢含量不应超过3mL/100g。
。
当无质量合格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。
6.2.2.3现场设专用焊材存放室，设去湿机和温湿度记录仪，并由专人负责管理，确保存放室温度为5〜35C,湿度不超过60%焊材管理员应每天上午、下午记录焊材存放室的温度、湿度情况。
6.2.2.4焊材进入存放室时，必须有材料责任工程师确认的焊接材料证明书。
存放在室内的焊材，必须按种类、型号、规格严格区分，并做好明显的标记，严禁乱堆乱放。
焊条的堆放要离地、离墙300mm以上，以保证通风良好。
6.2.2.5对于受潮、药皮变色、脱落、焊芯有锈蚀的焊条及表面锈蚀严重的焊丝不准使用。
6.2.3焊材的烘烤和发放
6.2.3.1焊接材料在使用前，应该按产品说明书或标准规范的规定进行烘烤，未进行烘烤的焊接材料不得使用。
常用焊接材料烘干和使用参数
种类
烘干温度「C）
恒温，时间（h）
允许使用时间
（h）
重复烘干次数
低氢型焊条
350〜400
1〜2
4
<2
熔炼型焊剂
烧结型焊剂
150〜300
200〜400
1〜2
4
/
6.2.3.2为避免焊条药皮因温度陡降或剧升而开裂，烘箱的升温与降温应缓慢，不允许往正处于高温的烘箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求并降至保温温度后方可取出使用。
6.2.3.3各施工班组根据焊接任务提前16小时向焊材库提交焊材领用卡，保管员应根据
焊材领用卡进行烘烤和发放，并做好焊接材料的烘烤、发放记录。
6.2.3.4焊工应持焊条筒来领取焊条，每次领取焊条数量不超过3Kg，随用随领，剩余退回。
623.5从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完，剩余焊条需重新烘烤。
重复烘烤次数不能超过两次。
6.2.4对焊接材料烘烤人员的要求
6.241焊接材料烘烤员应能区分不同型号、规格的焊接材料，熟悉各种焊接材料烘烤温度和恒温时间，熟练操作焊接材料烘烤设备。
6.2.4.2每次烘烤焊接材料前，应在开包后认真检查焊接材料的型号是否正确，有无质量问题，确认无误后，方可放入烘箱中进行烘烤。
6.2.4.3负责焊接材料的领取、烘烤、发放和回收，并做好焊接材料的领取、烘烤、发放、回收记录。
7.焊接现场管理
7.1现场环境要求（离待焊件1米处测量）
•大气相对湿度：
＜85%
•风速：
焊条电弧焊时＜8m/s，气体保护焊时＜2m/s；
•天气：
无雾、雨、雪。
•焊接环境温度：
普通碳素钢焊接时温度〉-10C,低合金钢焊接时温度〉0C。
当现场环境不能满足以上要求时，应采取搭设防风、防雨棚，加热提高环境温度、降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工。
7.2现场焊接施工采取工序报检制，坚持组对不合格的焊道不准焊接，外观质量未经检查或检查不合格者的焊道不得检测，确保焊接施工一次成功。
7.3现场加强质量巡检，遇以下情况严禁焊接：
•焊工编号或持证项目不符合要求；
•焊材未经烘干；
•母材、焊材的材质、牌号不清楚；
•焊接环境不符合要求。
8.坡口加工
8.1钢板焊接接头坡口加工宜采用气割或机械切割，气割加工后应磨除坡口表面的熔渣、氧化皮和硬化层，坡口表面不得有夹渣、分层、裂纹等缺陷。
8.2坡口形式和尺寸应根据图样要求或焊接工艺评定确定，具体形式和尺寸如下：
大连福佳•大化石油化工有限公司PX芳烃技改项目
新建6台5万立储罐制作及安装工程储罐施工焊接方案回。
6.2.3.5从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完，剩余焊条需重新烘烤。
重复烘烤次数不能超过两次。
6.2.4对焊接材料烘烤人员的要求
6.2.4.1焊接材料烘烤员应能区分不同型号、规格的焊接材料，熟悉各种焊接材料烘烤温度和恒温时间，熟练操作焊接材料烘烤设备。
6.2.4.2每次烘烤焊接材料前，应在开包后认真检查焊接材料的型号是否正确，有无质量问题，确认无误后，方可放入烘箱中进行烘烤。
6.2.4.3负责焊接材料的领取、烘烤、发放和回收，并做好焊接材料的领取、烘烤、发放、回收记录。
7.焊接现场管理
7.1现场环境要求（离待焊件1米处测量）
•大气相对湿度：
＜85%
•风速：
焊条电弧焊时＜8m/s,气体保护焊时＜2m/s；
•天气：
无雾、雨、雪。
•焊接环境温度：
普通碳素钢焊接时温度〉-10C,低合金钢焊接时温度〉0C。
当现场环境不能满足以上要求时,应采取搭设防风、防雨棚,加热提高环境温度、降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工。
7.2现场焊接施工采取工序报检制,坚持组对不合格的焊道不准焊接,外观质量未经检查或检查不合格者的焊道不得检测,确保焊接施工一次成功。
7.3现场加强质量巡检,遇以下情况严禁焊接：
•焊工编号或持证项目不符合要求；
•焊材未经烘干；
•母材、焊材的材质、牌号不清楚；•焊接环境不符合要求。
8．坡口加工
8.1钢板焊接接头坡口加工宜采用气割或机械切割,气割加工后应磨除坡口表面的熔渣、氧化皮和硬化层,坡口表面不得有夹渣、分层、裂纹等缺陷。
8.2坡口形式和尺寸应根据图样要求或焊接工艺评定确定,具体形式和尺寸如下：
60°土2.5°
60°土5°
罐壁内侧
当前坡口适用于S>10mr壁板
60
罐壁内侧1
当前坡口适用于
S=10mr壁板
O
1
S1
S2
当前坡口适用于S=10mn壁板
827板横焊对接焊缝坡口形式及尺寸
O
5
2±
O
5°丄
8.2.8角缝焊接坡口形式和尺寸
1
焊后打磨圆滑过渡
*3）
厂理
斗
by6-
厂~1
1
102
1
罐内径©60000
829接管对接坡口形式和尺寸
60
A
1）
2
9.焊接注意事项
9.1焊机要有防护措施和可靠的接地。
9.2定位焊及工卡具的焊接，应由合格焊工采用手工焊条电弧焊焊接，焊接工艺与正式焊接相同。
每段定位焊缝的长度：
碳钢和低合金钢》50mm
9.3焊接前应检查组装质量（坡口角度、对口间隙、错边量），清除坡口表面及坡口两侧
20mn范围内的泥砂、铁锈、水分和油污，并应充分干燥。
9.4焊接中应保证焊道始端的质量，始端采用后退起弧法，必要时可采用引弧板。
终端应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。
焊接时如果点焊处存在缺陷应消除后再焊。
自动焊的起弧点与终端处应用砂轮机修补。
9.5板厚》5mm的搭接角焊缝，应至少焊两遍，焊接接头要错开。
第一遍要采用分段退焊法。
9.6涉及低合金钢的焊缝均应采用低氢型焊条焊接。
9.7双面焊的对接接头在内侧焊接前应采用砂轮机清根。
10.油罐底板焊接
10.1焊接顺序：
•焊接边缘板外端约300mn长的焊缝。
•焊接中幅板用埋弧自动焊填充、盖面各一遍。
•大角缝焊接（焊接时间为第二圈壁板安装完后）。
•边缘板对接缝余下部分的焊接。
选用合理的焊接顺序，其焊接顺序如下图所示:
*
至
9
4
10.2边缘板的焊接
10.2.1边缘板焊接时，采用手工电弧焊，焊接工艺参数如下:
材质
焊接方法
填充金属
焊接电流
电弧电
压V
焊接速度
cm/min
牌号
直径mm
极性
电流A
Q345R
SMAV
1
J507
①3.2
DC-
80-100
21-24
5-7
SMAV
1
J507
①4.0
DC-
150-180
24-25
8-10
1022首先施焊靠内外缘300mm部位的焊缝。
在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘
储罐施工焊接方案
板与中幅板搭接的焊缝施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。
1023弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊方法。
如果焊缝间隙小于6mm应修整至6mm后再焊接。
采用焊条电弧焊，从外向内焊接。
注意根部第层焊完后应进行磁粉检测。
10.2.4边缘板与中幅板搭接的焊缝，应采用分段退焊或跳焊法。
10.3中幅板的焊接
10.3.1中幅板焊接，埋弧自动焊焊接方法，焊接工艺参数如下：
材质
焊接方法
填充金属
焊接电流
电弧电
压V
焊接速度
cm/min
气体流量
L/min
牌号
直径mm
极性
电流A
Q235B
SMW
|H08A/HJ431
©4.0
DC+
600-750
38-40
50-60
/
10.3.2中幅板焊接时，先焊短缝，后焊长缝，焊接工艺参数详见WPS和焊接技术员交底
单。
埋弧自动焊填充、采用分段退焊或跳焊法，盖面时宜采用隔缝同向焊。
10.3.3中幅板焊接应隔缝焊接，并且长缝焊接必须由中心向两边进行分段施焊。
焊接时必须将相邻的所有点焊铲掉，并在焊接的接头处加抗变形卡具。
一发现变形，应从拱起处向两边焊接。
10.3.4中幅板与边缘板的角焊缝（收缩缝）应待大角缝焊完后，再用半自动切割机切除龟板多余的板长，采用焊条电弧焊、埋弧自动焊施焊，焊接时焊工对称分布。
10.4边缘板与中幅板焊接，焊前预热120〜150C，焊接工艺参数如下：
材质
焊接方法
填充金属
焊接电流
电弧电
压V
焊接速度
cm/min
牌号
直径mm
极性
电流A
Q345R与Q235B
SMAV
VJ507
①4.0/
3.2
DC-
140-160
22-26
7-10
SAW
CHW-S3/
CHF101
①2.4/
3.2
DC-
650-750
36-42
30-50
10.5底板焊接防变形措施
10.5.1反变形法。
为防止底板焊接后出现角变形，每道焊缝加两组反变形板。
10.5.2刚性固定法。
组装中幅板时，因罐底板都是定尺排列，每条长缝的两端都要分别焊上两块挡板确保搭接宽度的均匀，挡板的一端焊在焊缝两侧，另一端搭在带板上，以防焊接时板端下陷。
焊接结束后将挡板拆除即可。
11.大角缝焊接11.1大角缝即罐底与罐壁连接的角焊缝，大角缝的焊接在第二圈壁板组装完成后进行。
大角缝焊接采用手工焊打底，埋弧自动焊盖面的方法，焊接时先在内侧进行初层手工焊打底，焊脚高度不小于5mm再用埋弧自动焊焊接外侧，最后埋弧自动焊焊接内侧，具体焊接工艺参数如下：
材质
焊接方法
填充金属
焊接电流
电弧电
压V
焊接速度
cm/min
牌号
直径mm
极性
电流A
Q345R
SMAV
VJ507
①4.0/
3.2
DC-
120-150
24-27
8-10
SAW
CHW-S3
①2.4/
3.2
DC-
400-450
27-30
30-45
11.2无论是手工焊还是自动焊，焊工应对称分布，不能在短距离内连续进行几遍焊接，避免因收缩不均匀而造成壁板下口椭圆、因输入热量集中使角缝产生角变形。
11.3内角缝手工打底焊焊完后，必须进行着色检查，合格后方可进行自动焊盖面。
11.4焊接大角缝时预留3〜4处排水点，排水点应留在较低的部位，并要进行如下处理:
如下图所示，在放水点的两头，将壁板和底板之间的缝隙封死。
如果放水点两头没封死，手工焊封底完后，碰到雨天，雨水渗入壁板与底板的缝隙内，当自动焊盖面时，输入的热量使水变成水蒸汽，气压增加，并穿透手工焊焊肉部分，形成一连串的气孔，会大大增加磨削和补焊的工作量。
排水点在油罐充水试验前焊接。
A部详细
11.5大角缝内侧是油罐投产后最容易出现裂纹的地方，焊接后除要保证其焊缝的内部质量外，还要用磨光机修整焊缝，确保内角缝与底板之间圆滑过渡，消除应力集中点。
12.罐壁焊接12.1焊接顺序
储罐施工焊接方案
油罐在完成底板焊接后，从壁板安装调整合格开始，即可进行自动焊施工。
壁板纵缝焊接时，主要使用气电立焊的方法，壁厚10〜22mm的纵缝采用自动焊一道成型，壁厚》
22mm勺纵缝采用自动焊两道（正背面各一道）成型，纵缝采用焊条电弧焊焊接时每层焊缝厚度宜控制在4mm左右。
壁板横缝焊接时，主要使用埋弧自动焊的方法，焊接时自动焊两道（正背面各一道）成型，横缝采用焊条电弧焊焊接时每层焊缝厚度宜控制在4mn左右
罐壁焊接顺序如下：
第一圈板纵缝-第二圈板纵缝一第一、二圈板间横缝一大角缝焊接一第三圈板纵缝一第二、三圈板间横缝一第四圈板纵缝一第三、四圈板间横缝一第五圈板纵缝一第四、五圈板间横缝—第六圈板纵缝—第五、六圈板间横缝—第七圈板纵缝—第六、七圈板间横缝—第八圈板纵缝一第七、八圈板间横缝。
12.2纵缝焊接（气电立焊）
纵缝焊接组对前需将坡口表面及两侧20mm内的铁锈、氧化皮、油污等清除干净。
组
对采用组对专用卡具，该卡具能调节对口间隙和错边量，同时还作为焊接时固定铜垫板的支持卡具。
焊接时为保证焊枪导电嘴有足够的操作空间，减少熔敷金属量，纵缝坡口的角度根据壁厚进行变化，壁厚增大坡口角度减小，壁厚减小坡口角度增大；为保证焊接时穿透性，组对时可适当增大组对间隙。
纵缝焊缝采用气电立焊焊接工艺参数如下:
材质
焊接方法
填充金属
焊接电流
电弧电压
V
焊接速度
cm/min
气体流量
L/min
牌号
直径
mm
极性
电流A
Q345R
SMAW
/J507
①3.2
DC-
80-110
22-24
6-10
/
SMAW
/J507
①4.0
DC-
140-180
23-25
8-10
/
EGW
GL-YJEG50A
①1.6
DC-
340-4
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