储罐焊接技术方案

一、 工程概况

中国石油长庆石化原油储罐扩建工程储运系统新建3具50000m 3单浮盘原油储罐，油罐内径60m ，罐壁高19.48m ，共8层壁板，第1~6圈材质为16MnR ，第7~8圈材质为Q235-B ，厚度分别为：32，28，24，20，16，12，12，10；（选用规格为2.45×10.5m 的钢板，每圈18张钢板）。包边角钢采用100×10，材质为Q235-A 。罐底：排版型式采用弓型边缘板，罐底板的接头全部采用带垫板的对接组合型式。罐底锥面坡度不小于8.3 ，边缘板材质为SPV490Q ，厚度为18mm ；中副板材质为Q235-A ，厚度为12mm 。 1，焊接管理(1) 焊接工艺评定

储罐施工前，需按照JB4708--2000《钢制压力容器焊接工艺评定》和GBJ128-90的规定进行焊接工艺评定，对接焊缝的试件，除作拉力和横弯试验外，还需作冲击韧性试验。焊接试板及试板性能试验示例如下：

(2) 焊工的培训管理

参加储罐主体焊接的焊工必须具有同种位置的焊工合格证。在施工中若焊工的焊接一次合格率低于85％时，或不遵守工艺纪律时，应重新按GBJ128－90的要求进行培训和考试，考试合格后方能重新参与主体焊接。若再有上述现象发生，则取消该焊工的施焊资格。

(3) 焊接材料管理

焊接材料应有质量合格证明。

焊接材料应设专人负责保管，并按规定进行烘干和使用。

焊接材料应按部位领用，焊材管理人员应作好记录。

焊接材料应保管在避风露，通风好，不潮湿的仓库内，湿度不大于60％。

(4) 焊接环境管理

在下列任何一种情况下如不采取有效措施不能进行焊接:

雪天或雨天。

手工焊时，风速超过8m/s；气电气焊时，风速超过2.2m/s。

大气相对湿度超过90％。

焊接环境气温：普通碳素钢低于－20℃时；低合金钢低于0℃时。

5.2 焊接施工

(1) 罐底焊接

由于自动焊焊接电流较大，自动焊直接焊接容易产生焊穿等影响质量的缺陷，因此罐底采用手工焊打底、自动焊填充。

自动焊机采用SW-24型埋弧自动焊机，中幅板焊丝选用Y-C，填充碎焊丝为YK-C，焊剂采用YF-15，收缩缝焊丝选用Y-E,焊剂选用NF-11H。为了控制焊接变形，罐底焊接采用自由收缩法，选用合理的焊接顺序和焊接工艺。

罐底垫板焊接时在走廊板和边缘板处预留收缩缝。

弓形边缘板由多名焊工对称分布采用手工电弧焊同时施焊，焊接前应设置龙门板加固。焊接时先焊外侧600mm范围，焊接时每层错开50-70mm，余下的焊缝在大角缝焊接后、收缩缝焊接前进行焊接。

中幅板焊接采用隔缝施焊法，先焊中幅长板，后焊边缘小板，先焊短焊缝，后焊长焊缝，初层焊道采用手工电弧焊分段退步焊接。手工打底时，采用分段退焊法，隔400mm焊400mm，厚度5mm。埋弧自动焊前，要清除坡口内所有焊接缺陷及其它杂物，然后填充专用碎焊丝（YK-C），其厚度与坡口相平，最后采用埋弧自动焊机一次焊接成型。焊接时应注意焊丝的对准位置，随时调整，不能焊偏，否则易产生夹渣等缺陷。

收缩缝在罐底与罐壁连接的大角缝焊接完后施焊，采用数名焊工均匀分布同时施焊，初层焊接必须采用分段退焊。

大角缝应先焊内侧初层，再焊外侧焊缝，最后将内侧焊缝焊完。弓形边缘板及大角缝全部焊缝预热至100～150℃。

(2) 浮顶焊接

★焊接工艺确定

浮顶的焊接工艺应该是最大限度地减小焊后的波浪变形。由于浮顶板薄，焊缝密度大、交叉多，采用自由收缩法工艺，无法控制浮顶焊后波浪变形，焊后变形量非常大，局部凹凸可达300mm。本次施工采用“拘束收缩法”工艺，该工艺主要是将自由收缩变为拘束收缩，大大减小了焊后波浪变形。

即浮顶底板铺设完成后找平，点焊成一个整体，在环板、隔板、桁架等全部安装固定完成后，浮顶底板被分割成一个个钢性的区域，再进行焊接，焊接收缩、焊后的波浪变形限制在固定的区域，整个浮顶的成型能得到很好的保证。

★焊接方法

采用CO2气体保护焊和手工焊相结合的焊接方法。焊丝选用H08A,焊条选用E4303。

★焊接顺序

待浮顶底板全部铺设完毕，找平不平处、将底板点焊成一个整体，先进行底板背面的间断焊，然后进行环板、隔板、桁架部位的焊接，待环板、隔板、桁架安装完成后，将底板分成5--7个同心圆，按照由里往外的顺序逐个同心圆焊接（焊接时保证每个同心圆焊接时外侧的同心圆已经形成），焊接时焊工均匀分布，采用隔缝焊接，焊接速度保持一致。底板及桁架焊接完成后，铺设浮顶顶板，按照排版图由里往外铺设，边铺设边找平，并完成和桁架、环板、隔板的焊接。整个浮顶组对完成后，焊接顶板正面，按照环板位置将顶板分成5--7个同心圆，由里向外逐个同心圆焊接，焊接时焊工均匀分布，采用隔缝焊接，焊接速度保持一致。

(3) 壁板纵缝焊接

★壁板纵缝焊接方式

壁板纵缝焊接方式采用CO2气体保护自动焊焊接（壁板厚度大于或等于12mm），厚度小于12mm 的壁板采用手工电弧焊。

★焊接材料的选用

自动焊焊丝SPV490Q钢板选用EG-60，16MnR钢板选用EG-1，Q235-A钢板选用EG-1。CO2气体水份含量不超过0.025%（质量）。使用前经预热和干燥。

手工电弧焊焊条选用：SPV490Q钢板用L-60，16MnR钢板用E5016，Q235-A钢板E4303。

★壁板双面坡口自动焊时，先焊外侧后焊内侧。单面坡口单面焊接双面成型。第1节板下端约200mm用手工电弧焊焊接。其他采用自动焊焊接的壁板下端约50mm用手工电弧焊焊接。焊接时，纵

缝上端设收弧板。

★焊接预热要求

SPV490Q钢板焊接时需均匀预热，采用氧—乙炔焰加热至规定预热温度，用测温笔测量。预热要均匀，预热温度t=100℃～125℃，加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚，且不小于100mm，焊接层间温度不低于预热温度。

16MnR钢板焊接预热要求：预热温度t=75℃～100℃，加热范围不得小于焊缝中心两侧各三倍板厚，且不小于100mm，焊接层间温度不低于预热温度。

★自动焊操作要点

焊枪组对要求：焊枪与壁板成5～30°角。板越厚角度应越大。焊丝伸长为45mm左右，焊嘴距离铜滑块10～15mm。

冷却垫板位置不能偏斜，要正对焊缝，相邻垫板之间接触严密不留间隙。

焊枪的振幅在5～12mm之间，振动频率为80～100次/分，一般情况下，振幅大、频率应越快。振幅小时，振动频率可稍慢。

焊接过程中操作者焊完一段焊缝后，要观察表面成型情况是否良好，配合焊工在焊完一段长度后将垫板拆掉看背面成型、熔透是否良好并及时通知操作者以便调整焊枪位置、焊接工艺参数，以获得良好的焊道。

配合焊工在焊接过程中，要时刻注意垫板是否漏水，一旦出现漏水情况应立即通知操作者停止焊接，待修复垫板后再焊接。

收弧一定要在弧板上，收弧板上的焊接长度应大于20mm，防止端部缺陷留在主焊缝上。横缝焊接示例如下：