罐体焊接方案

1.0 工程概况 1.1 工程简介：

扬子石油化工股份有限公司炼油厂新增2×30000m3原油罐，是由扬子石油化工设计院设计，我项目部承担现场制造和安装。储罐主体材质为国产16MnR+Q235-A钢板，储罐结构为单盘式浮顶。此两台三万立罐下面八圈板材质为16MnR，最下面的两圈板的焊道要求进行100%RT探伤，因此，我公司项目部决定精心挑选优秀焊工，采用手工电弧焊施焊，确保焊接质量。储罐施工焊接工作量大，易产生焊接变形。因此应制定严格的焊接工艺，进行严格的施工管理，以确保施工质量。 1.2 30000m3浮顶原油罐设计参数 1.2.1设计容积：25726m3 1.2.2公称直径：46000mm 1.2.3设计高度：19350mm 1.2.4设计压力：常压 1.2.5使用介质：原油 1.2.6结构形式：单盘式浮顶 1.2.7主体材质：16MnR+Q235-A 1.2.8单台重量：613.344T 工程实物量祥见施工组织设计。 2.0 工程特点

本工程的施工工期跨冬季和南方的梅雨季节，焊接环境复杂，另外焊接工程量较大，技术要求较高；必须采取有效的的焊接环境保护措施和选用高素质的焊接施工人员，以确保焊接质量。 3.0 编制依据

3.1 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 GBJ128-90 3.2 扬子石油化工设计院设计的原油罐设计图 01-0251-1-33 3.3 石油化工施工安全技术规程 SH3505-99 3.4 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708-92 3.5 钢制压力容器焊接规程 JB/T4709-92 3.6 压力容器无损检验 JB4730-94 4.0 焊接管理 4.1 焊工资格管理

4.1.1 所有施焊的焊工必须持有劳动人事部门颁发的资格认可证书，且合

格项目应在有效期内。

4.1.2 在施焊前所有焊工应参加上岗考试，择优录取。

4.1.3 项目部必须向工程监理方交验劳动部门颁发的焊工资格证书，经工 程监理部门审核确认后， 由扬子工程公司质量处向其发焊工操作上岗证，进行与资格证书相应项目的焊接操作。

4.1.4 焊工在进行焊接操作时，必须携带焊工操作上岗证（上岗证上必须 有单位名称、焊工姓名、焊工号、合格项目）。

4.1.5 对于外观检查和无损检测合格率低的焊工，项目部必须依照相应的 质量管理制度取消其施焊的资格，收回其焊接操作上岗证。

4.1.6 每个焊工所焊接的焊缝应用都做上明显的标记，并在罐底、罐壁排 板图上注明，作为无损探伤等质量检查及施工记录依据。 4.2 焊接环境管理

4.2.1 影响焊接质量的主要环境因素有：雨水 风 气温等。在下列任 何一种环境，如不采取有效的防护措施，不得进行施焊。 (1)雨天或雪天

(2)手工施焊时，风速不得超过8m/s，大气相对湿度不得超过90%。 (3)焊接环境气温：普通碳素钢焊接时低于-20℃，16MnR钢焊接时低于0℃时不得施焊，若要焊接必须采取预热措施：采用氧-乙炔火焰加热，加热到50℃左右。 4.3 焊接材料的管理

4.3.1 焊接材料使用及牌号见表（一）：

焊接材料使用及牌号表

表（一）：

使 用 部 位 罐底中幅板 罐底边缘板 罐底中幅板×罐底边缘板 罐壁壁板×罐底边缘板 罐壁壁板×罐壁壁板 罐壁壁板×包边角钢 抗风圈 罐壁壁板×抗风圈 材 质 Q235-A 16MnR Q235-A+16MnR 16MnR+16MnR 16MnR+16MnR 16MnR+Q235-A Q235-A+Q235-A Q235-A+Q235-A Q235-A+Q235-A Q235-A+Q235-A 2

手工电弧焊 J427 J507 J507 J507 J507 J507 J427 J427 J422 J427 备 注 焊接材料使用及牌号表续

使 用 部 位 浮顶 中央排水管 加热器管 材 质 Q235-A+Q235-A 16MnR+16MnR Q235-A+Q235-A Q235-A+Q235-A 手工电弧焊 J422 J507 J422 J427 备 注 4.3.2 焊材要严格检查焊接材料质量合格证书，证明书包括熔敷系数金属的化学成分和机械性能，焊条为低氢型的还要包括熔敷金属的扩散含量； 4.3.3 施工现场应设立焊条发放站，要有专人管理，并做好烘烤、发放和回收记录。焊接材料必须保管在室内一定高度处，避免受潮，并且分别按牌号和规格放置。

4.3.4 施工员按焊接施工方案填写“焊材领用卡”，焊工持卡领取焊材。 4.3.5 焊条发放员按“焊材领用卡”向焊工发放经过烘烤的焊条并在“焊材领用卡”上记录，焊工签字确认，每次限领一种焊条。

4.3.6 焊工领用焊条必须使用保温筒，一次领用焊条不得超过50根，且每个焊条保温筒只能存放一种牌号的焊条。低氢型焊条在焊条筒中存放的时间不应超过4小时。

4.3.7 当时未用完的焊条必须交焊条库重新烘烤，焊条重新烘烤次数不得超过两次。

4.3.8 在高温和恒温烘箱内，应使用标牌或标签进行区分，内容包括焊条牌号 烘干次数等。

4.3.9 焊接材料烘烤规范见表（二）：

表（二）：

烘烤规范 焊条牌号 温度（℃） J422 J427 J507 100-150 350-400 350-400 时间（h） 1-2 1-2 1-2 80℃-100℃连续保温 100℃-150℃连续保温 100℃-150℃连续保温 烘烤后保温 4.4 焊接设备的管理

4.4.1 现场使用的焊接设备，在搬进现场的前后都应进行检查和机械性能试运转，还应检查易损件和备件的情况。

4.4.2 焊机应根据说明定期检查。为长期保持焊机的良好状态，应设专人管理。

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4.4.3 每天工作完后，现场维护人员应检查焊机房的接线，做好每台焊机的防护工作。 4.5 焊接施工管理

4.5.1 焊前工作前应编制具体的焊接施工方案，由项目组审核确认。 4.5.2 焊接工艺评定：

（1） 按照施工方案由焊接责任工程师根据相应的焊接规范编制焊接工艺评定计划，由工程监理审批；

（2） 新材料、新工艺的焊接工艺评定应出具评定报告，报工程监理审查确认；

（3） 使用原有工艺评定时，必须向工程监理提供评定报告，由工程监理审核确认。

4.5.3 焊接工艺指导书：

（1） 焊接施工前，应由焊接责任工程师根据批复的焊接施工方案和焊接工艺评定编制焊接工艺指导书，须工程监理审查确认； （2） 施焊焊工应严格按照焊接工艺指导书执行施焊工艺。 4.5.4 焊接施工方法： 1 罐底焊接：

① 罐底中幅板全部为搭接焊缝。焊接方法全部采用手工电弧焊。 ② 罐底按排版图铺设完成后，先组对点焊中幅板焊缝。中幅板先焊短缝，再焊长缝，最后施焊通长缝。通长缝焊前应用大型槽钢及龙门板进行加固减少焊接变形。

③ 短缝手工焊，采取分段退步焊；长焊缝采用多名焊工等分同步退步焊，沿中心向两侧施焊。

④ 对较多的长焊缝平行排列时，应隔一道焊一道。

⑤ 焊接边缘板时，先焊外侧300mm，从外向里施焊。由多名焊工同时对称施焊。

⑥ 罐底组对焊接顺序：

边缘板焊缝组对，打磨→焊接边缘板，焊缝外侧300mm→中幅板所有短缝组对焊接→长焊缝组对焊接→组对点焊通长缝→通长缝大型槽钢防变形加固→通长缝焊接→组对边缘板壁板大角缝→大角缝焊接→焊接边缘板剩余的对接焊缝→组对边缘板与中幅板收缩缝→焊接边缘板与中幅板间的收缩缝。

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罐底板示意如下图：

注:1 2 3 4 5为焊接顺序标号，其中标5的焊缝采用由中心向两边分步退焊,画有双线的为最后封口,要在1 2 3 4 5焊完后进行

⑦ 罐底中幅板和边缘板所有焊缝每焊完一条均应用木棰捶击，以释放焊接应力。

⑧ 大角缝焊接顺序见图（一）：

注：1?12层为焊接层次顺序。

焊接时由多名（18名以上）焊工同时同步对称按顺时针方向施焊。 ⑨ 各焊缝坡口形式及焊接规范详见焊接工艺指导书。 2 罐壁焊接：

⑴ 壁板的焊接全部采用手工电弧焊。

⑵ 壁板焊接总的顺序是：先焊相邻两圈壁板的立缝，后焊其横缝。 a 壁板立缝焊接：

① 焊前应将坡口内部及两侧50mm范围内的铁锈 油污等杂质清除干净。 ② 立缝焊接顺序为：先在罐壁外侧打底，填平→内侧气刨清根、打磨→内

5

14 14 14 6 5 1 9 3 11 2 4 7 10 12 8 36 24

侧填平、盖面→外侧盖面。

③ 焊接收弧时宜使用熄弧板、弧板的材质厚度及坡口形式均应与母材相同。

④ 焊前在内侧打上三块圆弧板，以防焊接变形。 ⑤ 立缝焊接规范详见焊接工艺指导书。 b 壁板横缝焊接：

① 焊前应将坡口内部及两侧50mm范围内的铁锈、油污等杂质清除干净。 ② 横缝的坡口形式为非对称K型坡口或V型坡口（坡口尺寸见焊接工艺指导书）。焊接时，由多名（10名以上）焊工沿圆周均匀分布，沿顺时针方向同时同步进行施焊。

③ 焊接顺序为：先在罐壁外侧打底 填平→内侧气刨清根 打磨→内侧填平 盖面→外侧盖面。

④ 焊接环缝开始前，先点焊固定。点焊时，沿圆周分四处同时沿同一方向同时进行。点焊长度100mm，间隔300mm。

⑤ 外侧焊接时应在内侧用临时背杠固定，以防焊接变形。 ⑥ 横缝焊接规范祥见工艺指导书。

c 加强圈 抗风圈均是在地面分段预制，最后组装。 ① 加强圈的焊接：

首先施焊单块间的对接缝（包括加强环板），然后焊加强圈与壁板间角缝，最后焊筋板与壁板加强圈之间的焊缝。对接缝要求全焊透，角缝均为连续焊。

② 抗风圈的焊接：组焊时，先焊腹板与三角架之间的搭接角缝，然后再焊腹板与壁板之间的角缝，此焊缝要求多名（10名以上）焊工均匀分布，同时沿同一方向对称施焊。其它的附件：如边梁 垫板 立柱 护手等均按图纸要求施焊。若腹板需拼接时，就采用对接焊缝，并应全焊透。 d 包边角钢的焊接:

焊接时,先焊顶缝，要求连续满焊，由多名焊工（10名以上）均匀分布对称施焊。焊接底缝时，间断焊隔300mm，焊100mm。 e 船舱的焊接:

① 焊接顺序：铺设焊接底板→组焊外侧板立缝→焊接外侧板与底板角缝→组焊内侧板立缝→焊接内侧板与底板角缝→组焊框架，隔板与底板 侧板的焊缝→铺设 焊接盖板。

② 焊接要领：底板焊接：焊前均匀预留出8条收缩缝，并将全部焊缝 点焊完，然后由多名焊工均匀分布。从中心自两侧分段退步焊；侧板焊接：

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外侧板对接缝开V型坡口，它与底板的角缝开单V型坡口，均在内侧进行施焊，要求单面焊双面成型；立缝预留出一条作为封口最后施焊；内侧板与底板角缝要求内侧满焊，外侧花焊，隔200mm，焊100mm；框架，隔板焊接：框架与底板间断焊，隔200mm，焊100mm，隔板焊接为单面满焊，背面间断焊，隔200mm，焊100mm；盖板焊接：先焊盖板之间的对接缝，后焊盖板与外侧板角缝满焊。最后焊盖板与内侧板仰脸满焊。 f 单盘的焊接：

焊接时，首先焊接加强角钢和单盘板的角缝，以及单盘板下面间断焊，盖环板与船仓，盖板间的花焊；等整个单盘下面间断焊完成后，找平凹陷处，再开始单盘连续焊；单盘焊接：先焊短缝，后焊长缝，由数名焊工均匀分布对称施焊，其速度保持同步，以外周向中心方向呈同心圆式焊接。 g 连续角钢与船舱，单盘的焊接：

连接角钢与船舱的焊接：由多名焊工（10名以上）沿焊缝对称分布，顺针方向同时同步施焊。先焊角钢仰焊，间断焊，隔200mm，焊100mm，再焊角钢顶面，满焊；

连接角钢与单盘的焊接：由多名焊工沿焊缝对称分布，顺时针方向施焊。先焊顶缝，满焊；后焊底缝，间断焊，隔200mm，焊100mm。 4.6 焊缝修补：

4.6.1 焊缝表面缺陷用砂轮清除并补焊，焊完后应用砂轮打磨平整。 4.6.2 焊缝内部缺陷应用碳弧气刨或砂轮清除，而后进行焊接，修补长度应不小于50mm。

4.6.3 返修后的焊缝按原规定等级探伤，并应达到合格标准。

4.6.4 同一部位的返修次数，不宜超过二次，当超过时须经单位技术总负责人批准。

5.0 焊接技术质量要求及检验标准：

5.1 罐区建立质量保证体系，以项目经理负责下的各专业负责人直接对施工班组的质量体系。见质量保证体系图

5.2 所有参加施工的人员都必须熟悉施工图纸及有关规范要求，熟悉施工程序。

5.3 加强质量管理，提高施工人员的质量意识。 5.4 分工要明确，责任到人，真正做到各负其责； 5.5 施工小组要按要求作好施工记录，严格执行自检； 5.6 焊工上岗具有相应的合格证；

5.7 做好施工过程中技术质量管理，工作前认真做好技术交底，施工中认

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真按施工方案施工，加强施工过程中的交接验收工作和隐蔽工程的验收 工作，不检查，不验收，不得进入下一道工序；

质量保证体系图

5.1 焊缝外观检查及检验标准：

5.1.1 对罐体的焊缝应进行外观检查，检查前应将药皮 渣及飞溅物等清理干净。

5.1.2 焊缝表面及热影响区不得有气孔，夹渣和任何裂纹，弧坑等缺陷。 5.1.3 对接焊缝咬边深度应小于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10%。

5.1.4 罐壁纵向焊缝不得有低于母材表面的凹陷，罐壁环向对接焊缝和底板对接焊缝低于母材表面的凹陷深度不得大于0.5mm，凹陷连续长度不得大于10mm。凹陷总长度不得大于该焊缝总长度的10%。

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公司质量处 项目经理：唐明智 罐区项目负责人：张三才 质监站站长：王学峰 罐区技术负责人：张 军 质量检验员：杜生荣 焊接责任工程师：杨秋龙 焊接施工员：于海生 施工班组 5.1.5 底圈壁板的纵缝如有咬边，应打磨圆滑。

5.1.6 底圈壁板与边缘板的T型接头内侧角焊缝应圆滑过渡，咬边应打磨圆滑。

5.1.7 浮顶储罐及内浮顶储罐的罐壁板内侧焊缝余高应不超过1mm，有可能损伤密封和括蜡装置的焊瘤 毛刺等应清除干净。 1--2mm为宜。

5.2 焊缝无损检验及检验标准：见表三 5.3 质量通病及其防治

质量通病及其防治

表（四）

序号 质量通病名称 1 罐底板拼装焊接后变形较大 罐壁横向焊缝清根后线条不2 直，呈 波浪状 罐壁本体上有焊疤及伤痕 3 4 5 罐壁横向焊缝易出现咬肉现象 罐壁丁字焊缝处易产生严重错边 罐体安装焊接变形时有发生，不圆 不直，波浪起伏 预防及补救措施 严格按照罐底板的焊接顺序施焊 对碳弧气刨工应有技术要求，技术水平低劣的应及时以予换掉 所有焊疤及伤痕及时处理，不留给下一道工序 挑选合格的焊工施焊，焊接时小心 丁字缝处的纵横向焊缝应留活口，待调整错边量在规范允许范围内时，最后施焊 严格执行经审批的施工方案中指定的罐壁焊接顺序和浮顶的焊接顺序 6 6.0 施工质量共检点及质量检验大纲

“A”级控制点由业主、项目组、施工单位参加 “B*”级控制点由质安处、项目组、施工单位参加 “B”级控制点由项目组、施工单位参加 “C”级控制点由施工单位施工员、质检员控制

质量控制点一览表

序号 1 2 3 4 质量控制点内容 焊道外观检查 材料、附件及焊材检验 焊接工艺评定及焊工资格确认 焊缝射线探伤审片

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等级 C B B B* 报告表号 Q-904

无 损 检 测 要 求

表（三）

部位罐 序号 1 2 3 检查项目 每条边缘板对接焊缝应沿径向焊缝外端300mm范围RT检验 边缘板坡口PT检验 罐底焊缝的丁字部位，沿三个方向各200mm范围内二次表面探伤。 板厚为22。24两圈壁板的纵缝及两圈壁板的环缝100%RT探伤。 板厚大于10mm 小于25mm的纵向丁字缝部位，应进行100%RT检查。其它部位在最初的3m焊缝内每人抽一张底片，其余的抽查按纵缝纵缝总长的30m+1计算。 对板厚为10mm的纵缝按焊工人数在最初3m焊缝内每人抽一张底片，其余的抽查数按纵缝总长/30+1m计算，探伤部位中的25%应位于丁字缝部位。 环缝检验应按最初3m拍一张底片，其余按环缝总长/60+2m来确定全部在丁字缝部位，凡与纵缝探伤重叠的丁字缝，要求底片搭接应覆盖整个丁字缝。 罐底内角缝在水压试验前后进行二次100%MT检查 船舱底板、单盘真空试漏 船舱内外侧板煤油试漏 执行标准 JB4730-94Ⅱ级 备注 底 1 JB4730-94Ⅱ级 焊缝根部清根后进行PT检查。JB4730-94Ⅱ级 焊完后进行MT检查。 JB4730-94Ⅱ级 罐 壁 2 板厚小于16mm的壁板的合格JB4730-94Ⅱ级 级别为JB4730-94Ⅲ级 3 JB4730-94Ⅲ级 罐 壁 4 板厚小于16mm的壁板的合格JB4730-94Ⅱ级 级别为JB4730-94Ⅲ级 JB4730-94Ⅱ级 5 浮顶 1 2 负压值≥53KPa 7.0 安全管理及注意事项：

项目部为保证工程施工安全，建立了以项目经理为核心的安全保障体系，详细体系如下：

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安全保障体系

有关要求。

7.2 焊机接地应良好，严防发生触电事故。 7.3 焊机房内应有足够的消防器材。 7.4 在高空作业施焊，应注意以下事项：

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项目经理：唐明智 公司安全处 安全副经理：施华彪 安全监督站站长：蒋学宏 HSE工程师：廖志勇 罐区项目负责人：张三才 质检站；王学峰 技术部：杨秋龙 工程部：鞠金林 物资部：王敬悦 专职安全员：陆文海 施工员：于海生 施工班组 7.1 严格遵守执行中石化总公司SH3505—99《石油化工施工安全规程》的

7.4.1 电焊靶线应用绳子拉上去，不得绕在身上或背在肩带上去。 7.4.2 应将电焊靶线牢固地绑在焊接地点的支架上。

7.4.3 应系好安全带，焊条 钢丝刷 刨锤等应放在工具袋内。 7.4.4 检查焊接地点的脚手架是否牢固。 7.4.5 清除焊接地点下面的易燃物。 8.0 焊接施工采用主要机具：

焊接施工用主要机具一览表：

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 直流电焊机 烘烤箱 恒温箱 电动磨光机 风动磨光机 碳弧气刨枪 X射线探机 超声波探伤仪 磁粉探伤仪 焊道检验尺 φ150 φ150 φ150 规格和型号 数 量 40 1 2 10 20 20 10 1 1 1 1 嘴子100个 备 注 9.0 现场文明施工管理及标识管理 9.1 现场文明施工管理

9.1.1严格按经业主批准的施工总平面布置施工，暂设 机具 材料不得随意摆放或无计划搭设及场地占用。

9.1.2施工现场设置施工标牌和各类防护标志，标牌上要有施工平面布置和该项目经理及技术负责人 安全负责人姓名。

9.1.3施工讲求科学，遵守工艺纪律，杜绝野蛮施工，球罐的焊接必须严格执行施工程序与规范，不能图省事，不顾质量要求和安全规定凑合施工。 9.1.4项目部管理人员挂牌上岗，着装符合安全规定。

9.1.5施工现场管理高标准 严要求，现场每周至少大清扫一次，设备 材料的运输吊装不能拖泥带水。设备 配件或材料上保持无泥土 污物，无不文明的漫画和文字。

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9.1.6施工所用的各种机具 设备应遵守有关管理制度，确保完好。发生故障应及时报告。 大型机具及车辆行走的施工道路及场地事先要规划处理，避免雨季施工泥浆四溅，车陷路堵。大型吊车进出厂区时，要提前报告业主。

9.1.7及时回收余料 废料，严禁乱堆乱放，施工材料做到工完料尽场地清。保证场地清洁和道路畅通。

9.1.8设置专人负责水电管理，杜绝常明灯，常流水，合理计量。现场的水线、电缆、导线、电焊把线、二次线要统一规划，合理布置，不准乱拉乱扯。氧气带 电焊把线每日收工后要盘好。

9.1.9施工中开挖沟 槽要及时回填土，余土要及时清出厂区，不得将土盖在设备或材料上。

9.1.10加强现场安全保卫工作，以防器材失窃。 9.2 标识管理办法

9.2.1对已经检查合格的罐体材料，要有标识牌，注明名称、材质、规格、厚度、制造厂，并有已检合格的字样；

9.2.2未检的原材料，应挂牌，牌上要有“待检，禁止使用”的字样； 9.2.3已检但检验结果尚未出来的材料，应挂牌，牌上要有“已检待检验结果，禁止使用”的字样；

9.2.4焊材入库应严格验收，并作好标识，由焊材二级库统一管理；

(1)施工过程中油罐焊缝处应有焊工代号 焊工焊接区间标识 焊缝编号标识 检验位置标识 返修位置标识，有关信息应及时对应移植到排版图上；

(2)参加施焊的焊工，必须统一佩戴扬子工程公司质安处核发的专用焊工上岗证；

(3)施工机具上应有标识，表明“已校验合格，可以使用”的字样 (4)对有故障的机具，应有“有故障，不许使用”的标识，并应尽早退场处理

(5)油罐竣工时应在进出油管的上面设立铭牌。

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