球罐焊接方案.doc

球罐焊接方案概述本方案是为新疆库车塔河稠油技改工程石油液化气罐区三台1000m3液化石油气罐编制的。该球罐容积为1000m3，公称直径为12300mm，板材为20R，壁厚为48mm，结构型式为混合三带式。1.1：工程地点：新疆库车1.2球罐结构型式及参数：结构型式见图1：设计技术参数见表1：球罐设计技术参数：表1位号数量(台)内径（mm）壁厚(mm）材质介质设计压力MPa设计温度℃水压实验压力MPa气密实验压力MPa类别T-23063123004820R液化石油气1.77-19~50℃2.261.77Ⅲ1.3球罐重要构成及焊接工作量（见表2、表3）球罐重要实物构成（单台）表2部位球壳板数量厚度（mm）重量赤道带1648100176Kg上/下极边板84842384Kg上/下极侧板44825432Kg上/下极中板24812318Kg支柱89952Kg拉柱164774Kg人孔21892Kg接管球壳总重197330Kg球罐本体焊缝分布及焊接工作量：表3焊接部位单位工程量备注赤道带纵缝米116上下极带边板纵缝米11上下极带中板纵缝米28.5上下极带大环缝米64.2上下极带大环缝米49.9上下人孔米6.9合计米276.5编制依据2.1技术文献；2.2球罐建筑施工协议；2.3行业有关标准规范：GB12337-98《钢制球形储罐》GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》GB150-98《钢制压力容器》1999年版《压力容器安全技术监察规程》材质分析3.1母材：该三台球罐壳体材料为国产优质低碳钢20R。该材料综合机械性能良好，含碳量与碳当量低，具有良好的加工性能和焊接性能。球壳用20R钢板化学成分及机械性能：表4化学成分（%）机械性能CMnSiSPσsσbδ%αk(20℃)≤0.20.40~0.900.15~0.30≤0.03≤0.035225400~50025313.2焊材：3.2.1球罐本体平、立、横焊缝使用台湾广泰生产的KFX-712C，仰脸焊缝采用手工电弧焊，焊材采用四川自贡产的大西洋J427焊条。KFX-712C是以纯CO2作为保护气体的钛型微合金的全位置药芯焊丝，该焊丝用于低碳钢及低合金的焊接，重要应用于造船、桥梁、建筑、机械、车辆、石油化工、压力容器等金属结构的焊接。焊接时焊丝成型美观，电弧柔和稳定，飞溅少，脱渣性好，焊接熔敷率高，烟雾少。具有杰出的冲击韧性和优良的综合性能（见表5）：KFX-712C熔敷金属化学成分及机械性能：表5型号熔敷金属化学成分（%）机械性能KFX-712CCMnSiSPσsMPaσbMPaδ%αk-20℃J0.051.520.480.0160.013525597281063.2.2球罐仰脸焊缝附件、垫板等焊接用焊材为：四川自贡产的大西洋J427焊条。该焊条为低氢钠型药皮焊条，具有良好的塑性、冲击韧性和抗裂性能，并具有良好的工艺性能，但药皮易吸水，对工种规定严，焊接前必须清洁焊件焊接区并将焊条按规定烘焙干燥。J427焊条熔敷金属化学成分及机械性能：表6型号熔敷金属化学成分（%）机械性能J427CMnSiSPσsN/mm2σbN/mm2δ5%AKV(J)-30℃≤1.25≤0.90≤0.035≤0.4≥330≥420≥22≥27焊接工艺评估4.1球罐焊接前应按国家现行标准《钢制压力容器焊接工艺评估》JB4708-2023和设计图纸的规定进行焊接工艺评估，并做-19℃低温冲击实验，以拟定合适的球罐焊接工艺规程；4.2由于球罐采用材料为20R，属于JB4708-2023标准规定之类别为I类的材料，根据JB4708、GB12337、GB50094的有关规定，角焊缝的焊接工艺评估可用对接焊缝代替。此时实际角焊缝的焊接工艺应与球壳板对接焊缝工艺相同。4.3人孔的锻制凸缘材质为20R，与球壳板钢材同属于JB4708类别为I的材料。依据JB4708、GB50094的相关规定，可用球壳板的焊接工艺评估而不必重新评估。焊工的培训与考试从事球罐焊接的焊工，应经相应位置及材料的操作技能的培训，《按锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格，并取得质量监督部门颁发的有效的合格证书方可上岗施焊。焊工施焊钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与本人考试合格的项目相符。焊材的使用与管理6.1用与球罐焊接的焊材应符合国家现行现行标准GB/T-5117、GB/T-5118、GB10045的规定，并具有合格的质量证名书，质量证明书应涉及熔敷金属的化学成分、力学性能等。6.2用于球罐的焊接材料应是低氢型焊材，并按批号进行扩散氢含量的复验。扩散氢实验方法按国家现行标准GB/T3965《电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法》的规定进行。烘干后的实际扩散氢含量为药芯焊丝≤6ml/mg；低氢药皮焊条J427≤8ml/mg。6.3保护用二氧化碳气体应符合现行国家标准《