设备焊接和热处理方案.docx

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设备焊接和热处理方案

目    录

一、概述

二、编制依据

三、施工程序

四、施工方法、技术措施、

4.1.施工准备

4.2.分段设备组对检验

4.3.焊接坡口制备

4.4设备组对要求

4.5.设备组对焊接

4.6.焊接检验

4.7.焊缝热处理加固

4.8.焊缝热处理

五、工程质量目标及质保措施、质量控制点

六、劳动力需用计划及技术能要求

七、主要机具、计量工具一览表

八、雨季、暑季施工技术措施

九、职业安全卫生与环境管理

十、文明施工措施

设备组对焊接与热处理方案

一、概述

1.1中国石化股份公司安庆分公司化肥原料结构调整及炼油化工资源优化工程，

按照大件设备吊装组对方案分段数据统计如下表所示：

设备位号

设备名称

公称直径（mm）

壁厚（mm）

长度（mm）

材质

控制重量（Kg）

C2201

H2S吸收塔

第一段

φ3400

δ=48

15400

09MnNiDR

90000

第二段

φ3400

δ=48

15400

09MnNiDR

90000

第三段

φ3400

δ=48

16700

09MnNiDR

90000

C2202

CO2吸收塔

第一段

φ4000

δ=55

25781

09MnNiDR

165000

第二段

φ4000

δ=55

18831

09MnNiDR

150000

第三段

φ4000

δ=55

21628

09MnNiDR

155000

C2204

再吸收塔

第一段

φ3900

δ=24/20

25010

09MnNiDR

90000

第二段

φ3900

δ=20/16

20513

09MnNiDR

70000

第三段

φ3900/φ2600

δ=16/12

29658

09MnNiDR

65000

C2205

热再吸收塔

第一段

φ3700

δ=16

18550

20R

65000

第二段

φ3700

δ=16

17000

20R

55000

第三段

φ3700

δ=16/22

18860

20R

65000

1.2.根据设计图纸要求现场组对焊缝焊后需进行消除应力热处理。

二、编制依据

2.1《石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准》SH3524-1999

2.2《钢制压力容器》GB150-1998

2.3《钢制塔式容器》JB4710-92

2.4《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000

2.5《钢制压力容器焊接工艺规程》JB/T4709-2000

2.6《压力容器安全技术监察规程》

2.7《压力容器无损检测》JB4730-94

2.8设计提供的设备图纸及技术资料 

三、施工程序

制作安装临时平台→按照大件设备吊装方案将分段设备在空中就位→组对卡具制作安装→对口方位调整→用经纬仪（或细钢丝）检查铅直度并调整→用组对卡具调整对口间隙及错边→组对固定后检查→点焊→正式焊接→焊缝外观检查→无损检验→750T吊车稳固热处理焊缝上段→稳固检查→焊缝热处理→焊缝硬度检测

四、施工方法、技术措施、

4.1.施工准备

4.1.1焊接工艺评定

焊接工艺评定试验在于测定焊件具有要求的使用性能。

本工程中设备材质：

20R、09MnNiDR按《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000进行评定。

4.1.2.焊工技能评定

焊工技能评定在于测定焊工具有熔敷优质焊缝金属的能力。

施工单位选派具有相应合格项目的焊工，这些焊工均获得国家质量技术监督局颁发的锅炉压力容器压力管道特种设备焊工操作资格证。

4.1.3焊材的验收、保管、烘烤、发放管理

4.1.4严格按照公司有关焊接材料管理的专项规定进行焊材管理。

4.1.5焊材应符合相应标准要求，焊材质量证明书中应包括以下内容：

焊材型号、牌号、规格；

（1）批号、数量及生产日期；

（2）熔敷金属化学成份检验结果；

（3）熔敷金属对接接头各项性能检验结果；

（4）制造厂名、地址；

（5）制造厂技术检验部门与检验人员签章。

4.1.6分别设置焊材一、二级库，并配置专职保管员，保管员在进入现场前必需接受材料责任师、焊接责任师的培训考核，应熟知焊接材料入库、保管、发放、回收等一系列管理程序，并熟知本工程中使用的焊接材料的一般性能和要求。

4.1.7焊接设备

设备责任师应组织相关人员对进入施工现场的焊接设备进行全面检查，所有进入现场的焊接设备均应保持完好。

并严格执行定人、定机、定岗的“三定”使用责任制和操作证制。

对用于低温钢、不锈钢或业主有特殊要求的较重要部位焊接的焊机应根据焊接工艺的要求，选用性能满足要求的机况良好的焊接设备。

4.2.分段设备组对检验

分段设备组对前应对其结构尺寸进行检查，对检查不合格者，应提交建设单位作出处理意见，

分段设备组对的各项允许偏差值见下表：

 （单位：

mm）

设备位号

筒体同一断面处的不圆度

外圆周长

筒体高度

任意3m长筒体直线度mm/总直线度mm

塔体垂直度

2201

≤25

≤±15

±40

≤3/29.8

≤30

2202

≤25

≤±18

±60

≤3/36.8

≤30

2204

≤25

≤±15

±60

≤3/40

≤30

2205

≤25

≤±15

±40

≤3/31

≤30

4.3.焊接坡口制备

3.3坡口宜采用机械方法加工；当采用火焰切割时，应采用机械方法清除热影响区和谵硬层，并将表面打磨光滑，火焰切割时的环境温度不得低于0℃。

3.4 坡口表面应按JB4730-1994《压力容器无损检测》进行100%磁粉检测，Ι级合格。

3.5容器施焊前应按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行焊接工艺评定试验。

焊接工艺评定包括焊缝和热影响区的低温夏比（V型缺口）冲击试验，试验温度为-70℃；当板厚≤40mm时，焊缝和热影响区各一组，每组三个冲击试样；当板厚＞40mm时，冲击试样的数量和位置按JB4744-2000《钢制压力容量产品焊接试板的力学性能检验》中表1及图8和图9的规定，即焊缝两组，热影响区一组，每组三个试样；冲击试验时，每组三个试样（试样尺寸为10*10*55）的冲击功平均值必须≥24J,其中只允许有一个试样的冲击功低于规定值，但不得低于规定值的70%。

3.9引弧须采用引弧板或在坡口内引弧，不得在非焊接部位引弧。

因引弧或电弧擦伤所产生的弧坑和疤痕要打磨平滑，并用磁粉检测。

3.13焊接接头厚度大于16mm的容器或部件，应进行焊后消除应力热处理，所有预焊件均应在热处理前焊于容器上，热处理后不得再进行施焊。

3.14每台低温容器都应制备产品焊接试板，试板的尺寸、试样截取、检验项目、试验方法以及合格指标等，均按JB4744-2000《钢制压力容量产品焊接试板的力学性能检验》的规定。

试板必须做焊缝金属及热影响区的低温夏比（V型缺口）冲击试验，试验温度为-70℃，每组三个冲击试样（试样尺寸为10*10*55）的冲击功平均值必须≥24J,其中只允许有一个试样的冲击功低于规定值，但不得低于规定值的70%。

当材料因受截面尺寸限制，无法截取标准试样时，允许取小试样（7.5*10*55、5*10*55），其冲击功指标根据试样宽度按比例缩减。

有焊后热处理要求的容器，其产品焊接试板应随炉进行焊后消除应力热处理。

3.15容器A、B类焊接接头应按JB4730-1994《压力容器无损检测》进行100%射线检测，其透照质量不低于AB级，合格级别为Π级，对于容器厚度大于38mm的A、B类焊接接头，除进行100%射线检测外，每条焊缝还应按JB4730-1994《压力容器无损检测》附加20%超声检测合格级别为Ι级。

坡口尺寸符合图样要求,坡口面上不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷．

对于坡口形式，若设计文件有规定时，可按设计文件执行，若设计文件无规定时如下图所示：

Δ=16   对接坡口型式为V型单面坡口，坡口各部分尺寸

Δ=38、50  对接坡口型式为U型单面坡口，坡口各部分尺寸如下图所示：

R=6mm

α

R

设备壁厚

坡口尺寸

T

间隙C（mm）

钝边P（mm）

坡口角度α（°）

9～26

0～3

0～3

55～65

38～50

2～3

1.5～2

10～15

4.4设备组对要求

4.4.1设备组对时，其环焊缝的对口错边量应≤1/8δ。

4.4.2.圆筒对接环向焊缝接头形成的棱角E，用长度不小于300mm钢直尺检查，其E值不得大于5mm。

4.4.3.组对后的检查

设备组对完毕后，应进行筒体不直度、不圆度检查：

a、筒体不直度检查，通过中心线的铅直度即沿周围00 90018002700四个部位拉φ0.5mm细钢丝进行测量，测量的位置离纵缝的距离不小于100mm；当筒体厚度不同时，计算不直度应减去厚度差。

允许偏差见上表

b、筒体不圆度允许偏差见上表。

4.5.设备组对焊接

4.5.1焊接采用氩电联焊。

4.5.2焊条选用见附表。

设备位号

设备材质

选用焊材

备注

焊丝

焊条

2201/2/3

09MnNiDR

W807Ni

2204

20R

J427

4.5.3.焊接时应按焊接工艺规程（WPS）规定的焊接参数焊接。

焊接工艺规程依据相应的焊接工艺评定报告（PQR）进行的焊接工艺试验。

4.5.4焊接基本要求：

a.所有焊工必须持证作业，合格证项目能满足于本工程使用且在有效期之内。

b.坡口及其内外侧表面不小于100mm范围内的氧化铁、水、锈、油等杂质清理干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷，且将影响焊接质量的凹凸不平处打磨平整。

c.焊条、焊丝包装完好，产品说明书、合格证明书和质量保证书齐全。

d、焊工领用焊条要使用焊条保温筒。

e、筒体对接焊缝的焊接方法采用手工电弧焊，焊接过程中应保证起弧和收弧

的质量，收弧是应将弧坑填满。

多层焊的层间接头应错开。

在保证焊透和熔合的良好条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺。

手工电孤焊时注意层间清渣，以防止产生气孔、夹渣等缺陷，如有缺陷应立即铲除重焊。

f、焊接环境出现下列任一情况，需要采取措施，否则停止焊接工作。

手工焊时风速大于10m/s；相对湿度大于90%；雨、雪环境。

g、塔组装时的点固焊，应符合下列规定：

点固焊应在基层坡口内进行；

点固焊的焊接工艺应与正式焊接的要求相同；

点固焊的焊道长度应为30-50mm，焊道应有足够的强度，点固焊焊接宜采用回焊法，使引弧和熄弧点均在焊道内

组对卡具及吊耳的焊接工艺应与正式焊接要求相同，卡具及吊耳拆除后，应对其焊缝的残留痕迹进行打磨修整。

4.5.5焊接顺序

焊工A从1#向4#施焊；焊工B从下1#向2#方向施焊；

焊工C从4#向3#施焊。

焊工D从2#向3#施焊。

4.5.6.低温钢的焊接要点

?

焊条使用前于350～400℃保温2h烘干，焊丝去除油污。

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制造过程中，还应从其他各方面尽量防止接头中的过热组织和工件上的应力集中。

?

返修工艺的制定及实施应特别严格；不得在非焊接部位任意打弧；可在焊缝或坡口内引弧，但引弧处应受到重熔，弧坑应填满；焊缝应成形良好，避免咬边；

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应注意避免焊接缺陷（如弧坑、未焊透、咬边和焊缝成形不良等）产生应力集中源，并应及时修补缺陷，以防止在长期低温操作条件下产生裂纹倾向。

焊缝表面应打磨圆滑过渡，不能留有尖角。

4.5.7.焊接返修

1缺陷返修前应采用无损检测方法进行缺陷准确定位。

缺陷消除采用砂轮打磨方法，磨槽需修整成适合补焊的形状，并经检查或无损检测确认缺陷已被清除后方可补焊。