大型不锈钢设备制作工艺.docx
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大型不锈钢设备制作工艺
0.工程概述1
1.制作工艺及质量控制2
1.1制作准备2
1.2材料3
1.3下料5
1.4卷筒6
1.5组对6
1.6焊接7
1.7检测8
1.8试压验收9
1.9酸洗钝化9
2.施工机具11
3.质量保证措施13
4.安全保证措施15
0工程概述
****化工有限公司2.5万吨/年双氧水工程，总投资约1.4亿，非标设备总吨位1392，其中不锈钢设备570t。
由于双氧水（过氧化氢）遇杂质、飞溅物、毛刺等有尖角处极易分解，且双氧水渗透性极强，故对设备及管道的制造和安装质量有其特殊要求，内壁焊缝表面要求光滑，焊缝致密性要求高，对设备及管道内部清洁度要求极为严格。
为保证工程质量，根据有关国家标准、规范要求和公司质量体系文件，结合施工现场的实际情况，特制订本施工工艺措施。
1.制作工艺及质量控制
制作工序如下:
材料验收、领用→号料、放线→下料、机加工→封头测量→筒体下料、压头→卷板→纵缝焊接→校圆→组对→环缝焊接→外观检查→接管制作、组装焊接→检测→试压→酸洗钝化→终检
生产过程中按GB150-1998《钢制压力容器》、JB4737-1999《钢制常压容器》国家现行标准、规范，以及图纸技术要求等技术文件进行。
严格进行每道工序的过程检验。
1.1制作准备
1.1.1施工场地：
不锈钢材料堆放、下料、余料堆放、零部件放置、组对等区域均需铺设木板。
1.1.2设备：
刨边机、卷板机、滚轮架等设备与材料的接触面，均采用不锈钢或白帆布隔离。
1.1.3工机具：
施工用吊具、钢丝绳、撬棍、锤子、錾子、压头用胎板等，采用不锈钢制作或用不锈钢及非金属软材料包裹。
1.1.4人员：
所有焊工均必须经培训考试，取得锅炉压力容器焊工合格证，才能施焊相应焊接方法、材料、位置的焊缝。
平面布置图
注：
1.材料堆场、划线区、余料堆场等堆放区铺设木板；2.下料区在钢平台上铺设不锈钢薄板;3.组对平台采用不锈钢板铺设；
1.2材料
本条对设备使用的钢板、钢管、配件、焊接材料、外协件、外购件及其它受压元件，从申请开始到发放生产，对全部程序、控制要求做出了规定，确保设备用料准确无误，且可识别追踪，材料的保管和发放的程序和要求有章可循，并受材料人员监督控制。
1.2.1板材的控制
1.2.1.1材料到货
材料到货后，填写“领料单”，并通知保管员按材料名称、规格、数量和包装情况点收后，保留一联作为材料领用的依据，保管员应对存放材料负责。
1.2.1.2材料保管
材料存放场地铺设木板，并与存放其它材料的场地隔离。
材料必须按品种、规格和材料编号分类整齐堆放，并标识。
1.2.1.3材料的领用
材料领用的依据是材料计划。
工人必须在指定的位置进行划线下料，并作好标记移植。
余料部份认为有利用价值的，需在下料前进行标记移值，反之放入废料堆内。
1.2.2焊接材料的控制
1.2.2.1焊材的计划、订货采购及到货按材料计划订货采购，采购中必须做到：
材料质量证明书内容与订货技术要求相符。
材料上标记或标签清晰，并与质量证明书相符。
提货时应按质量证明书核对实物。
1.2.2.2焊材的验收
⑴保管员接到通知后，对焊材清点，检查焊材名称、规格、件数和包装是否完好，焊条是否受潮、焊丝是否锈蚀，在通知上签字，作为临时存放的依据。
保管员应对焊材保管负责。
⑵进行外观检查（外观尺寸、直径长度、质量、药皮强度、偏心度、耐潮性）。
⑶检查质量证明书项目是否齐全（型号、牌号、规格、生产厂、供货单位、批号、制造期以及熔敷金属的化学成份和机械性能等）。
⑷入库后由保管员填写卡片、标签包括供货单位、型号、规格、每批数量、进厂日期、编号等），标签经焊检员签字认可后将其栓到包装上，正式入库完毕。
1.2.2.3焊材的保管。
⑴焊材必须按不同类别、型号或牌号、规格、炉批次、入库时间分别存放，每垛应有明确标注，严防混淆，做到先入库先领用。
⑵焊材存放处应保持干燥清洁，通风良好，不允许放置有害气体和腐蚀介质，相对湿度不大于60%。
⑶焊条存放在距地面300mm、距墙300mm以上的存放架上，严防焊条受潮。
1.2.2.4焊材的烘烤
使用前焊条、焊剂必须按说明书进行烘烤。
常用几种焊条、焊剂烘干要求如下：
名称
温度（°C）
小时（h）
结422
150~200
1~2
结507、427
350~400°C
1~2
HJ260
250°C
1~2
不锈钢焊条
250°C
1~2
⑴不同烘烤温度的焊条不能在同一炉烘烤，也不能突然放入或拿出，以防止焊条因聚冷（聚热）而产生药皮开裂脱皮现象。
⑵低氢型焊条出保温箱后，超过4小时以上，要重新烘干，焊条烘干次数不宜超过2次。
⑶焊条烘干时应作好记录，记录上应有牌号、批号、温度、时间等项内容。
⑷烘干焊条时应铺成层状，且每层不能太厚（一般2~3层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
⑸烘干期间应有专门人员负责对操作过程进行检查和校对，对每批焊条不得少于一次。
1.2.2.5焊条的领用
⑴焊工领用焊材必须按图纸及工艺要求，经保管员核对符合规定。
⑵焊材保管员应将焊工所用焊材牌号、批次、所焊产品位号等作详细记载，并填写好“焊材领用登记表”。
⑶焊工每次领用焊条不宜过多，焊完再领。
使用未完的焊条退库。
⑷允许使用回收焊剂，但必须符合下列要求：
a、回收焊剂要筛选、粒度必须符合要求。
b、焊剂必须清洁，不得渗有氧化物等杂质。
c、回用焊剂必须重新烘干。
⑸焊检员要经常深入现场，检查监督焊材使用情况，并作好记录。
1.3下料
1.3.1技术人员根据图纸和材料尺寸绘制排版图。
1.3.2生产工人按照排版图的布置和图纸要求的材质采用无氯无硫的油性笔进行放样、划线。
1.3.3划线时必须同时划出尺寸检查线。
1.3.4下料尺寸经检验人员检查合格（划线尺寸允许误差见下表），方可采用等离子切割机按线外进行切割，需要拼接的钢板进行拼焊。
表划线尺寸允许误差
长度
宽度
对角线
允许误差mm
±1
±1
±2
1.3.5将钢板运至刨边机进行坡口的加工。
1.3.6同一台设备所有钢板的划线及检验用量具采用同一钢卷尺。
1.3.7对余料用油漆做好标记移植。
1.4卷筒
1.4.1按图纸要求的直径做好弧形样板，并检查合格，样板长度不小于1/6Di，或1000mm。
1.4.2将下好料的钢板吊至卷板机压头，所有板材压头完毕后，进行圆筒的卷制、组对。
1.4.3压头和卷圆过程采用弧形样板随时检查。
表圆筒尺寸允许偏差
棱角
错边
椭圆度
允许偏差mm
0.1δn+2
且<4
1/4δn
且<2
5‰
且<20
1.4.4将卷好的筒节置于平焊位置，装上引弧板进行纵缝的焊接。
1.4.5焊接完纵缝后检查圆筒尺寸，并对不合格的进行校圆。
1.4.6大直径筒节卷制时，采用行车配合，随着卷板过程的进行行车位置及起升高度逐渐变化，直至卷筒完毕。
图行车配合卷板过程示意
1.5组对
1.5.1在平台上进行圆筒的组对，组对前先测量两筒节的周长，当周长相差超过3mm时，需使错边量均匀分布。
1.5.2并利用两筒节检查线间距来控制圆筒的直线度。
表圆筒的直线度允许误差
直线度
允许误差mm
0.5‰圆筒长度
1.5.3组对时不得强行组装，不得在钢板表面随意引弧。
1.5.4对口错边量不得大于1/4板厚且不大于2mm。
1.5.5组对后将筒体运至转台上施焊环缝。
图环缝组对示意
1.6焊接
1.6.1焊接工程师根据产品图纸，按产品的焊接接点以及相应焊接工艺评定制订焊接工艺。
需要变更时，须经焊接工程师认可。
1.6.2焊前对错边量、间隙、坡口角度及除油污情况等检查合格后方可施焊。
1.6.3定位焊经检验员检查无裂纹后方准予施焊。
1.6.4焊工在施焊前在焊接接头两侧涂上石灰水，以防止飞溅粘着钢板，然后按焊接工艺进行焊接：
先采用氩弧焊焊接里面，用角向砂轮机清根后，采用手工电弧焊焊接外面，检验员核实参数和焊材并进行记录。
不锈钢焊接材料选择
材质
部位
相同材质焊接
与碳钢焊接
304
内
H0Cr21Ni10
E1-23-13-16
（A302）
外
A102
304L
内
H00Cr21Ni10
E0-23-13-16
（A302）
外
A132
316
内
H0Cr19Ni12Mo2
E0-23-13Mo2-16
A412
外
A202
316L
内
H00Cr19Ni12Mo2
E00-23-13Mo2-16
A412
外
A212
321
内
H0Cr20Ni10Ti
E1-23-13-16
（A302）
外
A132
Q235-A
E4303
1.6.5大直径圆筒采用立焊和横焊焊接（分别加外弧度板和胀圈以防止变形），只留盖面层待筒体运至转台上时，在平焊位置施焊。
图胀圈示意图
1.6.6焊工施焊完后应清理干净焊缝，并自检合格。
1.6.7检验员监督焊接工艺的实施，对施焊中的清根、清渣、打磨及焊后外观质量按有关标准的要求进行检查。
对违反焊接工艺的焊工有权批评，直至停止其工作。
1.6.8焊接环境应符合有关标准的规定：
手工焊时风速大于10米/秒；气体保护焊时风速大于2米/秒；相对湿度大于90%时，禁止施焊。
1.7检测
1.7.1填写质量控制卡。
1.7.2操作者必须严格执行工艺纪律，按工艺要求施工，在生产制造过程中做好自检、自控，并按规定在质量控制卡上签字。
1.7.3产品工序检验，检验员应按照产品设计图样规定的检验标准对产品进行验收，并真实地填写检验数据和结论。
1.7.4严格控制外购件及外协件的质量，外购、外协件进厂后必须经检验人员检验合格，方可使用。
1.7.5半成品在加工、流转、存放、组装、吊装运输中严禁破碰、与碳钢接触，对废品、次品进行分离，防止混料。
1.7.6在制造过程中出现问题时，应及时进行反馈，采取措施解决。
1.7.7在生产制造过程中要做到安全文明生产，防止人身和设备事故的发生。
1.7.8下列重点工序前必须进行见证确认。
⑴受压元件下料、加工前进行材料确认。
⑵施焊前对焊接材料进行确认。
⑶受压元件组装后焊接前进行组装质量和焊接坡口质量确认。
⑷划线后、开孔前、管口方位与开孔位置及尺寸的确认。
⑸接管与壳体组对后施焊前进行零部件规格及位置的确认。
⑹耐压试验前对生产过程中有关的见证进行确认。
1.7.9当检验项目为监督检验机构株洲劳动局锅检所驻厂监检点时，检验员应在操作开始前通知驻厂监检代表到场并提供规定的资料。
1.8试压验收
1.8.1耐压试验前检验员应汇总所有检验记录和报告，经检验技术审核，如有问题，应在试压前解决。
1.8.2耐压试验应严格按规程要求进行，检验人员和甲方代表必须到现场监督检查。
1.8.3耐压试验操作人，检验员应填写试验记录，检验人员结试验结果进行评定。
1.8.4容器内部应清理干净，不得有任何结渣，试压后应将水放完吹干。
1.9酸洗钝化
1.9.1酸洗前先清理干净设备内的杂质，并去除油污。
1.9.2采用HNO3、HCl（或HF）配制溶液，酸洗液配好20分钟后使用，将之均匀涂刷于钢板表面，5分钟后用铜丝刷刷工件表面不洁净处，同时采用NaOH溶液清洗。
酸洗液采用如下配方：
名称
HNO3
HF
水
浓度%
65
40
体积比%
25
6
69
1.9.3酸洗钝化后采用蓝点法进行检查，无蓝点为合格。
1.9.4所有管口，均须用盖板封闭或用丝堵塞，对加工表面应打黄油作防锈处理，零件应齐全无误。
2.施工机具及施工用料
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
三辊卷板机
3200×30
2000×19
台
各1
2
刨边机
9m
台
1
3
龙门吊车
10ｔ
台
2
4
电力电源装置
400KVA
套
1
5
大型多功能焊接操作机
3.5×7m
台
1
6
滚轮架
10～50ｔ
台
3
7
MAG焊机
500A
台
4
8
埋弧自动焊机
MZ-1-1000
台
2
9
直流电焊机
GS-500S
台
1
10
直流电焊机
ZAJ-400
台
2
11
交流电焊机
BX3-300
台
2
12
空压机
5m3
台
1
13
半自动切割机
GCD2-100
台
2
14
等离子切割机
100A
台
2
15
40摇臂钻床
台
1
16
18车床
台
1
17
50车床
台
1
18
焊条烘干箱
台
2
19
超声波探伤机
台
1
20
Ｘ射线探伤机
XQX2505
台
1
21
试压泵
4.0MPa
台
1
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
22
碳钢板
δ14
T
2
制作胀圈、环缝组对
23
碳钢板
δ10
T
0.5
纵缝焊接用弧度板
24
碳钢板
δ12
T
2
环缝组对、制作胀圈、吊装抱箍
25
碳钢板
δ50
T
1
制作胀圈、吊具
26
不锈钢板
δ0.5
张
3
样板
27
不锈钢板
δ3
T
1
制作胀圈、及平台
28
不锈钢板
δ12
T
0.5
纵缝焊接用弧度板
29
不锈钢板
δ10
张
12
组对平台
30
不锈圆钢
δ35
米
2
吊装用夹具
31
槽钢
［10
米
90
制作弧板托架
32
圆钢
φ50
米
36
制作胀圈正反丝扣
33
圆钢
φ30
米
3
制作胀圈插销
34
钢管
φ159×6
米
12
筒节吊装用吊具
35
钢管
φ89×6
米
12
制作胀圈丝扣套筒
36
钢管
φ57×4
米
60
环缝组对
37
不锈钢管
φ76×4
米
8
钢板吊装用吊具
38
不锈钢管
φ45×3.5
米
36
刨边用架
39
橡胶板
δ5
米2
10
吊装用垫
40
螺栓、螺母
M12×80
套
48
胀圈连接
41
木方
80×802米
根
20
塞圆筒（防止滚动）
42
白帆布
米
30
包裹卷板机及转台
43
消防水带（旧）
米
60
钢丝绳防护
3.质量保证措施
3.1材料、设备质量保证措施
a.所有材料、零配件成品进场时由材料管理员、专业技术人员及现场质安员共同检查验收，检查内容包括材料与零配件的型号、规格是否正确，有无材质证明书或产品合格证以及检查质量不合格的材料、零配件坚决退货，不准入库。
b.所有材料及零部件均应具有出厂合格证产品质量合格证明书，若对质量有怀疑时应进行抽样检查。
c.所有材料、零配件、成品在入库、出库时，材料管理人员必须认真核对型号、规格是否正确。
对因材料管理员发错料而造成的返工，将对材料管理员给予严厉处罚。
d.所有施工机具和检测工具在施工前均须进行检查、检验，所使用的测量器具和仪器须持有校验合格证且在有效期之内。
e.对于施工环境必须建立严格的管理制度,对材料、设备及零部件应采取保护措施，对于已经检验的、未经检验的不合格的材料必须有明显的标识并分类堆放整齐.
3.2施工技术质量保证措施
a.严格执行设计图纸、设计文件和施工技术规范和国家标准。
b.每一施工项目、部位施工前必须认真进行技术交底，并做好施工记录。
c.施工过程中如需要更改设计图纸、材料代用，应先办理技术核定手续，经设计院或建设单位签章同意后，方可修改。
d.作好施工准备阶段的各项工作，包括施工技术准备和资源准备等工作。
e.开工前须组织焊工进行上岗前培训，并考核合格后持证上岗。
f.加强施工过程中的交接检验，严格履行签字确认手续。
g.施工班组坚持“三检制”，做好记录。
搞好计量工作，对工程所使用的量具、测量仪必须定期校验，并由专人保管。
h.履行质量与奖金挂钩的有关规定。
i.做好质量验评工作，工程随完随验，与工程进度同步。
j.随着施工的进行，施工技术人员必须及时收集和整理施工技术资料，工程竣工后及时形成竣工技术档案，移交存档。
k.确实做好“过程控制”的各项工作。
特别是对“不合格品”的控制，应及时提交报告，制订纠正措施，并检查其措施的实施过程和结果。
l.对于关键工序，必须编制专项技术措施，并严格按其措施执行。
4.安全保证措施
4.1安全防护
4.1.1坚持安全生产制度，落实安全生产措施，每星期开一次安全会，班组每天召开班前安全生产技术交底会。
对违章作业者，除批评教育外，按章给予处罚。
4.1.2坚持安全生产上岗制度，做好上岗记录，交生产任务的同时必须交代安全生产的注意事项，技术交底的同时必须交安全措施，并检查落实情况。
4.1.3坚持班前安全会，对各岗位操作人员应交安全注意事项。
4.1.4机械设备防护装置一定要齐全有效，并有专人管理。
4.1.5起重设备、机具必须有出项目部合格证。
钢丝绳和滑轮等只准以大代小，不许以小代大，不符合要求不许使用。
4.1.6在吊装运输时，要找准重心位置，绑扎牢固可靠，避免倾覆，杜绝人员伤亡和设备事故发生。
4.1.7特种作业人员，须持证上岗，无照不能特种作业。
4.1.8架设临时输电线路必须符合安全规程要求，电气设备非带电金属部分必须接零或接地。
4.1.9现场施工机具的摆放，临时用电线路和电焊机把线的布设，在施工前应统一规划布置，防止施工现场出现零乱，做到有条有理。
4.1.10进入施工现场须戴好安全帽；作业场所严禁赤脚、穿高跟鞋、拖鞋、硬底塑胶鞋。
严禁洒后上岗作业。
4.1.11夜晚施工必须有良好的照明，施工场地洞、沟、陡坎等危险地区，夜晚必须设置红灯示警并挂好警戒牌。
4.1.12仓库及现场应配备防火设施，易燃易爆物品要分类堆放，严禁烟火，并挂上警告牌。
4.1.13现场施工用的氧气瓶、乙炔瓶，摆放位置必须符合安全距离，两瓶间距5米以上，同时设警告牌。
4.1.14加班加点，须经领导审批，认可后方可进行加班加点。
4.1.15施工现场如果发生了工程建设重大事故，依照《工程建筑重大事故报告和调查程序规定》执行。
4.2环保措施
4.2.1遵守国家有关环境保护的法律规定，采取措施控制施工现场的粉尘、废水、固体废弃物以及噪声、振动对环境的污染和危害。
4.2.2操作地点周围要做到整洁、干净、工完料尽场地清。
4.2.3射线探伤现场应与其它施工现场离开一定的距离并不得靠近人们生活区及工作场所。
4.2.4试压用水应尽量做到循环利用。
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