内罐 外罐 承压圈 t42(A516Gr.60) 顶人孔 吊顶人孔 顶板 t7.4(A573Gr.70) 吊顶板 t4.8(A516Gr.60) 96~顶结构 底板 t6.4(A516Gr.60) 底板 t6.4(A283Gr.C) 边缘板 边缘板 t8.0(A537Cl.2) t6.4(a283Gr.C) 图1储罐结构
外壁板之间及吊顶板上的保冷,最后充氮、表面油漆。LPG储罐安装工艺流程图见图2。
3.特点
3.1本工法采用预制厂深度预制,交叉作业施工,现场省时省工省力。 3.2本工法罐壁采用正装法,重要的壁板对接缝可以使用自动焊。 3.3本工法采用气升法仅单独气升大型双罐顶。
3,4本工法能保证低温钢焊接质量,同时便于全面质量控制。 3.5本工法施工作业面大,设备、机具利用率高。
4.适用范围
本工法适用于大型焊接双壳金属储罐、大型冷藏产品低压储罐、大型立式园筒形钢制焊接油罐正装法施工。
其中气升罐顶法是大型拱顶罐安装拱顶最佳方法。
5.安装施工
5.1焊接工艺评定 根据APl620第4.6条对所焊板材的焊接工艺(WPS)进行焊接工艺评定(PQR),评定程序及标准按ASME第1X篇中规定进行。
5.1.1材料的认定
图2.双壳金属低温常压LPG储罐主要安装工艺流程图
基础尺检查
罐体安装方位的确定
管地脚栓位置检查
外罐底边缘板安装和焊接
外罐底板安装和焊接
外罐底板排水板的焊接
外罐底板检查
外罐底圈壁板的安装和焊接
外罐底圈壁板检查 地层珍珠岩混凝土圈的浇注
检 验
内罐边缘板的安装和焊接
检 验 内罐底层壁板的安装和焊接
检 验
内罐、外罐壁板的安装和焊接 (内罐至第四层,外罐至第五层 检 验
外罐顶结构及顶板组和焊接
检 验
完成内外罐其余壁余组装和焊接
检 验
内罐吊顶的铺设和焊接
检 验
内罐顶角钢、外罐承压圈的安装和焊接
检 验
用气升法将内外罐顶升到顶部并焊接
内罐底部保冷施工
检 验
内罐底板的铺设和焊接
检 验 内外罐预留通道口的封闭、焊接
检 验
罐梯子及内外附件的安装
外罐地脚螺栓的安装
内罐水压试验、基础沉降测量 检 查
外罐气压试验
检 查
罐顶阀门的调试
内外罐壁间保冷材料的填装、外罐油漆
检 查
氮气置换罐内空气
交 工
注:以上施工程序可根据实际情况作适当的变更
根据罐体使用参数,内罐壁板采用A537c1.2,A516Gr.60,外罐壁板采用
A283Gr.C,内罐板厚为6.4—27.6mm不等,外罐板厚为4.8—42mm不等。按ASME标准A537c1.2属P1和G3,A516Gr.60属Pl和G1,这些钢材的技术指标必须符合APl620.2和附录R中R.2的要求,按钢厂的钢材质量证明书对钢材进行验收,必要时尚应进行复验。焊接材料需符合ASME第二卷C篇中的要求。 5.1.2焊接方法及焊接材料的确定
选用焊接方法应根据罐体结构、尺寸、材质、组装方法及利于保证质量提高效益等因素确定,再根据图纸要求、主体材质和焊接方法确定焊接材料。
内罐钢材A537C1.2,A516Gr.60,属铁素体型低温钢,供货状态为调质,通过加入细化晶粒的合金元素以及采用热处理方法来提高低温韧性。焊接时,如果选用过大的焊接线能量,高温停留时间过长,冷却速度减慢,至使焊接热影响区的组织和性能发生不良影响,原有的热处理效果受到损害,过热区晶粒长大,导致低温韧性的下降。根据低温钢的特性,在选择焊接方法时除考虑经济、效率外,应考虑选择的焊接方法的线能量不能过大并能加以调节,故现场对于环缝选用埋弧自动焊(SAW),用较细焊丝、小规范、多焊道,纵缝选用手工电弧焊(SMAW)。 焊接材料的选择根据LPG储罐的工作条件,应选配相应的能满足使用要求的焊接材料,焊缝金属要满足在工作温度下,对低温韧性的基本要求,且不低于母材经焊接加工后的最低韧性水平,所选用的焊接材料见表2。 5.1.3焊接工艺评定的标准及项目 按ASME第1X篇《焊接和钎焊评定》,施焊试件,检验和测定试样性能,内容包括重要参数、附加重要参数和非重要参数。根据低温常压LPG储库的钢材、接头和坡口型式、焊接方法、焊接材料、焊接位置、焊接设备、焊接线,能量和层间温度、焊后热处理、环境条件等,由技术熟练的焊工,按预先制订的焊接工艺规程焊接试件,并按标准进行各项检测,直至评定合格,从而确定所拟定的焊接工艺能否保证焊接接头具有所要求的使用性能。焊接工艺评定项目见附表2。 5.1.4主要焊接工艺 主要焊接工艺参数见表3。
5.2焊工资格考试
按APl620要求,所有被选作手工焊的焊工和选作自动焊的焊接操作工,都要经过ASME第1X篇关于焊工评定的规定进行考试。考试试样经外观检查后,按ASME第1X篇射线检查标准探伤和评定,外观检验需符合《锅炉压力容器焊工考试规则》要求。对考试合格的焊工或焊接操作工,指定一号码、字母或符号以资识别,具体考试项目见表4。考试合格的焊工和焊接操作工,在现场焊接中所焊项目必须符合其考试合格项目。
5.3罐体的预制
为了保证安装质量,要求罐体在工厂车间预制,建立质量控制体系、编制生产工艺和检验纲要,检验合格部件才能运往现场安装。
钢板切割和焊缝开坡口,宜采用机械加工或半自动火焰切割加工,板的园弧边缘,可采用手工火焰切割加工,剪切加工只限于9mm以下厚度钢板。焊接坡口表面应平整光滑,不得有夹渣、分层、裂纹、溶渣、表面硬化等缺陷。必要时对板材的焊接坡口表面进行磁粉或着色探伤。
热煨成型的构件,不得有过烧、变质现象,其厚度减薄量不应超过lmm,具体预制加工程序见图3。
表2.焊接工艺评定(PQR)项目表 序号 材质 A537c1.2 -A537c1.2 A537c1.2 -A537c1.2 A537c1.2 -A537c1.2 A516Gr.60 -A516Gr.60 A516Gr.60 -A537c1.2 A333Gr.3 -A333Gr.3 A350LF.3 -A333Gr.3 A333Gr.3 -A333Gr.3 A333Gr.1 -A350LF.2 A516Gr.60 -A333Gr.3 A537c1.2 -A333Gr.3 A283C 板厚 (mm) 6×6 接头形式 填充金属 焊接方法 试验项目 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 拉伸 弯曲 冲击 焊接位置 1 对接 NB-1SJ US-49A MF-33H NB-1SJ A516Gr.60 -A516Gr.60 A516Gr.60 -A537c1.2 A333Gr.3 -333Gr.3 A350LF3 -A333Gr.3 A333Gr.3 -333Gr.3 A333Gr.1 -A350LF2 A516Gr.60 -A333Gr.3 A537c1.2 -A333Gr.3 A283C -A283C A131B -A131B A573Gr.70 -A573Gr.70 A285Cr.c -Sus304 A537c1.2 -A516Cr.60 SMAW 3G 2 38×38 对接 SAW 2G 3G 3G 3G 3 16×16 对接 SMAW 4 6×6 对接 SMAW 5 9×9 3.91× 3.91 5.54× 5.54 6.35× 6.35 5.5×5.5 对接 SMAW 6 对接 GTAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW GTAW SMAW 6G 7 对接 6G 8 对接 6G 9 对接 6G 10 9.0×9.0 对接 6G 11 9.0×9.0 对接 6G 12 12×12 对接 3G 13 -A283C A573Gr.70 -A573Gr.70 A285Cr.c -Sus304 A537c1.2 -A516Gr.60 17×17 对接 2G 14 15 16 21×21 8×8 8×8 对接 对接 对接 3G 1G 2G
表3.主要焊接工艺参数一览表 材料 A537c1.2 -A537c1.2 A516Gr.60 A537c1.2 -A537c1.2 焊接 电流 焊接材料 方法 特性 MF-33H/ US49A 电流 (A) 电压 焊接速度 (V) (cm/min) 备注 层件温度小于 200℃; 每层焊逢厚度 不超过12mm 同上 同上 同上 同上 SAW DC 350-480 26-28 30-55 SMAW N1SJ LB-52NS LB-47 LB-47 AC AC AC AC 90-180 100-180 100-180 100-180 21-26 21-26 21-26 21-26 4-10 4-10 4-10 4-10 A537c1.2 SMAW -A516Gr.60 A516Gr.60 SMAW -A516Gr.60 A573Gr.70 SMAW -A573Gr.70 A131Gr.B -A131Gr.B A283Gr.C -A283Gr.C A283Gr.C -A283Gr.C A131Gr.B -A131Gr.B SAW MF-33H US-36 DC 360-480 26-28 30-55 同上 SMAW B-14 AC 100-190 21-26 4-10 同上
表4. 焊工考试项目 焊接方法 SMAW SAW SMAW SMAW GTAW +SMAW GTAW +SMAW
焊接位置 2G 2G 3G 4G 6G 6G 材质 A283Cr.c -A283Cr.C A283Cr.c -A283Cr.C A283Cr.c -A283Cr.C A283Cr.c -A283Cr.C A333Gr.3 -A333Gr.3 A333Gr.3 -A333Gr.3 板厚 14×14 14×14 14×14 14×14 2″管 5.5×5.5 4″管 8.6×8.6 填充金属 NB-1SJ MF-33H/ US-49A NB-1SJ NB-1SJ TGS-3N +NB-1SJ TGS-3N +NB-1SJ