4 预制

4.1 一般规定

4.1.1 储罐预制和安装检验用样板,应符合下列规定:

1 当曲率半径小于或等于12.5m时,弧形样板的弦长不应小于1.5m;曲率半径大于12.5m时,弧形样板的弦长不应小于2m。

2 直线样板的长度不应小于1m。

3 测量焊缝棱角度的弧形样板,其弦长不应小于1m。

4.1.2 储罐的预制方法不应损伤母材和降低母材性能。

4.1.3 储罐构件的切割及焊缝坡口加工,应符合下列规定:

1 碳素钢及低合金钢宜采用机械加工或自动、半自动火焰切割加工,不锈钢应采用机械或等离子切割加工;

2 当工作环境温度低于下列温度时,钢材不得采用剪切加工:

1)普通碳素钢:-16℃;

2)低合金钢:-12℃。

储罐施工一般采用现场预制,工作条件差,气温对钢材剪切、冷矫正和冷弯曲的影响较大。考虑到钢材在较低温度下进行冷加工容易出现裂纹,本规范参照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205,对预制工作环境最低温度提出了要求。

4.1.4 焊缝坡口的加工应平整,不得有夹渣、分层、裂纹等缺陷;应去除火焰及等离子切割坡口产生的表面硬化层。

坡口表面的加工平整度、硬化层及夹渣、分层、裂纹等缺陷将直接影响到焊接接头的质量和性能,本条对坡口表面的质量要求作出了相应的规定。

4.1.5 标准规定的最低屈服强度大于390MPa的罐壁板采用火焰切割坡口时,去除硬化层后应对坡口表面进行磁粉或渗透检测,检测方法和合格标准应符合本规范第7.2.9条的规定。

高强钢经过热加工的坡口表面易产生裂纹,本规范参照现行国家标准《压力容器》GB 150的相关规定,明确了高强钢采用火焰切割时进行坡口表面检测的要求。

4.1.6 焊接接头的坡口型式和尺寸,设计文件无要求时,应按现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1及《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2的规定选用;罐壁纵缝气电立焊及环缝埋弧焊的对接接头型式,还应符合下列规定:

1 纵缝气电立焊的对接接头,罐壁厚度小于或等于24mm时宜采用单面坡口,罐壁厚度大于24mm时宜采用双面坡口,接头间隙b宜为4mm~6mm,钝边F不宜大于2mm,坡口宽度W宜为16mm~18mm(图4.1.6-1);双面坡口可采用不对称坡口,两侧深度差宜为0~4mm。

图4.1.6-1 纵缝气电立焊对接接头

2 环缝埋弧焊的对接接头,罐壁厚度小于或等于12mm时宜采用单面坡口;罐壁厚度大于12mm时宜采用双面坡口。坡口的角度α宜为45°±2.5°,钝边F不宜大于2mm,间隙b宜为0~1mm[图4.1.6-2(a)、(b)];双面坡口可采用不对称坡口,两侧深度差宜为0~4mm。

3 不等厚壁板的预制应符合设计要求。设计无要求时,当薄板厚度δ1小于或等于10mm且两板厚度差超过3mm,或当薄板厚度大于10mm且两板厚度差大于薄板厚度30%或超过5mm时,应对厚板边缘进行削边处理[图4.1.6-2(c)],削边后的端部厚度不应小于薄板厚度,削边坡比不宜大于1∶4。

图4.1.6-2 环缝埋弧焊的对接接头

本条明确了设计文件无要求时,应按现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1和《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2的要求制备坡口,包括所采用的各种焊接方法。本次修订明确了当采用气电立焊和埋弧自动焊时应符合的规定:

1 结合长期施工实践,采用单面气电立焊的最大板厚为24mm时,其接头的力学性能可满足设计要求。本次修订增加双面坡口可采用不对称坡口,并规定了不对称坡口的深度差。全熔透焊缝背部清根时,清根深度约为2mm~6mm,故两侧坡口深差定为0~4mm较为适中。

3 当壁板不等厚时,结合现行国家标准《压力容器》GB 150相关条款规定,明确了接头的削边坡度的要求。

《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB 50128—2005中沿用了原相关规范中将“气电立焊”归于“熔化极气体保护焊”的方法之一的规定。本规范修订时,现行行业标准《承压设备焊接工艺评定》NB/T 47014—2011已明确了“气电立焊”的评定要求,结合工程实际,本次修订时使用了“气电立焊”这一焊接方法。

4.1.7 普通碳素钢在作业环境温度低于-16℃或低合金钢在作业环境温度低于-12℃时,不得进行冷矫正和冷弯曲。

储罐施工一般采用现场预制,工作条件差,气温对钢材剪切、冷矫正和冷弯曲的影响较大。考虑到钢材在较低温度下进行冷加工容易出现裂纹,本规范参照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205,对预制工作环境最低温度提出了要求。

4.1.8 储罐的构件在保管、运输及现场堆放时,应防止变形、损伤和锈蚀。

4.1.9 不锈钢储罐的预制,还应符合下列规定:

1 不锈钢材料不应与碳素钢及存放过氯化物的材料接触;

2 不锈钢板不应作硬印标记或刻画标识,宜采用易擦洗的颜料作标记;

3 不锈钢板及构件的吊装宜采用吊装带,运输胎具上应采取防护措施;

4 不锈钢板及构件不得采用铁锤直接敲击,其表面不应有划痕、撞伤、电弧擦伤、腐蚀,并保持其光滑;

5 不锈钢的构件不应采用热煨成型;

6 不锈钢打磨时应采用不锈钢专用砂轮片或磨带。

美国石油学会标准《钢制焊接油罐》API 650规定,不锈钢储存时不得与碳钢接触。存放过氯化物的材料,包括装过食品、饮料、油和脂类的材料不得与不锈钢接触。本条的修订与美国石油学会标准《钢制焊接油罐》API 650保持一致。

原规范中“样冲打眼”一词过于口语化,修订时改为硬印标记或刻画标识。

不锈钢储罐在制造过程中打磨时应采用未用于其他金属的专用于不锈钢的砂轮片或磨带,清除焊接熔融物或飞溅物应用不锈钢工具而不能用铁制或钢制工具,以避免不锈钢的抗腐蚀能力受损。

4.1.10 储罐的所有预制构件完成时应有编号,并应用油漆或其他方法作出清晰的标识。

预制完成的构件应有编号和标识,避免安装时错用、混用。