09MnNiDR低温钢储罐焊接工艺[1]
LNG低温储罐材料及焊接要点分析
LNG 低温储罐材料及焊接要点分析摘要：LNG是液化天然气的英文缩写，LNG低温储罐建造中的焊接过程尤为关键，并且LNG低温储罐内罐原材料是9Ni钢。
本文就围绕LNG低温储罐内罐原材料9Ni钢的性能、成分、组织、热处理工艺、冷热裂纹、电弧的磁偏吹、焊接接头的低温韧性等进行阐述。
关键词：9Ni钢；LNG低温储罐焊接；性能分析伴随着我国经济的高速发展，我国对能源的需求也与日俱增，清洁能源的推广和使用日益增多，同时，清洁能源天然气的需求量不断增加，液化石油气、LNG低温储存罐等关键材料镍系低温9 Ni钢的需求也日益增长。
9 Ni钢是 LNG 低温储罐的内壁原材料，LNG低温储罐建造完成投入生产后9Ni钢内罐长期处于-162℃的超低温环境下，所以9 Ni钢的焊接性能尤为重要，而我国目前生产9 Ni 钢的工艺已经日趋成熟，但仍有部分需要依靠进口，因此我国 LNG产业还是受到了很大的制约，研究9 Ni钢对我国能源安全发展具有重要意义。
1.9Ni钢的定义目前LNG低温储罐的制作材料是以9Ni钢为主的，因为9Ni钢具有普通钢材不具备的在低温下都能表现出良好的强度和韧性性能，所以在LNG低温储罐中广泛应用。
1.1 9Ni钢的组成成分性能9Ni钢中的化学组成，特别是 C、Ni的含量，决定了低温下9 Ni钢的力学性能，9Ni钢中的 w (Ni)含量为8.5%-9.5%，因此其脆性温度转变和体心立方结构，这决定了其低温下的强度，且属于马氏体型低温用钢，决定了其低温储存罐的韧性是钢的纯净度及其组织结构，为保证9Ni钢的韧性，必须降低Mn、 Mo和Cr这几种元素的含量，以保证钢的纯净度，这几种元素的存在，将直接降低9 Ni钢在生产 LNG低温储存罐时所需的低温储存罐性能要求，为了保证 LNG低温储存罐的低温储存罐性能，我们在制造 Ni钢时，必须将Ni钢的工艺加入到生产LNG低温储罐所需的工艺中。
而9 Ni钢中的 C含量对其性能的影响也是很大的， C含量过高，9 Ni钢的焊接性能和冷脆性都会受到很大的影响，如果 C含量过低，可使9 Ni钢在回火过程中马氏体碳化物的析出明显减少，因此应保证9 Ni钢保持较低的碳含量，其他化学元素的添加也可适当增加9 Ni钢的低温韧性，但要控制 S、P在钢中的含量，过高含量会降低钢的低温韧性。
压力容器09MnNiD
一、压力容器用低温钢及其焊接特点GB150-1998《钢制压力容器》附录C规定，设计温度低于或等于－20℃的钢制压力容器为低温容器。
众所周知，钢材在低温条件下工作时具有冷脆性。
衡量低温钢性能的主要指标是低温韧性，即低温下的冲击韧性和脆性转变温度，钢的低温冲击韧性越高，脆性转变温度越低，则该钢低温韧性越好。
钢的成分和组织对低温性能都有显著影响，磷、碳、硅使钢的脆性转变温度升高，其中尤以磷、碳最为显著，而锰和镍会使脆性转变温度降低，对低温韧性有利。
钢中含镍量增高时，可以使其在更低的温度下保持相当高的冲击韧性。
一般来说，具有面心立方晶格的金属，其韧性随温度的变化极小，18-8型奥氏体不锈钢就是由于具有面心立方晶格，故在很低的温度下仍具有较高的冲击韧性。
此外，钢的晶粒越细，低温冲击韧性越好。
低温钢就是通过严格控制钢材中的碳、硫、磷含量或加入一些钒、铝、钛和镍等合金元素，达到固溶强化、晶粒细化之目的，并通过正火或正火+回火处理来细化晶粒，使组织均匀化或使钢具有面心立方晶格，从而使钢在低温下具有足够的低温韧性及抵抗脆性破坏的能力，以保证设备在低温条件下能安全运行。
低温钢一般可分为无镍和含镍两大类。
无镍钢的最低使用温度为-50℃，含镍钢最低使用温度根据含镍量的多少范围在-60℃~-196℃之间，-196℃以下则使用奥氏体不锈钢，有关奥氏体不锈钢的焊接在介绍不锈钢焊接时再作详细叙述，表为部分典型的低温钢的低温冲击韧性指标。
部分典型的低温钢的低温冲击韧性对不含镍的低温钢而言，由于其含碳量低，其他合金元素含量也较少，故其淬硬倾向和冷裂倾向都小，因而具有良好的焊接性能，一般可不预热或用较低的预热温度来进行焊接，当板厚较厚或低温环境下焊接时，才需要一定的预热温度。
所以，这一类钢焊接时，只要选择相匹配的焊材和合适的工艺，保证焊缝及热影响区的低温韧性是不成问题的。
含镍低温钢由于添加了镍，虽然对冷裂纹倾向影响不显著，但却增大了热裂纹的倾向，必须严格控制钢及焊材中的碳、硫、磷含量，同时采用合适的焊接规范，使焊缝有较大的焊缝成形系数，即避免形成窄而深的焊道成形截面，就可以有效地避免热裂纹的产生。
09mnnidr钢板技术标准及09mnnidr热处理影响
09mnnidr钢板技术标准及
09mnnidr热处理影响
09MnNiDR钢板是一种低温压力容器用钢板，"D"代表低的拼音第一个字母，"R"代表容的拼音第一个字母。
这种材质的钢板在制造过程中需要控制焊接线能量和层间温度，并在焊后进行消除应力的热处理。
GB/T 3531-2014是09MnNiDR钢板的旧版执行标准，而新标准为GB/T 713.3-2023。
关于09MnNiDR钢板的热处理影响，研究表明，热处理温度对钢板的冲击韧性有直接影响。
具体来说，当热处理温度在590℃~720℃范围内时，随着温度的上升，钢板的冲击韧性逐渐下降。
同时，无论是在590℃还是在其他的热处理温度下，延长保温时间都会导致钢板的强度和冲击韧性降低。
此外，09MnNiDR钢板具有非常好的耐低温性能，同时也具备一定的强度和抗疲劳性能。
它主要应用于制造备脱乙烷塔、CO2吸收塔、中压闪蒸塔、冷却器、脱乙烷塔、再吸收塔、压缩机机壳、丙烷低温储罐、反应器、换热器、分离器等设备。
破译LNG储罐中的9镍钢焊接
破译LNG储罐中的9%镍钢焊接作者：史仁明文章来源：现代制造网点击数：27 更新时间：2009-11-69%镍钢具有良好的机械性能，但也具有容易磁化的特性，如何采用有效的焊接方法避免焊接缺陷的发生，对于保证9%镍钢LNG储罐的安全和可靠具有十分重要的意义。
采用有效的焊接方法，对于保证9%镍钢LNG储罐的安全和可靠至关重要。
-196℃的工作温度对母材和焊接材料的机械性能提出了很高的要求，而最佳的效果取决于根据经验所选择的合适的焊接材料、焊接方法以及正确的焊前准备。
西班牙CARTAGENA10.5万m3储罐的焊接是现代LNG储罐建设的一个实例：几家欧洲公司都参与了储罐的建设，包括西班牙的AGROMAN、英国的WHESSOE、意大利的TANCO和德国UTP。
这个LNG储罐包含一个混凝土的外罐和一个9%镍钢的内罐, 从顶部较薄的板开始焊接，直到底部较厚板的焊接（这种施工技术由RODOVERKEN AB公司开发）。
9%镍钢及焊接材料LNG储罐的内罐钢材采用合金钢板(材料号：1.5662, ASTM A353, A553, EN10028-4 X8Ni9)，这种合金具有非常好的机械性能，尤其是在极端低温下的机械性能, 比如在-196℃时的冲击性能大于41J。
在焊接过程中，必须保持这些性能。
采用铁基或镍基焊接材料都能满足要求（如表3），当然也可以采用其它的镍基焊接材料，这取决于储罐安装的技术规格。
1.焊接工艺及方法最常用的LNG储罐焊接方法是手工电弧焊(SMAW)和埋弧自动焊(SAW)。
手工电弧焊和埋弧自动焊各有其特点：手工电弧焊能适用于各种位置焊接，但效率较低；埋弧自动焊具有很高的熔敷效率，但只能适用平焊和横焊位置。
采用正确的焊接方法、焊接材料和焊接规范参数，可以获得满意的焊接结果，UTP在过去的施工中积累了大量这方面的经验。
1）手工电弧焊在LNG储罐的焊接中，最常用的手工电弧焊条是AWS ENiCrMo-6，如UTP Soudonel D.ENiCrMo-6。
浅谈LNG储罐中9Ni低温钢焊接
浅谈LNG储罐中9Ni低温钢焊接针对9Ni低温钢特性、9Ni钢焊接施工中存在问题的控制措施、9Ni低温钢焊接核心技术进行了归纳总结。
通过现场实践可知，按照改进的施工方法能够有效避免9Ni钢焊接过程中易产生的问题，达到理想的施工效果。
标签：9Ni钢；LNG；低温储罐；焊接1 9Ni低温钢特性与普通碳钢相比，9Ni钢属耐低温的合金钢，世界各国普遍采用该材料作为LNG用钢。
9Ni钢在-165℃乃至-196℃低温下仍具有较好的强度和韧性，因此其在低温状态下具有抗冲击性能强、低温韧性好的特点，其可焊接性优于一般高强度钢。
为了获得良好的低温性能，应严格控制硫、磷的含量，以增加9Ni钢回火脆的敏感性。
另外，保持硅和钼元素处于较低的含量，以促进9Ni钢的低温韧性。
因此，通过化学成分的最佳搭配以及热处理方法能控制9Ni钢材料的组织。
2 9Ni钢焊接施工中存在问题的控制措施2.1 冷裂纹和热裂纹的控制措施冷裂纹产生的主要原因有应力、硬组织和焊缝金属扩散氢含量，而热裂纹的产生则与应力、杂质和化学成分有关。
控制措施如下：（1）选择低氢、低碳的焊接材料，使焊材与母材在室温和高温下的线膨胀系数基本相近，从而避免因不均匀的热胀冷缩造成的热应力。
（2）施焊前，利用有机溶液清洗或打磨的方法。
对焊接坡口表面进行清理，保证坡1：3及其附近没有氧化皮、油污、水和有机物等杂质。
（3）环境温度低于5℃时，焊接前必须对母材进行预热处理。
（4）施焊过程中，认真做好层间清理工作，确保无熔渣等杂质，然后再进行下一层的焊接。
（5）焊材严格按照要求保存，对于开启密封装置后，4h内未用完的焊条，要放回烘干箱内烘干后方可使用；且放在保温桶内随取随用，对于埋弧焊丝和焊剂，在不能及时使用时必须妥善保管，严禁长时间暴露在空气中。
（6）采用合理的组装工艺和焊接顺序来减少拘束应力。
（7）严格按照焊接工艺规程施工。
2.2 低温韧性的保证措施9Ni钢焊接时焊缝、熔合区和热影响区在焊接后低温韧性都有可能降低，焊缝金属的低温韧性主要与焊接材料有关，熔合区的低温韧性主要与所出现的脆性组织有关，而焊接热输入、层间温度是焊接热影响区低温韧性的主要影响因素。
甲醇装置用09MnNiDR低温钢的焊接
时， 为保证焊缝及热影响区获得足够 的低温冲击韧
１ ０ ９ Ｍｎ Ｎ ｉ Ｄ Ｒ低温钢 的焊接特点
０ ９ Ｍ ｎ Ｎ ｉ Ｄ Ｒ钢含碳量低 ， 故其 淬硬倾 向和冷 裂 倾向都小 ， 因而具有 良好的焊接性能 ， 一般可不预热 或用较低 的预热温度来进行焊接 ， 当板厚较厚或低 温环境下焊接时 ， 才需要一定的预热温度 ； 由于添加 了镍 ， 增大 了热裂纹的倾 向， 因此 ， 必须严格控制钢 及焊材中的碳 、 硫、 磷含量 ， 采用合适的焊接规范 ， 使 焊缝有较大的焊缝成形 系数 ， 即避免形成窄而深 的
彭 娟 ， 李小红 ，张建 晓
（ １ ． 西安石 油大学机械工程学院 ， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ； ２ ． 兰州兰石重型装备 股份有限公 司， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ）
摘
要： 低温容器 的生 产 ， 不仅要求钢材有 良好 的低 温性能 ， 而且要 求经过焊 接 、 热处 理等加 工过程 后 ， 焊 接接 头性
烯， 该项 目中的锁斗装置主体材料为 ０ ９ Ｍ ｎ Ｎ ｉ Ｄ Ｒ钢 ， 厚度 ８ ＝ ８ ７ ｍ ｍ， 操作温度 ｌ ｌ Ｏ ℃； 操作压力 ： 容器 内 ５ ． ６ Ｍ Ｐ ａ ， 盘管 ２ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ； 操作介质 ： 容器 内（ ｄ ｒ ｙ ｃ ｏ ａ ｌ — Ｈ Ｐ ｃ ｏ ｌ ｄ ／ ｃ ｏ ２ ｄ ｕ ｓ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｄ ｃ ｏ ｏ １ ） ， 盘管 ： 热水。 设备主壳体包括筒体、 封头 、 锥段 ； 煤粉出口、 煤
数见 表 ３ ； 同时根 据锁 斗装 置 的结 构特 点 ， 模 拟 了锥
等缺陷 ， 这些缺陷在低温条件下， 在应力作用时 ， 都 会造成较大的应力集中而引起脆性破坏。对于低温 压力容器而言， 不允许有任何尺寸的咬边缺陷存在。
09MnNiDR材料焊接和热处理工艺
机 械 制 造文 摘— — 焊 接 分册
焊接现场
１．２ 焊材选 型 １．２．１ 试 验条 件
根 据母 材 性能 ，焊 条 电弧 焊选 择 了 ３种 焊 材 ，分别 是 焊条 Ｍ１，焊条 Ｍ２，焊 条 Ｍ３。 自动焊 焊材 有两 种 ，分 别 是 Ｗ１和 Ｗ２。对 以上焊 材采 用如 图 １所示 的坡 口进 行 堆焊 全焊 缝金 属 ，焊 接参 数见 表 ３。
ｌ 焊接工 艺研究
１．１ 母材 要求 标准 规定 ０９ＭｎＮｉＤＲ低 温钢 母 材 的合 金 成 分 及 力
学性能见表 ｌ及表 ２。原材料供货状态为正火状态 ，正 火 温度 为 ９１０℃ 。
ห้องสมุดไป่ตู้
表 １ 母 材 ０９ＭｎＮｉＤＲ 合 金 化 学 成 分 （质 量 分 数 ，％ ）
ｌ６ ２０１６年 第 １期
从 表 ５数 据 显示 ，Ｗ１和 Ｗ２自动 焊 焊材 的抗 拉 强 度均满足 ＧＢ ３５３１—２Ｏｌ４《低温压力容器用钢板》标准 要求 ，弯 曲合格 ，冲击 吸 收能量 Ｗ１，Ｗ２满 足要 求 ，且 有 较 大 的富裕度 。因此 ，Ｗ１和 Ｗ２埋 弧焊 焊 材 均 能满 足 标准 要求 ，可 以用 于 ０９ＭｎＮｉＤＲ低 温钢 的焊接 。
标准 ＧＢ ３５３１＿２０１４《低温压力容器用钢板》中，将 ０９ＭｎＮｉＤＲ在 一７０℃低温 冲击 值提 高 到 了 ６０ Ｊ，同时硫 含量 降低至 ≤０．００８％ ，相 比于 ＧＢ ３５３１－２００８《低温 压
力容 器用低合金 钢板 》有较 大 的提高 。特别是 对 冲击值 要求 的提高 ，增 大了其焊接 和热成型 的难度 ，之前的研究 结果 不一定适应 于新 标准 的要 求 。因此 ，文 中从 焊 接材 料 的选型 、焊接过 程 中规范 的控制 、焊后热处 理温度及 热 成型温度 的选 择等方 面开 展试验研究 。
大型LNG储罐用9%Ni钢焊接工艺研究
大型LNG储罐用9%Ni钢焊接工艺研究引言9%Ni钢由于其具有较高的强度和低温韧性，同时还兼备良好的焊接性能，因此被广泛使用在低温设备领域。
9%Ni钢最早由美国国际镍公司产品研究实验室在1944年研制成功，是一种w(Ni) 为9%的低碳调质钢[1]。
9%Ni钢最低使用温度可达-196℃，在极低环境温度下仍然具有较高的强韧性，而且相比于奥氏体不锈钢和铝合金，热胀系数小，经济性好，使用温度低。
目前，在大型的低温储罐和压力容器中，9%Ni钢基本取代了Ni-Cr不锈钢，成为建造大型液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)低温储罐的主要材料。
在大型LNG低温储罐建设过程中，9%Ni钢焊接是技术关键，焊接接头性能的好坏直接关系到储罐的施工质量与安全可靠性。
日本、美国等国家对9%Ni钢的焊接技术已经比较成熟，而国内关于9%Ni钢焊接相关研究相对较少。
因此本文分别采用焊条手工焊(SMAW )和埋弧焊(SAW)两种焊接方法对9%Ni钢进行焊接试验，研究了四种焊材焊接工艺下焊接接头的力学性能，为9%Ni钢在LNG储罐制作中提供理论和试验依据。
(a)V型坡口(b)X型坡口3.2.3 冲击韧性冲击试验按GB/T2650-2008《焊接接头冲击试验方法》进行，分别取焊缝和热影响区做冲击试验，每组实验取三个试样，试验温度为-196℃，实验结果如表8所示。
根据GB24510-2009标准中的9Ni590A要求，每组3个试样的冲击功Akv平均值不低于50J，允许其中有1个试验值低于规定值，但不应低于规定值的70%。
由表8可以看出，06Ni9钢在四种焊接工艺下焊接接头的低温冲击韧性优良，全部满足要求。
其中采用埋弧焊获得焊缝与手工焊相比，低温冲击韧性变化不大，而热影响区的冲击韧性低于手工焊热影响区。
4 结论4.1采用林肯NYLOID2Φ3.2mm焊条手工焊，伊萨NICRMO-6Φ3.2mm焊条手工焊，林肯ERNICRMO-4Φ2.4mm焊丝匹配P2007焊剂埋弧焊，伊萨NICRMO-4Φ2.4mm焊丝匹配Thyseen Marathon104焊剂埋弧焊，在这四种焊接工艺下焊接接头均符合评定要求，在环境温度-196℃时，接头低温冲击韧性良好，焊接接头获得了较高的强韧性，综合力学性能良好。
大型LNG低温储罐9Ni钢的焊接施工
大型 LNG低温储罐 9Ni钢的焊接施工摘要:大型LNG储罐是一种具有巨大的经济效益和社会效益、节能环保以及绿色低碳等特点,在我国国民经济发展中占有重要地位，其发展前景广阔。
随着科学技术的不断进步与工业生产工艺水平提高下，对石油化工类产品质量提出了更高要求。
近年来国内石化行业技术创新力度加大导致国内石化企业竞争加剧;同时由于化工领域技术更新换代快及新材料应用带来的高耗能过剩现象也使得能源需求增大、环境污染等问题日益严峻和环保节约问题。
关键词:大型LNG低温储罐焊接施工一、低温储罐9Ni钢焊接工艺和质量控制本设计的焊缝中，采用焊接工艺，根据实际情况，对LNG低温储罐进行了整体结构布置。
焊接材料选择原则:在满足强度和刚度要求下选用9Ni钢、高导热性不锈钢及碳素为良好耐腐蚀性能且能与钢板结合使用;对于薄壁金属可采用普通无损角焊条或超塑组织等特殊的连接件可以利用焊后保护层来实现,同时也要考虑焊接工艺对结构受力的影响。
在焊接施工中，工艺的选择和设计是至关重要,它直接影响着焊缝质量。
本项目采用的是分段式双段高温电弧火焰热源焊接法进行混凝土浇筑。
该方法主要应用于混凝土结构、钢筋骨架等构件的施工过程:预应力钢管与主压力容器连接处、支座支撑柱上端及下端的安装均使用了焊条;在梁板节点部位设置2个加热棒，并将其作为焊缝前和后的保护层。
在进行焊接工艺时,要严格按照设计要求和施工规范,以达到预期的效果。
焊接头处理:由于接头部位与焊缝区距离过近(小于10mm)、热影响区温度较高;为保证接头质量可靠且不出现熔渣现象、防止发生母材烧损等问题应采用适当的保温材料或加热设备进行预热,同时要对焊后进行必要时效性试验以确保其符合设计要求。
在焊接过程中，由于存在高温、高压的因素以及环境变化等原因造成了低温裂纹。
这就使得焊缝处温度高并且应力集中较多。
为了提高钢材抗腐蚀性和耐热性能及降低生产成本，必须采用合理有效工艺手段来实现对冷接头进行强化处理;同时也要采取适当的措施来改善脆性区组织结构和焊接过程中存在问题，以达到减小或避免出现缺陷部位而导致失效现象发生的目的。
技术知识篇09MnNiDR钢在球罐中的应用
技术知识篇09MnNiDR钢在球罐中的应用随着石油化工行业的发展，盛装低温介质的压力容器也日益增多，低温乙烯球罐就是其中之一。
低温乙烯球罐是乙烯裂解装置中关键的存储设备，使用时操作压力高、温度低、安全性要求高。
这使乙烯球罐在设计、选材、制造、施工等方面存在诸多技术难题。
现以某公司制造的2000m3-70℃09MnNiDR (δ=56mm)低温乙烯球罐为例，简单介绍一下该材料在球罐产品中的应用，为今后推广09MnNiDR用于球罐制造提供帮助。
乙烯球罐主要设计参数及结构如下：2000m3低温乙烯球罐结构为三带十柱混合式结构，罐体分为赤道带、上极带和下极带，分别由20张赤道板、2张极中板、4张极侧板、8张极边板组成。
球壳板材料为具有-70℃低温冲击韧性的09MnNiDR钢板，接管凸缘材料为与球壳板材料相匹配的09MnNiD锻件。
对56mm厚的09MnNiDR球壳板和09MnNiD锻件的焊接进行了焊接工艺评定，制定焊接工艺规范，顺利完成了低温乙烯球罐的制造。
1. 材料性能1.1 钢板、锻件对于应用于-70℃低温乙烯球罐09MnNiDR钢板和09MnNiD锻件进行模拟焊后热处理状态下的的化学成分和力学性技术要求和复验结果见表2~表5：1.2焊条根据低温球罐焊接接头要求等屈服，等强度和等韧性的指导原则，接管凸缘与球壳板的焊接接头采用W707DR高韧性低氢型焊条。
W707DR焊条经模拟焊后热处理熔敷金属的化学成分及力学性能详见表6及表7。
由于球罐安装现场施焊环境较差，以及施工单位对所采购的焊条质量不够重视等因素的影响，为保证焊接质量，对W707DR焊条熔敷金属的扩散氢含量进行复验，按GB/T3965标准中的甘油法进行，以［H］≤4.0ml/100g为合格。
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10.0~20.0 10.0~20.0
表2 立焊接技术参数
焊
填充金属
焊接电流
焊接速度
接 焊接
电弧电压
线能量
层 次 1 2 3
4
方法
SMA W
SMA W
SMA W
SMA W
牌规
电流
（cm/min
极性
（V）
（KJ/cm）
M 号 格
（A）
）
CO W7 φ . DCRP 90~120
07 3.2
DR W7 φ
流。焊接收弧时应将弧坑填满，并用砂轮磨去弧坑缺陷。多层焊时各层间的接头 应错开。 3.4、焊缝检验及返修 3.4.1、焊缝外观检查 （1）、焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、咬边、弧坑。 （2）、对接焊缝余高不得大于焊件厚度的 10%，且不大于1mm。超高部分应磨 平 （3）、焊缝表面不允许的缺陷应用砂轮打磨，打磨部位应与母材圆滑过渡。消除 缺陷的深度，不应超过材料标准规定的负偏差。否则应进行补焊。 3.4.2、无损检测
9 3.3.2、焊接技术参数
0表1 横焊焊接技术参数
W. 焊接 WW 层次
焊接 方法
填充金属 牌号 规格
焊接电流
电弧电压
极性 电流（A） （V）
焊接速度 （cm/min
线能量 （KJ/cm）
）
1
SMAW W707 φ3.2 DCRP 90~120
20~26
6~11
10.0~20.0
2(1-2) SMAW W707 φ4.0 DCRP 140~160 20~28
M 3.1、施工前焊接技术准备 CO （1）、焊接工艺评定：施工前，按本球罐材质及所采用焊条进行相应位置的焊接 . 工艺评定。按所焊位置和厚度分别进行焊接工艺评定。并编制焊接工艺规程。 R （2）、焊工资质：参加本工程球罐焊接的焊工，必须是持有质量技术监督部门 iD 颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书。 N 3.2、焊前准备 Mn 3.2.1、坡口加工 9 （1）、坡口形式与尺寸，应符合焊接工艺评定要求。示意图如下：
2.1、低温钢焊条应按图纸要求逐批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的检 验，其检验方法及合格标准，应符合国家现行的相应标准的规定。 2.2、焊接材料入库验收时，应核查其质量证明书并检查包装状况，不得有破损、 受潮、锈蚀等现象。焊接材料必须在干燥的库房中存放，库房内不允许有腐蚀性 介质和有害气体，并应保持整洁。 2.3 焊接材料库房内，应设置温度计、湿度计。并按规定进行记录。库房的室内 温度不得低于 5 ℃，空气相对湿度不应大于 60%。 2.4、 焊条均应存放在架子上。架子离地面和墙面的距离不应小于300mm 。架
7~13
10.0~20.0
3(1-3) SMAW W707 φ4.0 DCRP 150~170 20~28
7~13
10.0~20.0
W70
4 SMAW
φ3.2
7
5(1-2)
W70 SMAW
7
φ4.0
背面清根后施焊 DCRP 90~120 DCRP 140~160
20~26 20~28
6~11 7~12
09MnNiDR 低温钢储罐焊接工艺
WWW.09MnNi3D000R0m.LPCG 低O温M储罐
二 00 五年十二月二十日
一、概况： 湛江东海岛LPG冷藏储存库工程中我单位承建了二台低温LPG储罐的施工
任务，储罐几何尺寸：Φ44000mm×25600mm，储罐采用双层顶板；本体材质 为：09MnNiDR；公称容积：30000m3；设计温度：-45℃；单台储罐工程量：837t。
3.4.4、真空度检查 （1）、底板所有对接焊缝、角焊缝在水压试验前必须做真空度试验。 （2）、抗压圈内外焊缝在水压试验前必须做真空度试验。 四、施工总结
两台30000m3低温储罐共有对接焊缝3200米；角焊缝12000米。23名焊工参 与焊接施工，共拍片7358张总体合格率达到了98%，有三名焊工透视合格率达到 了100%。整体质量受到较好控制。得到了当地质量监督部门、业主、监理的一 致好评。为今后低温钢材料的焊接技术应用及低温储罐施工打下了坚实的基础。
WWW.0 横焊坡口形式
50±5°
3mm 2±1
50±5°
50±5° 3mm
2±1
板厚10～14mm
板厚16～24mm
横焊坡口形式
55±5°
55±5°
10~14mm
2±1mm
板厚10～14mm
8-10mm
板厚16～24mm
2±1mm
16~24mm
（2）、坡口加工要求
M 坡口面宜采用机械方法加工，当采用氧乙炔焰切割时，应清除过热层和氧化层，
5~10 10.0~20.0
SMA W7 φ
140~16
5
DCRP
20~28
W 07 4.0
0
6~12 10.0~20.0
3.3.3焊接技术要求 （1）、焊接必须采用全焊透工艺，并严格按照焊接工艺说明书的要求进行。 （2）、焊接过程必须严格控制焊接线能量，要求在焊接工艺说明书规定的范围内 选用较小的焊接线能量，采用多层多道法施焊。 （3）、焊件表面严禁有电弧擦伤。焊接时，不得在焊件表面引弧、收弧和试验电
子上宜放置干燥剂。焊条应批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标 志。焊条应做到先入库的先使用。 2.5、 低温钢焊条领用和发放应符合下列规定： 2.5.1 焊条使用前应按JB/T1709-2000规范要求进行烘干：烘烤温度350℃，恒温1 小时。 2.5.2焊条烘干时应作烘干记录。记录上应有焊条牌号、批号、烘干温度和时间， 应防止烘烤骤冷或骤热，以避免药皮开裂脱落。 2.5.3 焊条领出后，应在保温筒内存放使用，时间不得超过四小时，否则应重新 烘干，且重新烘干次数不得超过两次。 三、焊接工艺
M 都会有深远影响。 CO 二、焊接因素控制和保证 . 1、 材料入场验收和过程检验 R 1.1、 储罐所使用的低温钢钢板、钢管、管件和锻件应具有出厂合格证和质量证 iD 明书，其检验项目及技术标准应符合相应的国家标准或行业标准的要求。并必须 N 进行复验，每批材料、每种板厚抽检两组，两块试样（200mm*400mm），进行化 Mn 学成分分析及力学性能检验。 9 1.2、 施工前，储罐所有的钢板要按 JB4730 进行逐张超声检测, II 级合格。 0 1.3、施工中，每台储罐制作两块（δ=14mm）400*600mm 焊接产品试板，与储 W. 罐同环境、同焊接位置（横焊、立焊）进行施焊，并检验其化学成分及力学性能。 WW 2、 焊接材料的验收、保管及发放
30000m3低温常压储罐施工在我国尚属首次，国内虽然已有少量较小容积的 低温常压储罐成功先例，但不能满足市场大储存量的需要，所以由广东鹏尊能源 有限公司投资、四川成达设计院设计，参照国内外低温储罐焊接技术，并聘请国 内多方专家指导，开发研制并在该工程中附注于实施，其制作焊接全过程受到湛 江市技术监督局密切关注，将 2 台 30000m3低温储罐作为压力容器进行全过程监 检。通过本工程施工，将对 09MnNiDR材料的焊接和应用及大容积低温储罐施工
140~16
DCRP
i 07 4.0
0
N W7 φ
150~17
n DCRP
M 07 4.0
0
20~26 20~28 20~28
5~10 10.0~20.0 6~12 10.0~20.0 6~12 10.0~20.0
.09背面清根后施焊
W W7 φ W DCRP 90~120 W07 3.2
20~26
M （1）、无损检测方法：对接焊缝采用X射线探伤法，Ⅱ合格。角焊缝采用渗透 CO 探伤。 . （2）、无损检测比例：环缝（B类焊缝）检测比例50%；纵缝（A类焊缝）检测 R 比例100%；角焊缝检测比例100%。 iD 3.4.3、焊缝返修焊缝返修 N （1）、必须严格执行焊缝返修工艺措施，返修工艺应与原工艺基本相同。 Mn （2）、要求焊后热处理的焊缝，返修应在焊后热处理前进行。若热处理后需返修， 9 则返修后应重新进行热处理。 0 （3）、返修部位应按原检测方法及合格标准重新进行检测。 W. （4）、 焊缝同一部位的返修次数不得超过两次，超过两次返修时，应经技术负 WW 责人批准。返修次数、部位和返修情况应做详细返修施焊记录。
CO 并将表面打磨平滑。火焰切割时的环境温度不得低于 0 ℃，否则应对坡口处进
. 行预热。
R （3）、坡口面加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。
iD 3.3、焊接施工参数及技术要求
N 3.3.1、焊接施工中焊条采用低温钢焊条W707，Φ3.2、Φ4.0两种规格焊条。焊接
Mn 方法选用：手工电弧焊。