- •Общая часть.
- •1.1. Введение
- •1.2 Общие положения
- •1.3. Термины и определения
- •Инструкция по технологии сварки при строительстве стальных вертикальных резервуаров
- •2.1 Виды сварных соединений и швов в конструкциях
- •Стали, используемые в конструкциях резервуаров
- •2.3. Требования к сварным соединениям резервуаров
- •2.3.1. Классификация требований к сварным соединениям.
- •2.3.2. Требования к конструкции и форме разделки кромок сварных соединений, геометрическим параметрам и форме сварных швов.
- •2.3.3 Требования к механическим свойствам сварных соединений.
- •2.3.4. Требования к сварным соединениям днищ резервуаров.
- •2.3.5 Требования к сварным соединениям в сопряжении стенки с днищем резервуара
- •2.3.6 Требования к сварным соединениям стенки.
- •2.3.7 Требования к сварным соединениям врезок люков и патрубков в стенку
- •2.3.8 Требования к сварным соединениям ветровым колец, опорных колец и колец жесткости, привариваемых к стенке
- •2.3.9 Требования к сварным соединениям каркаса стационарных крыш
- •2.3.10 Требования к сварным соединениям настила стационарных крыш
- •2.3.11 Требования к сварным соединениям понтонов и плавающих крыш
- •Общие и специальные требования к сварным соединениям различных конструктивных элементов резервуаров.
- •2.4 Аттестация технологии сварки
- •2.4.1 Общие требования к проведению аттестации технологии сварки при строительстве стальных вертикальных резервуаров
- •2.4.2. Определение основных параметров однотипности сварных соединений при проведении производственной аттестации технологий
- •Контрольные сварные соединения (ксс)
- •Контроль качества контрольных сварных соединений
- •2.4.5 Область распространения результатов аттестации
- •2.4.6. Порядок подготовки и проведения производственной аттестации
- •2.4.7 Оформление документации по результатам производственной аттестации технологий сварки (наплавки)
- •2.5 Требования к квалификации и допускные испытания сварщиков
- •2.6 Сварочные материалы
- •2.6.1 Порядок допуска сварочных материалов к сварке резервуаров
- •2.6.2 Выбор сварочных материалов
- •Хранение и подготовка сварочных материалов к сварке
- •2.7 Источники сварочного тока, сварочные агрегаты и оборудование.
- •2.7.1 Общие требования к источникам сварочного тока и оборудованию для сварки резервуаров.
- •2.7.2 Сварочные выпрямители
- •2.7.3 Автономные сварочные агрегаты
- •2.7.4 Установки для автоматической сварки горизонтальных швов стенки резервуаров.
- •2.7.4.1 Для автоматической сварки под флюсом горизонтальных швов резервуаров предназначены самоходные сварочные установки следующих моделей:
- •Agw II (Automatic Girth Welder II) производства фирмы «Koike Aronson, Inc. & Ransome Company» (сша);
- •2.7.4.2 В состав самоходных сварочных установок agw II и aтw входят:
- •2.7.4.3 Технические характеристики установок agw II и aтw для двухсторонней автоматической сварки представлены в таблице 2.7.5.
- •2.7.4.4 В состав самоходной сварочной установки сircotech входят:
- •2.7.4.5 Технические характеристики установки сircotech для двухсторонней автоматической сварки представлены в таблице 2.7.6.
- •2.7.5 Установки (каретки) для автоматической сварки в среде защитных газов.
- •Оборудование для автоматической сварки под флюсом
- •2.8 Требования к подготовке и сборке конструкций резервуаров под сварку
- •2.8.1 Общие требования и перечень операций подготовки и сборки
- •2.8.2 Требования к сборке кольца окраечных листов.
- •2.8.3 Требования к сборке листов центральной части днища и сопряжения с кольцом окраек
- •2.8.4 Требования к сборке листов стенки
- •2.8.5 Требования к сборке люков и патрубков
- •2.8.6 Требования к сборке каркаса стационарных крыш
- •Требования к сборке стенки резервуаров из рулонированных полотнищ
- •2.8.8 Требования к сборке понтонов и плавающих крыш
- •2.9 Технология сварки резервуарных металлоконструкций
- •2.9.1 Общие требования
- •2.9.2 Основные положения технологии механизированной сварке в среде защитных газов
- •2.9.3 Основные положения технологии механизированной сварки порошковой проволокой
- •2.9.4 Основные положения технологии сварки под флюсом
- •2.9.5 Основные положения ручной дуговой сварки
- •2.9.6 Общие указания по сварке днищ резервуаров
- •2.9.7 Сварка стыковых соединений окраечных листов
- •2.9.8 Сварка стыков центральной части днищ
- •2.9.9. Сварка стенок резервуара
- •2.9.10 Сварка соединений днища со стенкой
- •2.9.11 Сварка соединений каркасов и настилов стационарных крыш
- •2.9.12. Сварка соединений люков, патрубков и их усиливающих листов на стенке и крыше резервуаров
- •2.9.13. Сварка конструктивных элементов, присоединяемых к стенке резервуаров
- •2.9.14 Сварка конструкций понтонов и плавающих крыш
- •Сварка трубопроводов приемо-раздаточных устройств и трубопроводов систем пожаротушения
- •2.9.16 Особенности выполнения сварочных работ при пониженных температурах
- •2.9.17 Методы контроля качества сварных соединений
- •2.9.18. Ремонт дефектных участков сварных швов при строительстве резервуаров
- •2.10 Требования безопасности при производстве работ
- •2.11 Оформление исполнительной документации по сварке
- •Приложение а Порядок проведения исследовательской аттестации технологии сварки
- •Приложение б Методика механических испытаний сварных соединений
- •1 Испытания сварного соединения на статическое растяжение.
- •2 Испытания металла шва на статическое растяжение.
- •3 Испытания сварного соединения на статический изгиб
- •4 Испытания различных участков сварного соединения на ударный изгиб.
- •5 Определение твердости металла различных участков сварных соединений.
- •Типовая форма протокола производственной аттестации технологии сварки
- •Данные о сборке и сварке ксс:***
- •Дополнительные сведения о проведении аттестации****
- •Типовые операционнные технологические карты сборки и сварки соединений конструктивных элементов при строительстве резервуаров
Стали, используемые в конструкциях резервуаров
2.2.1. Для изготовления вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов следует применять углеродистые и низколегированные конструкционные стали обычной, повышенной и высокой прочности. Стали поставляются в виде горячекатаного листового и фасонного проката после термической обработки (нормализации или закалки с отпуском или термомеханической обработки контролируемой прокатки).
2.2.2. Сталь для резервуаров должна поставляться по специальным техническим условиям, согласованным с АК «Транснефть», которые нормируют показатели ударной вязкости при заданной температуре испытаний, а также требования к прочности, свариваемости, точности проката и сплошности металла.
2.2.3. Учитывая, что основные конструктивные элементы резервуаров работают в разных условиях, при различных видах и характере нагрузок, в каждом резервуаре применяют стали разных марок и групп.
2.2.4. Все элементы резервуарных конструкций по требованиям к стали разделяют на три подгруппы (табл. 1.2.3 раздела 1.2 настоящей Инструкции). Для конструкций подгруппы «А» должна применяться только спокойная (полностью раскисленная) сталь с классами прочности по ГОСТ 27772, поставляемая по ГОСТ 14637 (низкоуглеродистая сталь), по ГОСТ 19281 (низколегированная сталь) или по техническим условиям. Классы прочности резервуарных сталей устанавливаются по значению минимального гарантированного (нормативного) предела текучести. Листовой прокат для основных конструкций резервуаров должен подвергаться изготовителем контролю сплошности ультразвуковым методом в объеме 100% листов партии, вид сканирования – сплошное. Требуемый класс сплошности проката – 0. Неконтролируемые зоны листа не должны превышать у продольной кромки – 5 мм, у поперечной кромки – 10 мм. В листах не допускаются дефекты прокатки (расслоения, закаты, раковины, плены и т.д). Контроль состояния кромок листового проката проводится согласно ГОСТ 14637.
Для конструкций подгруппы «Б» должна применяться спокойная сталь С245, С255, С275, С285, С345 по ГОСТ 27772.
Для вспомогательных конструкций наряду, с вышеперечисленными сталями, возможно применение стали С235 по ГОСТ 27772.
2.2.5. Для обеспечения эксплуатационной надежности резервуаров, применяемая для изготовления их корпусов сталь должна обладать высокой стойкостью против хрупких разрушений. Для оценки стойкости стали к хрупким разрушениям применяют следующий критерий:
Ударная вязкость образцов Шарпи (с острым надрезом) при температуре, определенной для каждого конкретного резервуара, должна быть не меньше 35 Дж/см2, для сталей с нормативным пределом текучести до 345 МПа, и не менее 50 Дж/см2 для сталей более высокой прочности.
2.2.6. Расчетную температуру металла резервуарных конструкций подгруппы «А» определяют по температуре воздуха наиболее холодной пятидневки для данной местности с обеспеченностью 0,98 согласно СНиП 23-01-99, а конструкций подгруппы «Б» – аналогичную температуру с обеспеченностью 0,92.
2.2.7. Для обеспечения требуемой стойкости сварных соединений против образования трещин резервуарные стали с нормативным пределом текучести до 390 МПа включительно должны иметь эквивалент углерода не более 0,43%, а с нормативным пределом текучести свыше 390 МПа – не более 0,45%. Расчет эквивалента углерода производится по формуле ГОСТ 27772.
2.2.8. В таблицах 2.2.1 и 2.2.2 приведены рекомендуемые для изготовления резервуарных конструкций марки листовой стали, а также указаны стандарты и технические условия, по которым поставляется сталь. В таблице 2.2.1 приведен химический состав, а в таблице 2.2.2 – механические свойства стали.
2.2.9. Для изготовления резервуаров емкостью 50000 м3 и более следует применять современные конструкционные мелкозернистые стали, содержащие минимальное количество вредных примесей, обладающие высокой вязкостью и обеспечивающие повышенную надежность конструкций. К таким сталям относится листовая сталь марки 06ГФБАА, разработанная НПО ЦНИИТМАШ, а также стали марок С440ПЛ и 10Г2ФБ по ТУ ЦНИИчермета и ЦНИИСК им. Кучеренко, обладающие хорошей свариваемостью и благоприятным сочетанием прочностных и вязко-пластических свойств. Кроме того, в таблицах 2.2.1 и 2.2.2 представлены химический состав и механические свойства четырех рекомендуемых марок импортных сталей, выпускаемых по стандарту ASTM и нашедших применение при сооружении резервуаров большого объема на территории России и за рубежом (Сталь А36, А537 I класса, А537 II класса и сталь А841).
Таблица 2.2.1 - Химический состав резервуарных сталей
Наименование (марка) стали |
№ стандарта или технических условий |
С |
Mn |
Si |
S |
P |
Cr |
Ni |
Cu |
Ti |
Al |
V |
Nb |
N |
Другие элементы |
не более |
|||||||||||||||
Ст3сп5 |
ГОСТ 27772 |
£0,22 |
£0,65 |
0,30 |
0,050 |
0,040 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
- |
0,020 |
- |
- |
£0,008 |
As0,08 |
С315 |
ТУ 14-104-133-92 |
£0,22 |
£0,65 |
0,15-0,30 |
0,030 |
0,035 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
- |
- |
- |
- |
|
|
09Г2С-12 (С345-3) 09Г2С-15 (С345-4) |
ГОСТ 27772 |
£0,15 |
1,30-1,70 |
£0,80 |
0,040 |
0,035 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
- |
- |
- |
- |
£0,008 £0,012 |
As0,08 |
09Г2С |
ТУ 14-1-3832 |
0,12 |
1,3-1,7 |
0,5-0,8 |
0,01 |
0,02 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
|
|
As0,08 |
08Г2Б |
ТУ 14-104-159-96 |
£0,09 |
0,85-1,35 |
0,15-0,40 |
0,010 |
0,030 |
0,3 |
0,40-0,65 |
0,3 |
- |
- |
- |
0,02-0,4 |
- |
Ca 0,002-0,01 |
16Г2АФ |
ГОСТ 19282 |
0,2 |
1,3-1,7 |
0,6 |
0,04 |
0,035 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
|
|
0,08-0,14 |
|
|
Азот 0,015-0,025 |
10Г2ФБ |
ТУ 14-1-4083-86 |
0,09-0,12 |
1,55-1,75 |
0,15-0,35 |
0,006 |
0,020 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
£0,035 |
£0,05 |
0,09-0,12 |
0,02-0,4 |
£0,010 |
- |
10Г2ФБ |
ТУ 14-1-5422-2001 |
0,09-0,12 |
1,55-1,75 |
0,15-0,35 |
0,006 |
0,020 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
£0,035 |
£0,05 |
0,09-0,12 |
0,03-0,05 |
|
Азот 0,01 |
09ГБЮ |
ТУ 14-1-4358-87 |
0,08-0,11 |
1,1-1,4 |
£0,3 |
0,006 |
0,025 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
- |
0,02-0,05 |
- |
0,06-0,08 |
£0,010 |
Са 0,004 |
10Г2СБ |
ТУ 14-1-5270-94 |
£0,13 |
1,38-1,8 |
0,25-0,50 |
0,020 |
0,025 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,005-0,02 |
0,01-0,06 |
£0,10* |
0,03-0,05 |
£0,12 |
- |
08Г2Б-У |
ТУ 14-1-4349-87 |
0,07-0,11 |
1,45-1,65 |
0,2-0,4 |
0,010-0,006 |
0,020 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,015-0,04 |
£0,05 |
|
0,025-0,45 |
£0,010 |
|
06ГФБАА |
ТУ 05764417-062 - 97 |
0,04-0,07 |
1,35-1,60 |
0,17-0,37 |
0,005 |
0,005 |
0,10 |
0,10 |
0,03 |
£0,02 |
0,02-0,04 |
0,05-0,08 |
0,04-0,06 |
£0,007 |
As+Sb+Sn0,010 |
12ГН2МФАЮ (С590к) |
ГОСТ 27772 |
£0,14 |
0,90-1,4 |
0,20-0,50 |
0,035 |
0,035 |
0,20-0,50 |
1,40-1,75 |
0,30 |
- |
0,05-0,10 |
0,05-0,10 |
- |
0,02-0,03 |
Мо 0,15-0,25 |
12ГН2МФАЮ-У |
ТУ 14-104-167-97 |
0,09-0,14 |
0,9-1,4 |
0,2-0,5 |
0,010 |
0,020 |
0,20-0,50 |
1,40-1,75 |
0,30 |
- |
0,02-0,05 |
0,05-0,10 |
- |
0,02-0,03 |
Мо 0,15-0,25 Са 0,002-0,01 |
C440ПЛ |
ТУ14-1-5429-2001 |
0,15 |
1,1 |
0,8 |
0,02 |
0,025 |
0,025- 0,6 |
0,15- 0,5 |
0,3 |
0,03 |
0,02 0,05 |
|
|
0,012 |
|
А36 |
АSTM A36/A36М |
0,25 |
0,8-1,2 |
0,4 |
0,05 |
0,04 |
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
А537 |
АSTM A537А/A537М |
0,24 |
0,7-1,35 |
0,5 |
0,035 |
0,035 |
0,25 |
0,25 |
0,35 |
|
|
|
|
|
Мо 0,08 |
А841 |
АSTM A841/A841М |
0,14 |
0,7-1,6 |
0,15-0,4 |
0,02 |
0,02 |
0,25 |
0,25 |
0,35 |
0,02 |
0,02 |
0,06 |
0,03 |
|
В 0,005 Мо 0,08 |
Таблица 2.2.3 - Механические свойства резервуарных сталей
Класс (марка) стали, номер ГОСТа, ТУ |
Толщина листа, мм |
Предел текучести, Н/мм2 |
Временное сопротивление, Н/мм2 |
Относительное удлинение, % |
Изгиб до параллельности сторон |
Ударная вязкость KCV, Дж/см2 |
|||||||||||
+20 |
+10 |
0 |
-10 |
-15 |
-20 |
-30 |
-35 |
-40 |
-50 |
-60 |
после мех. старения при 20 С |
||||||
С255 (Ст3сп5) ГОСТ 27772 |
От 4 до 10
|
245 |
380 |
25 |
d=l,5a* |
|
|
35 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
Свыше 10 до 20 |
245 |
370 |
25 |
d=1,5а |
|
35 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
Свыше 20 до 40 |
235 |
370 |
25 |
d=2,0а |
35 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
С315 ТУ 14-104-133-92 |
До 10 |
315 |
440 |
21 |
d=2,0а |
|
|
|
|
35 |
30 |
|
|
|
|
|
30 |
Свыше 10 до 20 |
296 |
420 |
21 |
d=2,0а |
|
|
|
|
35 |
30 |
|
|
|
|
|
30 |
|
Свыше 20 до 40 |
275 |
400 |
21 |
d=2,0а |
|
|
|
35 |
30 |
|
|
|
|
|
|
30 |
|
С345 (09Г2С-12) С345-4 (09Г2С-15) ГОСТ 27772 |
От 4 до 10 |
345
|
490 |
21 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
35 |
Свыше 10 до 20 |
325 |
470 |
21 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
35 |
|
Свыше 20 до 40 |
305 |
460 |
21 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
35 |
|
09Г2С ТУ 14-1-3832 |
12 - 20 21 - 32 |
325 305 |
470 460 |
21 21 |
d=2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
KCU 59 |
|
39kcu -70C |
KCU 39 |
09Г2У ТУ 14-1-5136-92 |
От 8 до 20 |
305 |
440-640 |
21 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
35 |
Свыше 20 до 32 |
295 |
440-640 |
21 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
35 |
|
08ГНБ ТУ 14-104-159-96 |
От 8 до 25 |
350 |
500 |
26 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
35 |
06ГФБАА ТУ 05764417-062-97 |
От 10 до 18 |
420-460 |
550-590 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
KCU 150 |
|
16Г2АФ ГОСТ 19282 |
До 40 |
440 |
590 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
10Г2ФБ ТУ 14-1-4083-86 |
От 4 до 9 |
450 |
550 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
60 |
50 |
35 |
|
|
35 |
От 10 до 28 |
430 |
520 |
17 |
d=2а |
|
|
|
|
60 |
50 |
|
|
35 |
|
|
35 |
|
10Г2ФБ ТУ14-1-5422-2001 |
От 8 до 22 |
490 |
620 |
25 |
d=2а |
|
|
|
|
|
88 |
|
|
|
|
KCU 64 |
|
С440ПЛ ТУ1 14-1-5429-2001 |
От 10 до 40 |
440 |
590 |
20 |
d=2а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KCU 34 при -45 |
KCU 34 при -70 |
|
09ГБЮ ТУ 14-1-4358-87 |
От 4 до 12 |
390 |
550 |
23 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
35 |
10Г2СБ ТУ 14-1-5270-94 |
От 8 до 15 |
480-600 |
590-690 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
От 15 до 25 |
480-600 |
590-690 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
08Г2БТ-У, 08Г2Б-У ТУ 14-1-4349-87 |
От 8 до 16 |
480-580 |
590-690 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
70 |
50 |
|
|
|
|
50 |
С590К ГОСТ 27772 |
От 10 до 40 |
590 |
685 |
14 |
d=3а |
|
|
|
|
|
|
50 |
|
35 |
|
|
35 |
12ГН2МФАЮ-У ТУ 14-104-167-97 |
От 10 до 40 |
690-785 |
690-880 |
14 |
d=3а |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
35 |
35 |
А36 ASTM A36/A36M |
До 40 |
250 |
400 - 550 |
23 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А537 1 класса ASTM А537А/А537М |
До 65 |
345 |
490 - 620 |
24 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
А537 2 класса ASTM А537А/А537М |
До 65 |
415 |
550 - 690 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
А841 ASTM А841/А841М |
От 5 до 45 |
550 |
620 |
22 |
d=2а |
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
35 |
* d – диаметр оправки, а – толщина образца.