球罐施工方法

球罐安裝施工方案編制:陳宣碧學(xué)號：20083998審核：劉成毅指導(dǎo)教師：劉成毅2010。12.01目錄TOC\o"1—3"\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc279662870”1.工程概況2HYPERLINK\l”_Toc279662871”2．施工準(zhǔn)備工作2HYPERLINK\l”_Toc279662872"2。1施工圖紙會審2HYPERLINK\l”_Toc279662873”2。2設(shè)備檢查3HYPERLINK\l”_Toc279662874”2.3施工人員機具準(zhǔn)備32.4編制依據(jù)5_Toc279662877”2.5基礎(chǔ)驗收72。6設(shè)備驗收8_Toc279662881"3.2焊接113。3無損檢測14HYPERLINK\l”_Toc279662883"3.4熱處理14HYPERLINK\l”_Toc279662884”3。5沉降觀察15HYPERLINK\l”_Toc279662885"3。6水壓試驗及檢查153.8防腐16HYPERLINK\l”_Toc279662888"4安全施工的技術(shù)組織措施16HYPERLINK\l”_Toc279662889"5。交工驗收171。工程概況本工程建設(shè)單位為南通雄飛安裝公司，所安裝球罐由中冶機械研究所和江蘇東方機械有限公司進(jìn)行設(shè)計和制造，由我公司進(jìn)行現(xiàn)場安裝。包括1臺800m3球罐，球殼為混合式三帶結(jié)構(gòu)型式，其內(nèi)徑為φ12300mm，材質(zhì)07MnCrMoVR,球殼板厚度為42．施工準(zhǔn)備工作2。1施工圖紙會審1）

設(shè)備圖紙、明細(xì)表及設(shè)計說明書是否有效、完整、統(tǒng)一，并有必要的份數(shù)。2)圖面是否清晰、圖簽明確、簽字齊全。3）說明書、技術(shù)條件和檢驗標(biāo)準(zhǔn)是否符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》以及規(guī)范的要求。4）

需要修改或補充圖紙時,由設(shè)計單位辦理修改聯(lián)系單或補充圖，作為施工的依據(jù)之一。5)

圖紙審核由工藝技術(shù)人員組織，工藝責(zé)任師審查確認(rèn)并填寫圖紙會審記錄2。2設(shè)備檢查1）球殼板到現(xiàn)場后，應(yīng)對球殼板制造廠家提供的質(zhì)量證明書進(jìn)行認(rèn)真的審核。2）球殼板到現(xiàn)場后,應(yīng)對其幾何尺寸、曲率半徑及坡口進(jìn)行逐張測量，測量結(jié)果必須符合GB50094中的規(guī)定.2。3施工人員機具準(zhǔn)備2。3。1人員準(zhǔn)備根據(jù)施工現(xiàn)場的情況及工期要求，由項目部負(fù)責(zé)調(diào)入管理人員及施工操作人員，確定其崗位和責(zé)任。對特殊工種必須持證上崗。序號工種需用人數(shù)主要工作內(nèi)容1鉚工12組裝、水壓、氣密性試驗、梯子平臺制安2電焊工24焊接3氣焊工8配合組裝、點焊、預(yù)熱、切割4起重工10吊裝搭設(shè)傘形架及防風(fēng)雨棚5電工2現(xiàn)場電氣維護(hù)、修理6管理人員8工程管理、技術(shù)、質(zhì)量、材料、安全、調(diào)度7無損檢測人9無損檢測(RT、UT、PT、MT）8熱處理人員17球罐整體熱處理9油工10除銹、刷漆10管工2噴淋裝置制安、安全閥及附件安裝機械工2氣刨、試壓12其它20打磨及其它附屬工作2.3.2施工機具準(zhǔn)備設(shè)備名稱型號規(guī)格主要特性參數(shù)交直流兩用弧焊機ZXEI—50018臺額定電流500A～450A，輸入電流108A，輸入容量41KVA自控遠(yuǎn)紅外線電焊條烘干箱ZYHC—100最高溫度500℃,保溫時間0~20h

可裝焊條100Kg,額定功率6.4KW自控遠(yuǎn)紅外線電焊條烘干箱ZYH—160最高溫度500℃，保溫時間0~20h

可裝焊條60Kg，額定功率4。2KW除濕機CFZ3D除濕量3Kg/h,功率1。2KW,

制冷劑R22,充注量1.1kg軸流風(fēng)機DN5002臺低壓變壓器36V1臺砂輪切割機J3GB—400功率2。2KW砂輪直徑400mm切割線速度60m/s夾鉗轉(zhuǎn)角0o~40o管道泵4″1臺臺鉆ZT4016—W最大鉆孔直徑16mm2.4編制依據(jù)施工藍(lán)圖《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)［1999］《鋼制球形儲罐》GB12337—1998《鋼制壓力容器》GB150-1998《球形儲罐施工及驗收規(guī)范》GB50094—98《承壓設(shè)備無損檢測》JB47030。1－4730。6－2005《熔敷金屬中擴散氫測定方法》GB／T3965-1995《金屬夏比缺口沖擊實驗方法》GB／T229-94《壓力容器涂敷與運輸包裝》JB/T4711—2003《鋼制壓力容器焊接工藝評定》JB4708-2000《壓力容器用鋼板》GB6654-1996《碳鋼焊條》GB/T5117—1995《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》JB4726-2000《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗》JB4744—2000《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》JB4747-2002《壓力容器質(zhì)量保證手冊》2.4施工順序2.5基礎(chǔ)驗收2.5.1在業(yè)主、監(jiān)理的領(lǐng)導(dǎo)下，與土建專業(yè)辦理基礎(chǔ)中間交接驗收證明書。并附有測量記錄、隱蔽記錄、中間交接記錄及有關(guān)試驗報告等技術(shù)資料。安裝單位按交工資料和基礎(chǔ)驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)測驗收。2.5.2基礎(chǔ)上應(yīng)明顯劃出標(biāo)高基準(zhǔn)線、縱橫中心線及觀測沉降的水準(zhǔn)線。2.5.3基礎(chǔ)外觀不得有裂紋、蜂窩、空洞、露筋等缺陷。2.5.42。5.5球罐基礎(chǔ)尺寸允許偏差序號項目允許偏差1基礎(chǔ)中心圓直徑（D)公稱容積＜1000m3±5mm公稱容積≥1000m3±Di/2000mm2基礎(chǔ)方位1°3相鄰支柱基礎(chǔ)中心距±2mm4支柱基礎(chǔ)上的地腳螺栓中心圓的間距±2mm5基礎(chǔ)標(biāo)高各支柱基礎(chǔ)上表面的標(biāo)高—Db‰,且不低于—相鄰支柱基礎(chǔ)標(biāo)高差≤4mm6單個支柱基礎(chǔ)表面平面度采用地腳螺栓固定的基礎(chǔ)5mm采用預(yù)埋地腳板固定2mm注：Di為球殼設(shè)計內(nèi)直徑。2。6設(shè)備驗收2.6。1球殼板、人孔法蘭、接管、補強板、支柱及拉桿、產(chǎn)品試板等零部件的出廠證明書應(yīng)具有：1）零部件出廠合格證。2）材料代用審批手續(xù)。3）材料質(zhì)量證明書及有關(guān)的復(fù)驗報告。4）鋼板、鍛件及零部件無損檢測報告.5）球殼板周邊超聲波檢測報告。6)坡口和焊縫無損檢測報告(包括探傷部位圖).7）熱壓成形試板試驗報告。8)技術(shù)監(jiān)督部門監(jiān)檢機構(gòu)出具的產(chǎn)品監(jiān)檢報告。2。6。2球殼板幾何尺寸應(yīng)符合下列要求.1）球殼板的形式與尺寸應(yīng)符合圖樣要求。2）球殼板表面不允許存在裂紋、氣泡、結(jié)疤、折疊和夾渣等缺陷，球殼板不得有分層.3）坡口表面應(yīng)平滑，熔渣與氧化皮應(yīng)清除干凈，坡口表面不得有裂紋和分層等缺陷存在。4）相同規(guī)格的球殼板應(yīng)具有互換性。5）曲率用弦長2m樣板檢查，任何部位間隙≤3mm6）幾何尺寸允差下圖示:7）兩對角線間垂直距離不大于5mm。3．施工工藝3。1球罐組裝球罐全部采用單片吊裝。組裝前應(yīng)對每塊球殼板和焊縫進(jìn)行編號.編號要與原廠證書編號一致。3.1。1組裝卡具焊接1）組裝工具采用日字型卡具（包括方塊、日字卡、楔子）。2）方塊在球殼板上的布置為縱向間距1—1.3米一個,環(huán)向0.4—0.7米一個，球殼板的兩端部可適當(dāng)密集。方塊的焊接按焊接工藝卡有關(guān)參數(shù)進(jìn)行。3)吊耳的焊接在保證足夠強度的原則下，盡量不采用封閉焊縫，引弧應(yīng)在吊耳上進(jìn)行，焊角高度10—12mm，其他工藝參數(shù)按焊接工藝卡參數(shù)值執(zhí)行。3.1。2球罐支柱的組裝1）組對：在已抄平的小平臺上放出實樣進(jìn)行組對。支柱與帶板軸線的平行度≤2mm。2)支柱與赤道帶板的相貫線組對后，檢查相貫線處支柱與赤道板之間的間隙，偏差不得大于2mm。組對后，對支柱與球殼板間的焊縫進(jìn)行加固焊接.立柱赤道板組裝示意圖3.1.3球罐的組裝球罐的組裝采用無中心柱分片整體組裝工藝.1）赤道帶組裝將初步焊接完成的第一塊帶支柱赤道帶板吊到基礎(chǔ)滑板上，對準(zhǔn)滑板上的十字中心線.為插板方便,可在柱腿底板的內(nèi)側(cè)臨時墊以薄板，使赤道帶板略向外仰,然后把緊地腳螺栓.上端暫用拖拉繩拉住。再吊相鄰的第二塊帶支柱赤道帶板,并安裝好兩柱之間的拉桿.然后吊裝兩柱腿間的插板，吊裝就位后用卡具進(jìn)行固定，而后再依次吊裝第三塊柱腿板、第二塊插板……，依次組裝完整個赤道帶.全部赤道帶吊裝完成后，撤去柱腿底板下的墊板，調(diào)整柱腿，使之垂直,同時根據(jù)各級及規(guī)范要求調(diào)整赤道帶焊縫間隙、赤道帶圓度及上下口不平度。用弦長2米的樣板對赤道帶上下口圓度進(jìn)行測量，樣板與球殼板的間隙不大于3mm，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。2）其他各帶安裝其它各帶安裝順序是：下極邊板、上極邊板、下極板、上極板。赤道帶組裝完后,以赤道帶下口水平線為準(zhǔn),測量其弦高來控制幾何尺寸,并用2m樣板測量環(huán)口曲率。此間懸掛與調(diào)整用導(dǎo)鏈來完成.下極邊板吊裝完后，用卡具先調(diào)整與赤道帶連接的環(huán)縫，再調(diào)整縱縫.調(diào)整時要避免弦口“露頭”現(xiàn)象,調(diào)整合格，點焊固定.下極邊板點焊后安裝罐內(nèi)腳手架，以便上極帶的吊裝.上極邊板組裝時，下口與赤道帶上弦口用組裝卡具固定，上口用一至二道鋼絲繩拉著，以防往里扣。上極邊板調(diào)整點焊固定后，組裝下極頂板、上極頂板.3）上下極板組裝測量下半球下口尺寸(注意小口橢園），按小口尺寸研對極板調(diào)整合適為止.吊下極板，測量好尺寸，吊裝時注意管口方位。吊裝上極板，測量好尺寸。4）搭設(shè)內(nèi)腳手架罐內(nèi)腳手架搭設(shè)時，應(yīng)確保安全穩(wěn)固的原則,并應(yīng)注意不要與球罐內(nèi)壁相焊接。跳板的鋪設(shè)應(yīng)有利于焊工焊接及檢測工作的順利進(jìn)行。5)罐外腳手架搭設(shè)外部雙排滿架到頂，鋪設(shè)的跳板應(yīng)綁扎牢固，外掛白鐵皮、三防篷布或采取其他防風(fēng)措施。6）點固焊：點固焊前應(yīng)對球罐整體焊縫組裝質(zhì)量進(jìn)行一次全面的檢查。7)拆除工卡具：工卡具拆除時應(yīng)采用氣刨，避免使用錘擊.拆除后及時打磨焊瘤。拆除工卡具處應(yīng)按規(guī)定要求進(jìn)行表面檢測.8）組裝說明組對時錯邊量必須控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。組裝時應(yīng)保持水平方向的直徑大于垂直方向的直徑，以15～30mm為宜。3.2焊接3.2。1焊工管理從事球罐焊接的焊工必須持證上崗。3。2。2焊接工藝評定球罐的各項工藝參數(shù)（材質(zhì)、壁厚、坡口形式、焊接方法等)均應(yīng)在工藝指導(dǎo)書有效范圍內(nèi).現(xiàn)場組焊前應(yīng)根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書（WPS）編制適宜現(xiàn)場使用的焊接工藝卡.焊接工藝卡應(yīng)包括以下內(nèi)容： 焊接位置； 焊接材料； 焊接方法； 預(yù)熱溫度及層間溫度； 焊接工藝從參數(shù)（電流、電壓、焊速等）； 3。2.3焊接環(huán)境在下列情況下如無可靠防護(hù)措施，不得進(jìn)行焊接。1）雨天、雪天;b.風(fēng)速≥8m/秒。c.環(huán)境溫度在-5℃以下;d.相對濕度≥90%。3.2.4焊縫外觀質(zhì)量1）焊縫外觀要求:焊工完成當(dāng)天的焊接工作后，必須將渣皮,飛濺等物清理干凈。焊縫及熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、凹坑、焊瘤等缺陷。焊縫不允許有咬邊.2）球罐焊后尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3.2。5焊條的選用及管理1）材質(zhì)為16MnR時，選用E5015或E5016,其他材質(zhì)的焊條選用按圖紙要求。2）焊條或焊絲必須有質(zhì)量證明書，質(zhì)量證明書應(yīng)包括熔敷金屬的化學(xué)成份、機械性能，并依據(jù)規(guī)定做好擴散氫含量復(fù)驗工作（如設(shè)計文件無要求，對E5015或E5016其擴散氫含量不大于6ml/100g）。3）烘干設(shè)備高溫烘箱：0～600°C；恒溫干燥箱：0～300°C4）施工現(xiàn)場設(shè)焊條管理室，派專人管理。必須按要求烘干發(fā)放和回收焊條，并認(rèn)真填寫焊條烘干、發(fā)放記錄。5)焊條儲存室的溫度應(yīng)保證在10℃以上,相對濕度不得超過75%。6）焊工應(yīng)攜保溫焊條桶領(lǐng)取焊條。超過4小時未用完的焊條應(yīng)重復(fù)烘干方可使用.焊條重復(fù)烘干的次數(shù)不得超過兩次。3.2.6焊接程序1）球罐的焊接程序:先縱縫，后環(huán)縫，先大坡口一側(cè)，后小坡口一側(cè)；先赤道帶，后下、上邊板，再極板.2）球罐焊接還應(yīng)遵循“多焊工，均勻分布，同工藝，等速度”的原則。3)赤道帶及縱縫等長焊縫可分為多段進(jìn)行焊接。4)每道段約1500mm為宜。3。2。7定位焊定位焊在焊縫調(diào)整后進(jìn)行，宜焊在正式焊道的第一層，其焊縫開始焊接的第一、二遍宜采用分段退焊法。立焊縫每段約1000mm，平焊縫每引弧和熄弧都應(yīng)在坡口內(nèi)。3.2.8坡口修補當(dāng)坡口局部尺寸超過標(biāo)準(zhǔn)要求時，可進(jìn)行修補.主焊縫的焊接主體焊接工作是焊接的重點，其質(zhì)量直接影響到球罐服役的安全可靠性。施焊前及施焊過程中應(yīng)排除一切影響焊接的不利因素。焊接程序原則上先焊縱縫,后焊環(huán)縫。焊接工位均勻分布，罐內(nèi)外焊接方向相同,施焊時所有的工藝參數(shù)及敷焊層次序與焊接工藝評定相同。為了保證球殼主體焊縫在組焊過程中的可靠性,在改變焊接工位之前，該條焊縫最少焊兩層以上且焊到末端.引弧采用回焊法,在焊道前方引弧,然后拉回到焊接處焊接，嚴(yán)禁在坡口外引弧。1）縱焊縫焊接第一層（打底層），相對整條焊縫采用分段倒退向上焊接,其余各層填充與第一層運條方向一致。注意防止未焊透及咬肉等缺陷產(chǎn)生。每層焊接表面應(yīng)填平或呈凹形,這樣便于清渣，也避免熔合不良，便于下一層的焊接,熔敷厚度與工藝說明書中要求相當(dāng)，層次之間的接頭應(yīng)錯開。兩側(cè)蓋面前凹槽以1—2mm為宜，電流可比填充時稍大一些，但要避免咬邊和未熔合等缺陷的產(chǎn)生，焊縫余高為0—3mm，焊縫寬度應(yīng)保持一致，壓邊為1—2mm.縱縫的首末端的焊肉應(yīng)達(dá)到環(huán)縫的坡口中心，待環(huán)縫焊接時，再打磨至與坡口齊平.2）環(huán)縫的焊接第一層焊接時,相對每位焊工分段范圍內(nèi)采用分段退焊,擺動不宜過大。其余各層道施焊時不作擺動,采用壓道焊，注意層間清除要徹底。每層間的起焊位置應(yīng)錯開80～100mm，且離開丁字縫200mm左右。兩側(cè)蓋面前凹槽深1—2mm，其他注意事項同縱焊縫。3）接管、柱腿及人孔環(huán)縫焊接按GB12337的要求，接管及柱腿與球罐之間的焊接接頭應(yīng)由球殼板制造廠完成。4）其它結(jié)構(gòu)焊接其它結(jié)構(gòu)焊接是指直接與球殼相焊接的結(jié)構(gòu)焊接.按施工圖紙要求進(jìn)行。3。2.9返修工藝及要求凡經(jīng)過外觀及無損檢測檢查不合格的焊縫，必須返修。返修時,檢查員及現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人必須到位，進(jìn)行監(jiān)督檢查。缺陷消除可采用氣刨或砂輪打磨，選擇缺陷距表面較近側(cè)進(jìn)行消除缺陷工作，氣刨后用砂輪打磨露出金屬光澤.3。2.10產(chǎn)品試板的焊接產(chǎn)品試板的焊接參數(shù)與相應(yīng)位置焊縫參數(shù)相同，分橫、立、平加仰位置施焊。2.3。11氣刨清根氣刨的刨槽要直、光滑、深淺和寬窄一致（有缺陷處可深刨，消除缺陷為止）并經(jīng)砂輪打磨，露出金屬光澤并進(jìn)行著色檢查。3。3無損檢測3.3.1檢測人員資格1）參加球罐檢測的人員，必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn),按《鍋爐壓力容器無損檢區(qū)外觀經(jīng)檢查人員檢查合格，并在檢測委托單上簽字認(rèn)可后方可進(jìn)行檢測；3.3.2檢測比例及合格級別1)球殼板的UT復(fù)檢：抽檢數(shù)量為球殼板數(shù)量的20%，每帶不少于2塊,上、下極不少于1塊，其球殼板邊緣100mm范圍內(nèi)100％檢測，按JB4730評定,Ⅲ級為合格.2)厚度測量：比例、要求與球殼相同.每塊球殼板5點。3)RT檢測：球罐對接焊縫100%射線檢測（但高頸法蘭與接管的對接焊縫，當(dāng)Dｇ≤250mm,其δ≤28mm時，可不作射線檢測），按JB4730評定,Ⅱ級合格。4）UT檢測：球罐焊縫抽檢20％，按JB4730評定，Ⅰ級合格.5)球罐所有對接焊縫碳弧氣刨清根打磨后進(jìn)行目視或100％著色檢驗，不允許有任何裂紋、分層、線性和園形顯示的紅色圖象。6）球罐上所有對接焊縫及熱影響區(qū)，去除工具卡的焊后痕跡打磨后，熱處理前做一次100％磁粉檢測，并在水壓試驗后作20％的磁粉檢測復(fù)查.按JB4730評定，Ⅰ級合格。對不合格部位，應(yīng)打磨修補后按原檢測方法復(fù)驗，直至合格為止。7)球罐人孔、接管、柱腿角焊縫表面，水壓試驗前進(jìn)行100%著色檢查。耐壓試驗后進(jìn)行20％復(fù)查.按JB4730評定，Ⅰ級合格。對不合格部位，應(yīng)打磨修補后按原檢測方法復(fù)驗，直至合格為止。3.3.3停點檢查各崗位責(zé)任人員應(yīng)對各停點前一切工序進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查并認(rèn)可，做好見證。3。4熱處理3.4。1焊接殘余應(yīng)力是由于焊接引起焊件不均勻的溫度分布,焊縫金屬的熱脹冷縮等原因造成的，所以伴隨焊接施工必然會產(chǎn)生殘余應(yīng)力.消除殘余應(yīng)力的最通用的方法是高溫回火,即將焊件放在熱處理爐內(nèi)加熱到一定溫度和保溫一定時間，利用材料在高溫下屈服極限的降低,使內(nèi)應(yīng)力高的地方產(chǎn)生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而使應(yīng)力降低。焊后熱處理對金屬抗拉強度、蠕變極限的影響與熱處理的溫度和保溫時間有關(guān)。焊后熱處理對焊縫金屬沖擊韌性的影響隨鋼種不同而不同.3。4。2熱處理方法的選擇焊后熱處理一般選用單一高溫回火或正火加高溫回火處理。對于氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理.這是因為氣焊的焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細(xì)化晶粒，故采用正火處理。然而單一的正火不能消除殘余應(yīng)力,故需再加高溫回火以消除應(yīng)力。單一的中溫回火只適用于工地拼裝的大型普通低碳鋼容器的組裝焊接，其目的是為了達(dá)到部分消除殘余應(yīng)力和去氫。絕大多數(shù)場合是選用單一的高溫回火。熱處理的加熱和冷卻不宜過快，力求內(nèi)外壁均勻。3。4.3焊后熱處理的加熱方法1）感應(yīng)加熱。鋼材在交變磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，因渦流和磁滯的作用使鋼材發(fā)熱，即感應(yīng)加熱?，F(xiàn)在工程上多采用設(shè)備簡單的工頻感應(yīng)加熱。2)輻射加熱。輻射加熱由熱源把熱量輻射到金屬表面，再由金屬表面把熱量向其他方向傳導(dǎo).所以，輻射加熱時金屬內(nèi)外壁溫度差別大，其加熱效果較感應(yīng)加熱為差。輻射加熱常用火焰加熱法、電阻爐加熱法、紅外線加熱法。3.5沉降觀察在水壓試驗的同時對基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測.3.6水壓試驗及檢查3.6.11）水壓試驗裝水前,產(chǎn)品試板力學(xué)性能試驗的各項數(shù)據(jù)應(yīng)合格.2)水壓試驗壓力：見圖紙3）壓力表:兩塊，要求量程相同，其量程為試驗壓力的1.5～3倍。壓力表應(yīng)經(jīng)校驗合格，精度等級不低1.5級，表盤直徑為150mm，以罐頂壓力為準(zhǔn)。4)水溫不低于5℃.5)水壓試驗過程將壓力升至試驗壓力的50%，停15分鐘，檢查有無滲漏；將壓力升至試驗壓力的90%，停15分鐘,檢查有無滲漏;將壓力升至試驗壓力，