球罐熱處理方案

眉山市奧新能源技術(shù)有限公司8萬噸/年丙烯項(xiàng)目液化烴罐區(qū)熱處理方案編制單位：眉山奧新能源項(xiàng)目部審核人:批準(zhǔn)人:編制日期：（蓋章受控）版本：第一版發(fā)布日期：年月根據(jù)GB12337-2010《鋼制球形儲罐》、GB50094-2010《球形儲罐施工規(guī)范》有關(guān)圖樣有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，我項(xiàng)目部對液化烴罐區(qū)8臺2000m3球罐焊后進(jìn)行整體消除應(yīng)力熱處理。為確保熱處理工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，特編制如下熱處理實(shí)施方案。一、球罐的主要設(shè)計(jì)參數(shù)序號項(xiàng)目參數(shù)1容器類別BM-III2球殼厚度56mm/50mm/42mm3球殼材質(zhì)Q245R/Q370R4操作介質(zhì)不合格液化氣/精制液化氣/丙烯/成品液化氣/醚后C45球罐容積2000m3二、球罐整體熱處理目的為了消除球罐組裝與焊接后的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定球罐的幾何形狀和尺寸，改善焊接接頭和熱影響區(qū)的組織和性能，達(dá)到降低熱影響區(qū)的硬度，提高焊縫金屬的塑性、韌性，進(jìn)一步釋放焊縫中的有害氣體，特別是氫氣，防止焊縫的氫脆和延遲裂紋的產(chǎn)生。三、熱處理的方法及工藝規(guī)范1、熱處理方法球罐整體熱處理采用燃油法進(jìn)行，施工時(shí)將燃燒器安裝在球罐的下人孔位置，以球罐本身為燃燒室，選用柴油為燃料，通過鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)和噴嘴將柴油噴入并霧化，由電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃，隨著燃油不斷燃燒而產(chǎn)生的高溫氣流在球罐內(nèi)壁對流傳導(dǎo)和火焰熱量輻射作用，使球罐不斷升溫至熱處理工藝所要求的溫度，同時(shí)球罐外表面包保溫材料防止熱量散失。2、熱處理工藝規(guī)范按照GB12337-2010《鋼制球形儲罐》、GB50094-2010《球形儲罐施工規(guī)范》及圖樣要求，熱處理工藝參數(shù)和工藝曲線如下：一臺不合格液化氣球罐：恒溫溫度：600±25°C恒溫時(shí)間：2.24h升溫速度：50~80C/h（W400C時(shí)可不予控制）降溫速度：30?50C/h（W400C時(shí)可不予控制）400C以上升、降溫時(shí)球殼表面相鄰兩測溫點(diǎn)溫差W120C保溫層外表面溫度W60C熱處理工藝曲線：二臺精制液化氣、二臺醚后C4、一臺成品液化氣：恒溫溫度：565±25C恒溫時(shí)間：1.68h升溫速度：50~80C/h（W400C時(shí)可不予控制）降溫速度：30?50C/h（W400C時(shí)可不予控制）400C以上升、降溫時(shí)球殼表面相鄰兩測溫點(diǎn)溫差W120C保溫層外表面溫度W60C熱處理工藝曲線：

°C°C二臺丙烯球罐：恒溫溫度：565±25C恒溫時(shí)間：2.0h升溫速度：50~80C/h（W400C時(shí)可不予控制）降溫速度：30?50C/h（W400C時(shí)可不予控制）400C以上升、降溫時(shí)球殼表面相鄰兩測溫點(diǎn)溫差W120C保溫層外表面溫度W60C，熱處理工藝曲線：四、熱處理現(xiàn)場工藝設(shè)計(jì)1、熱處理工藝系統(tǒng)球罐整體熱處理時(shí)由燃油系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)、柱腳移動系統(tǒng)組成。A：燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)由燃燒器、燃油過濾器和截止閥等組成。燃燒器采用德國EK9.1000L-R輕柴油燃燒器，燃燒器放置在球罐下人孔位置，為滿足工藝要求，采用一套微機(jī)系統(tǒng)對熱處理過程進(jìn)行智能化控制，燃料采用柴油能過油泵送油，經(jīng)電磁閥控制進(jìn)入噴嘴噴出，燃燒器鼓內(nèi)機(jī)由底部送風(fēng)助燃，霧化燃燒油，自動電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃燃油進(jìn)行燃燒。B：供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)由油箱、吸油閥、輸油管、進(jìn)油管、回油管、快速切斷閥等組成，熱處理前應(yīng)保證各油路系統(tǒng)暢通。所選用的燃燒器，其耗油量為210~962Kg/h，燃燒管的直徑為0450，風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為22KW，在加熱、保溫過程中可根據(jù)各測溫點(diǎn)溫度情況自動化調(diào)整。C：溫度測量監(jiān)控系統(tǒng)溫度測量監(jiān)控系統(tǒng)由熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、和一套PC-WK型集散控制系統(tǒng)對溫度進(jìn)行智能測量和監(jiān)控。C-1測溫點(diǎn)布置按照GB50094-2010《球形儲罐施工規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)要求，測溫點(diǎn)應(yīng)均勻布置在球殼表面，相臨測溫點(diǎn)的間距不宜大于4.5m，距上、下人孔邊緣200mm范圍內(nèi)各一個(gè)，三塊產(chǎn)品焊接試板分別設(shè)置1個(gè)測溫點(diǎn)，詳見測溫點(diǎn)布置圖。C-2熱電偶安裝熱電偶選用鎧型分度號，測溫范圍0-800°C，補(bǔ)償導(dǎo)線選用CU-康銅2X2.5mm2雙芯導(dǎo)線，按照測溫點(diǎn)布置要求將開槽螺母固定在（點(diǎn)焊）球殼板表面，再把熱電偶牢固的用螺栓連接在開槽螺母里面，用補(bǔ)嘗導(dǎo)線將熱電偶與溫度控制系統(tǒng)連接起來。熱電偶固定如下圖所示：

測溫點(diǎn)布置圖 熱電偶固定圖C-3溫度測量控制系統(tǒng)溫度測量控制系統(tǒng)由PLC控制柜進(jìn)行控制，通過無紙記錄儀采集溫度，對溫度進(jìn)行智能化測量和控制。首先將測得的溫度值傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些溫度值進(jìn)行處理、顯示、打印，并根據(jù)溫度情況及時(shí)做出判斷，自動調(diào)整風(fēng)油比，向燃燒器給出具體燃油控制量以使球罐的升溫速度、恒溫時(shí)間、降溫速度完全與設(shè)置的熱處理工藝規(guī)范一致。熱處理過程中每30秒鐘掃描一個(gè)測溫點(diǎn)，巡回檢測各測溫點(diǎn)的溫度，并與設(shè)置的熱處理工藝曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)對照。D：柱腳移動措施熱處理前將球罐拉桿及地腳螺栓全部松開，以保證球罐熱處理過程中的位置移動。球罐加熱和冷卻過程中要發(fā)生熱脹冷縮，為了保持支柱的垂直度，加熱時(shí)支柱應(yīng)該徑向外移，冷卻時(shí)需徑向復(fù)原。由于支柱底板與基礎(chǔ)座板的靜磨擦，球罐有熱脹冷縮時(shí)柱腳并不能自由移動，在每一個(gè)柱腳處安裝斜鐵，敲擊斜鐵即可,如下圖所示，并對每個(gè)柱腳按計(jì)算位置量及時(shí)調(diào)整柱腳位移，要求每100°C調(diào)整一次。2、 產(chǎn)品焊接試板的熱處理產(chǎn)品焊接試板與球罐同步進(jìn)行熱處理，球罐產(chǎn)品焊接試板為立焊、橫焊、平焊/仰焊各一塊，熱處理時(shí)應(yīng)將產(chǎn)品焊接試板放在球罐熱處理過程中高溫區(qū)的外側(cè)（上極帶板），并與球殼緊貼，三塊產(chǎn)品焊接試板上分別設(shè)置測溫點(diǎn)一個(gè)，與球罐一起進(jìn)行熱處理，并隨球罐一起進(jìn)行保溫，加熱。熱處理后對其進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行下一道工序。3、 保溫方法敷設(shè)方法是在球罐上、下極環(huán)每隔2000mm左右焊上一個(gè)長釘，用10號線圍繞在長釘上并繞在球罐周圍。將保溫被敷設(shè)到的球罐上，用14號細(xì)鐵絲交叉穿過保溫被四角并繞緊在10號線上，把保溫棉被固定在球罐表面上。球罐上下極的細(xì)鐵絲固定在人孔周圍，保溫層分為二層，每層都用耐溫600°C?800°C的無堿超細(xì)玻璃棉被（厚度為40m左右），第二層敷設(shè)時(shí)要蓋住第一層的縫隙，保溫總厚度為50?80mm。與球殼板相連接的附件（接管、人孔、連接板等）均應(yīng)進(jìn)行保溫，支柱上部至少一米長應(yīng)保溫，最后用10號線10根，從上、下人孔處把保溫被接緊。若發(fā)現(xiàn)溫度有偏差則及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，使溫差縮小到最低，保證熱處理的最終質(zhì)量。五、球罐熱處理前的準(zhǔn)備1、 球罐球體、人孔、接管及予焊件等必需全部焊接完成，并經(jīng)外觀檢查和無損檢測合格。2、 所有無損檢測工作必需完成，報(bào)告齊全，報(bào)監(jiān)檢部門審查合格。3、 球罐內(nèi)外表面質(zhì)量和幾何尺寸應(yīng)檢驗(yàn)合格，記錄齊全。4、 產(chǎn)品試板焊接應(yīng)檢驗(yàn)合格，試板在球殼上應(yīng)牢固可靠。5、所有原始資料齊全，并經(jīng)質(zhì)保體系責(zé)任人員簽字認(rèn)可，經(jīng)監(jiān)理單位和甲方確認(rèn)。6、熱處理系統(tǒng)裝置必須全部安裝好，各系統(tǒng)應(yīng)調(diào)試完畢。7、供電系統(tǒng)經(jīng)全面檢查合格符合要求，并與有關(guān)部門聯(lián)系，確保熱處理期間不斷電。8、應(yīng)掌握氣象資料，熱處理時(shí)應(yīng)避開大風(fēng)與下雨天氣。9、各崗位人員應(yīng)齊全到位，并經(jīng)培訓(xùn)上崗，分工協(xié)作。10、熱處理施工方案應(yīng)向有關(guān)人員交底。六、熱處理施工組織為確保熱處理工作順利進(jìn)行，設(shè)置崗位和職責(zé)范圍如下：指揮崗：負(fù)責(zé)指揮整個(gè)熱處理工藝實(shí)施和掌握熱處理全過程各種情況及各種問題。工藝操作崗：負(fù)責(zé)燃燒及供油系統(tǒng)正常進(jìn)行。微機(jī)監(jiān)控崗：負(fù)責(zé)測溫系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)微機(jī)正常運(yùn)行及故障處理。電器機(jī)械維護(hù)崗：負(fù)責(zé)熱處理系統(tǒng)電器，機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行及故障處理。柱腳移動崗：負(fù)責(zé)柱腳移動及支柱垂直度的測量，并做好施工記錄。安全防火崗：負(fù)責(zé)熱處理防火措施落實(shí)及過程監(jiān)控。七、熱處理資料1、產(chǎn)品焊接試板的性能試驗(yàn)熱處理后需對三種不同位置焊接的產(chǎn)品試板進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)2、熱處理工藝實(shí)施記錄A：熱處理檢驗(yàn)報(bào)告B：自動記錄時(shí)間一溫度曲線C：球罐熱處理柱腳位移檢查記錄八、熱處理施工安全措施1、 熱處理前要與消防單位取得聯(lián)系，并通知有關(guān)人員。熱處理時(shí)要采取嚴(yán)格的安全防火措施，各處電纜線布置整齊合理。2、 在處理