4000M3低压液氨球罐施工方案

4000M3低球罐施工方案1方案编制说明1.1方案编制依据GB12337-1998《钢制球形储罐》GB50094-98《球型储罐施工及验收规范》GB150-98《钢制压力容器》质技监锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》JB4730-94《压力容器无损检测》《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》1.2方案使用范匚=1本方案仅适用于铜陵铜化集团磷铵厂技改项目中一台4000M3低压液氨球罐施工，本方案作为球罐施工的技术文件应严格执行。1.2方案使用范匚=12工程概况2.1球罐的设i十参数及技术要求设计压力0.55MPa操作压力0.5MPa设计温度10°C操作温度0〜9.5C物料名称液氨、气氨物料性质度性、III级腐蚀裕度3mm焊缝系数1设备直经19700mm全容积4003m3设备净重Kg保温层厚度~100mm液压试验0.69MPa气密性试验0.58MPa热处理要求焊后整体热处理容器类别II类主要受压元件材料16MnR、16Mn设计单位化学工业部第三设计院焊缝检测要求检测标准：JB4730-94检测方法：A、B类用RTC、D类用MT检测长度：A、B类100%C、D类按规范要求合格等级：II级2.2球壳板规格名称数量厚度(mm)材质重量(Kg)上极带中板12216MnR3471上极带侧板22216MnR3171上极带边板42216MnR2998上温带板182216MnR2931赤道带板242416MnR3392下温带板182616MnR3465下极带边板42616MnR3545下极带侧板22616MnR3748下极带中板12616MnR4102支柱1216MnR3529拉杆2416MnR243.12.3焊缝长度名称数量单长（m）总长（m）赤道带纵缝247.736185.7上温带纵缝185.15792.83下温带纵缝185.15792.83上极板纵缝10/49.05下极板纵缝10/49.05赤道带与温带环缝257.33114.66温带与极板环缝237.7875.56支柱环缝122.631.2合计690.883球罐组装方法及工装具设计根据我公司机具和球罐自身结构特点，结合我公司多年来球罐的施工经验，本球罐工程施工以力争减少材料消耗，缩短组装时间，改善施工环境，用中心柱结合井子架搭设内部脚手架，外部搭设脚手架以保证组装和焊接顺利进行。本球罐组装采用散装法，即将每块球壳板依交吊起，组装成球体，其组装顺序为赤道带板一下温带板一上温带板一下极板一上极板。组装成球体并调整好各部分尺寸后再进行焊接。4球罐组装程序焊接工艺评定和焊工考试一材料接收检验一基础验收一支柱组装、内部脚手架搭设一球体组装一外部脚手架和防护棚搭设一球罐焊接一无损检验一内部脚手架拆除一整体热处理一水压试验、沉降观测一磁粉探伤一气密性试验一梯子平台制安、附件安装一防腐绝热一交工验收5球罐安装主要工序5.1基础验收球罐施工前应对基础进行验收，基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞和露筋等缺陷；基础各部尺寸应满足规范的要求。基础上应有中心线及标高测量标记。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。基础复验合格后，对基础表面进行修整，放垫铁的位置要铲平，使垫铁与基础全部接触，其余部分应铲成麻面。5.2材料验收1）球罐的球壳板、人孔法兰、接管、补强圈、支柱及拉杆等零部件的出厂证明书应包括下列内容：球罐零部件出厂合格证材料代用审批手续各种材料质量证明书及球壳板材料的复验报告钢板超声波探伤报告、毛坯及零件探伤记录球壳板周边超声波探伤报告坡口及焊缝无损探伤报告（包括探伤部位图）成形试板检验报告焊接试板试验报告2）核对所有零件的数量、材质和规格型号，以确保其与图纸设计相同。3）球壳板的检查验收：球壳的结构型式应符合设计要求，每块球壳板本身不得拼接，其表面不允许存在裂纹、夹层、气泡、结疤、折叠、夹杂等缺陷。对于超标缺陷应按焊接工艺进行修补。4）球壳板外形尺寸检查（100%）用弦长为2m的样板检查，任何部位允许间隙不大于3mm。球壳板几何尺寸允许偏差：序号项目允许偏差1长度方向弦长土2.5mm2任意宽度方向弦长土2mm3对角线弦长土3mm4对角线间隙W5mmc.坡口坡口表面：坡口外观不应有裂纹、分层等缺陷，熔渣与氧化皮应清除干净，表面粗糙度W25um；平面度W1mm，缺陷极限间距N0.5mm。坡口尺寸：坡口角度允差土2°30’坡口钝边及坡口深度允差土1.5mm5）球壳板的检验应对球壳板进行100%超声波探伤和测厚检验，探伤结果应符合JB4730-94规定的三级要求。厚度测量点每球壳板应不少于5点，其厚度不应小于名义厚度减去钢板负偏差。对各接管及球壳焊缝应按总数的50%进行超声波探伤检查，按JB4730-94一级合格，同时进行到底100%表面裂纹检查，一级合格。6）若对球壳板材质有怀疑时，应对材料的化学成份、机械性能进行复验。5.3安装5.3.1上下支柱的组对上下支柱的组对是在钢质平台和胎具上进行，要求平台保持水平，并利用等腰三角形及垂直平分线的原

3word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。理进行调整，依据赤道带板的几何尺寸，画线、定点，并焊上定位板，用水平仪和盘尺检查支柱的直线性和长度，支柱直线度应不大于L/1000，合格后点焊，并进行上下支柱间的焊接。5.3.2赤道带的安装1）先将带支柱的赤道带板吊装就位，拖拉、固定后，搭拆内部脚手架。2）所有赤道板在地面焊好固定块及吊耳，固定块焊在球壳板的内侧，吊耳焊在外侧，施工时应画出具体布置图。3）第一块带支柱赤道板的吊装：吊装前，固定块吊耳及其他辅助设施在地面事先装好，球壳板内外侧的拖拉绳卡好，工卡具都固定在定位板上，各拖拉绳配以2-3吨的倒链，用倒链调整球壳板的垂直度，最后把紧地脚螺栓。I赤道板吊装示意图4）第二块带支柱赤道板的安装：第二块同第一块，安装好后用连通管或水平仪找好赤道带水平度。5）第三块不带支柱赤道板的安装：第三块不带支柱赤道板安装在二块带支柱赤道板中间，从赤道板的上部插入其中间，找平上下口，同时卡紧卡具，依此方法，直至赤道带组对完毕。6）赤道带的组装顺序如下图。赤道带组装顺序图7）赤道带组装后的检测要求：赤道带为球罐的基准，其安装质量的好坏直接影响到整个球体的装配，必须认真调配。用弦长1m的样板每500mm测一点，其棱角应W7mm对口错边量W3mm赤道带中间椭圆度D2-d2W0.7%D2‘且W80mmD2‘赤道带及上下口的设计内径。D2d2赤道带上口最大值、最小值。8）点焊固定赤道带：点焊用的焊条及焊接工艺同正式球罐焊接一样，点焊分组对称进行，每条焊缝从上口往下进行点至中间再由下往上进行，具体见焊接工艺。5.3.3上.下温带板的安装上下温带板组装时，宜先组装下温带板，后组装上温带板。下温带板组装：吊钩从赤道带上环口落下，利用下温带板内侧的定位方铁作为吊点进行吊装，用手拉葫芦进行组对，并利用卡具进行粗略调整，就位后用卡具与赤道带组对连接，并用钢丝绳几中心柱固定。吊装时应注意温带板与赤道带板的相对位置，并调整好温带板与赤道带板的同曲率。按顺序依次吊装就位封闭。上温带板组装：上温带板的吊装、组对程序与下温带板的相同。5.3.4上、下极板的安装上、下极板应在上、下温带板全部组装完毕，尺寸及接缝偏差调整合格，拆除中心柱后进行组装。上、下极板应先组对下极板，后组对上极板，吊装组对时应检查极板与温带板的相对位置以及管口方位是否与图样相符。极板吊装就位后应用卡具与温带板固定。5.4球罐组装质■检查球罐整体组装完毕后，应进行总体尺寸检查：1）对口间隙22mm。2）对口错边量3mm。3）用弦长为1m的样板沿对接接头，每500mm测量一点，棱角度不应大于7mm。4）支柱安装找正后，沿球罐径向和周向两个方向的垂直度的允许偏差12mm。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。5）组装后球罐两极间净距与设计内径之差及赤道截面最大最小内径之差均应小于等于80mm。6球罐焊接及检验要求6.1焊接工艺评定该球罐的焊接工艺评定应按《钢制压力容器焊接工艺评定》规程进行按立焊、横焊和仰焊位置分别评定。6.2焊工培训及考试球罐焊接前应对所有参加球罐施焊的焊工进行相应位置及材质的操作技能培训，并经劳动局监督考试合格后，方能参与球罐的焊接施工。焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等，均应与焊工本人考试合格的项目相符6.3焊材的选用与管理根据母材材质及球罐的工作条件，选用J507焊条。焊条的保管、烘干、发放程序应严格按照有关程序规定执行。并认真做好发放、回收记录，保证良好的追踪性。焊接材料的复验焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的检验，其检验合格后方能使用，扩散氢含量复验结果应<6ml/100g。焊接材料的干燥焊接材料贮存库应保持干燥，焊接材料使用前进行烘干。烘干后的焊条应保存在100-150°C的恒温箱中，药皮应无脱落和明显裂纹。焊条在保温筒内不宜超过4小时，超过后应按原烘干制度重新干燥，重复干燥次数不宜超过二次。6.4施焊环境当施焊环境出现下列情况之一时，必须采取有效措施否则不得施焊，⑴雨雪环境；⑵相对温度在90%以上；⑶风速超过8m/s；⑷环境温度在0C以下。该球罐环境温度及相对湿度的测量均在距球罐表面1m处测得。为了少受天气的影响，搭设防风、防雨棚。6.5定位焊及工卡具焊接焊接工艺以及对焊工的要求应与球壳焊接相同定位焊缝的长度应不小于80mm，点焊两层，引弧点和熄弧点应在坡口内。严禁划伤球壳表面，定位焊在小坡口侧进行。且在正式焊接时应将点焊层完全刨削去除。定位焊的方法见下图。应尽量不损伤坡口钝边。焊接电源及极性：焊接电源选用ZX7-400S型逆变焊机。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。6.6产品试板产品试板必须由参加球罐施焊焊工（由质检部门指定）按与球罐本体相同的条件和相同的焊接工艺焊接。球罐应按施焊焊接位置做立、横、平+仰位置三块试板。试板的试样截取方法等均按GB150-98执行。6.7施焊施焊前应将坡口表面和两侧至少20mm范围内的油污、水份及其它有害杂质清除干净。当施焊环境出现a.风速大于8m/s；b.相对湿度大于90%；c.雨雪环境时必须采取有效防护措施。层间温度：层间温度不应低于预热温度的下限值。焊接线能量：焊接线能量应严格按照工艺评定测定结果。6.8焊接工艺介绍应尽量采用窄道（少于4倍焊条直径）短弧及多层多道焊。多层焊时使层间接头错开。焊接过程中应始终注意起弧和熄弧质量，起弧时采用后退引弧法，使起弧部位在焊接过程中重熔，以减少引弧缺陷。收弧时应将弧坑填满，起弧和收弧均应在坡口进行，严禁在坡口外起、收弧及划伤球罐表面。焊接过程中应注意层间清理，焊渣及飞溅应用砂轮机打磨清除，并目视检查，无缺陷时，方可进行下层焊接。施焊中焊缝厚度少于母材厚度的1/4不得中断焊接施工，如必须停止时则必须采取有效措施，以防止裂纹。再焊时必须对原焊道进行认真检查，确认无缺陷后，方可按原工艺继续施焊。单侧缝焊焊接完成后，应进行背面清根处理。清根采用碳弧气刨进行，应将定位焊缝完全清除，气刨清根后，应用砂轮机修整刨槽，磨去渗碳层，其成型应平直光滑、透渗无缺陷方可施焊。6.9焊接顺序6.9.1焊缝编号焊缝编号及排版图，球罐各带板以英文字母表示，同带的纵焊缝以球罐的建北方向为零点，在罐内上方从俯视方向按顺时针，用阿拉伯数字表示各纵缝的顺序号，环焊缝则以相邻两带的字母符号来表示。球罐焊缝编号表示方法：设备位号—焊缝所在带板号焊缝顺序号球罐本体对焊接缝焊接顺序：本球罐焊接采用对称等速，同步施焊的方法进行，每球应有多名焊工对称均布同步施焊，先焊纵焊缝，再焊环焊缝，先焊大坡口侧，清根打磨并经渗透检验确认无缺陷后再焊小坡口侧。6.9.2总体焊接顺序赤道带纵缝外侧焊接一下温带纵缝外侧焊接一上温带纵缝处侧焊接一下极板纵缝外侧焊接一上极板纵缝处侧焊接一赤道带纵缝内侧焊接一下、上温带纵缝内侧焊接一下、上极板纵缝内侧焊接一赤道带下、上环缝外侧焊接一下、上极板环缝外侧焊接一赤道带下、上环缝内侧焊接一下、上极板环缝内侧焊接6.9.3纵缝焊接顺序赤道带纵焊缝焊接采用由多名焊工对称均布、同时进行、同步施焊的方法。焊接采用分段工艺，即根据

文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。焊缝长度，将焊缝均匀分为几段，每段的长度以当天能够焊完为宜。每个焊工每天焊接一段，从第一层至盖面焊完（仅指大坡口侧），段与段之间的接头每层应错开30〜50mm，以便于段与段之间的接合。一般宜采用的是四分段法，每段长约2M。6.9.4环缝焊接顺序在环缝两侧的纵缝焊接完成后，则由多名焊工对称均布，采用同向等速追尾的方法进行施焊，其中第一和第二层的焊接采用逆向退焊法，其它层则可顺序焊接，相邻焊工之间的接头及层于层之间的接头要错开。6.10夹具的焊接及拆除6.10.1夹具的焊接所有焊接到球罐的夹具材质均应是16MnR或相当材料。夹具焊接前球皮安装部位用砂轮除锈。6.10.2夹具的拆除不得使用锤子除去夹具。夹具的拆除应采用气刨或砂轮磨削的方法进行。1.气刨或砂轮打磨3.砂轮打磨1.气刨或砂轮打磨3.砂轮打磨拆除夹具夹具拆除后用砂轮将焊痕磨平并磨去部份母材及热影响区，但母材的厚度最小不得小于最小设计壁厚。夹具拆除后该部位应用记号笔标注清楚，并在排版图上做好记录。6.11焊缝检验6.11.1焊缝的无损探伤检查从事球罐无损探伤的人员，必须取得劳动部门颁发的技术等级证书，取得二级以上证书的人员，方可填写和签发检验报告。无损探伤应在焊后36小时，且经外观检查、打磨、检查合格后进行。球壳的对接焊缝（包括公称直径大于250mm的接管）均应进行100%射线探伤。6.11.2磁粉探伤检查球罐对接焊缝的内外表面，补强圈或支柱、护板角焊缝的外表面及工卡具焊迹修磨缺陷处表面，焊补处的表面，均应在耐压试验前后各进行一次100%的磁粉探伤检查。6.11.3焊缝返修外观返修：焊缝波纹不齐、余高超高、焊瘤、咬边等外观缺陷均须进行修磨处理，低于母材的部位应进行补焊，焊补前应先用砂轮将缺陷除去，并修整成便于焊接的凹形槽，然后进行补焊，焊补长度应不小于50mm，外观返修应在无损探伤前进行。经射线或超声波探伤的焊缝，发现超标缺陷时应按定位缺陷所在的部位，从距球壳表面较近的一侧用气刨（砂轮）清除缺陷，刨（磨）成船形凹槽磨去渗碳层，经放大镜或渗透检查，确认缺陷清除后再进行焊补，应注意缺陷清除的深度应不超过板厚的2/3,如超过2/3仍有缺陷时，应停止清除进行焊补，然后在另一侧再次清除缺陷进行焊补，修补焊缝的长度应不小于50mm，焊补工艺与本体焊接工艺相同。返修后仍按原探伤方法进行探伤检查。同一部位的返修次数不宜超过两次，如超过两次，焊补前应经技术总负责人批准，焊补的次数、部位和焊补情况应作好记录。焊缝的返修工作应在热处理前进行。7球罐无损检测工艺为了更好地控制施工质量，保证球罐安全可靠运行，制订以下检测工艺，对执行以下各项目的检测人员必须经过有关部门考试合格后方可操作，签发报告者必须持有国家劳动部门颁布发的II级以上资格证，检测执行标准JB4730-94。7.1原材料（球皮）检1）安装前对每块球皮按《新疆独山子炼化总厂1200m3球罐制造、安装、验收技术条件》第4.2条各项进行无损检验；检查前必须对所检部位进行清理打磨，并采用耦合剂以保证良好的声学接触。检查采用比较先进的CTS-26型超声波探伤仪直接接触法进行探伤，以直探头为主、斜探头为辅，其探头频率为2.5M小时z；直径014-025mm；仪器探头的组合性能均应符合ZBY230的规定。系统灵敏度调整：采用05平底孔试块进行调节，表面补尝用试验法来确定。探伤部位应选择球皮的凹面进行探伤，扫查形式如下图，并且扫查速度不大于150mm/s。100100100100100e.探伤时机选择在自然光比较暗，自然温度适宜时进行。2）对于周边坡口进行100%渗透检查。首先对坡口进行清理打磨，露出金属光泽并用清洗剂清洗油质及其它附着物。均匀喷施渗透剂，保持不干状态10-15分钟。9word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。清除多余的渗透剂，掌握不能清除干净，以免影响有效观察。喷撒显像剂要均匀，不能太厚、也不能太薄，使缺陷有最佳检出效果，注意喷嘴距被检查物的距离要大于300mm。待显像剂中的溶剂挥发干燥后及时观察、认真记录、准确评定。7.2焊接过程中的检查对背部清根后的焊缝应进行着色检查，具体操作见上条，不允许有裂纹、气孔、夹渣存在。7.3球罐对接焊缝的射线检查采用X射线对所有球罐对接焊缝进行100%的射线探伤，合格级别为II级。射线探伤工作结束后详细填写《射线探伤工艺卡》。7.4球罐焊缝磁粉检查1）根据球罐的要求，球罐焊接完成后，在水压试验前后必须对所有焊缝及热影响区各进行一次100%磁粉探伤，并在水压试验后复查焊缝全长的20%以上，且包括全部T字焊缝。2）在磁粉探伤前要对被检部位进行打磨修整，消除影响检查结果的伪缺陷。3）采用旋转磁场探伤机一次磁化能够全方位显示，严格控制移动速度以保证良好的磁化效果。4）配制流动性较好的磁悬浮液，（水溶性或油溶性皆可），因考虑探伤后对球体的清洗方便，可采用水溶性磁悬液，浓度适当喷施均匀。5）对发现有磁痕的部位要重复进行一次，保证能够准确判断，做到不漏检不误判。6）对于球罐支腿、接管等角焊缝要采用触点式磁化法，在同一部位要十字交叉进行两次磁化，以保证全方位的检出。8焊后整体热处理8.1—般规定热处理前，与球罐受压元件连接的焊接工作必须全部完成。热处理前，各项无损检测工作全部完成。热处理前，应把产品试板放在球罐热处理过程中高温区的外测。加热系统已调试合格。与热处理无关的接管应采用盲板封堵。球罐梯子、平台等部件连接的螺栓应松开。采取防雨、防风、防火、防停电等预防措施。8.2热处理工艺1）严格执行我公司的球罐内燃法整体热处理工法2）16MnR的热处理温度宜为625±25°C。3）热处理时在此温度至少保温时间为1小时。4）加热时，在300C以下可不控制升温速度，在300C以上升温速度宜控制在60-80C/小时的范围内。5）降温时，从625±25C到300C的降温速度宜控制在30-50C/小时范围内，300C以下可在空气中自然冷却。6）在300C以上的升温和降温阶段，球壳表面上相邻两侧温点的温差不得大于130C。7）在保温时间内，保温层外表面温度不应大于60Co文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。8.3测温系统测温点应均匀地布置在球壳表面，相邻测温点的间距宜小于4.5m。距上下人孔与球壳板环焊缝边缘200mm范围内应设测温点各1个；产品焊接试板应设测温点1个，测温点总数不应少于36个。应对温度进行连续自动记录。热电偶及记录仪表应经过校准并在有效期内，准确度应达到±1%。8.4柱脚处理热处理时，应松开拉杆及地脚螺栓，并在支柱地脚板底部设置移动装置和位移测量装置。热处理过程中，应监测实际位移值，并按计算位移值调整柱脚的位移，温度每变化100°C应调整一次.移动柱脚时应平稳缓慢。热处理后，应测量并调整支柱垂直度和拉杆挠度，其允许偏差应符合规范要求。9水压试验9.1试验前准备1）所有焊缝检查返修合格。2）球罐附件安装完毕。3）按试验流程接好上水泵、打压泵、压力表、阀门及配管。4）拧紧基础螺栓，设立沉降观测基准点，拉紧对角拉杆。9.2试压流程—排空口一顶部压力表一底部压力表一上水泵一打压泵—压力表9.3试压要求///////////////////////////////1）试压技术参数按设计要