液态二氧化碳球罐施工方案.doc

1000m3液态二氧化碳球罐
现场组焊

施工组织设计

编制： 年 月 日

批准： 年 月 日

×××化工机械工程有限公司

1.工程概述
1.1工程内容：
本方案适用于1台1000m3液态二氧化碳球罐，技术参数如下表。为保证球罐现场组焊工程质量，制定本方案。主要工作内容包括：球形储罐现场组焊、平台、梯子装置安装、防腐处理等。
名称
技术参数
名称
技术参数

公称容积m3
1000
焊接接头系数φ
1.0
直 径mm
12300
射线探伤
100%
主体材质
16MNDR
超声波检测
100%/20%
设计压力MPa
2.4
磁粉（渗透）
100%
设计温度℃
-30
容器类别
Ⅲ类
介 质
液态二氧化碳
强度试验压力MPa
按图
腐蚀裕量mm
2
气密性试验MPa
/
壁 厚mm
52
坡口形式
不对称X型
结构形式
混 合 式

赤道带
上、下极板
形状
桔瓣
足球瓣
数量
16块
各7块
1.2图纸审核
1.2.1球罐施工前技术部门必须组织设计、工艺、焊接、材料、热处理、检验等责任工程师进行图纸会审。
1.2.2审图内容包括：图纸的合法性、有效性审核、符合性审核和工艺审核，并认真填写审图记录。
1.3 工期
交货时间按合同工期。

2.施工依据
2.1施工依据
2.1.1执行的主要技术标准、规范与技术文件
（1）图纸
（2）GB150-1998《钢制压力容器》
（3）GB12337-1998《钢制球形储罐》
（4）《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009
（5）GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式及尺寸》
（6）GB50094-2010《球形储罐施工及验收规范》
（7）JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》
（8）JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》
（9）JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》
（10）JB/T4730-2005《承压设备无损检测》
（11）HG20592-2009（欧洲体系）《钢制管法兰焊接接头和坡口尺寸》
（12）GB713-2008《锅炉压力容器用钢板》
（13）HG/T21514-21535-2005《钢制人孔和手孔》
（14）GB1804-2000《一般公差、线性尺寸和未注公差》
（15）SH/T3512-2002《球形储罐工程施工工艺标准》
（16）SH/T3138-2003《石油化工球形储罐补强突缘》
（17）SY/T0455-2004《球形储罐γ射线全景曝光检测标准》
（18）JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》
（19）NB/T47008-2010《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》
2.1.2执行本公司管理文件
（1）《压力容器制造质量保证手册》
（2）《程序文件》
（3）《压力容器作业指导书》
（4）合同

3.球罐现场组焊
3.1主要施工方法
球罐安装采用以赤道带为基准分片法组装，焊接采用手工电弧焊，射线检测采用γ射线全景曝光。
赤道线水平度检查
椭圆度检查
安装拉杆
3.2 施工程序
赤道带组对
施工程序如图：
下极板组对
球壳板压制→球壳板到货验收→球壳板组对 →球体调整
组装间隙检查
错边量检查
棱角度检查
椭圆度检查
支柱垂直度

基础验收
办理监检报告
上极板组对

赤道带纵焊缝

棱角度检查
椭圆度检查
焊缝余高
焊缝表面质量
支柱垂直度检查
上极带焊缝

下极带焊缝
→球壳板焊接 →焊缝外观检查
环焊缝AF、AG

MT/PT 20%（A缝）
RT 100%

UT 20%
→无损检测 →焊后整体热处理→水压试验
MT/PT 100%
MT/PT 100%（角焊缝）
基础沉降观测
支柱垂直度调整
产品焊接试板检验

→办理监检报告→附件安装→交工验收
3.3施工准备
3.3.1现场准备
⑴对通至球罐安装现场的运输道路和工作区域进行平整，满足运输车辆与起重机械吊装作业。
⑵各种临时管路、水、电、气、库房、施工临时道路、平台等设施按现场平面布置的要求进行设置。
⑶对已进场的各种施工机械进行必要的检查、维修试运行。
⑷对施工用的计量器具、样板等工具进行校验，工卡具等加工件全部运抵现场。
⑸供电线路的电 压稳定，系统运行的总电压降不得大于10%。
3.3.2技术准备
⑴到当地技术监督部门办理好开工手续。
⑵建立现场质量保证体系，任命现场质量保证体系责任人员，加强质量保证措施。
⑶准备好施工文件及相关标准规范。
⑷组织施工图会审，对施工图、设计文件及制造单位提供的技术文件等认真审核，发现问题及早处理。
⑸审查焊接工艺评定与焊工项目资格。
⑹做好球壳板及其他零部件的开箱检查及验收工作。
⑺制定劳动力计划与工期进度计划。
⑻严格按照公司要求加强安全、环境、健康管理。
3.4工程质量保证措施
3.4.1球罐组焊质量控制点设置按公司《压力容器质保手册》及锅炉所监检大纲。
3.4.2建立质量保证体系
3.4.3质量控制细则
质量控制实行目标管理，将质量目标按施工全过程的各个阶段逐层分解，将目标值及实现限期落实到班组和个人，以质量指标控制为目的，以影响质量指标因素控制为手段，开展工序管理活动，实现质量预控。
3.4.4抓关键部位质量预测预控、对策、措施的落实。
3.4.5严格执行公司《质保手册》和《现场管理标准》，确保质保体系良好运转。
3.4.6抓施工准备期间的质量控制，主要进行设计交底，图纸会审，方案编制及技术交底等。
3.4.7抓施工过程中的质量控制
①专人专责检查原材料合格证，半成品及设备的尺寸，质保书等，按规定进行材料复验和检查。
②计量人员配备合格的计量器材，并按要求对每道工序进行计量检测。
③加强工序管理，实行工序预控，积极开展“三工序管理”活动，做好工序成果保护，提高工序合格率。
④施工过程实行自检、互检和专检制度，教育职工有质量在我心中的思想意识。
⑤项分部工程根据进度及时按标准评定，并由质检部门确定，主动与业主、总包、监理及监检代表联系，经常共检质量通病。
⑥抓竣工前后的质量管理，查隐患、查漏项、及时整改。
3.5安全技术措施
3.5.1进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须系安全带。
3.5.2施工现场配备“四牌一图”设在工地入口醒目处，使施工人员一进现场，就有强烈的“安全第一”的意识。
3.5.3球罐内照明，行灯电压不允许超过12V，固定照明不得超过36V，球体及四周脚手架等金属件必须有良好的接地设施，并对所有电器配备触电保护器。
3.5.4施工现场要求平整，并有足够的强度，球壳板吊装时，严格遵守“十不吊”的规定，其中用的设备、工具要严格检查、确认，严禁超负荷作业，吊点必须系牢，吊臂下严禁站人。
3.5.5罐内焊接时，必须保持上、下人孔通风透气。焊接中，焊条头严禁随地乱扔。
3.5.6氧、乙炔气瓶放置应隔5米以上，不得在阳光下曝晒。碳刨时应将导线、胶管、麻绳等一切易爆物移开。
3.5.7认真做好安全自检、互检、坚持班前安全快会，定期检查，做好文明工作。
3.5.8各工种操作人员必须严格遵守本工种安全操作规程，特殊工种必须持证上岗。
3.5.9施工应遵守本公司以及甲方的有关安全生产规章制度。
3.6现场文明施工
3.6.1文明施工，是现代化施工的一个重要标志，是施工企业各项管理水平的综合放映，是现代化施工本身的客观要求，是企业管理的对外窗口，是企业竞争的需要，因此必须做好现场文明施工。
3.6.2现场文明施工的要求
①现场文明施工用暂设、机具、手段用料等应按施工总平面图和施工方案中平面布置图要求进行布置。
②球罐施工文明责任区域内文明施工情况由项目主要负责人每天进行检查，分公司每周组织检查，发现问题及时整改。
③施工过程中，应保持场地平整，道路通畅，排水良好。
④现场剩余材料，边角废料应做到“落手清”，并在每日下班前15分钟对工机具、手段用料进行一次整理，保持现场清洁。
⑤严格按照施工进度计划，安排施工生产任务，做到“工完料尽场地清”。
⑥球壳板及附件检验完毕后应堆码整齐，不得将球壳板及附件随意散放。
⑦球罐高空作业过程中，拆除的工卡具及手段措施，不得随意扔下和任其自由坠落，应采用吊索挂吊桶的方式将其缓缓放至地面，并堆码整齐，以确保人员、机械安全。
⑧进入球罐现场的机械必须完好，要经设材、安全、技术检查合格后方可进场使用，现场施工机械设备要有专人负责，并挂有标牌。
⑨球罐施工时，氧气、乙炔带、电线、把线应摆放整齐，每日下班前必须进行整理。
⑩施工用机具、临设、标牌表面应保持无污物。
⑾球罐施工时，应做好本专业、本工序的成果保护。
⑿球罐施工完毕，施工临设及工卡具应迅速拆除，并尽快退场。
3.7球壳板及零部件的验收
3.7.1质量证明文件的检查
⑴按标准要求审查球壳板压制产品出厂质量证明文件的内容。
⑵检查球壳板及零部件包括人孔、接管、法兰、补强件、支柱、拉杆等的质量文件是否齐全与准确。
3.7.2球壳板及试板的检查
⑴球壳板的结构形式应符合图纸要求，每块球壳板不得拼接。
⑵球壳板不得有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮等缺陷。
⑶坡口型式应符合图纸要求，坡口表面光滑、无裂纹、分层、挂渣和氧化皮，平面度不应大于球壳板名义厚度的4%且不应大于1㎜.
⑷焊缝表面无熔渣，两侧无飞溅物，焊缝宽窄均匀、无咬边，余高符合要求。焊接接头无裂纹、弧坑、气孔和夹渣。角焊缝焊脚尺寸符合图样要求。
⑸球壳板组对标识与排版图相符，材料标识清晰。
⑹球壳板曲率用样板检查，测量时样板应与球壳板保持垂直，每个球壳板不少于5个测量点。曲率允许偏差：用弦长2m的样板检查球片曲率，样板与球壳板的间隙任何部位不得大于3mm。
⑺几何尺寸允许偏差：长度方向弦长不大于±2.5mm；宽度方向弦长允许不大于±2mm；对角线弦长允差不大于±3mm；两条对角线应在同一平面上。用两直线对角测量时，两直线距离偏差不得大于5mm。
⑻坡口：
①坡口角度的允许偏差±2°30’；
②钝边厚度的允许偏差为±1.5mm。
③坡口表面应光滑，表面粗糙度Ra＜25μm；
④平面度B＜1mm。
⑤熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷存在。
⑼球壳板板面超声波检测：每台球罐的抽查数量应不少于球壳板总数的40%，且应包括全部上下极板和所有带支柱赤道板，板面超声波检测结果符合JB/T4730-2005规定的II级要求。若发现超标缺陷应加倍抽查，仍有超标缺陷应100%检测。
⑽超声波厚度测量：数量应不少于球壳板总数的40%，且应包括全部上下极板和所有带支柱赤道板。每块球壳板测量点不应少于5点。实测厚度不得小于名义厚度减去钢板负偏差。若有不合格，应加倍抽查；仍有不合格，应对球壳板逐张检查。测点如下图：

⑾检查产品焊接试板和焊接工艺评定试板的材料标记及厚度、坡口形式是否正确，尺寸为180X650mm，不少于6块。
⑿复检人孔、接管位置、法兰面与接管的同心度、法兰面的水平度。其允许偏差按标准的规定。
3.8球壳板组装
3.8.1基础验收
⑴检查基础的标高基准线、纵横中心线、沉降观测水准点等是否符合标准。
⑵检查基础外观是否有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。
⑶按设计图纸，用钢卷尺、盘尺、直尺及水准仪测量各部位尺寸，允差符合下表规定。
序号
项目内容
允许偏差
1
基础中心圆直径
±6.15mm
2
基础方位
1°
3
相邻支柱基础中心距
±2mm
4
地脚螺栓中心与基础中心圆距离
±2mm
5
支柱基础上表面的标高
不低于-12.3mm
6
相邻支柱基础标高差
≤4mm
7
单个支柱基础上表面的平面度
5mm
8
单个支柱基础上预埋钢板水平度
2‰Di
⑷球罐安装时，基础混凝土的强度不得低于设计强度等级的75%。
3.8.2垫铁布置及滑动板安装
⑴按基础上地脚螺栓预留孔位置，确定垫铁位置。单个基础垫铁位置如下图所示。

⑵放置垫铁部位的基础面应铲麻、铲平，其水平度允差2mm/m。
⑶垫铁布置在地脚螺栓的两侧，每个支柱的垫铁不得少于4组，相邻垫铁组距离不应大于400mm，确定每组垫铁高度时应考虑支柱的实际长度偏差，二次灌浆层厚度不应低于25mm。每叠不得多于3块，垫铁尺寸为200×100mm。垫铁露出支柱底板边沿的长度应为10~20mm。
⑷垫铁设置完毕，应将柱脚底板与地脚螺栓装配好，然后在底板上表面划出柱腿中心位置，检查中心点与地脚螺栓间距偏差在±2mm以内，即可对基础地脚螺栓进行二次灌浆。采用无收缩水泥，标号比基础高一级，并填写好隐蔽工程记录。
⑸在支柱底板与垫铁组之间设置滑动底板，规格现场定，材料为Q235B。
3.8.3组装卡具的布置与方铁的点固
⑴球罐组装时采用工卡具调整球壳板组对间隙和错边量。调整球壳板安装所用的方块垫（眼睛板），事先准备好，材质与球壳相同。球壳板安装、调整所用方铁纵向间距宜为1.1m~1.3m，环向间距为700~800mm，安装位置按照球壳板位置均布在球壳板内（外）侧。距边缘距离根据卡具尺寸确定。
⑵方块铁（方铁）拆除时，采用碳弧气刨或氧气炔气割，不得用锤敲落，不得损伤母材，切除后应打磨平，并进行100%磁粉或渗透探伤。
3.8.4操作脚手架及焊接防护棚设置
⑴钢脚手架必须由专业人员搭设，搭设完毕必须经专职安全人员验收合格方可使用，在使用期间应经常检查和维修。
⑵脚手架必须采用φ11/2”钢管，严重锈蚀、弯曲或裂缝钢管不得使用，扣件应有出厂合格证，变形或滑丝扣件严禁使用。
⑶立杆间距小于4m，小横杆间距小于2m，每层高度不大于1.8m，层间设置1根大横杆，钢架立杆垂直允差不小于1/200mm。外脚手架搭设双排架，顶部搭设伞架，架层之间搭设盘梯道。内脚手架搭设空心满堂架，架层之间搭设斜梯道。
⑷钢脚手架的外侧及斜道两侧必须设置高为1.2~1.5m的栏杆，钢架的立杆、大横杆接头处必须用扣件连接牢固。
⑸脚手架上绑扎双排钢跳板，跳板的搭头应在小横杆处，搭头交叠应不小于300mm，并用8#铁丝扎牢，不准铺设探头跳板。
⑹防护棚设置分为两部分，第一部分为球罐外侧面，第二部分为球罐顶部。侧面焊接保护棚采用0.5mm镀锌铁皮围护，顶部焊接保护棚采用大油布围护。
⑺侧面铁皮焊接保护棚，是用8#铁丝串联铁皮成一个整体，挂在球罐顶部脚手架上，每层均用8#铁丝固定于脚手架上。顶部保护棚采用大油布直接放置在顶部的伞架形钢脚手架上，并用铁丝或麻绳扎牢。
3.8.5球体（球壳板）吊装
本球罐组装采用汽车吊单片散装法。即将每块球壳板逐次吊起，组装成自由球体，再调整点固成应力分散均匀，几何尺寸偏差均匀的约束球体，为下一步焊接提供良好的应力环境。
球罐吊装采用单片散装法组装，利用张线（稳定球板的钢丝绳系统）辅助吊装。吊耳利用方铁（方块板）。
球体吊装顺序：赤道带板（上拉杆）→下极带→上极带。
3.8.5.1赤道带板组装
⑴赤道带板吊装顺序如下图所示。
⑵在基础上划出安装中心线，中心圆直径为设计内径尺寸的是12300mm+（10mm）。并在各自单个支柱上找出支柱底板边缘线。
⑶先把下极板临时吊放在基础内，再进行赤道带的吊装

⑷吊装第一块带支柱的赤道带板，就位后用拖拉绳或其他方法将赤道带板固定，测量支柱垂直度或赤道带板垂直度；吊装第二块带支柱的赤道带板，就位后用拖拉绳或其他方法将赤道带板固定，测量支柱垂直度或赤道带板垂直度及支柱间的相对位置；将不带支柱的赤道板吊起插入两块带支柱赤道板之间，并用卡具固定；重复以上顺序，依次将赤道带板就位，使之组成环带。并立即进行找正，使装配尺寸达到下表要求。
序号
检查项目
允许偏差值
1
支柱垂直度Δ
H≤8000
≤10
H＞8000
0.15%H，且≤15
2
赤道线水平度
±3
3
赤道带圆度及内径Di
≤0.3%Di，且≤50
4
对口棱角E
E≤7
5
对口错边量b
t/4，且≤3
注：H为支柱高度；t为壳板壁厚
⑸安装赤道板以制造时划出的赤道板中心线为基准，用斜垫铁调整各板的水平度和基础面。
⑹测量方法
a、内直径：宜用钢板尺测量，测量时分别沿水平面和垂直面测定。水平面不应少于6个数据，垂直面不应少于2个数据，其中必须包括一个铅垂方向的直径。水平面的直径亦可采用外径吊线坠法测定。
b、水平度：（赤道板中心的偏差）赤道带的水平度应在赤道线上用连通管或钢盘尺和水平仪测量，测点不少于6点。
c、支柱垂直度：应沿径向和切线两个方向测量，测量方法可用线坠和钢尺在支柱上、下两点测量，线坠的重量不应小于1kg，也可用经纬仪测量，且应在支柱上做好测点标记。垂直度在焊接前后各测一次，且在整体热处理之后作最后测定。

水平度测量示意图

（侧面图） （平面图）
支柱垂直度测量示意
3.8.5.2下极带板吊装
⑴利用方铁，顺时针依次吊装下极带侧板。用钢丝绳、导链、专用吊钩，将下侧板上口与赤道带下口连接在一起。利用内侧卡具，将下极带边板之间及与赤道带板连接在一起，用这种方法安装下极带侧板、中心板至封闭。
⑵下极带边板、中心板吊装时，按图纸找出接管安装方位，并保护好接管、人孔、法兰面；按照安装排版图先吊装侧面极板，再吊装中央极板；利用方铁（方块铁）作吊耳，吊装下极板，并对准安装中心线，用曲率板边测量边安装。利用内侧龙门卡将极板之间纵缝及其与下侧板环缝固定在一起，这样直至封闭。
3.8.5.3上极板吊装
⑴按图纸找出接管方位，并保护好接管、人孔、法兰面。
⑵按照安装排版图先吊装上极侧板，再吊装上极板。
⑶利用方铁作吊耳，吊装上极板，利用外侧龙门卡将极板之间纵缝及其上极侧板环缝固定在一起，这样直至封闭。
⑷为了球罐内部的通风，将大型排气扇，安装在上极人孔。
3.8.5.4球罐组装用的吊、卡具可随焊接完成进度同步拆除，焊在球壳板上的吊、卡具拆除时应用砂轮打磨、碳弧气刨或气割切除并作出标记，不得用锤敲落。切除后，球壳板上的吊、卡具焊接痕迹应用砂轮打磨平滑并进行渗透检测或磁粉检测，切割和打磨均不得伤及球壳板母材。
3.8.5.5球罐整体组装完毕后，对球体整体尺寸进行调整且应按下述规定进行总体尺寸检查，总体尺寸的允许偏差见下表
序号
检查项目
允许偏差值
1
对口间隙e
焊条电弧焊
±2
药芯焊
±1
2
对口错边量b
等厚壳板
≤t/4，且≤3
不等厚壳板
≤t/4+|t2-t1|，且≤3
3
对口棱角E
≤7
4
内径及圆度
≤0.3%Di，且≤50
5
支柱垂直度
H≤8000
≤10
H＞8000
≤0.15%H，且≤15
注：1. t为球壳板厚度 2. Di为球罐内径 3. H为支柱高度
⑴调整顺序：赤道带纵缝→上下极侧板纵缝→赤道带上下环缝→上下极板纵缝→上下极板环缝。
⑵调整方法：利用球体外侧龙门卡等卡具调整焊缝的根部间隙、错边量、角变形等。

⑶调整必须对称配置作业人员，用对称法进行工作。
⑷支柱垂直度调整：松开地脚螺帽及拉杆，进行支柱垂直调整。
⑸调整结束后，进行球体几何尺寸检查。测量方法如下：
3.9球罐焊接
3.9.1焊工资格
凡参加本工程球罐焊接的焊工，必须持有通过《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的考核，由质量技术部门部门颁发的有效的锅炉压力容器焊工考试合格证书，焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与本人考试合格项目相符，并能有效的覆盖球罐的所有焊接内容，经焊接责任师确认后上岗。
3.9.2焊接工艺评定
球罐焊接前，应按照国家现行标准JB4708《钢制压力容器焊接焊接工艺评定》进行焊接工艺评定，焊接规程按照图纸和评定合格的焊接工艺制订。
3.9.3焊接环境
当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊。
a、在施焊区域内，距施焊点0.5米以内，其相对湿度大于90%；
b、环境温度在-5℃以下；
c、手工焊风速大于8m/s；
d、雨、雪天气
3.9.4焊条选用与管理
⑴焊接材料应具有质量证明书，质量证明书中包括熔敷金属的化学成分、机械性能、扩散氢含量等各项指标。焊条应符合现行国家标准GB/T5117《碳钢焊条》及JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术条件》的 规定。
⑵球壳的对接焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，必须选用低氢型药皮焊条，焊条和药芯焊丝应按批号进行扩散氢复验。扩散氢试验方法应按现行国家标准《电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法》GB/T3965的规定进行。烘干后的实际扩散氢含量应符合下表的要求。
焊条型号
扩散氢含量（ml/100g）
J427
≤4
J507RH
≤4
⑶焊条选用如下表：
牌号
直 径
使 用 区 域
J507RH
φ3.2 φ4.0
16MNDR之间
J427
φ3.2 φ4.0
16MNDR与碳钢及碳钢之间

⑷焊条烘烤干燥要求
牌号
烘干温度
烘干时间
存放温度℃
烘干次数
J507RH
350℃
60分钟
100-150
不超过两次
J427
350℃
60分钟
100-150
不超过两次
⑸焊条管理
a.焊条的储存库应保持干燥，应有温度和湿度调节设施，保持库房相对温湿度不大于60%，温度不得低于5℃，定期进行检查记录，并由专人保管焊条的进出、烘干、发放回收，记录签名、焊工领取焊条的时间、直径、数量和焊接内容、回收时间。
b.焊条使用前应烘烤，烘干后应存放在100~150℃的恒温箱内随取随用，药皮应无脱落和明显裂纹，否则不能使用。
c.焊条使用时，应存放在保温桶内，存放时间不宜超过4小时，否则应按原烘干温度重新干燥。焊条重复烘干次数不宜超过两次。
3.9.5焊接准备
⑴焊机使用硅整流电焊机应具有防电击和远距离控制能力,并配有指示电压、电流的检测仪表，并都在鉴定周期内。
⑵每台电焊机必须单独接地，要达到规定的绝缘和耐热性。并应尽量设置在靠近施焊的地点，使用时应经常检查，保持良好的工作状态。
⑶施焊前应对坡口进行检查，确认对口间隙、错变量等均符合要求，应在坡口表面和两侧50mm范围内清除铁锈、水分、油污和灰尘及其他有害杂质。
3.9.6焊前预热和后热：
预热温度应按焊接工艺规程执行，16MNDR钢板预热温度为125-175℃，预热时应将焊接部位均匀加热。使其达到焊接工艺作业指导书中规定的温度。预热宽度为焊接接头中心线两侧各150mm。预热温度应距焊缝中心线50mm处对称测量，每条焊缝测点不少于3对。依据GB50094本台球罐焊后立即进行后热处理：后热温度为200~250℃，后热保温时间应为0.5~1h。焊前预热和后热的方法宜采用远红外线电热板等电加热元件加热，宜用永久磁铁在球壳板上固定电加热板；也可采用液化石油气、天然气等火焰加热，但不得采用氧-乙炔焰进行加热。用火焰加热时，宜使用弧形多嘴火焰加热器，宜利用组装卡具固定加热器。预热温度和层间温度应用测温笔或表面测温仪测定，并予以记录。接管、人孔等拘束度高的部位及环境温度低于5℃时，应扩大预热范围，延长预热时间，预热温度取上限。不同钢号焊接，预热温度按要求较高的钢号选取。预热和后热宜在焊缝焊接侧的背面进行。
3.9.7定位焊：
a.定位焊应由取得相应资格的焊工进行焊接，并使用与正式焊接相同的工艺，且焊接过程的管理也应与正式焊接相同，其质量要求应与正式焊缝相同，当出现裂纹时必须清除。
b.定位焊宜在清根一侧进行，并在其150mm范围内预热，定位焊焊道长度不短于50mm，焊层高度为5~8mm，间距宜为300~400mm，且应避开“T”型接头以及正式焊道的始端和末端等宜造成焊接缺陷的部位，引弧点和熄弧点应在坡口内.
c.定位焊先焊纵缝，后焊环缝。
d.正式焊接时，必须清除定位焊焊道，不得使其残留在主体焊缝的熔敷金属内。
3.9.8焊接施工顺序
为了把球体变形控制在最小范围内，应遵循下列原则施焊：
a. 先纵缝，后环缝；
b. 先大坡口一侧，后小坡口一侧；
c. 先赤道带，再下、上边板，然后中间板。
d. 先焊短焊缝，后焊长焊缝；
e. 遵循“多焊工、均匀分布、同工艺、等速度”的原则。在同等时间内超前和滞后的长度不大于500mm。
f. 赤道带及纵缝等长焊缝可分为多段进行焊接。
g. 焊条电弧焊焊接的第一层焊道应采取分段退焊法，每层焊道引弧点应依次错开50mm以上。焊道始端宜采用后退起弧法，焊道终端应将弧坑填满，如有弧坑缺陷，应用砂轮清除。
h. 焊缝交叉部位，应先将纵缝焊到环缝坡口内，然后环缝坡口内的焊肉打磨干净以除去焊缝终端缺陷，焊环缝时，不应在交叉部位引弧灭弧。
3.9.9焊接施工要领
⑴必须执行焊接工艺规程焊接。
⑵采用后退法在坡口内引弧，为了减少焊接缺陷产生，后退长度取电弧稳定长度的20~30mm。焊接开始时的引弧位置一定在坡口内，严禁在非坡口上的引弧和息弧。
⑶收弧要饱满，纵缝两端要延伸至环焊缝中心，待焊环缝时，再打磨至与坡口齐平。
⑷焊接中慎防球板表面电弧擦伤，如果不小心而擦伤球板，须作出标记，进行打磨清除，并经MT检查，按实际位置记在排版图上。
⑸运条尽量短弧，打底时应直线运条，坡口内要求中间稍快两端稍慢。
⑹焊接前应将坡口两侧油、污、水、锈和氧化铁清理干净。
⑺单侧焊原则上要求一次焊接成型，如果中途停止焊接，必须立即进行消氢处理以防产生裂纹。再施焊，除要进行预热外，应将原焊道的弧坑打磨掉，确认无裂纹后，方可按原工艺标准继续焊接。
⑻为了减少焊接接头，各层均需从始端焊至终端，换焊条要快。
⑼多层焊接，层间接头应相互错开50mm以上。
⑽外侧焊完后，内侧进行碳弧气刨清理焊根，清焊根时应将定位焊的焊缝金属清除干净，再用砂轮机清除和整理成“U”型，宽度应一致，深度应完全清除根部缺陷，再用砂轮将渗碳层清除干净。
⑾焊接前，每个焊工必须了解规定的电流、电压、焊接速度、层数等。对焊接线能量予以控制或测定每根焊条的燃烧时间和熔敷焊条长度进行控制线能量，施焊时应用短弧，且不摆动为宜，采用窄焊道，薄层多焊，每一焊道宽度不大于焊芯的4倍。
⑿焊缝的后热消氢处理应按焊接工艺作业指导书规定的后热温度和后热时间在焊后立即进行，其加热范围、温度测量等要求应与预热相同。
3.9.10 焊后几何尺寸检查
⑴棱角值：用弦长不小于1m的样板检查不得大于 10mm。
⑵球内径：焊接后，检查球壳两极间及赤道截面的内直径并符合下列规定：
a.两极间的直径、赤道截面的最大内直径和最小内直径三者之间之差均应小于等于80mm；
b.两极间的直径、赤道截面的最大内直径和最小内直径与设计内直径之差均应小于等于80mm
⑶支柱垂直度：支柱安装找正后，在球罐径向和周向两个方向检查支柱的垂直度。允许偏差为12mm。
⑷拉杆弯度：允许值2.5mm。
3.9.11焊缝检查
检查前：将熔渣皮、飞溅物等清理干净。
焊缝表面质量符合下列要求：
a.焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、弧坑、未焊满等缺陷。
b.角焊缝焊脚尺寸符合设计图样规定，若无图样规定时，应取焊件中较薄者的厚度。焊脚表面应向母材圆滑过渡，下凹和上凸均不得超过1.5mm。
c.焊缝的宽度应比坡口每边增宽1~2mm。
d.对接焊缝的余高应满足下表的要求：
焊缝深度δ
焊缝余高
焊条电弧焊
药芯焊丝气体焊
δ≤12
0~1.5
0~3
12＜δ≤25
0~2.5
0~3
25＜δ≤50
0~3
0~3
δ＞50
0~3
0~3
注：单面焊焊缝深度为母材厚度；双面焊焊缝深度为坡口钝边中点至母材表面的距离，两侧分别计算。
e.工卡具去除后的表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、弧坑等缺陷。
f.球壳板对接焊缝以及球壳板上的永久性的连接角焊缝表面，均应用砂轮打磨到焊缝露出金属光泽，并与母材圆滑过渡。
3.10球罐无损检测
3.10.1无损检测人员资格
从事球罐无损检测（RT、UT、PT、MT）人员，应当按照《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》进行培训考核，取得国家质量监督检验检疫总局统一颁发的证件，方可从事相应方法的无损检测工作，取得II级或II级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。
3.10.2无损检测执行的标准
⑴《承压设备无损检测》JB/T4730-2005
⑵《球形储罐γ射线全景曝光检测标准》SY/0455-2004
⑶《无损检测作业指导书》
3.10.3检测设备及仪器的性能应进行定期检定，并在有效期内。
3.10.4现场进行γ射线检测时，应按GB18465的规定划定控制区和监督区、设置警告标志，检测作业人员应佩戴个人剂量笔，并携带剂量报警仪。
3.10.5从事射线检测的人员上岗前应进行辐射安全知识培训，并取的放射工作人员证。
3.10.6射线检测：
⑴检测要求
球罐所有A类焊接接头进行100%的射线检测，符合JB/T4730.2-2005标准规定的II级合格，射线检测技术等级为AB级。
⑵ 检测时机：A类焊缝焊接完成后24小时后，焊接接头外观检测合格。
⑶检测方法：采用γ射线全景曝光检测法。
⑷检测工艺：参见射线检测工艺规程和射线检测工艺卡.
⑸缺陷处理：按本方案的规定执行。
3.10.7超声检测
⑴检测要求
⑴球罐所有A类焊接接头（含所有T缝），检测比例为不少于每条焊接接头长度的20%；结果应符合JB/T4730.3-2005标准规定的I级合格；⑵球壳板周边100mm范围内全面积超声检测抽查数量为球壳板总数的40%。且应包括全部上下极板和所有带支柱赤道板。结果应符合JB/T4730.3-2005标准规定的II级合格。
⑵检测时机： ⑴RT探伤合格后；⑵球壳板到货后。
⑶检测技术等级：B级。
⑷检测工艺与方法见超声检测工艺规程和超声检测工艺卡。
⑸缺陷处理：按本方案第七章的规定执行。
3.10.8磁粉或渗透检测：
⑴球罐在水压试验及整体热处理之前对以下焊缝表面应进行100%的磁粉或渗透检测，结果应符合JB/T4730-2005标准规定的I级合格。
⑴球壳对接焊缝内外表面；
⑵人孔凸缘与人孔法兰及公称直径大于250mm的接管对接焊缝的内外表面；
⑶接管与球壳板焊缝内外表面；
⑷补强圈、垫板、支柱及其它角焊缝的外表面；
（5）工、卡具痕迹打磨后及球壳体缺陷焊接修补和打磨后的部位
⑵检测工艺与方法见磁粉或渗透检测工艺规程和磁粉或渗透检测工艺卡
⑶缺陷处理：按规定进行修磨和焊接修补，并对该部位按原检测方法和工艺进行检测，直至合格。
⑷球罐在水压试验后对以下部位进行20%的磁粉或渗透检测抽查，结果应符合JB/T4730-2005标准规定的I级合格。
⑴每一相交焊缝的“T”型接头
⑵接管与球壳板焊缝内外表面
⑶垫板、支柱及其他角焊缝的外表面
⑷每个焊工所焊焊缝
⑸工卡具痕迹打磨或壳体缺陷焊接修补和打磨后的部位
3.10.9检测报告
⑴无损检测探伤完毕后，应按照JB/T4730-2005标准的要求出具检测报告。
⑵检测记录与报告应准确完整，并经相应的责任人员签字认可。
⑶检测记录与报告的保存期不少于七年。
3.11修补
球罐施工过程（包括球壳板及零部件运输过程）中所产生的各种不允许缺陷均应进行修补。
3.11.1球壳板表面缺陷的修补符合下列要求
⑴球壳表面缺陷及工卡具焊迹应采用砂轮清除。修磨后的实际厚度不应小于设计厚度，磨除厚度应小于球壳板名义厚度的5%，且不超过2mm。当超过时应进行焊接修补。
⑵球壳板表面缺陷进行焊接修补时，每处修补面积应在50cm2以内；当有两处或两处以上修补时，任何两边的边缘距离应大于50mm，且每块球壳板表面修补面积总和应小于该球壳板面积的5%。
⑶当划伤及成形加工产生的表面伤痕等缺陷的形状比较平缓时，可直接进行焊接修补。当直接堆焊可能导致裂纹产生时，应采用砂轮将缺陷清除后进行焊接修补。表面缺陷焊接修补后焊缝表面应打磨平缓或加工成具有1：3及以下坡度的平缓凸面，且高度应小于1.5mm。
3.11.2焊接修补应符合以下要求
⑴焊缝表面缺陷应采用砂轮磨除，缺陷磨除后的焊缝表面若低于母材，则应进行焊接修补。焊缝表面缺陷当只需打磨时，应打磨平滑或加工成具有1：3及以下坡度的斜坡。
⑵焊缝两侧的咬边和焊趾裂纹必须采用砂轮磨除，并打磨平滑或加工成具有1：3及以下坡度的斜坡，咬边和焊趾的磨除深度不得大于0.5mm，且磨除后球壳的实际板厚不得小于设计厚度，当不符合要求时应进行焊接修补。
⑶焊缝两侧的咬边和焊趾裂纹等表面缺陷进行焊接修补时，应采用砂轮将缺陷磨除，并修磨成便于焊接的凹槽，再进行焊接。补焊长度不得小于50mm。
⑷对表面缺陷的焊接修补应首先预热，预热范围以修补处为中心，半径为150mm的范围，预热温度取上限。焊接完成后，立即进行后热消氢处理，后热范围同预热范围。焊接线能量应在规定的范围内，焊接短焊缝时线能量不应取下限值。
⑸补焊应按焊接工艺指导书的规定或经专门评定合格的焊接工艺进行。
3.11.3焊缝内部缺陷的修补应符合下列要求
⑴根据产生缺陷的原因，选用适用的焊接方法，并制定修补工艺。
⑵修补前宜采用超声检测确定缺陷的位置和深度，确定修补侧。
⑶用碳弧气刨清除内部缺陷时，应采用砂轮清除渗碳层、打磨成圆滑过渡，并经渗透检测或磁粉检测合格后方可进行焊接修补。检测工艺按前述规定。气刨深度不应超过板厚的2/3，当缺陷仍未清除时，应焊接修补后，从另一侧气刨。
⑷修补长度不小于50mm。
⑸焊接修补应首先预热，预热范围以修补处为中心，半径为150mm的范围，预热温度取上限。焊接完成后，立即进行后热消氢处理，后热范围同预热范围。
⑹焊接线能量应在规定的范围内，焊接短焊缝时线能量不应取下限值。
⑺同一部位（焊缝内、外侧各作为一个部位）修补不宜超过2次；对经过两次修补仍不合格的焊缝，应采取可靠的技术措施，并经单位技术负责人批准后方可修补。
⑻焊接修补的部位、次数和检测结果应作记录。
3.11.4球罐修补后应按下列规定进行无损检测
⑴各种缺陷清除和焊接修补后均应进行磁粉或渗透检测。
⑵表面缺陷焊补深度超过3mm时（从球壳板表面算起）应进行射线检测。
⑶焊缝内部缺陷修补后，应按修补前检测方法进行无损检测。
3.12焊后整体热处理
3.12.1热处理必须由评价合格有热处理能力与资格的热处理单位进行，并按照规定签订热处理分包协议。
3.12.2在热处理前应完成全部与球体有关的焊接工作，并经检验（包括无损检测）合格，并应做好以下准备工作：
⑴与球罐受压件连接的焊接工作全部完成；
⑵热处理前的各项无损检测工作全部完成；
⑶产品焊接试板已放在球罐热处理过程中高温区的外侧，并与球壳板贴紧使接触良好；
⑷加热装置和测温系统已安装完毕并调试合格，保温层施工完毕；
⑸与热处理无关的接管已采