球形罐施工方案.docx

4.1.10 球罐施工初步方案
第一节 概述
本施工方案适用于球罐的现场组装，焊接、无损探伤、热处理、水压试验、气密试验、梯子平台的制造和安装等。
在遵守设计图纸要求的基础上，按照我公司历来坚持的执行标准“就高不就低”的原则，借鉴已往丰富的球罐施工经验，编制了比较完善的切合实际的施工组织设计，目的在于更好地组织施工，保证施工质量。

1.1 球罐技术参数
表1.1
序

号

项 目

技 术 参 数

备 注
1
容 积
1000/2000m3
6台/2台
2
直 径
12.3m/15.6m

3
容器类别
Ⅲ

4
材 质
16MnR

5
壁 厚
40/24m m

6
介 质
液化石油气/石脑油

7
设计温度

8
设计压力

10
强度试验压力

11
气密试验压力

12
焊缝系数
1

13
焊缝射线探伤
100%＋20%UT复验

14
磁粉探伤
100%＋20%复验

15
对接焊缝长度

16
支柱数量

17
焊后整体热处理
625±25℃

18
球罐重量

1.2 结构特点
详见施工图纸。
1.3 球罐材料验收标准
1.3.1 球壳板：16MnR GB6654-96《压力容器用钢板》标准规定。
1.3.2 支柱：20#无缝钢管 GB8163-89标准规定
1.3.3 其它部件：按设计图纸及有关技术要求供材并验收。

1.4 编制依据

1.4.1《钢制球形贮罐》GB12337-98
1.4.2《压力容器安全技术监察规程》（99版）
1.4.3《钢制压力容器》GB150-1998
1.4.5《球形贮罐施工及验收规范》GB50094-98
1.4.6《压力容器焊接规程》JB/T4709-92
1.4.7 《压力容器无损检测》JB4730-94
1.4.8 《公司压力容器质量保证手册》QG/13J002-02-98
1.4.9公司《球形容器现场组焊通用工艺规程》QJ/13J09-01-97

第二节 球罐现场组焊工艺流程
球罐分片组焊施工工艺流程图见下页（共五页）。
第三节 组装工艺及质量要求
3.1 半成品检验
3.1.1 根据标准要求，对球壳板应进行超声波探伤抽检及厚度检查。
球壳板超声波抽检：球壳板周边100mm范围内进行全面积超声检测抽查，数量不得少于球壳板总数的20%，且每带不少于两块，上、下极板不少于一块。按JB4730-94 评定，Ⅲ级合格。
超声波测厚：数量为球壳板总数的20%，且每带不少于两块，上、下极板不少于一块；每块不少于5点。实测厚度不得小于名义厚度减去钢板负偏差。
3.1.2 球壳板几何尺寸及曲率检查应符合下表规定。

序 号

检 查 项 目

允 许 偏 差

备 注
1

长度方向弦长
±2.5mm
用尺
2
宽度方向弦长
±2mm
用尺
3
对角线弦长之差
±3mm
用尺
4
两条对角线间的距离
5mm
用尺
5
球面曲率
≤3mm
两米样板
6
坡口
角度
±2°30’

焊口检测器
钝边
±1.5mm

3.1.3 支柱全长长度允许偏差为3mm，支柱与底板焊后垂直度允许偏差为2mm，支柱全长的直线度偏差应小于或等于全长的1/1000，且不应大于10mm。
3.1.4 分段支柱与赤道带组焊后，采用弦长不小于1m的 样板检查赤道板的曲率，其间隙不得大于3mm,上段支柱直线度允许偏差为上段支柱长度的1/1000,轴线位置偏移不应大于2mm。
3.2 土建基础验收
球罐组装前应组织有关人员对基础各部位按规范进行检查和验收，并办好中间文件交接验收。其偏差应符合表3.2规定。

序号

项 目

允 许 偏 差

1
基础中心圆直径D1
±D内/2000mm
2
基础方位
1°
3
相邻支柱基础中心距s
±2mm
4
地脚螺栓中心圆与基础中心距离S1
±2mm

5

基础标高

各基础上表面标高
-D1/1000mm
相邻基础表面标高
≤4mm
6
单个支柱基础上表面的平面度
5mm
3.3 支柱及赤道带安装
3.3.1 每根支柱和对应赤道带板在地面平台组对，然后一体吊装。需用16t汽车起重机吊装。立起后支柱垂直度允许偏差为12mm。
3.3.2 吊装第一块带支柱的赤道板。下部用地脚螺栓固定，上部用拖拉绳锚固，并使之略往外倾斜。
3.3.3 吊装相邻的带支柱赤道板，用拉杆与第一块赤道板连接固定。依次吊装其余的带柱腿的赤道板。
3.3.4 在带柱腿赤道板吊装完毕后，吊装其余赤道带板（中间插板）。安装时用组装卡具与带柱腿赤道板固定。吊装期间可使用移动式脚手架。
3.3.5 赤道带吊装宜连续作业直至围过半径，中途停止吊装（如过夜）时两敞开端必须用锚绳向内向外拉固，以防大风。
3.3.6 赤道带是整个球罐安装的基准带，至关重要，它对于其它各带及整个球罐的组装质量影响很大。因此，必须精心调整，以保证椭园度，上下弦口水平度，对口间隙，错边量、角变形等技术参数达到规范要求再进行点焊。
3.3.7 椭园度利用柱间拉杆调整，对口间隙，错边量、角变形用组装卡具调整。
3.4 其它各带安装
3.4.1 其它各带安装顺序是：下极带、上极带。
需用40吨汽车起重机吊装。
3.4.2 赤道带组装完后，以赤道带下口水平线为准，测量其弦高来控制几何尺寸，并用2m样板测量环口曲率。此间悬挂与调整用导链来完成。
3.4.3 下极带吊装完后，用卡具先调整与赤道带连接的环缝，再调整纵缝。调整时要避免弦口“露头”现象，调整合格，点焊固定。
3.4.4 下极带点焊后安装罐内脚手架，以便上极带的吊装。
3.4.5 上极带组装时，下口与赤道带上弦口用组装卡具固定，上口用一至二道钢丝绳拉着，以防往里扣。
3.4.6 上极带调整点焊固定后，组装下极顶板、上极顶板。
3.5 整体组装质量检查
3.5.1 球罐整体组装点焊工作结束，应对球罐总体几何尺寸进行检查，确认组装质量合格，再经监检部门确认后方可进行焊接。
3.5.2 球罐整体组装标准见表

序号
检查项目
允许偏 差
备 注
1
直径偏差
≦D内3/‰mm
且不大于50mm
垂直方向测两点以上
水平方向测六点以上
2
赤道带水平度
2mm
测八点以上
3
支柱垂直度(高度≤8m)
高度大于8米
≤12mm
小于高度的0.15%，且≤15mm

4
角变形
焊前7mm

5
对口间隙
3±1mm
手工焊2±2mm
6
错边量
≤3mm

第四节 焊接工艺及质量要求
球罐主体焊接采用自动焊，也可采用手工焊，固定焊及附件的焊接采用手工焊。
第一部分 自动焊焊接部分
4.1 球罐自动焊设备简介
球罐自动焊设备，主要由焊接电源、爬行机构、柔性轨道、送丝机、焊枪组成。
4.1.1 DC-400和DC600，是美国林肯公司制造的多工艺，可控硅直流电源，能够得到理想电弧特性，恒压、恒流下产生优质电弧，即使当输入电压有10%范围内浮动，在线补偿仍可维持输出电压的稳定。
4.1.2 LN-9GMA送丝机，是林肯公司推出适合高速模式细丝熔化极气体保护焊工艺， 送丝速度范围2.03～24.9m/min，可事先输定工艺评定参数，并可一直精确保证下去。
4.1.3 GULLCO球罐自动焊机构由KAT、combo摆头可进行钟摆运动、切线运动、摆幅可调，可预置和调节运行速度，三种位置的驻留时间，自动送丝开始和行走的开始和停止。
4.2 焊接施工准备
4.2.1 焊接工艺评定
球罐材质为16MnR, 板厚δ=40mm、δ＝24mm，进行横、立焊二种位置形式的焊接工艺评定。根据合格工艺评定报告，编制焊接工艺规程和焊接工艺卡。并以此作为现场焊接规范，要求焊工严格遵守。
4.2.2 焊接材料
4.2.2.1 自动焊用焊丝为TWE-711焊丝。另外焊丝、CO2气体、氩气等应具出厂质量合格证，焊丝应复验。
4.2.2.2 焊丝储存在干燥并通风良好的仓库内，相对湿度≤60％，温度高于5℃，使用前，应检查焊丝包装是否完好，对于密封破损的焊丝应进行烘干处理（250℃～300℃），严禁将破损包装的焊丝直接用于球罐焊接，另外对于被雨水淋湿的焊丝严禁使用。
焊丝开封后应立即使用，用后将剩余焊丝置于密封塑料袋内，并加硅胶干燥剂，开封后没有进行防潮保护的药芯焊丝，再次使用前应进行250℃～300℃烘干，在密封袋内冷却后装机使用。
4.2.2.3 焊接用CO2气体，其纯度CO2> 99%，O2<0.1%，H2O<1-2g/m3气体纯度直接影响焊缝金属的塑性，在使用前应将气瓶倒置24小时后，放水，直至无水出现干冰时为止，对于杂质超标的应予更换。
4.2.3 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. 雨天及雪天；
b. 风速超过2m/s；
c. 环境温度在-5℃以下；
d. 相对湿度在90％以上。
注：焊接环境的温度和相对湿度应在距球罐表面500～1000mm处测得。
针对野外施工风速超标问题,球罐外侧特用三防棚布搭设可靠的防风棚,以保证焊接质量和工期.
4.2.4 施焊人员
自动焊接操作人员必须具有《锅炉压力容器焊工证》，合格项目手工焊项目D2-5、6、7、8、自动焊RZ2-5、6、7、8，并在现场施焊前进行抽查，合格后方可上机。
4.2.5 施焊措施
4.2.5.1 施焊前必须对坡口进行检查，要求间隙均匀，保证在3±1mm，错边≤3mm，坡口及两侧各20mm内应无锈蚀，泥土等杂质及缺陷。
4.2.5.2轨道的铺设应平整，与磁铁接触的球壳应打磨出金属光泽，并在轨道两头或其它部位，点焊加固件（施焊工艺与正式焊接相同），检查轨道牢固后，方可安上小车。
4.2.5.3施焊前应检查电焊机各个电缆接线螺栓是否拧紧，焊机送气系统是否正常，气流量是否达到工艺要求。送丝系统是否通畅，送气嘴是否正常，电嘴的磨损是否超标，小车行走及摆动机构是否正常，在导电嘴外侧涂防堵膏，坡口两侧涂防飞溅液。
4.2.5.4焊机一切调试完毕应在试板上进行试焊，确认各参数均正常，方可正式施焊。
4.2.5.5施焊前对焊道采用电加热器预热，外侧施焊时在球罐内侧加热，在内侧施焊时球罐外侧应加热，预热范围在坡口两侧各100mm， 并用点温计在距焊缝中心线50mm处测温，使其达预热温度120℃后方可施焊。 焊后进行消氢处理，后热200℃～250℃，后热时间1ｈ，后热宽度为焊缝两边各大于100mm。
4.2.5.6 焊前１５分钟应向CO2减压加热器通电加热，并配备硅胶干燥装置，在施焊中检查硅胶有无变色，发现变色后，应及时更换，烘干后干燥保存备用。 当CO2气用至１MPa时，CO2气体中水蒸汽的量将急剧增加，应及时更换。
4.2.5.7开焊前，启动送气机的送气开关，放出管内积存气体，以保证正常送气，防止起弧时瞬间大气流量对熔池影响。
将送丝机设置提前３ｓ送气，滞后２ｓ停气，使熔敷金属在熔化状态中处于气体保护。为防止收弧时，高速送丝造成粘连焊道，设置３ｓ的返烧时间。
4.2.5.8防风防雨篷的搭设应使焊道基本处于无风状态，当局部风速过大时（〉2m/s），应采用挡风板或挡风罩，挡风板夹于焊枪两侧，随球壳板曲率相同，底部采用橡胶板，并由专人在焊道处，测定风速，负责记录施焊环境。
4.2.5.9 焊接中应密切观察熔池形成情况，发现异常立即停机，并找出原因，无法确定原因时应向焊接技术人员报告，一同分析解决。
4.2.5.10在每次熄弧时，应填满弧坑，并剪掉焊丝端部的圆球，接头处应打磨成斜坡后，方可焊接，以免造成夹渣缺陷。焊道中的层间接头应错开30mm～40mm。
4.2.5.11焊接操作人员应认真填写施焊记录，焊接技术员按记录绘制焊工焊接部位排版图。焊接操作人员并在纵缝右侧，环缝上侧距焊道50mm处，用记号笔写上焊工号。
4.2.5.12产品试板的焊接参数与相应位置的焊缝参数相同，分横、立、平、仰施焊位置，同球罐一同热处理，并进行焊接接头的力学性能试验。
4.3 定位焊工艺
定位焊采用手工电弧焊，见本节第二部分“手工电弧焊焊接”。
4.4 主焊缝的焊接工艺及质量要求
4.4.1 严格按预热要求进行，施焊前及施焊过程中应排除一切影响焊接的不利因素。
4.4.2 焊接程序
球罐结构型式为混合式，焊接程序原则上先纵缝，后环缝。
先焊赤道带纵缝外侧→上极带纵缝外侧→下极带纵缝外侧→赤道带上环缝外侧→赤道带下环缝外侧→上极带环缝外侧→下极带环缝外侧，然后在背面进行碳弧气刨清根，着色合格后进行自动焊焊接，顺序同上。
焊接工位布置应均匀分布， 采用8台GULLCO爬行小车，同速同向向上焊接，一条焊道焊一层，且焊到末端后，转入相隔的下一道焊接，以保证球壳焊缝在组焊中的可靠性，当焊道（如赤道带纵缝）全部焊２层后，再进行填充、盖面。
施焊时所有工艺参数及敷焊层次序应与工艺评定基本相同。
4.4.3 赤道带纵缝焊接
赤道带纵缝的位置基本处于立焊，从赤道带下端往上，焊缝位置处于变化中，为保证焊枪始终处于合适角度，焊枪前倾角保持90°～95°，发现角度发生偏差应及时调整焊枪角度。
施焊时为保持焊缝可靠性，将赤道带纵缝分两段进行施焊，先焊上半部，焊一层后，再焊下半部，焊完一层后再相隔一焊道，全部纵缝焊２层后，再进行填充盖面。
打底焊道采用立向上，焊枪垂直于焊道并略向上3°～5°，并对准焊道中心，当坡口间隙为２～４mm时采用之字形运条方式，设定坡口两侧驻留时间0.3s、0、0.3s，送丝140～150英寸／分钟，电流190～200Ａ、电压24V，小车行进速度3.5～4.5英寸／分（ cm/min～cm/min） 摆频12～15，气流量20～26L/min，焊接中注意保证焊丝在坡口两侧熔化均匀，防止焊偏而造成夹渣未熔合等缺陷，并通过微调摆频、摆宽、焊速来控制熔池成形均匀，形成微平微凹的焊道，以便于清渣。成形不良大致三种情况：a.焊速过快造成窄凸焊道。B.焊速过慢造成熔池下坠。C.焊偏造成夹渣。
填充：每层填充根据焊道宽窄设定驻留时间，依次0.4s、0.2s、0.4s，0.5s、0.4s、0.5s等。
填充中摆宽的设定，以焊丝摆到坡口一侧，并将坡口熔化1～2mm为宜。填充中注意观察熔池成形情况，如发现一侧成形不良应检查焊枪嘴是否斜顺一侧而造成焊道高低不平，此时应及时调整焊枪嘴，并在此处二次填充中， 对于低的侧增加0.1～0.2s的驻留时间，以保证焊道平整。
盖面：为保证焊缝的外观成形质量，在盖面焊的前一层焊缝应注意调节焊接速度， 使盖面焊之前的坡口深度保持在2mm左右，以利于盖面。
纵缝的首末端的焊肉应达到环缝坡口中心。
4.4.4 横焊：
主要包括赤道带上下环缝、极板环缝。
施焊前，应将纵缝端部多余焊肉刨去，并进行修磨，以便于环缝焊接，每层间的起焊位置应错开80mm～100mm，且离开丁字缝200mm以上。打底焊时， 焊枪垂直于焊道中心，采用之字形，摆宽在1.5刻度，焊枪微向后３°～５°，通过微调焊枪高度来保证焊丝在坡口两侧熔化均匀，以免焊偏造成未熔合及夹渣。
填充采用压道焊，焊枪微摆，摆宽设定在１刻度，摆频15～17。在填充中尽量将焊丝中心对准底层焊道熔合处，可将底层焊肉可能存在的缺陷消除，并在填充中根据焊道实际情况，微调各参数，保证每层尽量平整，为盖面打好基础。
盖面：盖面前、熔敷金属厚度应离表面约２ｍｍ左右，施焊中第一道及最后一道最易出现咬边及流溢，第一道采用130～140英寸／分送丝速度，焊速１３～１５英寸／分。 保证熔池略高于母材，坡口表面熔化1mm～2mm。 以后每道保证熔池压到前一道最高处，焊道成形略高于或与前一道持平。
最后一道关系整个焊道成形，保留3mm～4mm左右最好，采用第一道方式，首先保证坡口无咬边，坡口上侧熔化１～２ｍｍ为宜。
4.4.5 平焊＋仰焊
平焊： 下极板纵缝由两台自动焊机由中心向两边焊。上极板纵缝顺序由两侧向中心焊。
打底焊：焊枪垂于焊道中心，并与行进方向向后3～5°，在间隙2mm～
4mm坡口采用之字形运条方式，设定坡口两侧驻留时间由坡口大小而定，一般是0.3s、0s、0.3s，0.2s、0s、0.2s两种，控制熔池成形，防止焊速过慢造成烧穿。
填充：采用大电流快速焊来控制线能量，保证焊丝的摆宽正好熔化 坡口1mm～2mm为宜。
盖面：在盖面之前坡口深度控制在2mm～3mm左右，盖面时控制成形保证焊道纹路清晰，余高0mm～3mm，两侧熔化1mm～2mm。
仰焊：上下极板处于仰焊，并逐渐成为45°立焊。
此球罐仰焊是焊道背面60°小坡口，清根后的焊接采用正月牙形摆动形式， 先将清根后焊道填至坡口2mm处进行盖面（仰焊主要缺陷是焊枪偏心造成熔池流向一侧）。盖面为保证焊缝成形良好应适当微增焊速及摆频，并在与前面坡口交合处降低焊速，保证该处充分熔透。
4.5 返修工艺
返修采用手工电弧焊，见本节第二部分“手工电弧焊焊接”
4.6 质保措施
4.6.1 要求按焊接工艺执行，严格控制线能量，强调自动焊时的同向、同速的焊接。
4.6.2 层间清理落实到位，做到自检与互检相结合。
4.6.3 药芯焊丝防潮措施，当每天结束焊接时，应用塑料袋加硅胶干燥剂将焊丝密封，破损包装及二次使用焊丝应进行250℃～300℃的烘干。
4.6.4 保护气体质量是影响焊缝质量的一个关键环节，当CO2气体压力小于1MPa，瓶内水蒸气急剧上升，在焊道易出现氢气孔，因此当CO2气〈1MPa时应及时更换。
4.6.5 焊接前应检查轨道磁铁是否吸牢，防止焊接中磁铁突然脱离，而造成焊接缺陷。轨道铺设应与焊道平行，以便于焊接。
4.6.6 纵缝焊接时，严禁将起熄弧点设在纵缝端部，而应焊至环缝坡口中心，并在环缝焊接时将坡口多余焊肉刨去打磨与坡口齐平。
4.6.7 在焊接前密切注意GULLCO摆动器的焊丝对中，发现二次对中不在同一点应及时调整，防止焊偏。
4.6.8 焊接材料检验，焊丝应依据其各项性能指标应进行复验，保护气体应有合格证。
4.6.9 球罐组焊中，技术与检查应密切配合，作好记录，每班交接应有详细记录，对有问题部位，必须注明处理方法及造成缺陷的原因，以防再次发生。
4.6.10 焊接中，严格将现场质量保证体系落实到位，做到每次人员职责明确。
第二部分 手工电弧焊焊接工艺及质量要求
4.7 焊接施工准备
4.7.1施焊人员
从事球罐焊接的焊工必须持有劳动部门颁发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焊工本人考试合格的项目相符。
4.7.2 焊条管理
4.7.2.1 J507焊条的烘干温度380℃ ，烘干1-2小时，降至100-150℃ 时放入恒温箱保存待用。
4.7.2.2 施工现场设焊条管理室，派专人管理，按要求烘干发放和回收焊条，并认真填写记录。
4.7.2.3 焊条管理室的温度应保证在10℃以上，相对湿度不超过60%。
4.7.2.4 焊工携保温焊条桶领取焊条，超过4小时未用完的焊条应重复烘干方可使用。焊条重复烘干的次数不得超过两次。
4.7.3 焊接环境
4.7.3.1 球罐施工现场建立焊接管理制度，派专人观测气象条件，每天上午、下午各记录一次或多次。
4.7.3.2 在下列情况下如无可靠防护措施，不得进行焊接。
a. 雨天、雪天
b. 风速≥8m/秒；
c. 环境温度在-5℃以下；
d. 相对湿度≥90%
4.7.4 预热和层间温度
4.7.4.1 预热用电加热器在焊道的背面一侧进行。
4.7.4.2 预热范围在坡口两侧各100mm。
4.7.4.3 测温点应在距坡口边50mm左右。
4.7.4.4 16MnR材质的预热温度为120℃，层间温度不低于120℃。
4.8 焊接程序
4.8.1 球罐的焊接程序：先纵缝，后环缝，先大坡口一侧，后小坡口一侧；先赤道带，后上、下极板。
4.8.2 球罐焊接还应遵循“多焊工，均匀分布，同工艺，等速度的原则。
4.8.3 赤道道及纵缝等长焊缝可分为多段进行焊接。多段焊时宜先焊中间段，继而往两端施焊。
4.8.4 每道焊缝开始焊接的第一、二遍宜采用分段退焊法。立焊缝每段约600mm,平焊缝每段约900mm为宜。
4.9 焊接工艺及质量要求
4.9.1 焊接工艺规范参数说明书，见焊接工艺评定
4.9.2 定位焊焊接工艺
定位焊在焊缝调整后进行，并在其150mm范围内预热。宜焊在正式焊道第一层的背面，其引弧和熄弧都应在坡口内。
壳体结构的点固长度一般为不小于50mm，间距200-300mm，焊肉厚度约6mm。点固焊缝应配合焊接过程中用碳弧气刨逐步除去，不能使其残留在熔敷金属内。
定位焊工艺参数应按焊接工艺评定的参数值执行或参考表4.9.2。

焊接工艺参数 表4.9.2
点焊
位置
焊条直径
（ｍｍ）
焊接电流
（Ａ）
电 压
（Ｖ）
焊接速度
ｃｍ／ｍｉｎ

平
φ3.2
φ4
110～130
150～170
22～24
24～26
8.2～12
8.2～16

立
φ3.2
φ4
100～120
140～160
22～24
24～26
5.3～3.7
5.3～10

横
φ3.2
φ4
100～130
150～170
22～24
24～26
8.7～14.5
8.7～17.5

仰
φ3.2
φ4
110～130
150～170
22～24
24～26
5.7～6.7
5.0～8.7
4.9.3 临时工卡具的焊接
a）对定位块的焊接，在定位块上引弧，焊脚高度10-12mm，其它工艺参数见表4.9.2。
b）对吊耳块的焊接，在保证足够的强度的原则下，不采用封闭焊缝。在吊耳上引弧，焊脚高度10-12mm，其它工艺参数见表4.9.2。
4.9.4 球壳坡口修补
当坡口局部尺寸超过标准要求时，可进行修补。
原则上是在定位焊后进行，若不会导致球壳板变形时，可在组对前进行，在钝边上引弧部位要在停焊后迅速打磨，工艺参数见表4.9.2。
4.9.5 主焊缝的焊接
采用电加热元件（电热板）对焊缝进行焊前预热（温度参见工艺评定），电热板用永久磁铁临时固定在球壳板上。
主体焊接工作是焊接的重点，其质量直接影响到球罐服役的安全可靠性。施焊前及施焊过程中应排除一切影响焊接的不利因素。
焊接程序原则上先焊纵缝，后焊环缝，人孔及其接管等后焊（焊接程序如第二节图示）。
焊接工位均匀分布，罐内外焊接方向相同，施焊时所有的工艺参数及敷焊层次序与焊接工艺评定基本相同。
为了保证球壳主体焊缝在组焊过程中的可靠性，在改变焊接工位之前 ，该条焊缝最少焊两层以上且焊到末端。
引弧采用回焊法，在焊道前方引弧，然后拉回到焊接处焊接，严禁在坡口外引弧。
焊后立即对焊缝进行200-250℃的后热处理。
4.9.5.1纵焊缝焊接
第一层（打底层）宜采用Φ3.2焊条，相对整条焊缝采用分段倒退向上焊接，其余各层填充与第一层运条方向一致。
注意防止未焊透及咬肉等缺陷产生。每层焊接表面应填平或呈凹形，这样便于清渣，也避免熔合不良，便于下一层的焊接，熔敷厚度与工艺说明书中要求相当，层次之间的接头应错开。先焊侧面包括盖面层在内，应留一、二层不焊，待另一侧清根、填充完成后再进行施焊。
两侧盖面均应选用Φ４ｍｍ焊条，盖面前凹槽以１－２ｍｍ为宜，电流可比填充时稍大一些，但要避免咬边和未熔合等缺陷的产生，焊缝余高为０～2.5ｍｍ，焊缝宽度应保持一致，压边为１－２ｍｍ。
纵缝的首末端的焊肉应达到环缝的坡口中心，待环缝焊接时，打磨与坡口齐平。
4.9.5.2环缝的焊接
第一层宜采用Φ3.2焊条，相对每位焊工分段范围内采用分段退焊，且内侧与外侧的焊接方向一致，即一面正把，一面反把，摆动不宜过大。其余各层道施焊时不作摆动，采用压道焊，注意清除要彻底。
每层间的起焊位置应错开８０～１００ｍｍ，且离开丁字缝２００ｍｍ左右。先焊侧包括盖面层在内留一、二层，待另一侧清根、填充、盖面后再焊。
两侧盖面均选用Φ４ｍｍ焊条，盖面凹槽深１－２ｍｍ，其注意事项同纵焊缝。
4.9.5.3其它结构焊接
其它结构焊接是指直接与球壳相焊接的结构焊接。按施工图纸要求进行。
4.10 返修工艺及要求
凡经过外观及无损探伤检查不合格的焊缝，现场技术负责人必须组织检查人员、探伤人员及焊工，查清原因，确定缺陷的性质部位，认真落实返修措施，严格执行返修工艺，保证一次返修合格。
返修时，检查员及现场技术负责人必须到位，进行监督检查。
缺陷消除可采用气刨或砂轮打磨，选择缺陷距表面较近侧进行消除缺陷工作，气刨后用砂轮打磨露出金属光泽。
所有返修部位长度应＞50mm，两缺陷间隔小于50mm时应合为一处返修。补焊时，不得中间停顿，须一次完成，接头处打磨平滑。
4.11 产品试板的焊接
产品试板的焊接参数与相应位置焊缝参数相同，且随罐热处理。
4.12 气刨清根
气刨的刨槽要直、光滑、深浅和宽窄一致（有缺陷处可深刨，消除缺陷为止）并经砂轮打磨，露出金属光泽。
ａ）规范
碳棒直径：Φ９ｍｍ 伸出长度：80－100ｍｍ
电流：400－500Ａ 电弧长：１－２ｍｍ
压缩空气：０·４－０·６ＭＰａ
气刨速度：０·７－１ｍ／ｍｉｎ
ｂ）气刨时使用的电流较大，应注意防止焊机过载，连续使用时间过长而损坏焊机。
4.13 焊接管理工作
4.13.1 球罐组焊现场的焊条管理，焊接环境管理，预热、层间温度、线能量管理等都派专人负责。
4.13.2 坡口及两侧20mm内的油、污、锈等杂物要清理干净。
4.13.3 焊道外严禁引弧，纵缝始端的引弧和终端的收弧要求在两端的环焊道坡口里，环焊焊接时禁止在丁字口处引弧和收弧。
4.13.4 各层焊道的接头要求相互错开。
4.13.5 焊缝外观质量检查应在表面焊缝完成之后，层间温度降下来之前，以便随即修补。焊缝质量检查以自检为主，自检、专检相结合。
4.13.6 无损探伤委托由专人负责，各项焊接记录与现场焊接同步进行。
第三部分 焊缝外观质量
4.14 焊缝外观要求
4.14.1焊接工作结束后，必须将渣皮，飞溅等物清理干净。
4.14.2 焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、焊瘤等缺陷。
4.14.3 焊缝不允许有咬边。
4.15 球罐焊后尺寸检查
项 目
标 准 要 求
错边量
≤ 3mm
角变形
≤ 10mm
赤道截面最大最小直径、两极净距与
设计内径之差
≤0.7D%且不大于80mm
柱腿垂直度(高度≤8m)
(高度大于8米)

≤ 12mm
小于高度的0.15%，且≤15mm
第五节 无损探伤
5.1 探伤要求
详见探伤程序表
5.2 质量控制
5.2.1 检测人员资格
a)参加球罐检测的人员，必须持有劳动部门颁发的资格证书，从事与该证书等级、方法相适应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
b) 射线检测人员还需持有国家卫生部门颁发的放射线工作人员证。
c) 底片评定人员矫正视力不低于1.0。
d) 从事磁粉、着色检测的人员，不得有色盲、色弱。
5.2.2 检测责任人员的职责
负责整个工程的无损检测工艺规程的实施，并对整个工程的无损检测交工资料完整性负责。
5.2.3 检测工艺程序及检测方法
a) 球罐无损检测工艺程序、检测部位、检测时机、检测方法，安排如图5.2.3所示；
a) 对接焊缝超声波探伤、射线探伤在焊接完毕24小时后进行、磁粉探伤及着色探伤均应在焊接完毕48小时后进行。焊缝及热影响区外观经检查人员检查合格，并在探伤委托单上签字认可后方可进行探伤；

球壳板20%UT测厚

球壳板到货检验

球壳板20%UT抽检
球 罐 组 装

球罐外焊缝焊接
球罐外焊缝焊接

内口清根打磨

清根部位检查

内焊缝焊接

返修打磨

内焊缝打磨

脚手架调整

100%RT或UT,（20%复验）

内焊缝及工卡具痕迹100%MT

外焊缝打磨修补

外焊缝及工卡具痕迹100%MT
角焊缝100%PT

返修打磨

柱腿角焊缝100%PT
内脚手架拆除

整体热处理

水压试验

对接焊缝MT20%，角焊缝20%MT或PT

交工资料整理
气密试验

图 5.2.3 探伤程序

5.2.4 探伤比例及合格级别
a)球壳板周边的超声波探伤，质量等级应符合JB4730中Ⅲ级要求。厚度测量点为每块球壳板5个；
b)球罐对接焊缝及Dｇ≥250接管的对接焊缝需100％射线探伤，质量等级应符合JB4730中Ⅱ级要求；并作20%超声波探伤复验,质量应符合JB4730标准要求.
c) 球罐所有对接焊缝碳弧气刨清根打磨后进行100％着色检验，质量评定符合JB4730。不允许有任何裂纹、分层、线性和园形显示的红色图象；
d)球罐上所有对接焊缝及热影响区，去除工具卡的焊后痕迹及热影响区打磨后，热处理前做一次100％磁粉探伤，并在水压试验后气密试验前作20％的磁粉探伤复查。按JB4730关于磁痕评定的规定进行评定和分级。对不合格部位，应打磨修补后按原探伤方法复验，直至合格为止。
e) 球罐腿角焊缝表面，热处理前进行100％着色检查。耐压试验后进行20％复查。质量应符合JB4730评定标准。对不合格部位，应打磨修补后按原探伤方法复验，直至合格为止。
5.3 球罐钢板超声波探伤工艺
5.3.1 超声波探伤仪和探头
a) 探伤仪采用CTS－22、CTS－26型、A型脉冲反射式超声波探伤仪，其频率范围1～5MHZ；
b) 仪器性能应符合ZBY230《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》的有关规定；
c)探头选用单晶直探头，公称频率2.5MHZ，探头圆晶片直径20mm；
d) 仪器和探头组合的始波占宽≯15mm。
5.3.2 试块、耦合剂
a)试块材质应与被探钢板声学性能相同或近似，试块经超声波探伤不得有Φ2平底孔当量以上的缺陷存在， 试块厚度应与被探钢板厚度相近；
b)耦合剂采用超探专用耦合剂(化学浆糊)或75％的甘油、机油。
5.3.3 探伤条件
a) 被探钢板表面应清除影响探伤的氧化皮、锈蚀、油污等；
b) 探伤灵敏度采用图5.3.3试块进行调整，试块平底孔第一次反射波高等于满刻度的50％来校准。

┏━━┓ ┏━━━━━━━━━┱┬
┃ ┃ ┃ ┃↑
↓┃ ┃ ┃ ┃│
Φ5 ─╊┓ ┃ ┃ ┃│100
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│ ─┤15 ├←──100 ───→┤
├←→┤25
图 5.3.3 灵敏度调整试块
5.3.4 探伤方法
a) 探伤方式采用直接接触法；
b) 探伤部位为球壳板凹面；
c) 探伤扫查形式：探伤沿垂直钢板压延方向，间距为100mm平行线进行扫查。在钢板周边100mm内作100％扫查；
d) 扫查速度不得大于150mm／s，当采用带自动报警装置仪器时不受此限制。
5.3.5 缺陷的确定
5.3.5.1 在探伤过程中，发现下列三种情况之一者即为缺陷。
a) 缺陷第一次反射波F≥50％；
b) 当底面第一次反射波(B1)未达到满刻度，即B1＜100％，而F1／B1≥50% 。
5.3.5.2 缺陷的边界或指示长度的测定方法：
检出缺陷后，移探头，使缺陷波第一次反射波高(F1)下降到探伤灵敏度条件一下荧光屏满刻度的25％，或使缺陷波高(F1)与底面波高(B1)之比为50％，此时探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。当B1波＜50％，移动探头， 使B1波升高到探伤灵敏度条件下荧光屏满刻度 50％，此时探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。
5.3.6 验收标准
不允许存在的缺陷：
a) 单个缺陷指示长度≥120mm指示面积≥100cm2；
b) 在任一1m×1m探伤面积内不允许的缺陷面积比＞5％；
c) 探伤人员确认的白点、裂纹等危害性缺陷。
5.3.7 探伤报告
探伤报告应具备下列内容：球壳板编号、厚度、材质、使用仪器型号、探头参数、耦合剂、试块、探伤比例、探伤部位、探伤结果、结论 、探伤人员及资格、报告日期等。
5.4 球罐着色渗透探伤工艺
5.4.1 探伤剂与对比试块
a) 探伤剂：喷罐溶剂去除型，包括渗透剂、清洗剂、显像剂；
b