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1、球罐施工方案 工程概述 本工程中有1台650 m3 /或1000m3球罐，结构形式为5带球，材质是16MnR。 6.1 球罐技术参数及工程量 (1)球罐技术参数 名 称 技 术 参 数 名 称 技 术 参 数 公称容量 650 m3 /1000m3 焊缝系数 1 直 径 /12300mm 射线探伤 100% 主体材质 16MnR 表面检测 100% 工作压力 0.8MPa 容器类别 III类 设计温度 32.5℃ 水压试验 按技术要求 介 质 氮 气 气密性试验 腐蚀裕度 3 坡口形式
2、 X 壁 厚 mm/ mm 单台重量 Kg 6.2 施工依据 (1) 执行的主要技术标准及规范。 ① GB12337-98<<钢制球形储罐>> ② GB150-1998<<钢制压力容器>> ③ 劳动部颁发<<压力容器安全技术监察规程> ④ GBJ50094-98<<球形储罐施工及验收规范>> ⑤ JB-4708-92<<钢制压力容器焊接工艺评定>> ⑥ JB-4730-94<<压力容器无损检测>> (2) 执行本公司管理文件 ① Q/HSG00.05-95<<质量保证手册> ② Q/HSA11-98<<压力容器
3、含球罐组焊工程质量保证手册>> ③ Q/HSG01-22<<质量体系程序文件>> ④ Q/HSG10.00-97<<安全卫生与环境管理手册>> (3) 《施工招标文件》 6.3 施工程序 施工程序见下图。 6.4 主要施工方法 球罐安装采用单片散装法，焊接采用手工电弧焊，射线检测采用X射线拍片或采用γ射线透照，整体热处理采用内燃燃油法（或石油气加热法）。 6.4.1 施工准备 (1) 对通至球罐安装现场的运输道路和工作区域进行平整。 (2) 各种临时管路、水、电、库房、施工临时道路、平台等设施按现场平面布置图的要求进行设置。 (3) 对已进场的各种施工
4、机械进行必要的检查、维修试运行。 (4) 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。 (5) 做好球壳板及其他零部件的开箱检查及验收工作。 (6) 对施工图、设计文件及制造单位提供的技术文件等应做到认真审核，发现问题及早处理。 6.4.2 球壳板检验 (1) 球罐安装前,对球壳板的曲率、几何尺寸和坡口表面质量进行全面复查。 ① 曲率允许偏差：用弦长2mm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。 ② 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
5、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。如图1所示。 B1±2 L1±2.5 B2±2 B1±2 B1/2 L1/2 L1±2.5 L1±2.5 L2±2.5 L3±2.5 B2±2 B1±2 B1±2 B1±2 L1±2.5 B2±2 B3±2 L1±2.5 图1 球壳板几何尺寸允许偏差 ③ 坡口：坡口角度的允许偏差±2°30′；钝边厚度的允许偏为±1.5mm。坡口表面应平滑，表面粗糙Ra＜25um；平面度B＜1mm(板厚δ＝20mm时,B≤0.04δ,板厚δ＞20mm时，B≤0.025δ)。熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表
6、面不得有裂纹和分层等缺陷存在。 (2) 球壳板板面超声波检测:球壳板周边100mm的范围内应进行全面积超声波检测抽查,每台球罐的抽查数量应不少于球壳板总数的20%,每带不少于2块,上、下极板各不得少于1块,超声波检测结果符合JB4730-94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。 (3) 超声波厚度测量：数量应不少于球壳板总数的20％，每带不小于2块，上、下极各不小于1块。每块球壳板测量点应为5点。若发现超标缺陷应加倍抽查，仍有超标缺陷应100%检测。 (4) 坡口表面磁粉或渗透检测：抽查数量不小于球壳板总数的20％，检测结果按JB4730-94Ⅰ级
7、要求为合格。 (5) 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。 (6) 支柱：复检上段支柱与赤道板组焊后几何尺寸偏差，支柱直线允许偏差不大于L/1000，且不大于10mm，支柱底板的组焊应垂直，其垂直度允许偏差不大于2mm。 6.4.3 基础验收 (1) 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。 (2) 检查基础外观是否有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。 (3) 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 ±9
8、 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-15mm 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 (4) 垫铁布置及滑板安装 300 300 图2 垫 铁 布 置 基础 垫铁 滑板 垫圈 地脚螺栓 螺母 ① 按基础上地脚螺栓预留孔位置，确定垫铁位置。单个基础垫铁位置见草图2所示。 ② 放置垫铁部位的基础面应铲麻、铲平，其水平度允差2mm/m。 ③ 垫铁布置在地脚螺栓两则，每叠高度不应小
9、于25mm且不宜多于3块，垫铁的尺寸为200×100mm2。 ④ 垫铁设置完毕，应将柱脚滑板与地脚螺栓装配好，然后在滑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预留孔进行二次灌浆。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。 6.4.4 组装卡具的布置与方铁的点固 (1) 调整球壳板安装所用的方块垫(方铁)，事先准备好，材质与球壳相同。球壳板安装、调整所用方铁间距为600～700mm，安装位置为：下温带纵缝、横缝方铁均布置在罐内侧，其它焊缝均布置在外侧。 (2) 方块垫（方铁）拆除时，采用碳弧气刨，不得伤及母材，切除后
10、应打磨平，并进行100％磁粉探伤。 6.4.5 支柱与赤道的组焊 (1) 支柱下段与赤道板组焊在15×6m2钢板铺成的钢平台上进行，平台必须保持水平，根据支柱的长度，赤道板的几何尺寸划线定位，并焊上阻止赤道移动的挡板。支柱就位后，用水准仪的直尺检查其直线度。支柱与赤道带板组对如图1.6.3.5所示，确保B1＝B2、A1＝A2、L1＝L2。 千斤顶 B1.B2 B3.B4 垫块 道木 钢平台 柱腿 赤道带板 地平面 B1 B2 B4 B3 C C1 C＝C1 B1＝B2＝B3.＝B4 图3 支柱与赤道带组装 (2) 带支柱赤道板的上段支柱与下段支柱
11、的组装检查。 ① 上下支柱中心偏差±3mm(用四芯拉线测定)。 ② 上段支柱与下段支柱的对口错边量小于2mm。 ③ 焊后支柱全长偏差±3mm。 ④ 支柱的直线度偏差8mm。 ⑤ 焊接部位偏差±2mm。 6.4.6 操作脚手架制安及保护棚设置 2米 12×1.8米 0.8米 图4 外 脚 手 架 设 置 (1) 脚手架设置（如下图4所示） ① 管理：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。 ② 材质 ：脚手架必须采用Φ1 1/2″钢管,严重锈蚀、弯曲或裂缝钢管不得使用，扣件应有出
12、厂合格证，变形或滑丝扣件严禁使用。 ③ 杆件安装尺寸：立杆间距小于4米，小横杆间距小于2米，每层高度不大于1.8米，层间设置1根大横杆，钢架立杆垂直允差不于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。(如下图5, 图6)所示。 图5 内 脚 手 架 设 置 1.8米 钢 管 铁 皮 蓬 布 图6 防 风 防 雨 蓬 设 置 ④ 立杆基础 用钢板或块石制成底基，使立杆牢固稳定。 ⑤ 护栏 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
13、处必须用扣件连接牢固。 ⑥ 跳板铺设 脚手架上绑扎双排竹跳板或木跳板，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。 (2) 保护棚设置 ① 材料 保护棚设置分两部分，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7×9油布围护。 ② 搭设 侧面铁皮焊接保护棚，是用8#铁丝串连铁皮成一个整体，挂在球罐顶部脚手架上，每层均用12#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。 6.4.7 球体（球壳板）吊装
14、 本球罐组装采用于50吨吊车单片散装法。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。 球罐吊装散装法，需要利用中心伞架、张线（稳定球板的钢丝绳系统）辅助吊装。带来大量的辅助焊件，同时还需施焊吊耳、锁口板等临时焊件。这些临时焊件浪费了大量人力、材料，并对球罐表面产生极大的破坏。本次球体组装取消中心伞架、张线，并且不施焊吊耳、锁口板、连接板等临时焊件。吊耳利用方铁（方块板）。 球体吊装顺序：赤道带板（上拉杆）Ü下温带板Ü下极板Ü上温带板Ü上极板。 (1) 赤道带板吊装 ① 赤道带板吊装顺序如图7所示。
15、图7 赤道带吊装顺序 ② 在基础上划出安装中心线，中心圆直径为设计内径尺寸是19700mm+（10mm）。并在各自单个支柱上找出支柱底板边缘线。 ③ 先把下温带、下极板临时吊放在基础内，等外脚手架下半部搭设完成后，进行赤道带的吊装。 ④ 吊装时按照安装排版图进行吊装。 ⑤ 先由第一块带支柱的赤道板就位，将支柱底板与基础上底板边缘线对准，调整好垂直度，拧紧地脚螺栓。用同样的方法吊装第二块带支柱的赤道板，就位后安装两者的拉杆，拧紧并调整好。同时用龙门卡具、斜垫铁、圆销将第一、第二块板连接在一起。用同样的方法吊装第三、第四块带支柱的赤道板。然后吊装不带支柱的赤道板插入第二、第三块
16、支柱的赤道板之间。随后用龙门卡具找正、固定。为防止中间插板下滑，两侧利用导链吊在带支柱的赤道板上，依照上述方法，直到赤道带闭合如图8所示。 斜垫铁 基础 图8 赤道带起吊示意图 起重滑车组 ⑥ 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垂直度。 ⑦ 利用起重滑车自已找吊件的重心，使吊件处于自然垂直状态。 ⑧ 测量项目 a、椭圆度：1500m3球罐允许值80mm。 b、水平度：（赤道板中心的偏差） C1 C2 赤道带 钢尺 水平仪 图9 相邻中心线测量方法 相邻中心线的偏差量：│C1-C2│≤3mm，任意两球板的水平偏差不大于
17、6mm。测量方法如图9所示。 c、支柱垂直度：1允许值15mm。目标管理值10mm，测量方法如图10所示。 H a1 a2 侧面图 a1 a1 a1 平面图 图10 支柱垂直度测量方法 (2) 下温带板吊装 ① 在下温带板吊装前，先焊好专用吊钩，如图11所示。 赤道带 吊装用的固定夹具 钢丝绳 葫 芦 下温带 图11 吊装用的固定夹具详图 厚度10mm钢板 宽度100mm 厚度10mm钢板 б___是球壳板的厚度 球壳板 ② 安装时，以赤道板中心标记线为准，球板吊装顺序如图7所示。 ③
18、 利用方铁，顺时针依次吊装下温带。用钢丝绳、导链、专用吊钩，将下温带上口与赤道带下口连接在一起。利用内外侧龙门卡具,将下温带板之间及其赤道带板连接在一起，用这种方法安装下温带至封闭。 ④ 测量项目 a、下温带下口几何尺寸允许偏差±2mm。 b、下温带与赤道带上口弦长允许偏差±8mm。 (3) 下极板吊装 ① 安装下极边板。 ② 安装下极板，按图纸找出接管安装方位，并保护好接管、人孔、法兰面。 ③ 利用方铁（方块铁）作吊耳，在下极板内侧装上吊钩吊装下极板，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与下温带环缝固定在一起，这样直至封闭。 ④ 测量项目：极板
19、与下温带对口曲率允许偏差±7mm。 (4) 上温带吊装 ① 利用方铁（方块铁）作吊耳，按安装排版图，顺时针依次吊装上温带板，利用外侧龙门卡具将上温带板之间其与赤道板固定在一起，这样安装至封闭。 ② 测量项目 a、上温带上口几何尺寸允许偏差2mm。 b、上温带上口与下温带下口弦长允许偏差8mm。 (5) 上极板吊装 ① 安装上极边板。 ② 安装下极板，按图纸找出接管方位，并保护好接管、人孔法兰面。 ③ 利用方铁作吊耳，吊装上极板，利用外侧龙门卡将极板.与上温带环缝固定在一起，这样直至封闭。 ④ 为了球罐内部的通风，将大型排气扇，安装在上极人孔。如图12所示。 图
20、12 排风机安装示意图 ⑤ 测量项目 a 、极板与下温带对口间曲率，允许偏差±7mm。 b 、上、下极板净距与设计内径允许偏差是内径的0.7%，且不应大于80mm。 6.4.8 球体调整及定位焊 (1) 调整及定位焊顺序：赤道带纵缝Ü上、下温带纵缝Ü上下极板缝Ü 上、下赤道环缝Ü上、下温极环缝。 (2) 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。如图13所示。调整时不得采用机械方法进行强力组装。 扁楔子 球壳板 龙门卡 扁楔子 圆楔子 图13 错边量、角变形、间隙调整方法 (3) 调整及定位焊必须对称配置作业人员，
21、用对称法进行工作。如图14所示。定位焊时以赤道板为基准，赤道带下方由上向下的方法进行,赤道带上方由下向上的方法进行。 图14 定位焊对称位置 (4) 定位焊时，焊接要预热，预热采用液化气简单烤把。焊接参照《焊接工艺规程》执行。 (5) 调整合格后由铆工划出定位焊位置线，由持证焊工进行定位焊。定位焊在内侧进行，采用两层焊道，定位焊长80mm，间距200mm，焊肉厚度大于8mm，T型焊缝、Y型焊缝必须全封150mm长，并焊牢。引弧和息弧点应在坡口内，严禁在球皮上和T型焊缝、Y型焊缝的交合处。 (6) 支柱垂直度调整：松开地脚螺帽及拉杆，进行支柱垂直调整。 (7) 调整及定位焊结束
22、后，进行球体几何尺寸检查。 ① 对口间隙：管理目标值2±1mm，允许<3±1mm。 ② 对口错边量：管理目标值1.5mm，允许值3mm（测量方法如图15所示）。 b: 表面错边 δn: 钢板厚度 δn δn b 图15 错边量的测量方法 ③ 棱角度：管理目标值5mm，允许值7mm（测量方法如图16所示）。 图16 角变形的测量方法 E=A-B R:样板弧度 R1:球罐设计外径 R2:球罐设计内径 B A E L＞1000 样板 L＞1000 样板 B A E ④ 两极净距与设
23、计内径：管理目标值60mm，允许值内径0.7%且小于80mm（测量方法如图17所示）。 00 900 2700 1800 00 900 2700 1800 21 13, 14 15, 16 18, 19 17, 20 1 ～ 1２ 水平方向（1～1２） 上斜方向（13～20） 垂直方向（17） 图17 内直径的测量位置 ⑤ 支柱垂直度：允许值15mm。目标管理值10mm, 测量方法如图11所示。 6.4.9 球罐焊接 (1) 焊工资格 凡参加本工程球罐焊接的焊工，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，考试的钢材种类、焊接方
24、法和焊接位置均应与工件相符。 (2) 在施焊区域内，距施焊点0.5～1米处，其相对湿度大于90%，环境温度在-5℃以下，风速大于8m/s，阴雨天气，没有有效预防措施，禁止进行焊接施工。 (3) 焊条 牌 号 直 径 药皮类型 制造厂家 J507 F3.2 F4 低氢型 J427 F3.2 F4 低氢型 (4) 焊条使用区域 牌 号 使用区域 J507 球罐主体、工夹具、定位焊、修补、支柱的焊接 J427 扶梯以及附属部件 (5) 焊条干燥条件 牌 号 干燥温度 干燥时间 备 注 J507 350～400
25、℃ 不小于60分钟 干燥次数不超过两次 J427 350～400℃ 不小于60分钟 干燥次数不超过两次 (6) 焊条管理 ① 施工中所用的焊条，必须具有出厂合格证书，质保书内的化学成分及机械性能必须符合国家有关规定。 ② 焊条进入焊条库后，及时按批号、规格进行扩散氢复验，其检查结果应符合要求，方可使用。J507焊条扩散氢含量≤6ml/100g，J427焊条扩散氢含量≤8ml/100g ③ 焊条的储存库应保持干燥，相对温湿度不大于60%，并有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。 ④ 焊条使用前应在
26、350-400℃温度下烘烤一小时，烘干后应存放在100-150℃的恒温箱内，药皮应无脱落、 ⑤ 无明显裂纹、污损和变质。否则不能使用。 ⑥ 焊条使用时，焊条应存放在100-150℃保温箱内，存放时间不宜超过4小时，否则应按原烘烤制度重新烘烤，重新烘烤次数不准超过两次。 (7) 预热温度、层间温度、后热温度控制 ① 预热温度：100～150℃加热宽度为每侧距焊缝中心100mm。 后热温度：200～250℃ ,保温0.5～1小时 层间温度：100～200℃ ② 预后热温度的测量，采用表面温度仪或温度笔（101℃、148℃、198℃、248℃、270℃五种规格
27、测温点在距焊缝中心50mm范围以内，每条焊缝测温点不小于3对，加热器以外的区域应预保护，以免产生过大的温度梯度。 ③ 预热是保证焊接质量的重要措施，用自控式电加热器是保证预热温度均匀的重要手段，因此本工程采用红外线电加热器（300×630mm）对球罐焊缝进行预热和后热。 (8) 焊接准备 ① 焊机使用硅整流电焊机应具有防电击和远距离控制能力。 ② 每台电焊机必须单独接地，要达到规定的绝缘和耐热性。 ③ 施焊前应将坡口表面和两侧50mm范围内油污水分及其他有害杂质清除净。 (9) 焊接施工顺序 为了把球体变形控制在最小范围内，应按照下图顺序施焊。 ① 球罐主体焊
28、接顺序 焊 接 焊 接 顺 序 外 面 里 面 赤道板纵焊缝 A×A 1 6 下温带纵焊缝 C×C 2 7 上温带纵焊缝 B×B 3 8 下极板拼缝 G×G 4 9 上极板拼缝 F×F 5 10 赤道板×下温带环焊缝 A×C 11 15 上温带×赤道带环焊缝 A×B 12 16 下温带×下极板环焊缝 C×G 13 17 上极板×上温带环焊缝 B×F 14 18
29、② 赤道带采用纵缝对称分段焊接。 ③ 环缝的焊接顺序如图18所示。在纵缝焊完以后进行焊接环缝，环缝同纵缝一样用对称法进行焊接，延同一方向同时进行焊接，内外方向相反。 图18 环 缝 焊 接 顺 序 ④ 极板的焊接顺序 ⑤ 极板的焊接，从中心位置分成二段。按图19顺序进行。 图19 极 板 焊 接 顺 序 上极板 下极板 ⑥ 上极板×上温带板和下温带板×下极板的焊接顺序见排版图。 (10) 焊接工艺评定及焊接工艺规程。 ① 按JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》对球罐主体材料16MnR进行焊接工艺评定
30、试验（PQR），并经当地劳动部门认可。 ② 在焊接工艺评定之前必须进行焊接裂纹试验，焊接裂纹试验应按GB12337-90第8.3.3.3条规定的三种方法进行。 ③ 焊接工艺规程（WPS），按认可的〈焊接工艺评定〉编制。焊接工艺参数表。 (11) 焊接施工要领 ① 必须执行本方案及焊接工艺规程焊接。 ② 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。 ③ 收弧要饱满，纵缝两端要延伸至焊缝上，避免弧坑形成。 ④ 焊接中慎防球板表面电弧擦伤，如果不小心而擦伤球
31、ﹿ，帤作出标记后，进行打磨清除，并经MT检查，按实际位置记在排版图上。 ⑤ 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。 ⑥ 焊接前应将坡口两侧油、污、水、锈和氧化铁清理干净。 ⑦ 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。 ⑧ 为了减少焊接接头，各层均需从始端焊至终端，换焊条要快。 ⑨ 多层焊接，层间接头应相互错开50mm以上。 ⑩ 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
32、轮机清除和整理成“U”型，并作100%渗透探伤以确认有无缺陷存在。 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□倍，每一层焊条的厚度不应超过3mm。 (12) 方铁（方块垫）拆除、焊缝表面修磨、补焊及焊缝反修。 ① 方铁（方块垫）拆除 不得用锤击法拆除方铁（方块垫），采用碳弧气刨方法，注意不要伤及母材。用砂轮机将残留焊疤除去，注意不要留下过深的打磨伤痕，热影响区的母材尽量少许打磨掉一点，并用白粉划上“O”标
33、记，记录其位置。 焊缝表面修磨 ② 焊接结束后，对主体对接焊缝，附件角焊缝、夹具痕迹以及因各种原因伤及球壳表面的部位，应进行必要的修磨。 修磨采用风动砂轮机进行。分二步，第一步是粗磨，采用3mm薄风动砂轮片，将焊缝表面的棱角、飞溅、局部点状咬肉、焊瘤等磨去；第二步是细磨，采用金刚石砂轮片，将焊缝表面打磨光滑并与母材圆滑过渡。 ③ 补焊 凡是因表面外观检查，PT、MT、RT、UT检查发现表面超标缺陷，当深度大于0.5mm时，均应进行补焊。球壳表面的修补，按GB12337-90标准中第7.7条规定进行。补焊工艺对照主体焊接工艺规程进行。焊后修磨，并经PT或MT检查。 ④
34、焊缝返修 a、凡是RT、UT检测超标的内部缺陷，均应进行焊缝返修。 b、焊缝内部返修按〈返修工艺规程〉进行，返修结束后，修磨好，采用UT或RT确认，并做好返修记录，在排版图上标出返修位置，返修次数，返修不得超过二次。 c、焊缝内部缺陷清除方法：气孔、夹渣等缺陷可采用碳弧气刨，线状缺陷采用砂轮机慢慢地打磨掉。消除缺陷深度不得超过球壳板厚度的2/3，当缺陷末能清除时，应焊接修补后，从另一侧气刨。 d、对制定为裂纹性缺陷的焊缝，应用砂轮机将裂纹两端切断再进行清除。 (13) 产品试板的焊接与试验。 ① 每台罐应做平、立、横、平仰焊四个位置的产品焊接试板各一块。 ② 产品试板焊接与
35、球罐焊接同步进行，焊接按《焊接工艺规程》进行。 ③ 产品焊接试板的尺寸，试样载取和数量，试验项目，合格标准和复验要求，应按GB150-89附录G规定进行。 ④ 产品焊接试板的焊接应符合《压力容器安全技术规程》第71条2款规定行。 ⑤ 试板应由施焊球壳的焊工，采用施焊球壳时的相同条件和相同焊接工艺焊接，焊工应由组焊单位质检部门指定。 ⑥ 热处理时，应将产品焊接试板对称布置在球壳赤道的两则，并于球壳紧贴，与球罐一起进行热处理。 6.4.10 附件安装焊接 (1) 与球体连接的部件焊接按《焊接工艺规程》进行。 (2) 梯子平台制安按GB50205-95规范进行。 6.4
36、11 焊缝检验 (1) 焊缝的外观检查 ① 焊缝修磨后进行焊接外观检查，检查方法用肉眼、焊缝检测尺、样板等进行。焊缝表面质量应符合下列规定： ②焊缝的热影响区表面不应有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷。 ③ 焊缝的宽度比坡口每边应增宽1～2mm。 ④ 对焊接缝的余高，里面在0～1mm以内，外面在0～3mm以内。 (2) 焊后几何尺寸检查 ① 角变形：管理目标值小于8mm，允许值小于10mm，测量方法如图17所示。 ② 错边量：管理目标值小于1.5mm，允许值小于3mm。测量方法如图16所示。 ③ 球内径：管理目标值小于60mm，允许值内径的0.7%且不大于80m
37、m。测量方法如图18所示。 ④ 两极净距与设计内径：管理目标值小于60mm，允许值内径的的0.7%且不大于80mm，测量方法如图18所示。 ⑤ 拉杆弯度:管理目标值1.5mm，允许值2.5mm。 6.4.12 球罐无损检测 (1) 概述 本公司拥有300KVPX射线定向透照和周向透照、铱192-Y射线分段透照、铱192-Y射线对球罐单源整体透照和双源整体透照工艺技术和装备。其中铱192-Y射线对球罐单源整体透照和双源整体透照工艺获化工部级工法。我公司在福州BP隆液化气公司二台3000立方米LPG球罐（厚45～49mm）施工中采用铱192-Y射线双源透照技术（射源能量达到200C
38、i）；底片质量受新架坡OTEC公司、英国劳斯船级社和福建省劳动部门的高度评价。上海天然气总公司三台2000立方米LPG球罐（材质610CF，壁厚38mm）全部采用X射线透照法（上海劳动局和建设单位要求采用X射线法）；上海华升公司二台2000立方米球罐（材质610CF、壁厚48mm）采用Y射线分段透照法。 (2) 无损检测人员资格认可 参加球罐无损检测方法（RT、UT、PT、MT）操作和评判无损检测结果的人员，必须持有劳动部门颁发在有效期内的锅炉压力容器检测人员技术等级资格证书，取得二级及二级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。 (3) 无损检测部位及方法 ① 球壳板复验：详见1.
39、6.2.2—1.6.2.4条。 ② 球罐所有对接焊缝清根后，须进行渗透检测。对焊接完成36小时后，在热处理之前，对接缝进行100%的射线检测。 ③ 焊缝完成以后，在热处理之前，对接焊缝和热影响区进行的内外面，角焊缝表面以及卡具点的焊疤等，进行100%的磁粉检测。磁粉探伤无法进行的位置，进行渗透探伤。 ④ 球罐水压试验后，还需对上述第①～④条的位置进行20%的磁粉检测，磁粉探伤无法进行的部位，进行渗透检测。 ⑤ 对于返修的焊缝，仍须按上述规定进行同样程序的无损检测。 (4) 渗透检测 ① 执行标准：JB4730-94第四篇表面检测。 ② 表面准备：工件表面不得有铁锈、氧化皮
40、焊接飞溅铁屑等杂质影响检查结果的缺陷。入罐检测应做好通风。 ③ 试块：选用铝合金试块。 ④ 检测材料的选用：选用溶剂去除型着色渗透剂、快干式显像剂。 ⑤ 照明要求：球罐内渗透检查应选用24V安全照明电压。 ⑥ 检查方法和操作程序：使用溶剂除去型渗透探伤—快干显像剂操作程序，按如下顺序进行： ⑦ 预清洗Ü干燥Ü渗透处理（10分钟以上）Ü清除Ü干燥Ü显像（7分钟以上）Ü观察Ü后处理。 ⑧ 复 验：经返修后的部位须经重新检测，程序同上。 验收标准：符合JB4730-941级要求。 (5) 磁粉检测 ① 执行标准：JB4730-94第四篇表面检测。 ②
41、 仪器：先用提升力不小于44N交流电磁轭探伤仪。 ③ 试块：选用A行灵敏度试片（30/100）、磁场指标器。 ④ 材料：黑磁粉及磁悬液。 ⑤ 表面准备：焊缝表面两侧50mm内应打磨干净不能妨碍缺陷的显示及观察。焊缝磁粉检查应在焊后36小时后进行。 ⑥ 照明：检测时应便于开关的低压安全灯。 ⑦ 操作方法：检测对接焊缝时使用十字相交法，每一被检区域至少应进行两次检测。磁极移动时，每次必须重叠20mm以上，检测面贴上试片（A-30/100），其人工缺陷能清楚地反映，检测角焊缝时，需用角焊缝磁探仪，使磁极紧贴工件。每次检查通电时间为5秒以上，在此时间内使用喷壶慢慢地、充足
42、地喷浇磁悬液。 ⑧ 复验：返修部位须重新检验，直至无缺陷显示。 ⑨ 验收标准：符合JB4730-94Ⅰ级要求。 (6) 射线检测 ① 执行标准：GB4730-94第二篇，射线透照的质量等级为AB级。 焊缝质量合格等级为Ⅱ级。 ② 检测时间：焊接完成36小时后方可进行。 ③ 检测装置：采用铱192-Y源装置或X射线装置。合格率达到98％以上，评片人员的评片合格率达到100％。 (7) 球壳板超声波检测 ① 执行标准：JB4730-94第三篇超声检测。 ② 探头选用：单晶直探头2.5MHZ Φ20mm。 ③ 试块选用JB4730－94第三篇超声检测表8－
43、2中的2＃试块。 ④ 仪器选用汕头厂生产的CTS－26型。 ⑤ 检测灵敏度，将2＃试块Φ5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50％作为检测灵敏度，另加表面耦合差db数（实测）。 ⑥ 耦合剂：选用化学浆糊做耦合剂。 ⑦ 表面准备、检测面及扫查方式： 表面应不妨碍超声的检测，不应有铁锈等。检测面可选钢板的任一侧轧制平面进行检测。探头沿垂直于钢板边延方向，间距为100mm平行线扫查，周边50mm范围以内100%扫查。 ⑧ 钢板缺陷记录、评定方法及等级验收。缺陷记录、评定方法执行JB4730-94超声检测8.1.6、8.1.7条规定。球壳板检测结果符合JB4730-94规定
44、的Ⅱ级合格。 (8) 焊缝超声检测 ① 执行标准：JB4730-94第三篇超声检测。 ② 检测仪器和设备：检测仪器为CTS-22型。探头为单斜探头2.5MHZ，K值为2.5～1.5（折射角600～560）。标准试块为CSK-IA～CSK-ⅢA。用化学浆糊做耦合剂。 ③ 探伤工艺 检测面为焊缝的双面双侧，即球罐内外的焊缝及二侧均为检测面。焊缝本身及焊缝二侧15mm之内的热影响区为超声检测区域。 内外焊缝二侧各150mm之内的范围打磨光滑，作为探头移动区，不得有影响探头移动的飞溅物、铁锈、毛刺等物。 采用单斜探头一次进行检测。用标准试块CSK-ⅢA制作
45、距离--波幅曲线,并将曲线直接绘制在仪器荧光屏的面板上。 ④ 检测时间：MT和RT完成后进行，抽检部位由质量检查员确定。 ⑤ 检测方法：内外焊缝的二侧，用单斜探头，进行锯齿形扫查和斜平行扫查。以探头的前后、左右、转角环线移动来判定、评价缺陷。 ⑥ 验收标准：符合JB4730-94Ⅰ级要求。 6.4.13 焊后整体热处理 为消除残余应力，稳定结构尺寸，软化焊缝影响区，提高焊缝韧性，提高容器抗应力腐蚀性能，释放焊缝区域的有害气体，防止裂纹产生，从而提高容器耐疲劳及蠕变温度，球罐在组焊完，水压试验前，必须进行整体热处理。 (1) 热处理方法选择 经我公司整体热处理球罐有200
46、多台，因此积累了丰富的热处理经验，公司具有电加热法、燃气法、燃油法三种热处理方法，本工程根据现场的资源情况可采用具体的热处理方法，具体方法简述如下： 燃油内燃法，原理是以球罐本身为燃烧室，以压缩空气为雾化剂，以自然风作为助燃的二次风、三次风，用液化气作为点火材料，点燃装在球罐下极入孔上瘀高压喷嘴，将压缩空气送入喷嘴，气体喷出后将柴油雾化，同时调节油、气、风使其球罐内稳定的燃烧，烟气由装在上极人孔上带蝶阀的烟囱排出。这样喷嘴燃烧形成的热量就会以对流和辐射的方式使球罐壳体达到一定温度，此时钢材并不发生相变。在这一退火温度下钢的屈服强度大大降低，于是就发生塑性流动，使焊缝附近的残余弹性变形
47、转变为塑性变形，残余应力就得释放。较长时间的保温，有利于焊缝金属中氢 的扩散。这样焊接残余应力得以消除，避免延迟裂纹和应力腐蚀裂纹的产生，提高球罐的使用性和安全性。 (2) 热处理前应对球罐进行一次联合检查，并做好热处理的防风雨工作。 热电隅 顶部1个 第5环4个 第1环4个 第2环5个 第3环6个 第4环5个 底部1个 图示20 热电隅均布位置 (3) 热电偶应均匀布置在球壳表面，共设36个测温点（安装位置见图20），固定方法见图21所示。 卡子 热电偶 补偿导线
48、螺栓 罐壁 热电偶 图21 热电隅固定方法 (4) 距人孔与球壳极环焊缝边缘200mm以及产品试板上必须设测温点。 (5) 热处理及保温要求 ① 热处理温度625±25℃ 保温时间：65分钟 升温速度：300℃以上升温速率50～80℃/小时的范围内。 降温速度：从热处理温度到300℃的降温速度宜在30～50℃范围内,300℃以下自然冷却。300℃以上升温和降温时，球壳板表面上相邻两侧温点的温度差不得大于130℃。 ② 支柱底板下部设置柱腿移动装置，利用千斤顶，温度每变化100℃，柱腿进行调整移位一次，每次约7～10mm。热处理后重新调整柱
49、腿垂直度并拧紧拉杆螺栓。 ③ 保温材料采用超细硅酸铝纤维被，厚度为100mm。 ④ 球罐的人孔、接管、连接极及从支柱与球壳连接的下端算起，向下至少1米长度的支柱进行保温。 ⑤ 热处理时，保温层外表面温度应不高于60℃。 ⑥ 温度记录采用自动记录仪，仪表精度达到1.5级要求。 ⑦ 顶部人孔上应设置排气通风道，通过开风门来调整温度。 ⑧ 对加热设备的操作必须由经验丰富的人员来完成。 ⑨ 热处理曲线。 ⑩ 热处理前后进行硬度测定。 6.4.14 耐压试验 (1) 试验准备 ① 球罐和零部件焊接工作全部完成经检验合格。 ② 支柱找正固定。 ③ 基础二
50、次灌浆达到强度要求，基础二次灌浆采用无收缩水泥。 ④ 罐内打扫干净。 (2) 试验介质：根据基础情况而定，如果基础承力不允许用水试验，采用气体试验。 (3) 试验压力：水压试验压力0.69Mpa,,以球顶部压力表读数为准。 (4) 试验用压力表：量程1.6MPa，精度1.5级，表盘直径F150mm，数量三块。 (5) 水压试验示意图如图22所示。 压力表 阀 门 排气口 压力表 阀 门 排污口 止回阀 试压泵 图22 水压试验示意图 (6) 水压试验要领 ① 试验介质为洁净水，水温不低于5℃。 ② 球内及配管内的异物完全排除，上部人孔关闭。试
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