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1、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1000/2000m36台/2台2直 径12.3m/15.6m3容器类别4材 质16MnR5壁 厚40/24m m6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
2、焊缝系数113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6252518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GB12337-981.4.2压力容器安全技术监察规程（99版）1.4.3钢制压力容器GB150-19981.4.5球形贮罐施工及验收规范GB50094-981.4.6
3、压力容器焊接规程JB/T4709-921.4.7 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/13J002-02-981.4.9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，级合格。 超声波测厚：
4、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230焊口检测器钝边1.5mm3.1.3 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
5、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D1D内/2000mm 2基础方位1 3相邻支柱基础中心距s2mm 4地脚螺栓中心圆与基础中心距离S12mm 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5mm3.3 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，
6、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
7、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。
8、 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15mm4角变形焊前7mm5对口间隙31mm手工焊22mm6错边量3
9、mm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2.0324.9m/min，可事先输定工艺评定参数，并可一直精确保证下去。4.1.
10、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=40mm、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，
11、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（250300），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250300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%，O20.1%，H2O1-2g/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
12、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5001000mm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31mm，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.
13、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200250，后热时间1，后热宽度为焊缝两边各大于100mm。4.2.5.6 焊前分钟应向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MPa时，CO2
