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1、 5000m3球形储罐制作工程施工组织设计编制： 审核： 批准：二二年八月1. 总则该工程主要工作内容是4台5000m3液氨球罐制作、安装。1.1 球罐的特征参数名 称VCM球罐公称容积5000m3设计压力0.80Mpa最高工作压力0.60 Mpa球壳板材料16MnR球壳板壁厚28/30/34mm物料名称VCM球罐结构形式四带混合式球罐内径21200mm设计温度常温工作温度26容器类别三类焊缝系数1.0腐蚀裕度1.5充装系数0.9场地土类别II地震设计烈度7度（近震）设计风压343 pa设计雪压200pa设备重量423.901t充水后重量5412.9t1.2 采用标准a. GB150-1998
2、钢制压力容器b. 质技监局锅发1999154号压力容器安全技术监察规程c. GB12337-1998钢制球形储罐d. GB50094-1998球形储罐施工及验收规范e. JB4730-94压力容器无损检测f. GB985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸；g. JB4726-2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件h. GB6654-1996压力容器用钢板i. SHJ22-90石油化工企业设备与管道涂料腐蚀设计与施工规范j. JB2536-80压力容器油漆、包装及运输k. GB/T5118-1995低合金焊条l. GB/T3965-1995熔敷金属扩散氢测定方法m. JB
3、4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定2. 特殊工序技术控制要点2.1 材料要求按ISO9001程序要求把好材料入厂和检验关。2.1.1 分供方必须具备健全的质量保证体系及供货（加工）能力，检验手段和管理水平，且社会信誉良好，履约能力强。2.1.2 所有材料具有完整的质量证明书，合格证及完整的实物标识。2.2 板材预处理对每张复验合格的材料进行钢板喷砂处理，彻底清除钢板氧化皮等附着物，以避免冲压成形时造成的压痕或凹坑，且可增加油漆附着力。2.3 反变形焊接专用胎具焊接球壳板预制的难点在于人孔、接管、上支柱焊接防变形问题，通常是制作专用胎具上油压机二次矫形，由于焊接应力上油压机矫形可能形成压
4、裂纹，为此我公司专门研制了焊接反变形胎具，基本上解决了这一难题，具体示意如如下：赤道带与立柱的焊接防变形胎具形式图2.3.1 首先在胎具表面赤道带焊接立柱的位置入好电加热片并接好线。2.3.2 将组对好立柱的合格赤道带板片凹面向下扣到预制好的胎具上，然后将上部框架吊至胎具（1）上，并用连接轴将（1）、（2）边接成一体。2.3.3 将千斤顶放入上部框架与球片之间，调节千斤顶高度，使球壳板与下胎贴实。2.3.4 球壳板装夹时，在赤道板内侧与上支柱对应的部位与下胎之间垫以扁钢FB605400mm，通过压紧千斤顶，使赤道板变形，这样利用反变形法，抵消焊接产生的变形。2.3.5 严格控制上部支柱、头盖与
5、赤道板的组对间隙，使其不大于2mm，以防止局部焊缝过大引起焊接变形。2.3.6 采用两个焊工对面对称焊，分层退步焊等控制变形。施焊时应采用合理的焊接顺序控制变形。中极板人孔及接管的焊接防变形胎具形式图2.4 矫形用胎具中极板及支柱赤道板焊接完毕，用专用矫形胎具进行二次矫形，确保球壳板几何尺寸，满足公差要求。3 材料的控制措施3.1 材料3.1.1 钢板（原钢板进行喷砂预处理）3.1.1.1 球壳用钢板为国产16MnR正火钢板，其机械性能及化学成分应符合GB6654-1996压力容器用钢板的规定，并应在正火状态下交货，钢厂应提供质量证明书。（1）16MnR钢板化学成分（熔炼成分） %CSiMnP
6、SNiVCrMoBPcm0.200.200.551.21.60.0350.30（2）16MnR钢板应按批进行力学性能和弯曲试验，其要求：交货状态取样方向板厚（mm）位伸试验冲击试验冷弯试验180SMpabMpa5（%）Akv（J）正火横向1/4板厚1636325490620212031d=3a3.1.1.2 球壳用钢板应逐张进行100%的超声波检测，按JB4730-94中规定，合格级别为级。3.1.1.3 球壳用钢板厚度应为正偏差。3.1.2 锻件3.1.2.1 球罐承压部件锻件应选用16Mn锻件，应符合JB4726-2000标准中规定。其化学成份、力学性能应符合下表：CSiMnPSNiCrC
7、uPcm0.130.190.20.61.21.60.030.020.300.30.250.25（1）16Mn锻件化学成份（容炼分析）要求： %（2）16Mn锻件力学性能要求交货状态公称厚度（mm）回火温度（）位伸试验冲击试验硬度试验HBbMpasMpa5（%）Akv（J）正火300600450600275200311211783.1.2.2 人孔锻件应逐件进行100%的超声波检测，合格标准按JB4726-2000标准要求。3.1.2.3 人孔及接管凸缘锻件按III级合格，其余锻件按II级合格。II级锻件同炉批号抽1件，III级锻件逐张进行夏比（V型缺口）冲击试验。3.1.2.4 锻件到厂后应根
8、据锻件厂提供的质量证明书进行验收，并按要求进行力学性能复验。3.1.2.5 采用钢锭锻造时,锻件的主截面锻造比不得小于3；采用坯料锻造时，锻件的主截面锻造比不得小于1.6。锻件应保证不存在白点。3.1.3 螺栓、螺母3.1.3.1 螺检材料为35CrMoA钢，螺母材料为30CrMo钢，使用状态为调质。同一炉号、同一断面尺寸、同一热处理工艺的螺检毛坯任抽两件，进行力学性能检验，要求：b805，s685515%，常温Akv34J。螺母材料的回火温度应高于配合使用螺柱材料的回火温度。3.1.3.2 螺柱粗加工后应逐件进行磁粉检测，表面不得有裂纹等缺陷。3.1.4 焊材3.1.4.1 球罐的对接焊缝，
9、球罐的主体焊缝定位焊以及直接与球壳焊接焊缝，应采用与16MnR相匹配的J507焊条，焊条溶敷金属的化学成份、力学性能应符合下列要求：（1）焊条熔敷金属的化学成份的要求 %焊条牌号CMnSiPSNiMoCrVJ5070.11.60.750.040.0350.300.300.200.08（2）焊条熔敷金属的力学性能的要求焊条牌号拉伸试验冲击试验bMpasMpa5（%）温度Akv（J）J50749040022-2027（3）焊条熔敷金属的测定按GB/T39675熔敷金属中扩散氢测定方法，焊条熔敷金属扩散氢含，量H6Ml/100g为合格.3.1.4.2 焊材到厂后按焊条厂提供的质量证明书进行验收,并按
10、批对焊缝金属的化学成份、熔敷金属的力学性能和焊条熔敷金属扩散氢含量H进行复验，其结果应满足技术条件要求。3.2 材料的控制为保证产品质量按国家有关标准、规程、规范，要对材料进行严格的控制，以防止不合格品因材料控制过失而产生。为此我们决定在材料方面从以下环节进行严格控制：a.采购规范、订货计划与采购环节；b.材料验收与入库环节；c.材料管理与发放环节；d.材料标识与移植；e.材料代用与申请。3.2.1 受压元件原材料的控制由材料责任工程师负责，技术、质量部门配合，并接受质保工程师监督和检查。3.2.2 材料计划和材料采购计划，由材料责任工程师审核，并由公司技术负责人批准。3.2.3 择优选择合格
11、的分承包厂（商），按技术要求和国家标准、规范签定供货合同，以保证材料质量和供货迅速。3.2.4 购入的材料由材料责任工程师审核，质检员与保管员共同检验、验收、复验合格后，按章入库。3.2.5 对入库的合格材料妥善分类保管，采取一定的防护措施，防止意外缺陷产生，做到帐、物相符，严禁乱堆、乱放。3.2.6 严肃材料的发放制度，要认真核对所发放的材料、名称、规格、数量、材质。保证发放材料质量，执行限额领料制度。3.2.7 严守材料标识与移植制度，做到标识准确无误，并坚持可追溯性。3.2.8 严守材料代用与申请规定，不得私自变更材料的材质及规格，以保证产品的质量。4. 制造、检验、验收4.1 下料4.
12、1.1 球罐在投产前应核对材料的质量证明书及牌号、炉批号的确认标记。4.1.2 为便于球壳板制造过程中的检验和以后组装的方便，制造厂对每片球壳板分别建立工艺卡，工艺卡必须记录球壳板的钢号、炉批号及球壳板的编号及位置号等，但不得在受压元件上刻画或打材料标记和焊工钢印，以免产生缺口效应。4.1.3 球壳板可采用火焰切割法下料，为保证下料精度应采用二次下料法，最后一次下料后应对坡口切割线周边100mm范围内进行100%超声波探伤检测，按JB4730-94标准级合格，钢板合格后无缺陷方可切割。4.1.3 要精确下料，不准一次下料，是确保球片质量的关键工序，必须注意以下几点：a.下料要经统一计量。b.采
13、用二次或三次号料法。c.号料前进行核对钢板质量证明书及编号。d.号料公差要严格控制，球片尺寸公差进行二次重新分配。e.号料后作材料标记移植。f.号料前对周边100mm范围内进行100%超声波检测，级合格。4.2 压制4.2.1 球壳板采用小模具多点冷压制成型工艺，曲率应均匀，成型时缓慢压至规定的曲率，严禁急剧成型加工，成型后的实际厚度不小于名义厚度减去负偏差。4.2.2 球壳板成型应在环境温度0以上进行。4.2.3 球壳板成型后用弦长2m的样板进行检查。球壳板尺寸精度在保证球壳板曲率和弧长尺寸的基础上，以弧长为验收基准，对球壳板的长度方向的弧长允许偏差为2.5mm，宽度方向的弧长允许偏差为2m
14、m，对角线长度允许偏差为3mm，对角线垂直度距离不小于5mm，赤道带的球壳板在宽度方向的尺寸累积控制在负偏差范围内。4.2.4 坡口几何尺寸及允许偏差按标准要求，坡口半角度偏差为2.5，钝边厚度偏差为1mm，中心位移偏差为1mm，表面粗糙度Ra应小于或等于25m。4.2.5 坡口表面应进行100%磁粉或渗透检测，合格后并在试剂清除干净后立即在坡口50mm范围内涂上可焊性防锈漆。4.2.6 球壳板周边100mm范围内应进行超声波探伤，按JB4730-94标准II级合格。4.2.7 压型是保证球片质量的重要工序，要合理压制，不要做无顺序、无规律压型，要注意以下几个方面的问题：a.压型方法：多点冷压成型；b.压型原则：反曲
