2000m3丙烯球罐施工技术方案
施 工 技 术 方 案
XX集团公司10.6万吨／年丙烯腈扩建工程丙烯球罐组焊
三类 批准：
复审： 审核：
编制： 编制单位：
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1、 工程概况
XX集团公司丙烯腈装置是“XX30万吨乙烯及其配套工程”的配套装置之一。该装置采用美国BP公司的工艺技术，于1997年10月建成投产。原设计规模为6.6万吨/年，2000年丙烯腈装置扩建至10.6万吨/年。根据吉林石化公司“十五”计划和吉林化纤厂“十五”计划，吉林地区对丙烯腈产品的总需求量预计超过21万吨/年。
鉴于上述原因，XX集团公司决定将10.6万吨/年丙烯腈装置扩建至21万吨/年，并相应增设罐区及配套设施。扩建后的丙烯腈装置提供储存原料丙烯和成品丙烯腈能力的罐区。在现有的基础上新增3台2000m3丙烯球罐。 本施工方案针对XX集团公司10.6万吨/年丙烯腈装置罐区中的丙烯球罐而编制。其中包括组装及焊接施工工艺，并另对安全措施给予介绍。 所达到的质量目标计划： ａ、单位工程交验合格率100%； ｂ、分部、分项工程交验优良率90%； ｃ、封闭设备抽检合格率100%； ｄ、无任何大小质量事故；
2、编制依据
ａ、《压力容器安全技术监察规程》国家技术质量监督局 ｂ、GB150-98《钢制压力容器》
ｃ、GB12337-98《钢制球形贮罐》及附录A“低温球形储罐” ｄ、HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》 ｅ、GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》
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ｆ、JB/T4709-2000<钢制压力容器焊接工艺评定》 ｇ、JB4730-94《压力容器无损检测》、
中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司设计院丙烯球罐设计图纸 ｈ、JB4708-2000 《 钢制压力容器焊接工艺评定》 ｉ、〔日〕高压气体保安协会“高强度钢使用标准” ｊ、〔日〕WES3003“低温结构用钢板评定标准” k、〔日〕JISZ3700－80
3、工程简介 3.1结构简图
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球罐板及焊缝代号 上极板为 F;Fl-F7 赤道带板为A;Al-A20 下极板为G;Gl-G7
相邻板间焊缝采用对应板号前后组合,如：A2A3；F1F2等
3．2焊缝坡口形式
3.3主要设计参数 序号 1 2 3 4 5 6 项目名称 公称容积 设计温度 盛装介质 容器类别 球体材质 腐蚀裕度 丙烯球罐 2000m3 50/-32℃ 丙烯 Ⅲ类 RIVER ACE 610L 3mm 4
7 8 9 10 11 12 13 14 14 15
结构形式 设备净重 设计压力 工作压力 水压试验压力 致密性试验压力 无损探伤 赤道正切10支柱混合式五带球罐 3348855Kg 2.16MPa 1.7 MPa 2.7MPa 2.16Mpa A、 B类焊缝：100％射线＋20％超声 A、B、C、D类焊缝：100％磁粉或渗透 球壳内径 位号 数量 Sφ15700mm V-8201A/B/C 3台 4、施工程序图
焊接工艺评定→ 焊工培训考试 基础验收 上柱腿与下柱腿组 平台铺设 零部件检验
对焊接→脚手架或伞形架搭设→赤道带板组对成环及尺寸检测→南极板组对找正→北极板组对找正→整体尺寸检测、调整→点固焊→检测焊前角变形（焊接大棚
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搭设） 、错边量、间隙、极间距→联合检查→赤道带纵缝焊接→上、下极侧板焊缝组对焊接→赤道带环缝焊接→上、下极纵缝焊接→上、下极方环焊接→几何尺寸检测→定位块、限位板的去除及修补→焊道成型打磨、连接板定位及焊接、打磨→100%射线、磁粉检验、超声波检验→整体热处理→100％磁粉检验、20%超声波检验→水压试验及沉降观测→100％磁粉检验→气密性试验→梯子平台及附件的安装→涂漆→保温→交工 5、施工前准备
5.1 根据建设单位要求及现场实施情况，绘制总平面图并搞好暂设工程，详见用电、用水计划。
5.2 球罐的零部件检验及焊材复验
球罐零部件的检查验收是控制质量的重要环节，是一项极其细致而复杂的工作，每一项的检查都要有记录，并应如实地记录所测数据，经确认合格后，才能进行球罐的组装工作。
5.2.1 球罐的球壳板、人孔、接管、法兰、补强件、支柱及拉杆等出厂证明包括： a 球罐零部件出厂合格证 b 材料代用审批手续
c 各种材料质量证明书及球壳材料的复验报告 d 钢板、锻件及零部件无损检测报告 e 球壳板周边超声波探伤报告 f 坡口和焊缝无损探伤报告 g 产品试板检验报告 h 焊接试板试验报告
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i 各球壳瓣片的尺寸测量结果及偏差值 j 主要焊接工艺，焊后热处理温度曲线
k 球壳板等受压件缺陷及修补记录（要求有记录缺陷性质、位置、修补方法和修补后检验结果）
l 工厂在制造的过程中临时在球壳板上焊接吊具、卡具及电弧烧伤部位的记录 m 工厂修改设计或产品与原设计不一致部分的记录 n 注有分瓣角度、尺寸及材料批号的球壳排板图 5.2.2 产品零部件的油漆、包装、运输
a全部受压零件及提供给安装单位的试板必须具有材料标记（钢号及炉批号或其它专用代号），标记必须用牢固较大的油漆写成。
b单个零件或部件的设备代号、零件或部件的序号，出厂标号等体积较大的标记作在零部件上，体积较小的用系在其上的扉标明。
c极带板需在外面标出0°、90°、180°、270°方位基准线。
d 球壳板内外表面应除锈，并涂防锈漆两遍，坡口表面及其内、外边缘100mm的范围内涂可焊性涂料。
e 球壳板应采用钢结构托架包装，球壳板的凸面朝上，各板间垫以柔性材料,每个包装架的总重不宜超过30吨。
f 试板宜装箱运输，拉杆等杆件宜集束包扎。
g 所有加工件表面应涂防锈油脂，拉杆螺纹应采用软包工装妥善保护。 5.2.3 球罐受压元件及支柱所用的材料应符合设计要求,非受压元件的焊接性能与球壳板材料相适应。 5.2.4 球壳板的检验
a 球壳板应有良好的表面质量，不得有气孔、结疤、拉裂折叠、夹渣和压入的氧
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化皮，无明显的压坑、划伤和严重的麻点等缺陷，壳板边缘不应有分层，每块球壳板本身不得拼接。
b 球壳板的厚度应进行抽查，实测厚度不小于41.75mm,抽查数量共11块，赤道带4块，上温带3块，上、下极板各2块；每张球壳板的检测不应少于5点。 测厚位置如下图所示，每块板测5点。
c 坡口检查
1）平面度≤1mm；表面应平滑，表面粗糙度≤25μm，缺陷间的极限间距应大于或等于0.5m。
2）坡口表面应经磁粉或渗透检测抽查,不应有裂纹、分层、夹渣等缺陷。抽查数量及部位与测厚数量及部位一致，若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查，若仍有不允许的缺陷，应逐件检查。（按JB4730-94要求Ⅰ极为合格） 3）坡口角度允许偏差：±2o30，；
坡口钝边及坡口深度的允许偏差：±1.5mm。
4）球壳板周边100 mm范围内应进行全面积超声波检测抽查，抽查数量及部位与测厚数量及部位一致。若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查，若仍有不允许的缺陷，应逐件检查。（按JB4703-94要求Ⅰ极为合格） d 球壳板曲率及几何尺寸检查
用样板进行曲率检查时，允许偏差应符合下表中的规定: 球壳板弦长（m）
应采用的样板弦长（m）
任何部位允许间隙
a b e c d 8
L≥2 L<2
其中80%的测点≤2mm。
2 1.5
≤3mm（100%） ≤3mm（100%）
球壳板几何尺寸检查时，其允许偏差如下表：
序号 1 2 3 4
项目 长度方向弦长
L1、L2、L3
允许偏差（mm）
±2.5 ±2 ±3 ≤5
宽度方向弦长
B1、B2、B3
对角线弦长D 两条对角线间距
测量曲率及弦长时，应使板成自然形态，如果测钝边长应考虑到它与未开坡口时值不同。
e 支柱直径及长度用钢尺检测，其结果应符合图纸要求，长度偏差3mm直径偏差2mm，支柱的几何参数如下表：
部位 L(mm) K(mm) φ(mm) δ(mm) α(o) m(mm) 尺寸 10708 12 630
支柱斜拉撑的支耳方位用样板检查，其间隙应≤3mm。
逐根对支柱进行外观检查，其外表面不得有裂缝，夹扎和结疤、锈蚀等缺陷。 支柱全长直线度允许偏差不大于10mm。 球罐支柱尺寸及检测示意图如下：
κ φ δ
9 42 18 37 样板 2mm
5.2.5焊材复验
进口RIVER ACE 610L板材间的焊条使用日本神户制钢所生产的焊条，牌号为LB-62L,RIVER ACE 610L与08MnNiCrMoVD锻件间的焊条也采用该种焊条。RIVER ACE 610L与碳锰钢之间的焊条和碳锰钢之间的焊条也采用E5015G,08MnNiCrMOVD锻件与16Mn接管及16MnD锻件间采用TGS-60A焊丝，其余焊条采用E4315。 焊材必须有出厂合格证且按GB12337及其附录A中规定进行复验。 5.3 基础验收
基础验收是保证施工质量的十分重要的环节,必须认真进行,其步骤
是: 首先办理工序交接,然后根据土建的交接资料对照设计图纸复查,并对基础进行实量实测,允许偏差不得超过下表中的值: 单位:mm
序号 1 2 3 4 5 中心圆的间距S2 项目 基础中心圆直径 基础方位 相邻支柱基础中心距S 地脚螺栓中心基础中心圆的间距S1 地脚螺栓预留孔与基础 ±8mm 允许偏差 ±7.85mm 10 ±2mm ±2mm 10
支柱基础上 0 - -6mm 表面的标高 6 基础标高 相邻支柱基 ≤3mm 础的标高差 单个支柱基础上7 表面的平面度
6、球壳板的组对安装
6.1 卡具为眼心距300mm的碳钢卡具。
6.2 施工人员不得随便安装防变形龙门板，必须经过组对责任工程师，根据组对后的尺寸及焊完一面后的角变形决定加与不加。 6.3 组装用定位块应采用与球壳板相同的材料加工。 6.4 上、下支柱的组对
上、下支柱的组对须在钢平台上进行，将下支柱放出纵横向中心，在赤道板上放好纵、径向中心线，并将凸面向上放在已抄平的钢平台上。
球壳板的四角顶好，曲率、弧长应符合要求，上支柱与下支柱须在钢平台上组对好之后，焊接成一体，再吊装。组对后在底板上放好径向和周向中心线，并在上部打洋冲眼，以便安装找正。 组对示意图见下图:
固定的基础 预埋地脚板 2mm 11
支柱底板到赤道线距离L:±2
支柱直线度：三点标高差不得大于2mm
支柱与赤道板轴线的平行度：L1-L2不得大于2mm 经施工者、检查员检查无误办理工序交接方可焊接。
6.5 球壳板的组装
a 球壳板的组装采用伞形架一散装法进行组装。（见下图）
1718191817151114
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球罐伞型架立面图
球罐伞型架平面示意图
b 球壳板的组装
球罐的赤道带板组装前，应将下极板，下极侧板放入基础中间备用。 吊装第一块带支柱的赤道板，就位后用拖拉绳将赤道板固定，紧固地脚螺栓再吊装第二块带支柱的赤道板，采用同样的方法固定，将不带支柱的赤道板插入两块带柱板中间，并用卡具联接好，调整好间隙，支柱垂直度、水平度、错边量，以后的吊装都以此三块为基准，因此头三块赤道板的安装位置很重要。
用同样的方法吊装完其余的赤道带板，待赤道板成环后，调整好错边量、水平度、角度形、焊缝间隙后，方可安装下极侧板及上极侧板（步骤与安装赤道带板相同）。
上下极侧板吊装完毕后，安装下极板和上极板，调整好间隙、错边量、角变形后，测量直径，合格后方可进行点焊，点焊完毕复测角变形、 经有关部门及劳动局检查之后办理工序交接，交焊工焊接。
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球罐组装时，利用工卡具调整球壳板对口间隙、错边量及角变形，不得采用机械方法进行强力组装。 c 外脚手架的搭设（见下图）
赤道带最大截面处平面图
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上温带带最大截面处平面图
外架子立面图
当赤道带组对成环后，开始着手搭设防雨防风大棚及外脚手架子，成环后开始立片封盖。
1）外脚手架的绑扎应按有关规定进行，这不仅关系到操作人员的人身安全，而且还直接影响焊接质量。
2）具体搭设尺寸应按附图所标尺寸制作绑扎。
3）每层架子宽度必须足够两人并行的量，以保证工作人员行走时不影响焊工施焊。 4）靠近球罐纵缝的脚手杆要搭在纵缝右侧，距离要保持1000mm以上，以利于施焊。
5）应符合《脚手架搭设规程》
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6.6 球罐梯子平台的安装
梯子平台的安装应严格按图纸要求施工。 6.7 质量检验标准
6.7.1 球罐组对焊接允许偏差 对口间隙：2±2mm 对口错边量：不得大于3mm
角变形：焊前≤7mm，焊后≤10mm（样板弦长1m） 连接板安装位置：偏差应≤10mm 支柱垂直度≤15mm
球罐组装完成后得最大直径与最小直径之差宜小于球罐设计内径的3/1000,即47.1mm; 焊后两极间的内直径、赤道截面的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均应小于等于80mm，两极间的内直径、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。 6.7.2 梯子平台等连接位置允许偏差≤10mm
应符合《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95 7、焊接
7.1 焊接方法、设备、焊工 7.1.1 球罐焊接采用手工电弧焊。
7.1.2 球罐焊接采用直流焊机，钢结构焊接采用交流焊机。设备的维护严格执行XX建《压力容器质量保证手册》及有关规定。 7.1.3 焊工
从事球罐焊接的焊工要持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书,
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且其考试合格项目与该球罐的材质、焊接方法（手工电弧焊）、焊接位置（平、立、横、仰）等相符。并针对07MnNiCrMoVDR钢的焊接要求进行培训，合格后方能对球罐进行焊接。
7.2 焊接材料的规格及使用要求 7.2.1焊接材料的采用原则：
2000m3丙烯球罐CF-62之间相焊或CF-62与其它钢种相焊均采用J607RH（PP、J607RH）焊条，非受压碳钢间采用E4303焊条；
7.2.2 J607RH(PP.J607RH)焊条必须按批号进行熔敷金属的化学成分和力学性能复验，并按GB3965-95《电焊条熔敷金属中扩散氢测定法的规定》进行扩散氢复验。合格指标按《制造、安装技术条件》对焊条的规定。
7.2.3 焊接材料的储存应保持干燥，相对湿度不得大于60%，焊接材料使用前应进行烘干，J607RH 焊条烘干温度380--400摄氏度，保温1小时。烘干后的焊条保存在100-150摄氏度的恒温箱中，药皮应无脱落现象和明显裂纹，焊工应使用焊条保温桶，焊条在保温桶内不宜超过4小时。超过后，应按原烘干制度重新烘干，重复烘干不宜超过二次。 7.2.4球壳焊接时焊条直径的选用
J607RH焊条应采用直流电源，焊条接正极，可进行全位置焊接，为保证产品焊接质量，对接焊缝第一层采用φ3.2mm焊条，其它各层采用φ4.0mm焊条。 7.2.5 焊条的证件、入库、存放、保管、使用、回收等，必须按化建公司《压力容器质量保证手册》焊接分册要求执行。 7.3 焊接工艺评定
焊接工艺评定按JB4708-92，《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行立焊、横焊、平加仰焊三种位置的工艺评定（SR状态），丙烯球罐合格标准拉伸σb≥
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610MPa，侧弯d=3a，100°，其中冲击试验缺口位置，包括焊缝金属和热影响区，试验温度为-40℃，合格指标为三个试样冲击功均值≥34J，允许其中一个式样冲击功值可小于平均值，但不得小于27J，冲击试样长度中心线位于1/4板厚处。 7.4 焊接技术要求
7.4.1 球罐焊缝位置及编号见排板图 7.4.2 球罐球壳对接焊缝的坡口为不对称×型 7.4.3 预热、消氢要求
球壳板对接焊缝采用电加热法预热、消氢，工卡具、点固焊、连接板等用液化气火焰预热、消氢。预热75-100℃，层间温度控制在100-200℃之间，其加热宽度为每侧距焊缝中心120mm，测温点距焊缝中心50mm，每条焊缝测温点不少于三对焊缝焊接完毕须立即进行后热消氢处理，后热规范为180-230℃，1小时。 各部位要求见表4-1，球壳对接焊缝加热在施焊背部连续进行。
位 置 球壳对接焊缝、连接板 定位点固焊 工卡具焊接 补焊、近修
7.4.4 焊接环境
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。 （1）雨天及雪天； （2）风速超过6m/s；
预热温度 75-100℃ 75-100℃ 75-100℃ 75-100℃ 消氢温度、时间 180-230℃×1小时 180-230℃×1小时 18
（3）环境温度在-5℃以下； （4）环境湿度在90%以上。
注：焊接环境的湿度和相对湿度应在距球罐表面500-1000mm处测得。 7.4.5 焊前应严格清除坡口及其两侧20mm内的熔渣、氧化皮、水锈、油 污及毛刺等有害物，并不得有裂纹、夹层等缺陷。 7.4.6 焊接顺序
球罐焊接顺序和焊工配置应有利于减少焊接变形和残余应力，焊接时，对称施工，各焊工的焊接速度应力求一致。施焊顺序先焊纵缝，后焊环缝，外部焊完后，内部清根并经渗透探伤检查合格后再焊内部焊缝。 7.4.7 焊接线能量
应严格控制焊接线能量不超过30KJ/cm，不同部位见表4-2，焊接时应采用短弧且以不摆动焊为宜，同时采用窄焊道、薄焊层、多层多道焊。 表4-2
焊接位置 平均焊接线能量KJ/cm 电 流 φ3.2 (A) 一根焊条焊接长度(cm) φ4.0 φ3.2 φ4.0 平+仰焊 12—30 90—120 130—180 6—16 11—28 立焊 12—30 90—110 130—160 6—16 11—28 横焊 12—25 100—120 140—180 7—16 12—28 7.4.8 施焊产品的焊工应严格按焊接工艺规范要求进行焊接,焊接时不得在非焊接处起弧,以免造成电弧烧伤,如不慎造成弧疤和弧坑,必须打磨消除,打磨后实测壁厚不小于设计厚度,磨除深度应小于名义厚度的5%,且不大于2mm,否则需补焊,并经磁粉探伤检查合格,同时做好记录。
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7.4.9 定位点固焊
球壳板组对点固焊一律在球壳内侧焊缝进行，间距200mm，点固焊长度应为100mm，焊肉高8-10mm，焊接工艺与正式焊接相同。为了防止正式焊接时开裂，丁字口每侧连续点固焊250mm以上，焊肉高8-10mm。
7.4.10 焊接中应注意,焊道始端和终端的质量,引收弧采用回焊法,终端应将弧坑填满,焊接开始不得中途停止,换焊条要快,要在上一根焊条的弧坑尚未冷却的情况下,尽快重新引弧,否则要打磨接头。
7.4.11 多层焊各层间的接头应错开50mm以上，每层焊道焊完后，应将焊渣清除干净，并采用砂轮将焊瘤打磨至与焊层平齐后方可进行下层焊道的焊接，两焊工汇集的接头要搭接50mm以上，先焊接者始端要薄些，后搭接的焊工接头重叠时，要达到平滑饱满，接头要错开丁字口或Y型坡口50mm 以上。
7.4.12 纵缝焊接时，端部一定要焊至环缝坡口为止，在环向焊缝焊接前铲除磨光。
7.4.13 为避免接头气孔，在施焊时中间断弧后焊条不得再使用，焊条头不可剩余太短，不少于50mm。
7.5 焊接层数：具体见焊接过程卡 7.6 工卡具的焊接及去除
7.6.1 焊接工艺以及对焊工的要求与球壳焊接相同。
7.6.2 龙门板、定位块等焊接时，引弧、收弧均采用回焊法，并填满弧坑，焊接时不许咬肉，焊接前要保证预热温度。
7.6.3 龙门板每侧焊接四段，每段焊缝长100mm，高8-10mm。
7.6.4 工卡具用碳弧气刨去除,然后用砂轮打磨圆滑,气刨切除时,必须避免损伤母材。
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7.7 焊缝清根、打磨及焊缝表面修整。
7.7.1 双面对接焊缝,单侧焊接后应进行背面清焊根,清焊根时,应将定位焊的焊缝金属清除干净,清根可采用碳弧气刨或机械加工方法,当采用碳弧气刨时焊缝不需预热,环境温度要求在5℃以上。
7.7.2 气刨清根的刨槽深度约为球壳厚度的1/2，槽底半径R=5mm，特殊情况，必须有技术人员交底，气刨人员必须遵守公司的气刨工艺守则。
7.7.3 气刨后刨槽必须均匀一致，用砂轮将刨槽氧化渗碳层磨除，全部磨出金属光泽，并修整刨槽，使其呈U型，同时长度方向宽窄一致。
7.7.4 清根后应经渗透探伤，检查确认无裂纹、未焊透、未熔合及夹渣等缺陷时方可施焊。
7.7.5 焊缝表面修整、打磨。
焊缝焊接完毕的全部焊缝表面须采用砂轮打磨，消除焊波，表面打磨目的在于去掉硬化层，消除焊缝两侧熔合线处应力集中，提高磁粉探伤灵敏度，使焊缝表面与球壳板圆滑过渡，打磨宽度为焊缝两侧各50mm，熔合线处厚度小于设计厚度时，打磨超深处必须补焊。对接焊缝余高打磨至0—2.5mm，但不得低于母材，角焊缝应打磨于与母材圆滑过度。 7.8 产品焊接试板。
7.8.1 产品试板的材质、规格。
材质：07MnNiCrMoVDR 规格：42×400×500 7.8.2 产品试板的数量、位置。 立焊试板一块，放在赤道带纵缝上。 横焊试板一块，放在赤道带环缝上。 平+仰焊试板一块，放在极板纵缝上。
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7.8.3 产品试板由焊球壳的焊工采用施焊球壳相同的条件和相同的焊接工艺同时焊接。
7.8.4 产品试板检验 7.8.4.1外观
7.8.4.2射线检验：标准JB4730-94Ⅱ级合格
7.8.4.3整体热处理：产品焊接试板对称布置在球壳上极带的外侧，并与球壳紧贴，与球罐一起进行热处理。
7.8.4.4拉伸试验：全厚度1件，6b≥610MPa 7.8.4.5侧弯试验：2件，d=3a弯曲角100°
7.8.4.6冲击试样长度中心线应位于1/4板厚处,缺口为V型,垂直板面,缺口位置包括焊缝金属和热影响区,试验温度为-40℃,合格指标为三个试样冲击功均值≥34J，允许其中一个式样冲击功值可小于平均值，但不得小于27J。 7.9 焊缝质量检验 7.9.1 外观检验
7.9.1.1焊缝要进行100%的外观检查。
7.9.1.2工卡具去除的区域应打磨圆滑,便于磁粉检验。
7.9.1.3焊缝表面不得有裂纹、咬边、气孔、弧坑和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣与飞溅物。
7.9.1.4焊缝的宽度比坡口每边增宽1-2mm，球壳对接焊缝焊肉打磨后0-2.5mm，角焊缝焊肉不得凸起，球壳上所有焊缝表面必须打磨，除去表面缺陷、焊接波纹及多余焊肉，达到圆滑过渡。 7.9.2γ射线检验
7.9.2.1对接焊缝表面的形状尺寸及外观检查合格后进行100%射线检验。
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7.9.2.2射线检验在焊接结束36小时后,且热处理前进行。 7.9.2.3射线检验按JB4730-94标准,Ⅱ级合格。 7.9.3 渗透检验 7.9.3.1检验部位 a 焊缝气刨清根处 b 返修、补焊处
c 现场不能做磁粉探伤的角焊缝
7.9.3.2渗透检验按JB4730-94标准,Ⅰ级合格。 7.9.4 磁粉检验 7.9.4.1检验部位
a 球壳对接焊缝内外两侧。
b 工卡具清除后的焊迹部及热影响区。 c 补焊处表面。 d 缺陷修磨处表面。
e 同球壳板焊接形成的角焊缝。
7.9.4.2磁粉检验在焊接结束36小时后进行,且在整体热处理前后及水压 试验后各进行100%磁粉探伤,磁粉探伤用荧光磁粉。 7.9.4.3磁粉检验按JB4730-94标准,Ⅰ级合格。 7.9.5 超声波检验
7.9.5.1球壳对接焊缝应进行超声波检测。
7.9.5.2超声波检验在焊接结束36小时后进行,球罐热处理前应对全部环焊缝和距离环缝500mm内的交叉焊缝及射线探伤有缺陷和疑问的部位进行超声波探伤。热处理后对接接头再进行20%超声波抽检。
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7.9.5.3超声波检验按JB4730-94标准，Ⅰ级合格。 7.10 焊接修补和返修
7.10.1 球壳板在运输、装卸和组焊施工过程中产生的各种有害缺陷应进行修补，凡外观检查、射线检验、超声波检验、磁粉检验发现超标缺陷，必须进行补焊和返修。
7.10.2 焊工自检时发现的焊缝外观缺陷要自行修理合格。 7.10.3 焊接检查员发现的焊缝外观缺陷要直接通知焊工修理。 7.10.4 无损检验时若发现内部缺陷,返修要慎重。
7.10.5 球壳板表面和工卡具焊迹上的裂纹，刮伤和电弧擦伤等表面缺陷,必须用砂轮清除。
7.10.6 球壳板表面缺陷进行焊接修补时，每处的焊补面积应在50cm2以内，如有两处或两处以上修补时，任何两处的净距应在50mm以上，每块球壳板上修补面积总和不得大于该块球壳面积的5%。
7.10.7 当发现不允许存在内部缺陷时，应在查清缺陷产生的原因后,采用碳弧气刨或砂轮将缺陷消除。如采用碳弧气刨方法，需用砂轮打磨消除渗碳层，消除后应进行表面探伤，确认缺陷消除干净。
7.10.8 焊缝修复、补焊同正式焊接工艺相同，且在修补焊道上应加盖一层回火焊道，并在焊完后将回火焊道多余焊缝金属磨去，打磨成与母材齐平。
7.10.9 焊接返修在整体热处理前进行,如在整体热处理后仍需返修，返修部位应再做局部热处理。
7.10.10焊缝同一部位的返修次数不宜超过二次，如超过二次，应经制造或安装单位技术总负责人批准，修补次数，部位和修补情况记入球罐质量说明书。 7.10.11各种缺陷清除和修补后，均应进行磁粉或渗透检查，焊接修补深度超过
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3mm时（从球壳板表面算起），再增加超声波探伤，焊缝内部缺陷返修后，应进行射线探伤和超声波探伤。 7.11 资料及其它要求
（1）球罐施焊过程中各参数测定均按压力容器要求有关表格同步填写，要认真实量实测。
（2）环缝底片编号排片起始必须全部由正北开始顺时针延续，每二米在罐壁上留下标记，纵缝底片编号由上向下连续，每条焊缝的第一张底片在罐壁上留下位置标记。
8、球罐整体热处理
8.1 球罐整体热处理在耐压试验前进行。
8.1.1丙烯球罐热处理温度565℃±20℃ 恒温2小时。
8.1.2 热处理时，升温至400℃以上时，升温速度宜控制在50--80℃/h。 8.1.3 降温时，降温速度宜控制在30-50℃/h，400℃以下自然冷却。
8.1.4 热处理时400℃以上升温和降温，球壳表面上相邻两测温点的温差不得大于130℃。
8.1.5 球罐的人孔,接管连接板及从支柱与球壳连接焊缝的下端算起向下至少1m长度范围内的支柱应进行保温,热处理时保温层外表面温度应不高于60℃。 8.1.6热处理时，测温点应均匀布置在球壳表面。相邻测温点间距宜在4.5m内，距人孔与球壳板边缘200mm以内及产品焊接试板上必须设测温点。（详见热处理方案）
8.1.7产品试板对称布置在球壳赤道外侧，并与球壳板紧靠，与球罐一起进行热处理。
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8.1.8热处理时，应松开拉杆及地脚螺栓，并在支柱底板下部设置移动装置。 8.1.9测温热电偶采用螺栓方法固定与球壳外表面或试板上，热电偶必须牢固。 8.1.10热处理过程应设专人定岗操作和监视系统，并每隔30分钟记录各点温度一次。发现测温部位失灵应及时修复，温度偏高工艺曲线过大或各点温差过大时，应立即采取调整措施。
8.1.11热处理过程的温度记录曲线和数据表图，应准确清晰、整洁、不得随意涂改，热处理结束后，温度记录之上应注明设备位号，热处理日期，并经热处理技术负责人和检察员签字认可。
8.1.12热处理过程中，应监测实际位移值，并按计算位移值调整柱脚位移，温度每变化100℃调整一次，移动柱脚时应平稳，缓慢进行，具体见下表： 丙烯球罐：
温度(℃) 膨胀系数 位移值mm —100 8.31 6.56 100—200 10.99 17.35 200—300 12.31 29.15 300—400 13.22 41.73 400—500 13.71 54.10 500—600 13.94 66.01 8.1.13热处理加热方法采用燃油法。 8.1.14热处理后应测量并调整支柱垂直度。 8.2其它见热处理方案。
9、压力试验 9.1水压试验
9.1.1水压试验前应具备下列条件：
a．球罐和零部件焊接工作全部完成且经检验合格； b．基础二次灌浆达到强度要求；
c．角变形、错边量以及直径实测值符合规范要求；
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d．产品试板合格； e. 热处理合格
以上经质保体系检查合格后，并请当地劳动部门监检机构复验合格。 9.1.2水压试验一般用清洁的工业用水，水温不得低于5℃。
9.1.3进行水压试验时，应在球罐顶部和底部各设置一块量程相同并经校验合格，精度不低于1.5级的压力表，试验压力读数以球罐顶部压力表读数为准，压力表量程为4.0MPa，压力表的直径为150mm。
9.1.4准备好测量基础沉降量的仪器和工具，在适当的位置设置沉降量测量基准点，在支柱上焊好水平测量点。 9.1.5水压试验的步骤：
a．对罐内进行清扫，封闭与试验无关的管口。
b．从罐顶管口充水，充满水后当顶部排气管排出水后，方可封闭排气管。 c．升压前检查罐壁表面应没有结露现象，等水温与壁温相同时方可升压，升压应缓慢，并且配合好基础沉降观测工作。 d．水压试验应按下列步骤进行:
1)压力升至试验压力的50％（1.25MPa)时，保持15min然后对球罐的所有焊缝和连接部位作初次渗漏检查，确认无渗漏后，继续升压。
2)压力升至试验压力的90％(2.25 MPa)时，保持15min然后再次渗漏检查。 3)压力升至试验压力(2.5 MPa)时，保持30min然后将压力降至设计压力的80%(2.0 MPa)进行检查，应以无渗漏为合格。
e．降压应缓慢进行，速度不得大于1.5Mpa/小时，待顶部压力表指示数为零时,方可打开放空口及人孔盖，放空口打开后方可开阀排水，水排尽后用清水冲洗,，并用压缩空气将球罐内部吹干,排水应在指定地点进行排放。
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f．试压过程中如有异常响声、异常变形、基础沉降不均等现象，应立即停止升压，待候研究处理，如需进行修整，应先进行泄压，不得带压修理。
g．液压试验合格后整理试压记录，填写交工资料，请有关单位检查监督人员现场确认并及时办理交接。 9.2沉降观测
9.2.1球罐在充放水过程中，对基础的沉降应进行观测，并作好实测记录。沉降观测应在下列阶段进行： 1)充水前
2)充水到1/3球罐本体高度 3)充水到2/3球罐本体高度 4)充满水时 5)充满水24小时后 6)放水后
9.2.2每个支柱基础都应测定沉降量，各支柱上应按规定焊有永久性的水平测定板。
9.2.3支柱基础沉降应均匀，放水后不均匀沉降量不应大于15.7mm (即DL/1000;DL为基础中心圆直径）相邻支柱基础沉降差不应大于2mm。
9.2.4不均匀沉降量如大于上述要求时，应立即停止试压，采取措施进行处理。 9.2.5及时整理填写沉降观测记录，且签证齐全。 9.3 致密性试验
9.3.1水压试验合格后，并经磁粉探伤确认无任何超标缺陷后进行。
9.3.2致密性试验使用的压缩气体应采用干燥、清洁的压缩空气或氮气，气体温度不低于15℃。
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9.3.3试验用压力表和安全阀均应经过校验合格，压力表精度不低于1.5级。 9.3.4致密性试验压力：1.86MPa 9.3.5致密性试验步骤：
1)压力升至试验压力的50%(1.05 MPa)后，保持10min，对所有焊缝和连接部位进行检查，确认无渗漏后，继续升压。
2)压力升至试验压力(2.1 MPa)后，保持10min，对所有焊缝和连接部位涂刷肥皂水进行检查，以无渗漏为合格，如有渗漏，应进行处理后重新进行气密性试验。 3)卸压时应缓慢，降压时速度不得大于1.5MPa/小时。
9.3.6气密性试验时，应随时注意环境温度变化，监视压力表读数，防止发生超压现象，气密试验压力不得超过规定值0.05MPa。 9.3.7及时整理、填写试验记录，且签证齐全。
10、质量控制和检验计划
施工现场设项目经理部，统管技术、质量、进度、安全、成本、文明施工，其中质量控制方面，要在公司质保体系的指导下结合建设单位要求，由现场实施各项工作。
详见《压力容器质量保证组织机构图》（附图1）
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质量检验计划见下图：
序号 一 二 三 四 检验项目 工卡具确认 受压元件验收 基础验收 支柱组装 检验方式 专检 专检 专检 专检 检验手段 感观 感观 感观 感观 检验范围 全检 全检 全检 全检 检验标准 GB12337-98 GB12337-98 见施工方案 检验责任 组装检查员 组装检查员 组装检查员 组装检查员 组装检查员 焊接检查员 组装、焊接 检查工程师 甲方检查员 劳动局代表 材料检查员 焊接检查员 焊接检查员 焊接检查员 焊接检查员 焊接检查员 焊接检查员 工作见证 工卡具检查记录、 材质证件 受压原件检验记录 基础验收记录 工序交接卡 五 ※ 组装及检测 交检 感观 全检 GB12337-98 检验记录 六 七 八 九 十 十一 十二 焊材检验 焊工审查 焊接气象条件 焊材烘干、领用、发放 预热、层间温度、焊后消氢 △焊接 产品试板 专检 专检 专检 专检 专检 专检 专检 感观 理化 感观 干湿温度计 感观 测温笔 测温仪 感观检验 感观 全检 全检 全检 全检 全检 全检 全检 GB5117－95 GB5118－95 <<锅炉压力容器焊工考试规则>> GB12337-98 XX建<<质量保证手册>> 见施工方案 见施工方案 GB12337-98 焊材合格证 材料复验报告 焊工登记表 焊接气象记录 焊条烘干记录 焊接发放记录 预热消氢 原始记录 焊接工艺测定记录 焊接施工记录 产品试板评定报告 31
十三 十四 无损检验 焊缝返修 专检 专检 无损检验 感观 全检 全检 GB3323-87 GB150-98 GB12337-98 焊接检查员 焊接检查员 组装检查员 焊接检查员 检查工程师 甲方检查员 劳动局代表 焊接检查员 组装检查员 焊接检查员 组装、焊接 检查工程师 甲方检查员 劳动局代表 组装检查员 焊接检查员 组装、焊接 检查工程师 甲方检查员 劳动局代表 组装检查员 甲方检查员 组装检查员 组装工程师 甲方检查员 探伤报告 焊缝返修工艺卡 焊缝返修记录 十五 ※ 热处理前联检 专检 感观 全检 联检记录 十六 ※焊后整体热处理 专检 检验 全检 GB12337-98 热处理原始记录 十七 水压试验前联合检查 专检 感观 全检 联检记录 十八 ※ 沉降观测及水压试验 专检 感观 全检 GB12337-98 沉降观测记录 水压试验记录 十九 封闭检查 交检 感观 全检 封闭检查记录 气密试验记录 二十 气密试验 专检 感观 全检 GB12337-98 备注 ※---- 关键工序 △------ 特殊工序 32
11、安全技术措施
11.1高空作业必须佩带安全带，进入施工现场应配戴安全帽。
11.2施工动火前一定要办理动火手续，并经有关人员确认后方可动火，并配备专人看火。
11.3起重架设脚手架应符合有关规范要求，且搭设牢固可靠，且不可钢脚手架与木杆混合使用。
11.4施工用的动力电源线、照明线、砂轮线等均应加触电保护器，用电线必须绝缘良好，修理电器机械时不准带电作业。
11.5罐内照明须用12V安全电压，若有改变必须采取相应措施，配备触电保护器，架设（铺设）电线要固定可靠，罐体要做好静电接地，接地电阻应符合电气规程要求。
11.6施工现场应设置干粉灭火器，杜绝火灾事故发生，施工现场禁止吸烟。 11.7风力超过5级，无可靠措施时，罐壁外侧禁止动火，雨季施工时应设置避雷系统，以防雷击。
11.8水压试验区域内应有明显的警示装置。
11.9凡参与本项目施工的所有人员应严格执行本工种的安全操作规程。 11.10动火现场与生产装置应与隔离，且应有严密的安全防护措施。
12、技术文件
球罐施工结束后，按规定整理交工文件并办理合格证及监检证书，按时交付建设单位。
13、冬季施工采暖措施
由于施工技术要求，球罐焊接环境温度均要求零下5摄氏度以上，为确保球
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罐焊接质量，根据施工现场条件，利用蒸汽采暖，如果所测温度仍低于零下5摄氏度，在球罐内加电热板，提高环境温度，以保证工程进行,详细请见球罐冬季施工措施方案。
14、施工水、电用量
名称 水 电 用量/天 2000L 850KW 15、劳动力组织计划
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
职务或工种 项目经理 质量负责人 施工部长 组装责任工程师 焊接责任工程师 组装检查员 焊接检查员 安全员 材料员 设备员 焊接管理员 焊条烘干员 电焊工 铆工 起重工 气刨工 电工 气焊工 钳工 测量员 打磨员 探伤工 热处理工 机运工 炊事员 更夫 司机 总计 人数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 10 8 2 2 2 2 1 4 5 8 2 2 2 2 78 34
15、机具计划
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 材料名称 汽车吊车 电焊机 电焊机 压缩机 压缩机 焊条烘干箱 去湿机 角向磨光机 角向磨光机 数字测温仪 超声波测厚仪 磁粉探伤仪 超声波探伤仪 γ－射线探伤仪 燃油系统 电加热器 涂层测厚仪 钢丝绳 精密压力表 清洗机 电焊把线 电焊把钳 气刨把 电焊把钳 砂轮线 气刨带全套 二次线 斤不落 斤不落 斤不落 焊条保温桶 电焊机棚子 烘干室棚子 气刨焊机棚 工具、仓库棚 秒表 钳型电流表 材质、规格、型号 20t、50t ZX5-400B ZX5-1500 4.0Mpa/2m ZYH-60-500℃ ψ180 ψ150 LA-20 Y-6 12kw φ14 4Mpa 6．0Mpa 50mm 大号 75mm ψ12 75mm 5t 3t 2t 2222单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 套 台 m 块 台 m 个 套 m m 套 m 个 个 个 个 个 个 个 个 块 块 数量 2 24 2 1 1 2 1 10 25 1 1 2 1 1 2 120 1 200 4 1 2000 80 4 200 1500 4 800 4 4 6 40 2 1 1 2 1 1 备注 各一台 气刨 气密性试验用 热处理用 热处理用 精度不低于1.5表
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16、 消耗材料动员计划
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 材料名称 组装卡具 定位块 圆楔 方楔 铅坠 塞尺 焊接检验尺 盘尺 钢板尺 钢板 钢板 钢管 灯伞 钢管 钢管 角铁 跳板 跳板 跳板 钢脚手杆 钢脚手杆 钢脚手杆 扣件 扣件 扣件 道木 铁线 铁线 铁线 针形阀 闸阀 砂轮片 砂轮片 底漆 毛刷 毛刷 碗刷 毛笔 二硫化钼 黄甘油 吸耳球 材质、规格、型号 ψ30×200 30×200 5kg 20m 150mm Q235－A，δ＝0.5ｍｍ Q235－A，δ＝20ｍｍ Q235-A，φ273×10 Q235－A，φ108×6 Q235－A，φ48×3.5 Q235A、＜70×7 3m 4m 2m 6m 3m 2m 对接 直角 旋转 2.5m 8# 10# 12# J13H－25Dg10 Z41H－40Dg30 ψ150磨片 ψ180磨片 6\" 2\" ψ100 单位 个 块 个 个 个 套 套 个 个 张m 2 数量 1300 2600 2600 5200 2 2 2 2 10 4 10 50 40 400 600 5100 1400 400 1800 400 800 600 400 1200 500 40 50 500 100 2 4 2000 500 500 10 20 500 10 2 6 5 备注 ２台 ２台 ２台 ２台 架子制作 架子制作 架子制作 架子制作 m 个 m m m 块 块 块 根 根 根 个 个 个 块 kg kg kg 个 个 片 片 kg 把 把 个 支 Kg kg 个 36
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 J607RH,∮3.2 电焊条 碳精棒 碳精棒 电筒 电池 风帽 防尘口罩 白光镜 破布 砂布 钢管 自动空气开关 触电保护器 自镇灯头 自镇灯泡 石笔 粉笔 粉线 黑胶布 绝缘胶布 锉刀 钢丝刷 三相插座 角钢 蓬布 钢管 木方 J607RH,∮4.0 J607RH,∮5.0 ψ10 ψ6 3节 1# 20# Q235-A,ψ10×3 DZ10－600/300 10A49 220V450W 12\" 220V15A <25×4 φ25×2 4×6 kg kg kg 根 根 个 节 副 副 副 kg 张 m 台 个 个 个 盒 盒 kg 卷 卷 把 把 套 根 m2 5000 15000 5000 1200 60 6 200 20 40 200 30 100 10 6 50 80 200 20 3 2 100 50 40 20 50 1 3300 200 120 m m 37
附图一：
技术质量部 安全施工部 经营财务部 质量负责人：邢攸泉 施工负责人：李留军 项目经理：王魁武 组装工程师：高玉欣无损检测工程师：金南辉焊接工程师：李留军 热处理工程：郭勇 QC工程师：朱智博：邱声耀安全工程师：杨锡俊计划统计师：李万智材料、设备工程师：于建忠 费用控制经济师：沙维霞会 计 师：贲立春
专业施工队 38
附图二：施工平面布置图
V-724 V-720 V-721 焊机棚 工具棚 焊机棚 工具棚 Lll道 路 路 V-722 V-723 焊条烘干室 道 路 39
附图三:
V-722及V-723球罐 定位块图及排板图
40
41
2 1 序号 定位块 赤道带板1 名称 25×16×2 16×2 件数 板号 材质 备注 07MnNiCrMoVDR 42
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 43
2 1 序号 定位块 赤道带板2 名称 26×4×2 24×2 件数 板号 材质 备注 A04;A09;A14;A19 07MnNiCrMoVDR 44
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 45
2 1 序号 定位块 上温带板1 名称 20×16×2 16×2 件数 板号 材质 备注 07MnNiCrMoVDR 46
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 47
2 1 序号 定位块 上温带板2 名称 22×4×2 4×2 件数 板号 材质 备注 B03;B08;B13;B18 07MnNiCrMoVDR 48
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 49
2 1 序号 定位块 上下极中板 名称 24×2 1×2 件数 板号 材质 备注 F01;G01 07MnNiCrMoVDR 50
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 51
2 1 序号 定位块 上下极边板 名称 24×2×2 2×2 件数 板号 材质 备注 F02;F03;G02;G03 07MnNiCrMoVDR 52
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 53
2 1 序号 定位块 上下极侧板1 名称 29×4×2 4×20 件数 板号 材质 备注 F05;F07;G05;G07 07MnNiCrMoVDR 54
制图 校核 高玉欣 邢攸泉 图号 012-0259 55
2 1 序号 定位块 上下极侧板2 名称 29×4×2 4×20 件数 板号 材质 备注 F04;F06;G04;G06 07MnNiCrMoVDR 56
制图 校核 高玉欣 邢攸泉
球 壳 板
57
图号 012-0259
附图四：
图
58
59
丙 烯
球 罐60
排 版
附图五：
图
61
F04 B01 B02 B03 B04 B05 B06 B07 B08 B09 B10 B11 B12 B13 B04 B15 B16 B17 B18 B19 B20 A01 A02 A03 A04 A05 A06 A07 A08 A09 A10 A11 A12 A13 A13 A15 A16 A17 A18 A19 A20
F05 F06 F07 G04 G05 62 G06 G07 0° 90° 180° 270° V-721、V-723 丙烯球罐施工网络计划 序号 １ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 项目 基础验收、零件检验 球壳板超声波及磁粉检验 立伞型架、组对柱腿 球壳板组对、点焊、焊前尺寸检验 赤道带纵缝焊接 上温带纵缝焊接 上下极侧板Ｙ缝焊接 赤道板与上温带环缝焊接 赤道带与下极侧板环缝焊接 上下极纵缝焊接 上下极方环焊接 焊后几何尺寸检测 内部焊缝成型打磨 拆内架子 射线探伤及发报告 搭内架子 内部定位块去除 补焊 超声波检验 磁粉检验 附件及梯子平台安装 劳动局检查 热处理 超声波检验 磁粉检验 天数 2 3 7 7 6 ５ 1 3 2 2 3 1 4 1 2 1 2 1 1 1 7 1 8 1 1 ４ ８ １２ １６ ２０ ２４ ２８ ３２ ３６ ４０ ４４ ４８ ５２ ５６ ６０ ６４ ６８ ７２ ７６ ８０ 63
26 27 28 29 30 31 32 劳动局检查 水压试验 磁粉检验 劳动局检查 气密试验 涂漆 交工 1 8 1 1 2 1 1
64
人 员
我公司同意接收 办理相关手续。
接 收 单
到本单位工作，请有关单位给予66
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