立球罐施工方案

立球罐施工方案内容摘要：

齐砂轮机、钢丝刷等工具。 在正式焊接前，应办理组装与焊接的工序交接，保证这一停检点的各项指标达到GB123371998 及 GB500942020 标准要求，并由技术人员对焊工进行球罐焊接技术交底。 焊接工艺评定。 我单位 已有合格的 16MnDR 钢手工电弧焊焊接工艺评定，在施工前 将按程序报验焊接工艺评定。 实际焊接工艺按评定和针对本次工程编写的焊接工艺卡执行。 焊前清理焊接前焊工应用钢丝刷等工具，将焊接区域内的锈斑、油渍等粘附物彻底清除。 球罐预后热采用石油液化气火焰加热，焊接前设备应进行试验，保证达到使用要求。 10 球壳 点焊 点焊可使球罐焊接时减少焊缝变形，需充分重视。 点焊应用 E5015G焊条。 原则上点焊在焊缝小坡口一侧进行。 点焊的焊缝长度≥ 80mm，其间距为 300～ 500mm。 点焊应执行球罐手 工焊焊接工艺。 预热及后热消氢处理 根据标准规定，本次球罐焊接必须进行预热及后热消氢处理，具体规定如下： 预热温度以焊接工艺评定为准，层间温度 100～ 200℃且不低于预热温度，后热温度 200～ 250℃，时间 30分钟；预热范围为焊接接头两侧 120mm。 测量温度用表面温度计在距焊缝中心 50mm 处对称测量。 编号 厚度 预热温度 后热温度 后热时间 V103A、 B 38mm 100～ 150℃ 200～ 250℃ 30 分钟 焊接气象管理 当出现下列任一情况，应采用适当有效的保护措施，否 则禁止焊接。 雨天； 手工电弧焊时风速超过 8m/s； 相对湿度在 90%以上。 （温度及相对湿度的测量在距球罐表面 ～ 1m处测定） 焊接规范及焊层安排 详见焊接工艺卡。 焊接顺序 球罐焊接顺序遵循“ 先焊纵缝后焊环缝；先焊赤道带，后焊极带；先焊大坡口一侧，后焊小坡口一侧”的原则。 焊缝大坡口焊完后，选用 8mm 碳棒 ,进行小坡口一侧的清根。 清根需保证缺陷完全清除，经砂轮机打磨除去渗碳层， PT检查合格后进行小坡口焊接。 本装置 2 台 400m3球罐焊接具体顺序如下： 序号 焊 接 位 置 附属作业内容 备 注 1 赤道带外口 内口清根打磨 PT 2 上极带中、边板间纵缝外口 内口清根打磨 PT 11 3 下极带中、边板间纵缝外口 内口清根打磨 PT 4 上、下环缝外口 内口清根打磨 PT 5 赤道带内口 6 上极带中、边板间纵缝内口 7 下极带中、边板间纵缝内口 8 上、下环缝内口 9 附件焊接 球罐外、内部所有垫板 焊工分布 赤道带焊接时由多名焊工应均匀分布对称焊接，极带边板、中板焊接时，每条缝由多名焊工对称焊接。 丁字接头的处理 焊接 时应将纵缝焊至环缝坡口内，然后在环缝焊接前，用砂轮机修理丁字接头处使其与环缝坡口一致，再进行环缝焊接。 气刨清根 焊缝大坡口焊完后，选用 8mm 碳棒，采用碳弧气刨进行小坡口一侧的清根。 清根需保证缺陷完全清除，气刨完后经砂轮机打磨除去渗碳层， PT 检查合格后进行小坡口焊接。 焊接中的控制内容 焊接中的控制直接关系到焊接质量，因此必须对焊接参数和预后热温度严格控制。 焊接参数控制。 焊接过程中，应有专人对每位焊工焊接的每一层焊缝测量其电流、电压和焊接速度，并作好记录，同时计算出焊接线能量。 预后热控制。 焊前预热及焊后消氢处理应有专人对温度进行测量和控制并作好记录。 焊缝检查合格的 判 定方法及主要要求 球罐焊接后，进行下列项目检查 : 焊缝及热影响区不应有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、未焊满、咬边等缺陷。 球罐对接焊缝 100%进行射线拍片检查，达 JB47302020 Ⅱ级合格，然后 20%超声波复查（含全部丁字焊缝）Ⅰ级合格。 热处理前，对接焊缝、接管角焊缝内外表面，垫板角焊缝外表面、卡具吊耳去除后焊痕表面，进行 100% MT 检查，按 JB47302020 Ⅰ级合格。 焊缝和热 影响区表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷；表面 12 缺陷修补后，应进行 100% MT 检查，按 JB47302020 Ⅰ级合格。 角焊缝的焊脚尺寸应符合设计图样要求；焊缝的宽度应比坡口每边增宽 l～ 2mm； 对接焊缝的余高应符合下表的要求。 对接焊缝余高（ mm） 坡口深度（ mm） 焊 缝 余 高（ mm） ≤ 12 0～ 12＜δ≤ 25 0～ 25＜δ≤ 50 0～ 3 注： 坡口深度 是指单面焊为母材厚度，双面焊为坡口钝边中点至母材表面的深度 ,两侧分别计算。 球罐焊接后，除外 观和焊接质量符合要求外，几何尺寸应符合下表的要求。 球罐焊后几何尺寸允许偏差 项 目 允许偏差 焊缝角变形（包括错口） ≤ 10mm 球罐椭圆度 ≤ 80mm 支柱垂直度 ≤ 50mm 局部修补程序 球罐焊接完成后，若发现超标缺陷需按以下要求进行处理： 球壳表面缺陷，焊缝咬边等，如需用砂轮机修磨时，应打磨平滑或加工成具有圆滑过渡的斜坡。 球壳表面缺陷进行焊接修补，当为划伤及成形加工产生的表面伤痕等形状比较平滑的缺陷时，可直接进行堆焊。 如直接堆焊可能导致裂纹产生时， 可用砂轮机将缺陷清除后再进行堆焊，堆焊后的表面应打磨平滑，或加工成高度在 以下 ,具有圆滑过渡的斜坡。 对焊缝咬边和焊缝裂纹进行焊接修补时，应先用砂轮机将缺陷清除并修理成便于焊接的凹槽形状，再进行焊接补修，其长度应在 50mm 以上，修补焊道上应加焊一道凸起的回火焊道，回火焊道焊完后，再磨去回火焊道多余的焊缝金属，使其与主体焊缝平缓过渡。 内部缺陷修补。 内部缺陷的清除应在球壳板厚度的三分之二，即 25mm 以下，如超过 25mm 厚度仍残留缺陷时，应修补好该面，然后在其背面清除缺陷进行焊接修补。 焊接 13 修补的 焊缝长度均在 50mm 以上。 修补采用与球罐焊接相同的焊接工艺，预热温度尽可能提高到上限值，在以修补处为中心，半径 150mm 范围内进行预热。 同一部位的返修次数不得超过两次。 产品焊接试板 球罐焊接时，选择参加球罐焊接，水平一般的焊工焊接产品试板。 每台球罐制作横、立、平加仰焊试板各一块，尺寸为 650mm 360mm 38mm； 产品试板与球罐板同时运到现场，并保证钢号、厚度、炉批号与球罐板一致； 试板的焊接应在与球罐焊接相同的条件和工艺下进行； 试板应经外观检查后进行射线 检查，合格标准与球罐相同； 试板与球罐一起进行热处理； 试板的检验按 JB47442020 有关规定执行。 焊接工程记录 焊接工程施工中要保证下列记录的及时、准确和完整性，以作为最终焊接交工资料。 焊工名册及资格证书； 焊工位置排版图； 焊条复验报告； 焊条烘干记录； 焊条发放回收记录； 焊接气象记录； 球罐焊接工艺报告； 焊缝局部返工记录。 8 球罐热处理 根据施工图纸和规范要求 2 台 400m3球罐（ V103A/B）现场焊后进行整体热处理施工。 热处 理（ PWHT）工艺管理及实施 PWHT 目的 根据规范及设计图纸的要求，球罐焊后要进行整体热处理。 球罐整体热处理具有如下几方面的优点： 14 消除焊接残余应力； 改善母材、焊接区的机械性能，降低峰值硬度，提高断裂韧性，增强抗应力腐蚀的能力； 析出溶解氢，缓解氢脆和延迟裂纹； 提高球罐安全性。 PWHT 准备申报及联合检查 PWHT 实施条件： 焊接作业结束，经检验合格； 无损检测（ RT、 UT、 MT、 PT）作业结束，并由无损检测责任工程师出具检测报告，确认无误。 并经当地技术质量监督检验机构认可； 球罐几何尺寸检查 合格，记录经工艺责任工程师、质检责任工程师签字确认； PWHT 施工技术措施经有关部门审定批准； 球罐本体垫板已焊接完毕，并经过检查无误。 申报与检查确认： 热处理前由质保工程师组织，各专业责任工程师参加，对组装、焊接、 NDT、打磨、打磨后的检测等有关质量指标及记录进行复审、评价、确认，各项质量指标符合规范、技术条件要求，各项记录及有关技术资料齐全、准确，均符合要求后，按质保手册确定的运行程序填写申报表，报请公司一级质保工程师，并约定建设单位，当地技术质量监督检验机构，进行联合检查，作中间验收，确认并签字后， 方可进行热处理工作。 施工方法 热处理前准备 对 PWHT 现场、作业环境、安全设施由安全责任人员检查确认。 对 PWHT 设施、各系统试运记录、压力表、热电偶、补偿导线、温度记录仪等校验记录进行审查确认。 适度放松拉杆、地脚螺栓，安装支柱调整机构。 进行热处理前的硬度测定。 产品试板，挂在上极外侧紧贴罐壁。 热处理各系统试运转并进行模拟点燃试验 空压机、泵检修，试运转。 霍克燃烧器进行球外点燃试验，测定火焰长及油风比。 15 成立 PWHT 实施指挥机构，明确各岗位责任人员及操作规程，建立值班制度，组织好在岗人 员操作练兵。 热处理工艺条件 （ 1）方法的选择 选择以霍克喷嘴作为燃烧设备，以轻柴油为主要燃料的内部燃烧油法进行整体热处理。 （ 2）热处理工艺曲线 理论热处理工艺曲线如图： 球罐理论热处理工艺曲线 （ 3）热处理工艺条件 热处理温度 625177。 25℃； 恒温时间 ≥ 100 分钟； 升温：升温速度控制在 50～ 80℃ /h， 300℃以下可以不控制升温速度； 降温：降温速度控制在 30～ 50℃ /h， 300℃ 以下可以在空气中自然冷却。 （ 4）温度控制 升降温期间，任意测温点间温差，应小于 130℃，热处理过程中，应防止钢板过烧、氧化。 PWHT 温度过高或保温时间过长，反而使金属晶粒粗大，碳化物聚集或脱碳层厚度增加，造成机械性能、蠕变强度及缺口韧性下降，所以恒温控制在 625177。 25℃，最低恒温控制在600℃。 625177。 25℃ ≥ 100 分钟 30~50℃ /h 温度 (℃ ) 时间 (h) 580 300 50~80℃ /h 0 16 重视恒温后降温阶段的管理是控制质量的关键之一，降温速度不宜太快，不宜超过 50℃/h。 工艺流程 热处理采用内燃烧法，即以轻柴油为燃料，球罐内腔为燃烧室，将轻柴油用泵加压，输送至霍克喷嘴，经雾化与空气混合燃烧 ，燃烧火焰由球罐下部人孔喷入，在罐内对罐壁均匀加热，罐外用玻璃棉被保温，达到一定温度（ 625177。 25℃）和恒温时间不少于 100 分钟要求。 从而实现整台球罐的热处理过程。 热处理进行前，要在球罐顶部人孔上设一烟囱 （ 1）供油系统 供油系统的工作原理如图所示。 （ 2）供风系统的工作原理如图所示。 供风系统的工作原理示意图 （ 3）点火系统的工作流程如图所示。 （ 4）热处理操作要领 ： 检查各系统是否达到点火条件，封闭球罐上与热处理无关的开孔 ，关闭各阀门； 启动空压机，打开进风阀。