啤酒罐方案.docx
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啤酒罐方案
啤酒罐方案
1.编制依据
1）招标文件及施工图纸
2）《钢制压力容器》GB150-98
3）《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-92
4）《压力容器安全技术监察规程》
5）设计变更单
2.工程概况
山东无名啤酒股份有限公司设备改造工程中有400立方米锥形发酵罐21台，属I类压力容器，由于其筒体直径较大，壁厚较薄，运输中易发生变形，故需要现场制造。
设备技术特性如下表所示：
序号
名称
400m3发酵罐
1
容器类别
I类
2
部位
设备内
夹套内
3
工作压力MPa
0.15
0.3
4
设计压力MPa
0.165
0.33
5
液压试验压力MPa
0.21
0.4125
6
工作温度℃
-1~12
-6~1
7
设计温度℃
-1
-6
8
介质名称
啤酒、空气、CO2气
稀酒精
9
全容积m3
480
10
换热面积m2
175
11
主要受压元件材质
Q235B
12
腐蚀裕度mm
1
0Cr18Ni9:
0
13
焊缝系数
0.85双面焊
14
设计风压Pa
350
15
地震烈度
7
16
支承方式
裙座
17
外形尺寸mm
6000×21400
18
吊装重量kg
36204
19
焊缝探伤要求
设备内：
20%且≥250Ⅲ级合格JB4703-94
3.制造工艺
3.1施工方法
因设备高度较大，基础又高，施工场地狭窄，所以采用分段组装的方法进行施工。
即设备作成三段：
锥体一段，中部筒体一段，上部筒体和封头一段。
每段组对成形后，分段吊装，焊接两道焊口。
设备制作和分段组装在预制场内进行，制作运输钢架，用50吨吊车吊至基础上，然后运到吊装位置，在需安装设备的基础边上组装一台能吊重20吨的龙门吊架，用吊架吊装，然在空中焊接。
设备组装完后，移动龙门架至另一台基础上。
运输锥体的钢架制作一个，运输筒体的钢架制作三个，均在安装状态下运输。
预制作业组三个，专门进行设备的分段组装和冷却盘管安装工作。
运输作业组一个，专门进行预制好的设备的运输工作，现场组装作业组三个，专门进行设备的组装工作。
3.2施工程序
图纸会审、技术交底→编制施工方案及技术措施→设备分段制作→运输→分段吊装组对→水压试验→竣工验收
3.3准备工作
包括熟悉图纸、图纸会审、材料采购、编制施工方案、场地平整、铺设平台、机具调遣、胎具、样板、卡具制作、计量工具校验及配备、填写施工任务单、工程质量单、绘制排版图、进行技术交底、进行焊工培训、焊工考试、制定焊接工艺等工作。
3.4材料检验
供应科负责工程用材料和设备的质量监控。
从物资进货（包括顾客提供的物资）检验，仓库储存、材料发放，直到物资运输到现场的过程，均按我公司《质量体系程序》严格执行。
物资的采购按质量控制程序，依据施工技术科提供的材料计划编制采购计划实施采购，对工程主体物资需对供方进行分供方评价，确定合格后方可采购。
在物资进货阶段，履行验证手续，由物资质检员核对物资证件，按国家验收规范对材料和设备进行外观质量检验，需对内在质量进行检验的委托检测部门进行。
物资入库后，保管人员根据物资不同进行分类，分别存放，作好物资标识。
重要物资存放在通风干燥的库仓内，保管员定期对库存物资进行检查，已到储存期限的物资要委托检测部门抽样复检。
物资发放确保准确性，由保管人员认真核对出库单具，物资质量证明随货同行。
物资有明确的标识，保证使用中的准确性，对于回收的可再用余料进行验证后移植标识。
物资从仓库到工地的运输严格按程序办，保证工程物资在搬运时不变质、不损坏。
3.5设备制作
3.5.1.筒体下料
采用机械切割、半自动火焰切割；
下料误差：
长度和宽度允差±2mm；对角线允差±2mm；
带板拼接：
先拼板，一面焊缝磨平，然后二次划线，切割周边及坡口。
坡口表面应无裂纹、分层、夹杂等缺陷，氧化皮及硬化层应磨除。
3.5.2.封头成型
椭圆形封头：
先拼板，焊接后焊缝磨平，旋制成型，焊缝进行无损检测。
锥形封头：
先拼板，焊缝磨平，过渡段旋制成型后与锥体组焊，焊缝进行无损检测。
3.5.3.筒体制作
卷制前清理辊床表面，不得存在麻点、疤痕、焊渣等缺陷。
卷制时应慢慢依次加压，且不能强制对口，防止焊接出现裂纹。
用卷板机压制校圆，校圆后的筒节椭圆度、不直度应达到图纸技术要求。
3.5.4.坡口加工
1）碳刚钢板坡口加工采用氧—乙炔火焰切割，并用砂轮机打磨，使坡口规则；
2）考虑到不锈钢板较薄，坡口加工可采用砂轮机直接打磨成型；
3）坡口大小如下图：
3.5.5.筒体圈组装
组装在专用滚胎上进行，采用弧板和松紧螺栓在圆周方向支撑带板。
用卡子定位。
把带板组对成圈。
质量要求如下：
6）A/B类焊缝对口错边量b：
当δn≤12mm时，b≤1/4δn。
7）棱角E用弦长等于1/6Di，且不小于300mm的样板检查，其E值不得大于（δn/10+2）mm，且不大于5mm。
8）壳体直线允差△≤2H/1000。
9）容器椭园度e应符合：
e≤Di%且不大于25mm，开孔外e≤Di%+2%D，且不大于25mm。
10）引起纵缝对口错边量，主要由两板边缘的组对精度，即决定于组对工序工装卡具调整的精度。
11）掌握钢板的预弯量，防止焊后产生角变形引起的棱角E的超差。
12）组对焊口时，应满足技术要求后，方可进行点焊。
为减小棱角E在焊接过程中增大，可点固内卡板。
13）检查纵缝坡口尺寸，型式应符合GB150-98。
14）焊接纵缝、按单设备焊接工艺规范执行。
15）冷作校正，找正筒节圆度及其它缺陷。
16）检查纵缝焊接质量，进行外观检查及无损探伤，并符合《容规》及GB150-98有关规定。
3.5.6.筒节焊缝组对
17）将筒节放在滚胎上，进行对缝找正，纵缝排列布置按总图装配图及方位图，避免在焊缝上开孔，焊道严禁出现十字焊缝，相邻筒节纵缝距离或封头焊缝的端点与相邻筒节纵缝距离应>3S，且不小于100mm。
18）环缝的组对，用夹压卡具或千斤顶将两对口板边对齐，压平以保证对口错边量的要求，从筒体的轴向拉顶，保证焊缝间隙要求，便于将对合好的焊缝点焊。
19）打磨修整焊缝坡口。
20）各段组对成形，进行除锈后刷漆，转入冷却盘管安装工序。
3.5.7.封头与筒体的组对
21）在封头上焊接一吊环或其它工具，用吊车将封头吊至与筒节对口处，也可采用装配架组对封头与筒的对缝，并进行点焊。
22）依次组对点焊其余筒节。
23）组对时，必须按技术要求，排板图及GB150-98标准规定执行。
24）整体组对时，要保证容器的长度尺寸公差，必须考虑焊缝收缩量。
25）检查：
按技术要求检查坡口尺寸、形式及表面质量。
26）冷作配合，焊工施焊见单台设备焊接工艺。
3.5.8.开孔
按图纸要求划出接管方位，支座方位等，并检查划线方位尺寸是否符合图纸要求及GB150-98有关规定。
3.5.9.检查与停点确认
检查：
各工序的工程质量以自检为主，施工人员在施工过程中严把质量关，不合格的产品不向下道工序转送，自检要有记录并齐全、规整，以备查对。
质量检查员随机检查，以免施工过程中有不合格产品出现。
停点确认：
根据设备情况共设六个停点，具体如下：
1图纸审查及会审
图纸发放后各专业人员应对图样的设计资格、签章齐全审查，对尺寸的正确性、结构的合理性、材料质量及其它要求对安全的可靠性审查，并会审图样是否可用。
2材料、加工件检查验收
检查原材料、加工件的材质证件及尺寸是否符合图纸要求，确认符合图纸要求后才能开始下料。
3焊接前停点
第一道焊缝点固后，检查焊接工艺、焊工资格、坡口、焊材等，全部符合要求才能施焊。
4设备开孔前停点
筒体焊接完毕，对筒体各部尺寸、运行所有记录、所有开孔位置、中心线及开孔尺寸进行全面检查，确认符合要求才能开孔。
5试压前停点确认
设备组焊完毕、试压准备工作完成后停点检查所有运行资料（如各种记录、探伤报告等）及产品，符合要求后才能进行水压试验工作。
6防腐前停点检查
防腐前对设备及运行资料全面检查，符合要求才能进行防腐工作，并作隐蔽记录。
以上六个停点检查，参检人员要认真检查，符合要求在停点确认卡上签章确认。
3.6焊接
3.6.1.焊接方法
对能进行封底焊的对接焊缝、角焊缝全部采用手工电弧焊，无法进行封底的对接焊缝采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充并盖面。
3.6.2.焊机的选用
焊机采用ZX7-400ST节能逆变焊机。
3.6.3.焊材的选用
27）Q235B之间焊接焊丝采用Ho8Mn2SiA,规格Φ2.5mm,焊条采用E4303，规格为Φ2.5mm、Φ3.2mm。
28）0Cr18Ni9之间焊接焊丝采用H0Cr20Ni10,规格Φ2.5mm,焊条采用E308，规格为Φ2.5mm、Φ3.2mm。
29）Q235B与0Cr18Ni9之间焊接焊条采用E309。
3.6.4.焊接工艺评定及焊工考试
30）焊接工艺评定按《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-92执行，并确保焊接工艺评定的覆盖率100%。
31）焊工考试按《锅炉压力容器焊工考试规则》执行，参加施焊的焊工必须有所施焊相适应的项目合格证。
3.6.5.产品焊接试板
1）每台设备制作产品焊接试板一块，且应做作为筒节纵焊缝的延长部位、采用与施焊设备相同的条件和焊接工艺同时进行焊接；
2）产品焊接试板材料应与所代表的受压元件一致；
3）产品焊接试板的射线探伤标准应与所代表的设备一致，如果产品焊接试板的焊缝不合格，允许按产品的返修焊接工艺进行返修，返修后应重新做射线探伤检查；
4）产品焊接试板的尺寸、试样截取和数量、试验项目及合格要求按GB150—98的有关要求执行。
3.6.6.焊接技术要求
32）所有母材和焊材均应有出厂质量证明书或质量复验报告；
33）焊条的储存、烘烤、发放、回收必须按有关规定、制度要求进行；
34）电焊机及焊条烘烤设备的性能必须良好；
35）焊接前应把坡口及两侧的毛刺、油漆、氧化皮、水分及对焊接有害的杂物清理干净，并打磨露出金属光泽；
36）焊接时应保证焊接区不受到雪雨等恶劣天气影响。
手工电弧焊时风速大于8m/s，相对湿度大于90%，氩弧焊时风速大于2m/s，无防护措施不能施焊。
37）点固焊采用根部点固焊，焊接材料及工艺要求同打底焊，点固长度3050mm，间隔约200mm；
38）单坡口的焊缝，应先焊坡口侧，焊完后根部用砂轮机打磨清根，经检查无缺陷后再进行封底焊；
39）不锈钢焊接应采取保护措施（如涂白垩粉），以防止焊接飞溅，污染焊件表面；
40）筒体纵缝焊接时采用分段退焊法，环缝焊接时采用分段滚动，对称焊接，并采取退焊法进行；
41）严禁在焊件上任意引弧、试电流，焊接时应注意起弧和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊时，层间接头要错开，焊完后，把焊缝及其周围的飞溅、熔渣和药皮清理干净。
42）在拆除卡具时，不应损伤母材，拆除后应对残留痕迹打磨修整，使之与母材平齐，并认真检查。
43）角焊缝高度应符合设计要求，应平滑过度，且各层接头应错开。
44）焊接时应严格控制焊接线能量，焊接工艺参数必须严格接焊接工艺卡的要求进行。
45）每条焊缝都应做焊接过程记录，焊完后应在焊缝一边标上焊工钢印号，并在相应的图纸做出标识。
3.6.7.焊接检验
A焊接检查
46）检查板材、管材、焊材的产品质量证明书是否符合设计及有关标准要求。
47）检查管道坡口形式和两侧的清理是否符合焊接工艺的要求。
48）检查施工焊接规范是否符合工艺要求。
49）对所有焊缝进行外观检查，焊完后把妨碍检查的药皮、飞溅物清理干净，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅物等缺陷。
50）焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，焊缝两侧的咬边总长度不应超过该焊缝总长度的10%，否则应进行修磨或焊补，焊补后应修磨使之平滑过度，不锈钢不允许有咬边缺陷。
51）壳体焊缝应壳体焊缝应保证内壁平齐，内表面焊缝需磨平，不得有凹凸及划痕等缺陷。
B无损探伤检验
52）焊缝内部质量标准按JB4730-94执行，射线合格级别为Ⅲ级。
53）A、B类焊缝应进行局部射线探伤检测，检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%且不少于250mm，焊缝交叉部位及以下部位应全部检测，其检测长度可计入局部检测长度之内。
a）先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头；b）凡被支座、垫板等覆盖的焊接接头；c）以开孔中心为圆心，15倍开工孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头。
54）夹套覆盖部分壳体焊接缝应进行100%表面无损探伤（PT），检测合格后再组焊夹套，夹套拼接焊缝射线探伤检测应抽查20%。
55）经过局部射线探伤的焊接接头，若在探伤部位发现超标缺陷时，则应进行不少于该条焊缝长度10%的补充探伤，如有不合格，则应对该条焊缝全部探伤。
C焊缝返修
焊缝经无损探伤检验，发现有超标缺陷时须进行返修。
焊缝的返修应由合格的焊工担任，返修工艺措施应有焊接技术人员负责编制，同一部位的返修次数不应超过二次，对经二次返修仍不合格的焊缝，如再进行返修，应经制造单位技术负责人批准。
返修的次数、部位和无损探伤结果等，应记入压力容器质量证明书中。
3.6.8.冷却盘管制安
设备分段预制好且接管焊接后，可进行冷却盘管的制作安装工作。
设备组对时在转动滚胎上，用冷带成形机直接将带钢在筒体上卷制成半圆形，焊在设备筒体上。
各段连接处的冷却盘管暂不安装，待设备组对成形后，现场焊接。
3.7设备运输
自制运输用钢架四个，一个专用于运输锥体，其余用于运输筒体。
在钢架上设有吊装用吊耳。
制作用于吊装平衡的支撑件，保证能用一台50吨吊车平稳起吊设备。
运输采用20吨拖车。
在预制场内把设备分段制作好后，连钢架一起运至基础上，在基础上用滚杠运至安装位置。
钢架重复使用。
拟用三个作业组同时进行设备的吊、组装工作。
3.8设备吊装
在需安装设备的基础边上设置吊装用的龙门吊架，起吊能力20吨。
上设有起吊滑车组两副。
用两台5吨卷扬机吊装设备。
设备运至前一基础上（基础上的预留洞需铺钢板垫平），摆动龙门架，吊起设备至安装标高后，再摆动龙门架至中心位置可就位。
3.9压力试验
56）压力试验在设备安装就位后进行。
57）压力试验用以验证设备无宏观变形及泄漏等各种异常现象是否存在压力试验同时应在设计压力对设备严密性试验，以验证无微量渗漏。
58）试验用的压力表必须经过校验，精度不得低于1.5级，量程为1.5~2倍试验压力，在设备的上部和下部各装一块，并以高处压力表的读数为准。
59）设备充满水后，待设备温度与试验水温大致相同时，缓慢升压到规定试验压力，保压10~30分钟，然后将压力降到设计压力，并至少保持30分钟，对所有焊缝和连接部分进行检查，无可见异常变形、无渗漏、不降压为合格。
3.10产品铭牌
压力容器制造完毕必须在其明显部位装设产品铭牌，产品铭牌上应有以下内容：
制造单位名称、制造许可证编号、压力容器类别、制造年月、压力容器名称、产品编号、设计压力、设计温度，最高工作压力、最大允许工作压力（需要的）、压力容器净重、监检标记。
4.产品交工文件
产品竣工后，由主管工号技术员负责整理产品交工文件，产品交工文件包括以下内容：
1）产品合格证；
2）产品质量证明书
3）竣工图
其中产品质量证明书要有以下内容：
①产品合格证；②产品技术性能；③容器主要孚压元件使用材料一览表；④产品焊接试板资料；⑤组装及外观几何尺寸检验报告；⑥无损检测报告及记录；⑦压力试验报告；⑧气密性试验报告；⑨主要另部件表；⑩采用代用单；⑾设计修改单；⑿工程技术联系单；⒀排版及布置图。
5.产品质量档案
压力容器产品质量档案包括以下内容：
1）压力容器产品出厂文件；
2）监检报告
3）图纸会审记录
4）零件工序过程记录卡
5）焊接工艺卡
6）焊接过程记录卡
7）工艺卡
8）无损检测委托单
9）焊缝返修通知单
10）焊缝返修记录
11）焊条烘干记录
12）焊条发放与回收记录
13）封头尺寸检验记录
14）筒体尺寸检验记录
15）接管组装检验记录
16）产品表面质量检验表
17）产品最终检验记录表
18）耐压计验检验记录表
19）致密性试验检验表
20）停点确认卡
21）理化试验委托单
22）理化试验报告
23）主要受压无件材质证明书
24）施工方案
6.压力容器质量保证体系
压力容器质保体系责任人员名单见公司有关文件。
7.施工进度计划
见标书中有关章节。
8.劳动力动迁计划
见标书中有关章节。
9.安全技术规程
60）现场在制造压力容器时各工种应严格遵守操作规程。
61）压力容器的大型部件如筒体、封头在制造过程中搬动时，吊钩应安全可靠，且重物下面严禁行人。
62）压力容器制造所用电气设备必须由专职电工进行检修，修理前必须切断电源，禁止修理带电的电气设备。
63）压力容器在现场进行射线探伤时，非有关人员应远离探伤设备，并设置明显的标志。
64）压力容器如进行气压试验，由于危险性较大，所以要设置一定的安全装置，并采取措施，编制气压试压方案。
65）及时做好各项记录，并及时签字。
66）开箱前应明确箱内物品类型，且应小心操作，严禁野蛮开箱，并将小件保存好。
67）不足部分执行国家、石油部、公司有关安全规程制度。
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