球罐组焊方案文档格式.docx
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1.3.1.施工分包合同。
1.3.2.技术文件中指定的施工标准、规范。
1.3.3.施工图纸及技术条件。
1.3.4.国家现行的有关工程施工及验收规范。
1.3.5.同类工程的施工经验。
1.3.6山东胜越石化工程建设有限公司《压力容器制造质量保证手册》
1.4施工执行标准、规范
1.4.1TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》
1.4.2GB150-2011《钢制压力容器》
1.4.3GB12337-1998《钢制球形储罐》
1.4.4JB/《承压设备无损检测》
1.4.5NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》
1.4.6NB/T47015《承压设备焊接工艺规程》
1.4.7NB/T47016《承压设备产品焊接试板的力学性能检验》
1.4.8GB50094-2010《球形储罐施工及验收规范》
第2章项目经理部组织机构
2.1项目经理部压力容器质量管理体系图
项目经理部质量管理由公司质量体系直接管理，组织机构见图。
项目经理部压力容器质量管理体系组织机构图图
质保工程师：
刘雪峰
第3章施工进度计划及保证措施
3.1总的指导思想及奋斗目标
3.1.1.指导思想
质量精益求精恒久提供顾客满意产品
管理持续改进不懈追求行业先进水平
3.1.2.奋斗目标
合理安排，精心施工，安全优质建成精品工程，确保优质工程。
3.1.3.施工工期
中交日期2012年11月3日。
3.2确保工期措施
建立完善的工期控制体系，项目部相关人员应在主管生产的项目经理直接领导下，对施工计划、工期进行控制与调整。
开工前必须进行工时测算并作为劳动投入和实际工期进度对比的检测基础，加大施工进度控制力度。
施工中每周严格按照施工进度计划指导施工，使施工进度处于受控状态。
作为完成本周和本月施工进度计划的重要依据，为制定下月工程进度计划提供依据。
第4章施工部署及平面布置
4.1施工部署
1）执行国家建委基本建设项目管理法，由项目经理部组织统一对内、对外协调指挥，集中公司优势力量。
2）本工程项目列为公司的重点工程，集中公司精兵强将，施工机具设备重点保障。
3）由于本工程施工项目比较繁多，所以在施工中要做好工序之间的交接验收工作及相互之间的协调工作。
4）施工人员要根据现场的条件及时到位，讲究时效，提高施工效率。
为确保工期，各施工工序要确定主要控制点的准点到达。
4.2施工进度计划
见符表
第5章施工方案
5.1球罐组装方案
5.1.1.工程内容陕西延长中煤榆林能源化工有限公司靖边能源综合利用启动项目丙烯中间罐区球罐
安装工程包括8台2000m3球罐现场组装、焊接、整体热处理、水压试验、气密试验、梯子平台制作安装等。
本球罐由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计、兰石集团制造，陕西方诚石油化工建设监理有限责任公司监理，我公司现场组装、焊接。
球罐容积2000m3，
单台重274726公斤。
5.1.2.工程施工特点本工程项目专业性比较强，施工时应合理组织、精心安排。
使工程保质、保量、安全、按期完工。
球罐壁厚40毫米，焊接工作量大，施工工期要求短，焊接质量和球罐整体热处理的控制是本工程的重要环节。
5.1.3.编制依据
TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》
GB150-2011《钢制压力容器》
GB12337-1998《钢制球形储罐》
2000m3丙烯储罐设计图纸及技术条件
GB50094-2010《球形储罐施工及验收规范》
NBT47014-2011《承压设备焊接工艺评定》
NBT47015-2011《承压设备焊接工艺规程》
NBT47016-2011《承压设备产品焊接试板的力学性能检验》
5.1.4.组装技术措施
5.1.4.1施工程序
2000m3球罐施工程序图
5.1.4.2组装前的准备
一、质量证明文件的检查
球壳板及零部件包括人孔、接管、法兰、补强件、支柱、拉杆、开孔的承压封头、平盖及紧固件等必须有产品质量证明文件。
质量证明文件应包括下列内容：
1.锅炉压力容器质量安全监检机构出具的产品监检证书；
2.零部件出厂合格证；
3.材料代用审批证明；
4.材料质量证明文件及有关的复验报告；
5.材料清单；
6.质量计划或检验计划;
7.钢板、锻件及零部件无损检测报告；
8.球壳板周边及坡口无损检测报告；
9.焊接接头无损检测报告（包括检测部位图）；
10.热处理报告及自动记录曲线；
11.产品焊接试板试验报告；
12.球壳板、零部件焊接记录；
13.球壳板几何尺寸检查记录；
14.排板图；
二、球壳板的检验到现场的球壳板应进行下列各项检验并作好记录。
1.曲率检查：
逐张进行曲率检查时，应制作一个曲率样板（见下图），弦长应为2m，曲率允差100%的测点e≤2.5mm，球壳板周边150mm范围内不得大于2mm。
检测点数不少于5点。
2.坡口检查
a.坡口表面平滑，坡口钝边及坡口深度的允许偏差为±
1.0mm，坡口表面不允许有裂纹、分层等缺陷。
抽查数量不少于球壳板总数的40%，每台球罐赤道带板检查8块板，上下带板各检查4块板。
抽查有不合格，应加倍抽查，若仍有不合格，应对球壳板逐张检查。
并及时向有关部门上报结果。
b.该球罐坡口为不对称X型坡口（见下图），其角度为60°
±
5°
和55°
5°
，大坡口在外侧,其坡口角度为55°
，角度的允许偏差±
，利用坡口检验尺检验内、外坡口，每块板检测点数不少于5点。
逐张进行球壳板几何尺寸检查。
球壳板弦长允许偏差全部测点应符合下列要求，其他
测点应符合规范要求。
发现超标现象应及时处理
项目
长度弦长
任意宽度弦长
对角线弦长
两对角线交叉处长允差
允差mm
≤4
4.测厚检查
3.几何尺寸检查
坡口偏差示意图
球壳板厚度应进行抽查，抽查数量不少于8张，每块板最少应测9点。
实测厚度不得小于名义厚度减钢板负偏差。
检查有不合格，及时向有关部门上报结果。
100
球壳板厚度测点示意图
5.超声波检查
对球壳板应进行超声波检测抽查，抽查数量应不少于球壳板总数40%，规定中I级合
格。
2000m3球罐赤道带板检查8块板，上下极带板各检查3块板。
重点检测部位为球壳板坡口周边的100mm范围内。
抽查有不合格，应加倍抽查，若仍有不合格，应对球壳板逐张检查。
并及时向有关部门上报结果。
6.外观检查：
a.壳板表面应平滑，机械损伤等造成的局部凹凸度应不大于1mm，对于在制造或运输
过程中球壳板的各种有害缺陷应进行修磨，经修磨后其厚度应不小于设计厚度，当超过时应进行焊接修补。
b.壳板表面不应有伤痕、锈蚀、麻头和压坑裂纹等缺陷；
d.所有承压焊接坡口按规定进行100%磁粉或渗透检测I级合格。
三、附件的检验
1.支柱的直线度应小于或等于H/1000（H为上段或下段支柱高度）。
其直径应符合图样的要求，长度偏差不得大于3mm，支柱上、下段接头圆度不应大于2mm。
2.支柱底板焊接后，其垂直度偏差不应大于2mm。
3.焊于赤道带板上的支柱用钢尺检查（见图15），其允许偏差应符合表1的规定。
图1赤道带板上支柱测量检查示意图
表1赤道带板上的支柱允许偏差单位：
mm
允许偏差值
支柱长度L
2
支柱与球壳板的距离h
支柱中心线与球壳中心偏移│L1-L2│
≤2
注：
取图5中l≥500、L3≤200。
4.支柱间可调式斜拉杆的螺纹应进行外观检查，不得有锈蚀和断扣现象，螺纹配合
应良好。
5.球罐附属的平台、梯子、喷淋装置及零部件应按图样核对其规格和尺寸。
6.人孔、法兰等所有制造厂供件应符合图纸的有关规定和规范。
所有配件的防腐均应良好，法兰的密封面和螺纹部分不得有锈蚀及机械损伤等缺陷。
7.对球罐零部件的数量应进行核对确认。
5.1.4.3基础的检查和验收：
1.按GB50094-2010中5.1.1的要求、设计图纸和土建单位的交工资料，对基础进行全面检查和验收，球罐安装前其基础混凝土的强度不低于设计要求的75%，基础交接前，
其基础中心线和标高线应标注清晰准确。
基础地脚螺栓丝扣部分应进行涂黄油保护，方可具备基础交接和球罐安装条件。
2.检查项目及验收标准如下：
序号
检查项目
允许偏差
1
基础中心圆直径
V=2000m3
D/2000=7.85mm
基础方位
1°
相邻支柱之间的中心距
2mm
4
地脚螺栓中心与基础中心圆的间距
地脚螺栓预留孔与基础中心圆间距
8mm
基础标高
任意两基础上表面标高
-6mm
相邻两基础之间标高差
3mm
5
各个支柱基础上表面平面度
基础尺寸检查示意图
基础中交时由建设单位组织并汇同基础施工单位和监理单位共同进行检查。
尺寸检查合格后，及时办理复查验收手续，并做好产品保护。
5.1.4.4内架的搭设
2000M3球罐内采用内挂架和中部井字钢脚手架,初装完毕后，在精找正和焊接之前搭设满堂红架子。
即：
采用φ48╳钢管为搭架材料，跳层与环形焊缝相接的其上表面应与焊缝相距为800mm，每层跳的高度为1800mm。
内部采用行走斜梯并设双层1.2米防护围拦和安全网保护，为保证球罐内部施工安全，内部钢脚手架采用每面为三根立杆形式，同时在架子内部增加人行马道；
与架子同时加固在一起。
架顶部为平铺满堂红式的操作平台，如下图:
1.8m
内架结构示意图
5.1.4.5外侧脚手架及防护棚搭设
1.球罐组装完毕后，首先进行外口脚手架搭设、完善，外脚手架搭设采用八卦结构，根据球罐的直径大小，以及脚手架杆的长度，而定四周八卦横梁的数量，以方便焊接为原则。
既要保证脚手架上跳板距离球壳板的最大距离符合安全规定，同时脚手架与球壳板之间又要留出球罐热处理的膨胀距离，脚手架杆与球壳板间距约为150mm。
由于施工工期正
处于当地风沙较大的季节，外侧用防火篷布或彩钢瓦自底部至顶全部覆盖，防止穿堂风通过，球罐顶部搭设成八卦结构，中间留出宽4米高3米的通风口，内部用安全电压照明。
铆工在外侧调整焊缝的同时，架子工在里侧搭设满堂脚手架，层高与外侧相同，以方便焊接、检验工作为原则，为确保安全，每层均设安全护腰，里侧脚手架顶部满铺脚手跳板。
每台罐里、外各搭设一个楼梯间作为上下球罐的通道，楼梯间宽1.5米，两端各带1米宽的转向平台以方便行走，且要符合相关安全规定。
2.脚手架搭设应符合业主脚手架安装的有关规定。
3.脚手架搭设完毕经检查合格后，挂牌使用。
4.其它具体内容见脚手架搭设方案。
5.1.4.6球罐柱腿的组装
2000m3球罐安装时柱脚与赤道带板柱头组装时在空中组对和地面组对两种方法（根据
吊装时的风力大小来决定），实际情况以每带板组装方式为准，在组装时用经伟仪找正准心，并且在下支柱组立时，在基础位置上就下支柱的中心方位找正，同时在下柱脚与上柱脚连接处中心画好中心线，组装时上、下支柱连接处使用四个夹具进行稳固，然后点焊固定。
支柱组对尺寸允许偏差：
表1支柱组对尺寸允许偏差
允许偏差mm
备注
支柱底板到赤道线距离L
支柱直线度▽
10
支柱与带板轴线的平行度L1-L2
1≥500mm
5.1.4.7卡具方铁的焊接
方铁、定位块的材质为07MnNiMoVD。
R布置数量坚持以少为原则，根据球壳板的几何尺寸情况来确定方铁的数量。
2000m3球壳板尺寸纵向以间隔800mm—1000mm一块，横向应以距纵缝100mm—150mm来均横分布。
所有方铁均根据组对方法确定（根据当天风力确定）焊在内侧还是外侧，赤道带与极板方铁焊四面，焊肉高度不少于8～10mm，在赤道带板组装前，先将定位块焊好，其焊接参数与正式焊接工艺参数一致。
5.1.4.8各带球壳板组装
1.球壳板的匹配球罐组装前，根据球壳板的曲率、对角线、弧长尺寸等大小情况，合理布置壳板的安装位置，即防止曲率大与曲率大、曲率小与曲率小的壳板相邻，造成棱角度和错边的超差根据球罐的几何特性，组对棱角以内凹为好。
2.带支柱赤道板的组装
2000m3球罐上、下支柱连接方式为空中组装（见下图），其允许偏差同5.1.4.6。
3.其余赤道带板的组装
a.采用插入法，即用吊车分别吊装两块带柱腿的板，就位后，用两条1/2'
的钢丝绳分别在四个方向临时固定，再吊第三块不带支柱的赤道带板，安装在两块之间，然后按一块带支柱的赤道带板，一块不带支柱的赤道带板安装顺序依次安装。
b.用专用卡具进行赤道带的调整，使组对棱角度、对口间隙、标高、水平度、椭圆度、环口平齐度均符合规范要求和质量标准。
赤道带是基准，必须精心调整好。
4.下极板组装
a.赤道带组装完毕，应进行调缝，合格后方可安装下极带板。
b.下极板组装时应先组装极边板，然后组装极侧板，为保证施工通风良好。
极中板可以先不安装。
在下极带外侧搭设脚手架，以备焊接需要。
焊接结束后再安装下极中板。
5.上极板的组装
上极板的组装与下极板的顺序相同。
6.赤道带板组对成环后，应立即进行找正，使装配尺寸达到要求。
赤道带板组装的检查项目及允许偏差见表2。
表2赤道带板组装尺寸允许偏差单位：
赤道线水平度
单块：
≤2mm
相邻两块：
≤3mm
任意两块：
≤6mm
赤道带椭圆度
≤47mm
对口间隙
2±
对口角变形
≤7mm
对口错边量
≤2mm
6
柱脚垂直度
≤15mm
7、赤道带板组装符合要求后，安装支柱间支撑，并控制好拉杆挠度。
支柱找正后应将拉杆对称拧紧。
8、球罐整体组装完毕后，应按下述规定进行总体尺寸检查，总体尺寸的允许偏差见表3：
a）接缝间隙、对口错边量和棱角的检查宜沿对接接头每500mm测量一点；
b）内径及圆度检查应在赤道带水平方向测6个数据，极板方向测2个数据；
表3球罐组装总体尺寸允许偏差单位：
≤7mm（用1m样板检查）
内径及
圆度
赤道水平方向测8点，上、下极板方向测2点
9.球罐组装用的吊、卡具根据球罐焊接完成进度随时拆除，焊在球壳板上的吊、卡具拆除时应用砂轮机打磨切除，严禁用锤敲落，切割后，球壳板上的吊、卡具焊接痕迹应用砂轮机打磨平滑，并进行渗透探伤或磁粉探伤，切割和打磨时均不得伤及球壳板母材。
5.2焊接方案
5.2.1.编制依据
TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》GB150-1998《钢制压力容器》
2000m3球罐设计图纸及安装技术条件
5.2.2.焊接管理：
球罐安装的质量关键是焊接质量，整个施焊阶段必须抓好以下几项工作：
焊工、焊条管理、焊接工艺管理、焊接环境管理、缺陷返修管理。
5.2.3.焊工管理
焊工资格：
1.从事本球罐施焊的焊工，必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试规则》的规定考试并取得相应的资格，才能在有效期内承担合格项目范围内的焊接工作。
2.焊工资质在正式施焊前应向当地技术监督局和监理单位报批。
选择掌握大型球罐焊接工艺有经验的优秀焊工从事球罐焊接工作。
3.焊工需参加现场培训、考试合格后方可上岗。
5.2.4.焊条管理
1.施工现场设置焊条发放站，配备专人负责焊条管理、烘干、发放与回收工作，发放站内应配置除湿机，保证站内相对湿度≤60％。
焊条进站应按日期、数量、牌号、规格、生产厂家、批号作进站登记。
焊条的烘烤规范按焊条说明书执行。
焊条在恒温箱中存放时间最长为4天，在焊条保温桶中存放时间最大为4小时，超过上述存放时间的焊条，应重新干燥，干燥次数不超过两次。
按施工员签发的焊条发放卡的种类、规格、数量发放焊条，杜绝错发焊条，按不低于95％的比例回收焊条头。
焊材管理人员应认真做好焊材发放、焊条的烘烤、回收等记录。
2.焊接材料根据工程联络单（425081-0337-CNEQ-MRL-000）1选用天津金桥生产的E6015-G超低氢型焊条，规格选用φ4.0mm。
3.焊条使用前应逐包抽查，抽查药皮是否脱落，钢芯是否生锈，并按批号对焊条进行复验，入库前应有质量证明书，抽查应作好记录。
4.焊条熔敷金属的化学成分及力学性能（焊接状态）按设计技术条件及工程联络单（425081-0337-CNEQ-MRL-000）1的规定进行复验，复验结果扩散氢【H】≤100g，其它指标应分别符合表1（按GB/T5118-95及NB/T47018-2011规定）及表2的规定：
表1E6015-E（J607-RH）焊条熔敷金属的化学成分的wt（%）
C
Si
Mn
P
S
Ni
Mo
其它合金
元素总量
≤
≥
-
表2E6015-E（JJ607-RH）焊条熔敷金属力学性能及冷弯性能（SR）
拉伸试验
冲击试验
冷弯试验
抗拉强度
MPa
屈服强度
延伸率
%
试验温度
AKV（J）
1800
平均值
单个最小值
610～730
≥490
≥20
-50℃
≥47
≥33
内侧半径3t
三个试样中只允许有一个试样的冲击功小于47J，但不得小于33J
5.焊条使用应按技术要求进行350-400℃烘焙1小时，烘干后的焊条移入100-150℃的恒温箱中备用。
6.焊工应使用保温筒，每次取用不超过90根，随用随取，并应在4小时内用完，否则应重新烘干，作好焊条发放、回收记录。
7.剩余焊条可重新烘焙，但烘焙的次数不超过两次，并不准和初次烘焙的焊条混放在一起。
8.焊条的干燥和发放、保管设专人负责，并作好记录。
5.2.5.焊接环境
1.当施焊环境出现下列情况且无有效防护措施时，禁止焊接：
1雨天或雪天；
2风速超过8米/秒；
3相对湿度在85%以上；
4焊接环境温度在-5℃及以下。
2.焊接环境的温度和湿度应在距罐壁表面500～1000mm处测量。
环境温度和相对湿度采用干湿球温度计进行测量。
5.2.6.焊接工艺管理
按设计单位提供制造安装、验收技术条件及NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》的要求做焊接工艺评定。
据此编制焊接作业指导书。
要考虑到焊接变形及残余应力，选择合理焊接工艺
5.2.6.1预热、后热及层间温度
1.预热、后热及层间温度的保持由液化气火焰加热器和电加热器来完成。
2.球罐焊接时预热温度T≥150℃
球罐焊接时层间温度为150℃
3.后热消氢处理温度为200-250℃，保温1小时。
4.球罐上所有工夹具等附件在焊接时，均应与球壳焊缝使用相同的焊接材料及焊接工艺进行焊接，定位长度应不小于50mm。
工卡具的焊接、引弧点和熄弧点应在工卡具焊道上，严禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。
工卡具拆除时，不得损伤球壳板，并应打磨平滑后进行磁粉或渗透检测，确保无裂纹等缺陷。
5.每条焊缝预热为焊缝中心两侧，宽度不少于150mm。
预热温度的测量按GB/T18591的规定进行，在坡口边缘不超过50mm的距离处对称测量，每条焊缝测温点不得少于3对，测温采用远红外线测温仪（量程450℃）。
预热采用液化气火焰加热法时，预热使用带喷嘴弧形盘管加热器，预热范围为焊缝中心两侧各取3倍板厚，且不小于100mm。
用电加热器预热时，在焊缝背面布置电加热器，通过电加热器控制箱自动控制，同时用红外线测温仪进行复测。
6.当气温较低时，可适当提高预热温度，扩大预热宽度，延长预热时间，以降低冷却速度。
7.预热、后热用液化石油气加热，由专人负责对每位焊工每隔30分钟检测一次，并作好相应记录。
8.焊接后，应按设计要求立即进行后热消氢处理，后热温度为200-250℃，后热时间为1
小时，后热消氢处理加热方法同预热。
5.2.6.2焊接工艺要求
1.点焊工艺与正式焊接工艺一样。
点固焊长度80～100mm，高度8～10mm，间距250～300mm，点固焊应在气刨清根侧,所有T、Y字接头三个方向均应进行定位焊，正式焊接时必须清除定位焊焊道，以防止缺陷存在。
2.焊接工艺规程
1）.球罐焊接采用对称等速施焊，先焊纵缝，后焊环缝，先焊外侧，后焊内侧，每天作好焊接记录。
球罐焊缝示意图见图1
3极带横缝2极带纵缝
具体焊接顺序如下：
球罐定位焊→赤道带纵缝外口焊接→上、下极边板纵缝外口焊接→上、下极板纵缝外口焊接→赤道带纵缝内口焊接→上、下极边板纵缝内口焊接→上、下极板纵缝内口焊接→焊接赤道板与上边板环缝外口焊接→赤道板与下边板环缝外口焊接→上边板与上极板环缝外口焊接→下边板与下极板环缝外口焊接→接赤道板与上边板环缝内口焊接→赤道板与下边板环缝内口焊接→上边板与上极板环缝内口焊接→下边板与下极板环缝内口焊接
2）.焊接线能量
主体焊缝焊接采用窄道、薄层多层多道焊工艺，每一焊道宽度不大于焊芯直径的5倍，每层焊道的厚度不超过4mm，焊接过程中，必须对焊接参数进行测定，严格控制线能量不得超过30KJ/cm，以确认焊接线能量在工艺指导书规定范围内。
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