球形储罐施工及验收规范 GBJ9486实用资料.docx
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球形储罐施工及验收规范GBJ9486实用资料
球形储罐施工及验收规范GBJ94-86
目录
第一章 总则
第二章 零部件的检查和验收
第一节 一般规定
第二节 材料
第三节 球壳板
第四节 支柱
第五节 产品零部件的油漆、包装和运输
第三章 现场组装
第一节 一般规定
第二节 球罐组装
第三节 零部件安装
第四节 球罐尺寸的检查
第四章 焊接
第一节 焊接工艺评定
第二节 焊工资格
第三节 焊接要求
第四节 球罐的焊接施工
第五节 修补
第五章 焊缝检验
第一节 焊缝的外观检查
第二节 无损检验人员资格
第三节 射线探伤和超声探伤
第四节 磁粉探伤和渗透探伤
第五节 复验
第六章 现场焊后整体热处理
第一节 一般规定
第二节 热处理工艺
第三节 保温要求
第四节 测温系统
第五节 柱脚处理
第七章 产品焊接试板检验
第一节 产品焊接试板的制备要求
第二节 试样的试验要求
第八章 耐压试验和气密性试验
第一节 耐压试验
第二节 气密试验
第九章 交工验收
附录一 名词解释
附录二 窗形拘束裂纹试验
附录三 交工验收表格
附录三 交工验收表格
（1）
附录三 交工验收表格
（2）
附录三 交工验收表格（3）
附录四 本规范用词说明
附加说明
主编部门：
中华人民共和国石油工业部
批准部门：
中华人民共和国国家计划委员会
施行日期：
1987年1月1日
关于发布《球形储罐施工及验收规范》的通知
计标〔1986〕962号
根据原国家建委（81）建发设字546号文的要求，由石油部会同有关单位共同编制的《球形储罐施工及验收规范》，已经有关部门会审.现批准《球形储罐施工及验收规范》GBJ94—86为国家标准,自一九八七年一月一日起施行。
本规范由石油部负责管理,其具体解释工作由石油部施工技术研究所负责，由我委基本建设标准定额研究所组织出版发行。
中华人民共和国国家计划委员会
一九八六年六月九日
编制说明
本规范是根据原国家建委（81）建发设字第546号通知的要求,由石油工业部负责主编，会同机械工业部、冶金工业部、化学工业部、城乡建设环境保护部、纺织工业部和中国石油化工总公司等部门所属单位组成《球形储罐施工及验收规范》编委会共同编制而成.
在编制过程中，本着“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的精神，在总结我国制造球形储罐经验的基础上，参照国外的先进标准,并广泛征求了全国有关单位的意见，经反复讨论、修改,最后由石油工业部会同全国有关单位审查定稿。
本规范共分九章和四个附录，主要内容有：
总则、零部件的检查和验收、现场组装、焊接、焊缝检验、现场焊后整体热处理、产品焊接试板检验、耐压试验和气密性试验以及交工验收等.
在本规范施行过程中，请各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，如发现需要修改和补充之处请将意见寄交石油部施工技术研究所（天津塘沽），以便今后修订时参考。
石油工业部
一九八六年四月
主要符号
b1,b2，b3任意宽度方向弦长
D球罐设计内径
D1基础中心圆直径
d法兰外径
E间隙
e1对口错边量
e2角变形
H支柱高度
I焊接电流
L球壳板弦长
L1长度方向弦长
L2对角线弦长
l1最大角变形处球壳与样板的径向距离
l2标准球壳与样板的径向距离
Q焊接线能量
R规定的球壳内或外半径
R样板 样板的曲率半径
S相邻支柱基础中心距
S1支柱基础上的地脚螺栓中心与基础中心圆的间距
S2支柱基础地脚螺栓预留孔中心与基础中心圆的间距
U电弧电压
V焊接速度
α坡口角度
δ，δ1，δ2球壳板厚度Δ球罐支柱垂直度偏差
第一章 总则
第1。
0.1条本规范适用于设计温度高于－20℃、壁厚小于或等于50mm的碳素钢及低合金钢制焊接球形储罐（以下简称球罐）的施工及验收。
本规范不适用于下列球罐：
一、核工业用球罐；
二、非固定（如车载或船载）的球罐；
三、双层结构的球罐.
第1。
0.2条对液化石油气的球罐，当设计温度低于或等于－20℃时，如壳体工况条件下应力（总体一次薄膜应力）不大于所选用材料的屈服强度的1/6时，可按常温球罐处理。
第1.0。
3条球罐应按设计进行施工。
如需修改设计图时,必须取得原设计单位同意,并签署设计更改文件。
第1。
0.4条球罐的施工及验收除应遵守本规范的规定外，尚应遵守现行国家有关标准、规范的规定.
第二章 零部件的检查和验收
第一节 一般规定
第2。
1.1条球罐的球壳板、人孔法兰、接管、补强圈、支柱及拉杆等零部件的出厂证明书应包话下列内容：
一、球罐零部件出厂合格证；
二、材料代用审批手续；
三、各种材料质量证明书及球壳板材料的复验报告；
四、钢板超声探伤报告；毛坯及零件探伤记录；
五、球壳板周边超声探伤报告；
六、坡口和焊缝无损探伤报告（包括探伤部位图）；
七、成形试板检验报告；
八、焊接试板试验报告。
第二节 材料
第2。
2。
1条球罐受压件及支柱所用的材料应符合设计要求.球罐非受压件的材料的焊接性能应与球壳板材料相适应。
第2。
2.2条每台产品应取一块成形试板，进行拉力、弯曲和常温冲击试验。
试板从成形后的球壳板上切取，其切取方向应与钢板取样方向一致。
第2.2。
3条球壳板用的钢板应按设计要求进行超声探伤。
碳素钢板应符合《压力容器用钢板超声波探伤》（JB1150—73）规定的Ⅲ级要求；低合金钢板应符合Ⅱ级要求。
第2.2.4条壳体凸缘和人孔补强圈等受压元件用的锻件，应符合《压力容器锻件技
第三节 球壳板
第2.3。
1条球壳的结构型式应符合设计要求。
每块球壳板本身不得拼接.
第2.3.2条制造厂提供的球壳板应具有良好的表面质量，对超过标准的缺陷应按本规范第四章第五节的规定进行修补.
第2。
3.3条球壳板实测厚度不得小于设计厚度扣除钢板负偏差与加工减薄量之和。
第2。
3.4条球壳板的外形尺寸应符合下列要求：
一、用样板检查球壳板的曲率时，其允许偏差应符合表2。
3。
4—1的规定（图2。
3。
4—1～2）。
球壳板曲率允许偏差 表2.3。
4—1
球壳板弦长L（m）
应采用的样板弦长（m）
任何部位允许间隙E（mm）
L≥2
2
≤3
1.5≤L〈2
1。
5
L<1.5
1
二、几何尺寸允许偏差应符合表2。
3。
4—2的规定（图2。
3.4——2
序 号
项 目
允许偏差（mm）
1
长度方向弦长L1
±2。
5
2
任意宽度方向弦长b1、b2、b3
±2
3
对角线弦长L2
±3
4
两条对角线间的距离
≯5
注：
对薄壁和刚性差的球壳板，可检查弧长.其允许偏差应符合表2.3。
4—2中1、2和3项的规定.
图2.3.4—1球壳板曲率允许偏差
图2.3。
4—2球壳板曲率允许偏差
图2。
3。
4—3球壳板几何尺寸允许偏差
图2。
3.4—4球壳板几何尺寸允许偏差
第2。
3。
5条由制造厂加工的珠壳板焊缝坡口应符合下列要求：
一、气割坡口表面：
1平面度（B）
当板厚δ≤20mm时,B≤0。
04δ；
δ＞20mm时,B≤0。
025δ；
2表面粗糙度（G）应小于或等于25μm;
3缺陷间的极限间距（Q）应大于或等于0。
5m；
4熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不应有裂纹和分层等缺陷存在。
高强钢球壳板坡口表面经渗透探伤，不应存在裂纹、分层和夹渣等迹痕。
二、坡口尺寸（图2.3.5）
1．坡口角度（α）的允许偏差应为土2°30′；
2．坡口钝边（L3）及坡口深度（L4）的允许偏差应为±1.5mm。
图2.3。
5球壳板坡口尺寸
第2.3。
6条每块球壳板沿周边100mm范围内均应进行全面积超声探伤，其结果应符合本规范第2.2.3条的规定。
第2。
3.7条当相邻板的厚度差大于或等于3mm或大于1/4薄板厚度时,厚板边缘应按图2。
3。
7削成斜边,削边后的端部厚度应等于薄板厚度。
图2。
3.7不同厚度的球壳板焊接时对玻壳板的要还应
第2。
3.8条制造厂提供的球罐焊接工艺评定试板不应少于8块，其尺寸应为300×500（mm）；产品焊接试板每台应为4块，其尺寸应为300×650（mm）。
上述试板应与球壳板同钢号同厚度。
第四节 支柱
第2.4。
1条球罐支柱全长的直线度应小于或等于全长的1/1000且不大于10mm。
第2.4.2条支柱与支柱底板焊接后应保持垂直，其垂直度允许偏差不应超过2mm（图2.4.2）。
图2。
4。
2支柱与支柱底板的垂直度
第五节 产品零部件的油漆、包装和运输
第2。
5.1条球壳板内外表面应除锈并应各涂底漆两道,但坡口表面及内外边缘50mm范围内应涂可焊性涂料.每块球壳板上的钢号、批号标记应以白色油漆框出。
第2。
5.2条运输及存放球壳板时，应采用钢结构托架包装，并应用拉紧箍将球壳板紧箍在托架上，球壳板的凸面应向上，各球壳板之间应垫以柔性材料，重迭块数不宜超过六块，每个包装件的总重不宜超过15t.
第2。
5。
3条法兰、人孔和试板等宜装箱运输，拉杆等杆件宜集束包扎.
第2。
5.4条所有加工件表面应涂防锈油脂。
拉杆螺纹应妥当保护，防止损坏.
第三章 现场组装
第一节 一般规定
第3。
1.1条球罐安装前应对基础各部位进行检查和验收（图3。
1。
1），其偏差应符合表3.1.1的规定.
图3。
1.1基础检查部位示意图
基础各部尺寸允许偏差 表3.1
序 号
项 目
允许偏差
1
基础中心圆直径（D1）
球罐容积〈1000
±5mm
球罐容积≥1000
±D/2000mm
2
基础方位
1°
3
相邻支柱基础中心距（S）
±2mm
4
支柱基础上的地脚螺栓中心与基础中心圆的间距（S1）
±2mm
5
支柱基础地脚螺栓预留孔中心与基础中心圆的间距（S2）
±8mm
6
基础标高
各支柱基础上表面的标高
－D1/1000且不低于－15mm
相邻支柱的基础标高差
≤4mm
7
单个支柱基础上表面的表面平面度
采用地脚螺栓固定的基础
5mm
采用预埋地脚板固定的预埋钢板
2mm
注:
D为球罐设计内径。
第3。
1.2条安装球罐时，应按下列要求对球罐零部件进行复查：
一、对球罐零部件的数量及每块球壳板的曲率、几何尺寸和机械损伤，进行全面复查。
二、对球壳板进行超声波探伤和厚度测量，抽检数量应为球壳板总数的20％.每带不得少于2块,上、下极不得少于1块。
厚度测量点每块球壳板应为5个。
三、如对材质有怀疑时，应对材料的化学成分、机械性能进行复验。
第3.1。
3条影响球罐焊后热处理及充水沉降的零部件，应在焊后热处理及沉降完毕后再与球罐固定。
第二节 球罐组装
第3。
2。
1条球罐组装时,可利用工卡具调整球壳板对口间隙、错边量及角变形。
不应采用机械方法进行强力组装。
第3。
2。
2条球壳板组装应符合下列规定:
一、采用手工电弧焊时，对口间隙应为3mm，间隙允许偏差应为±—1）：
e1≤0.1δ,且≯3mm;
2．相邻板厚差小于3mm时（图3。
2。
2—2）：
e1≤0。
1δ1＋（δ2－δ1）,且≯4mm.
图3.2.2-1等厚度球壳板组装时的对口错边量
图3。
2.2-2不等厚度球壳板组装时的对口错边量
三、用弦长不小于1m的样板测量检查对接接头的角变形（包括错边量），组装后不应大于7mm（图3。
2.2—3）。
角变形的检查宜沿对接接头每500mm长测量一点。
e2可按下列公式计算：
e2＝l1－l2 （3。
2.2）
式中e2—-角变形;
l1——最大角变形处球壳与样板的径向距离；
l2-—标准球壳与样板的径向距离，l2＝lR－R样板l；
R——规定的球壳内或外半径；
R样板-—样板的曲率半径。
图3.2。
2—2球壳板组装时的角变形
第3。
2.3条组装时，下列相邻焊缝的边缘距离不应小于3倍球壳板厚度，且不得小于100mm。
一、相邻两带的纵焊缝；
二、支柱与球壳的角焊缝至球壳板的对接焊缝；
三、球罐人孔、接管、补强圈和连接板等与球壳的连接焊缝至球壳板的对接焊缝及其相互之间的焊缝。
第三节 零部件安装
第3。
3.1条人孔及接管等受压件的安装应符合下列要求:
一、人孔、接管的开孔位置允许偏差不应大于5mm。
二、人孔、接管外伸长度允许偏差不应大于5mm。
三、除设计有规定外，接管法兰平面应与接管中心轴线垂直,其允许偏差不应大于d/100（d为法兰外径）,并且当d大于100mm时,其允许偏差不应大于3mm。
四、补强圈应与珠壳板紧密贴合.
第3。
3。
2条支柱的安装应符合下列规定：
一、支柱用垫铁找正时，每叠垫铁高度不应小于25mm，且不宜多于3块。
斜垫铁应成对使用,接触紧密。
找正完毕后,应点焊牢固。
二、支柱安装找正后，在球罐径向和周向两个方向的垂直度允许偏差Δ（Δ＝la1－a2l）应符合下列规定（图3。
3。
2）：
1．当支柱高度H≤8000mm时，Δ≤12mm;
2．当支柱高度H＞8000mm时，Δ≤0.0015H，且15mm。
三、拉杆安装时应对称均匀拧紧.
图3.3。
2支柱安装的垂直度检查
a1—柱顶与铅垂线的距离；a2-柱下部与铅垂线的距离
第3.3.3条球罐上的连接板的安装应符合下列规定：
一、连接板应与珠壳紧密贴合，并在热处理之前与球壳相焊。
如果连接板与球壳的角焊缝是连续焊缝时，应在不易流进雨水的部位留出通气孔隙。
二、连接板的安装位置允许偏差不应大于10mm。
第三节 射线探伤和超声探伤
第5.3.1条球罐的对接焊缝（包括人孔和公称直径大于或等于250mm接管的对接焊缝）应按设计要求进行射线或超声探伤检验.并应符合下列要求：
一、进行100%超声探伤时，还应对超探部位作射线探伤复检.复检长度不应少于所探焊缝总长的20%,且不应小于300mm。
二、进行100％射线探伤时，对壁厚大于38mm的球罐还应作超声探伤复检。
复检长度不应少于所探焊缝总长的20％。
三、采用上述两种方法进行焊缝检验时，均应符合各自的合格标准，复检部位应包括全部丁字焊缝。
四、进行局部检验时，其数量不应少于对接焊缝总长的20%。
局部检验部位应包括全部丁字焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。
第5。
3。
2条射线探伤除应符合《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》（GB3323-82）的规定外，还应符合下列要求:
一、射线探伤焊缝检验应在焊接完成24h以后进行。
二、射线照相的透度计灵敏度不应大于2%.射线照相方法可采用（GB3323—82）标准的甲级或乙级。
三、要求100％射线探伤的对接焊缝的合格级别应为（GB3323—82）标准的Ⅱ级。
要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定.
第5.3.3条超声探伤可参照《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》（JB1152—81）的规定,在焊接完成至少24h以后进行，要求100%探伤的对接焊缝的合格级别应为Ⅰ级。
要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定。
第四章 焊接
第一节 焊接工艺评定
第4.1.1条球罐焊接前，应按现行《压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定。
评定不合格时应调整焊接工艺参数，直至合格为止.
注：
对过去评定合格的焊接工艺评定报告,经检查合格后可不进行焊接工艺评定.
第4.1。
2条球罐的焊接工艺评定除应符合第4.1。
1条规定外,尚应符合下列要求：
一、焊接工艺评定用钢板应与球壳板同钢号、并宜同厚度;
二、焊接工艺评定应按立向上焊和横焊两种焊接位置分别进行；
三、焊接工艺评定应采用对接焊缝试件,并取拉伸、横向弯曲和冲击韧性三种试验的试样。
第4。
1。
3条在焊接工艺评定前，应针对钢板的锅号、板厚、焊接方法及焊接材料对试样进行裂纹试验，以确定预热温度。
注：
①试验结果适用于与试样同钢号且厚度为试样厚度＋3～－7mm范围内的球壳板；
②对于以前做过的焊接工艺评定，也同样处理.
第4。
1.4条裂纹试验应包括下列内容:
一、斜Y型坡口焊接裂纹试验：
其方法可按照现行国家标准《焊接性试验》进行，评定标准裂纹率应为零；
二、Y型坡口焊接裂纹试验：
其试验方法可参照现行国家标准《焊接性试验》进行，试验坡口应采用图4.1。
4所示的型式。
评定标准裂纹率应为零；
图4。
1.4Y型坡口焊接裂纹试验坡口型式
三、窗形拘束裂纹试验。
当板厚大于25mm时，必要时应按附录二进行窗形拘束裂纹试验。
第二节 焊工资格
第4.2。
1条从事球罐焊接的焊工必须持有劳动人事部门发给的锅炉压力容器焊工考试合格证书。
焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。
第三节 焊接要求
第4。
3。
1条球罐的焊接方法宜采用手工电弧焊或埋弧焊。
第4。
3。
2条选用的焊机应满足焊接工艺和材料的要求，并有足够的容量。
施焊地点远离焊机时，应在焊机上设遥控装置或采用其它能适应电流变化的措施。
第4.3。
3条球罐的焊接材料应符合下列规定：
一、焊条
1．手工电弧焊使用的焊条必须具有质量证明书.质量证明书应包括熔敷金属的化学成分、机械性能、扩散氢含量等。
各项指标应符合现行国家标准《低碳钢及低合金高强度钢焊条》及《焊条检验、包装和标记》的有关规定。
2．球罐的主体焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，必须选用低氢型焊条，并按批号进行扩散氢复验。
扩散氢试验方法应按照现行国家标准的规定进行。
烘干后的实际扩散氢含量应符合表4。
3.3的要求.
低氢型焊条的含氨量 表4.3.3
焊条级别
扩散氢含量ml/100g
T42
8
T50
6
T55
5
二、焊丝和焊剂
选用的焊丝和焊剂应与所施焊的钢种相匹配。
埋弧焊使用的焊丝应符合现行国家标准《焊接用钢丝》的有关规定。
第4.3.4条焊接材料的干燥和处理应符合下列规定：
一、焊条和焊剂等焊接材料应设专人负责保管、烘干和发放。
使用前应按表4。
3。
4所规定的烘干制度进行充分干燥。
焊条焊剂的烘干温度和时间 表4。
3。
4
种 类
烘干温度（℃）
烘干时间（h）
低氢型焊条
350~400
1
焊 剂
熔炼型
150～300
1
烧结型
200～400
1
二、烘干后的焊条应保存在温度为100～150℃的恒温箱中，药皮应无脱落和明显的裂纹.
三、现场使用的焊条应备有性能良好的保温筒.焊条在保温筒内的时间不宜超过4h，超过后，应按原烘干制度重新干燥。
重复烘干次数不宜超过二次。
四、应防止异物混入焊剂.如有异物混入时，应对焊剂进行清理补充或全部更换，以保证焊接性能.
五、焊丝在使用前应清除铁锈加油污等。
第4。
3。
5条定位焊及工卡具焊接应符合下列要求：
一、焊接工艺以及对焊工的要求应与球壳焊接相同.对需要预热的钢种,应在焊接侧预热，以焊接处为中心，在其前后左右至少150mm范围内进行。
二、定位焊缝的长度应在50mm以上，其引弧和熄弧点都应在坡口内。
三、采用工卡具等临时焊道焊接时，引弧和熄弧点应在工卡具或焊道上，严禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。
四、工卡具等拆除时，不得伤及球壳板.切除后应打磨平滑，并进行磁粉或渗透探仿。
如发现缺陷时应按本章第五节的规定进行处理。
第四节 球罐的焊接施工
第4。
4。
1条焊接顺序的选择和焊工配置应有利于减少焊接变形和残余应力。
对长焊缝的底层焊道宜采取分段退焊法。
第4.4。
2条焊接前应检查坡口,并清除坡口表面和两侧至少20mm范围内的铁锈、水分、油污和灰尘，清理后应尽快焊接。
第4。
4。
3条球罐的预热应符合下列规定：
一、预热温度应根据焊件的材质、厚度、
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