1000立方球罐施工方案.docx
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1000立方球罐施工方案
1000立方球罐施工方案
技术标目录
1工程项目概况
2采用的主要标准规范
3现场组织机构
3.1现场施工组织机构图
4.球罐安装施工方案
5工程施工进度计划表
6.球罐安装管理人员动员计划
7施工机具设备、材料动员计划
7.1现场安装主要施工机械设备表
7.2球罐安装主要检测工具表
8质量保证措施（略）
9安全措施和文明施工（略）
1工程项目概况。
2采用的主要标准规范。
施工用主要规范及技术文件
《压力容器安全技术监察规程（99）》
GB150－1998《钢制压力容器》
GB12337-98《钢制球形储罐》
GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》
JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》
JB/T4709-92《钢制压力容器焊接规程》
JB4730-94《压力容器无损探伤》
劳动部颁发《锅炉压力容器焊工考试规则》
SHJ514-90《石油化工设备安装工程质量检验评定标准》
HGJ233-87、SHJ505-87《炼油、化工施工安全规程》
Q/HSJ202.02.23-1999公司《质量手册》
GB985—88《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》
GB986—88《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》
3现场组织机构。
3.1现场施工组织机构图。
3.2职责和权限。
3.2.1项目经理的职责与权限
3.2.1.1项目经理的职责
项目经理在工程项目施工中处于中心地位，对工程项目施工负有全面管理的责任。
项目经理在承担工程项目施工管理的过程中，履行下列职责：
a.贯彻执行国家有关法律、法规和政策，执行企业的各项决议；
b.严格执行财经制度，加强财经管理，正确处理国家、企业、集体与个人的利益关系；
c.执行承包合同中由项目经理负责履行的各项条款；
d.对施工全过程进行有效控制，实现安全生产，确保工程质量和进度，努力提高经济效益。
3.2.1.2项目经理的权限
在企业法人代表授权范围内：
a.组织项目管理班子；
b.以企业法人代表的代理人身份处理与工程项目有关的外部关系，受委托签署有关合同；
c.指挥施工项目内的生产经营活动，调配人力、资金、物资等生产要素；
d.选择施工作业队伍和分包单位；
e.在不违反国家和企业要求的条件下，建立和实施项目内部的经济责任制和分配办法。
3.2.2施工经理的职责与权限
a.组织施工人员贯彻执行国家、行业及企业颁发的各种技术标准、规程、规范。
b.施工经理是施工作业的全面指挥者和管理者，要组织施工人员根据设计文件、施工组织设计或施工方案的要求进行施工。
c.按照公司《质量手册》进行质量控制，并负责工程标识和可追溯性、检验和试验、不合格品等要素的实施。
3.2.3总工程师的职责和权限
a.全面负责技术工作和技术管理工作。
对重大技术问题和技术疑难问题，有权作出决策；
b.贯彻执行国家技术政策、技术标准、规程规范和技术管理制度；
c.组织编制、审定、施工组织设计（施工方案）和施工预算；
d.参加设计审查会和参加竣工、交工验收组织领导工作；
e.领导开展技术进步、合理化建议和技术改进活动；
f.组织编写项目技术总结和编写工法。
3.2.4项目经理部机构的职责和权限
a.计划经营部：
负责处理合同、概预算、工程变更、工程分包、计划统计、劳动组织、工资管理、财务会计、成本管理、项目核算等工作；
b.工程技术部：
负责施工的现场管理、生产调度、总平面图管理以及施工技术管理等。
c.设备材料部：
负责项目所需的工程设备、材料、施工机械设备的采购、检验、保管、供应等工作；
d.质量安全部：
负责施工项目质量及安全的管理、检查、监督和控制工作；
e.办公室：
负责施工项目中的治安保卫、秘书文印、非生产车辆调度、会务、文化宣传、微机档案管理、思想教育工作及生活保障、营地管理、食堂、医务等后勤管理工作。
4主要施工技术措施方案。
4.1球罐安装施工方案。
4.1.1球罐施工技术参数。
4.1.1.1球片压制满足图纸和标准规范要求。
4.1.1.2主要技术参数:
物料名称
LPG
公称容积m3
1000
台数
2
设计压力MPa
1.77
设计温度℃
-20—50
内径mm
12300
壳体材质
16MnR
壳体厚度mm
38
球片数量
30
单台重kg
157654.82
水压试验验压力MPa
2.21
气密试验压力MPa
1.77
4.1.3、施工准备
4.1.3.1组装平台
为了便于现场组装，特设一个组装平台，平台板用δ＝22mm钢板铺成，其几何尺寸4m×15m，并要求平整，下用枕木或型材支撑，水平度≤4mm，平台承重后应具有足够的刚性，不得弯曲下沉。
4.1.3.2劳动力动员计划（见后）
4.1.3.3施工机具设备配置计划（见后）
4.1.3.4施工用消耗材料及工装卡具准备（见后）
其消耗材料及工装卡具应包括焊材及有两台球同时施工的脚手架等。
4.1.4、施工程序、技术要求
4.1.4.1基础验收
我公司负责对基础表面几何尺寸的复验，并与业主进行中间交工验收，具体要求见下表：
序号
检验项目
允差
1
基础中心园直径Db
±6.15mm
2
基础方位
1°
3
相邻支距中心距S
±2mm
4
地脚螺栓与基础中心圆的间距Sa
±2mm
5
地脚螺栓预留孔与基础中心圆的间距Sb
±8mm
6
支柱基础表面的标高
－12.3mm
相邻支柱基础的标高差
4mm
7
单个支柱基础上表面的平面度
5mm
4.1.4.2球壳板及附件检查验收
4.1.4.2.1球罐安装前，应对球罐零部件及资料进行下列复查，并按出厂编号，摆放整齐。
a.零部件出厂合格证；
b.劳动部门监检机构出具的产品监检报告；
c.材料代用审批证明；
d.材料质量证明书及有关的复验报告；
e.钢板、锻件及零部件无损检测报告；
f.球壳板及人孔、接管、支柱的组焊记录；
g.球壳板周边超声检测报告；
h.坡口和焊缝无损检测报告（包括检测部位图）；
i.热压成形试板的检验报告；
j.产品焊接试板试验报告。
4.1.4.2.2外观检查
a.球壳板应有良好的表面质量，不得有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷。
b.球壳板的焊缝坡口表面要平滑，坡口表面不允许有裂纹、分层和夹渣等缺陷存在，平面度应≤1mm。
4.1.4.2.3几何尺寸检查及球壳板检验。
见下表：
项目
允许偏差
检测比例
检查方法
曲率
（样板与球面间隙）
≤3mm
100%
弦长大于2m样板
坡口角度
±2.5°
100%
焊缝检验尺检查
弦长允差
对角线交叉距离
≤5mm
100%
包角卡具、粉线、钢直尺检查
长度方向
±2.5mm
100%
包角卡尺和钢盘尺检查
宽度方向
±2mm
100%
对角线
±3mm
100%
坡口钝边
±1.5mm
100%
钢直尺检查
壳板厚度
-0.25～+2.05mm
≥20%
测厚仪检查
球壳板周边超探
JB4730-94Ⅲ级
20%
超声波探伤仪
支柱直线度
≤7.9mm
100%
粉线和钢直尺
直柱与底板垂直度
≤2mm
100%
直角尺、钢直尺
4.1.4.3施工程序（单台）
4.1.4.4现场组装及质量检验
4.1.4.4.1采用整体组装法进行组装。
4.1.4.4.2组装卡具的布置与方铁的点固
球片检验合格后，进行定位方铁的组焊，组焊前应画出焊接位置。
组装用定位方铁，卡具均应布置于壳板外侧，允许偏差＜±5mm,间距800～1000mm，定位方铁封焊三面，锤力方向的背面不焊，用作吊耳的方铁四周满焊，必须保证焊接牢固可靠，防止吊装过程中，因吊耳脱落造成人员伤亡和球壳板损伤。
4.1.4.4.3支柱管组对
支柱管的组对是球罐组对的关键步骤，应在现场平台上进行，球罐进行组装前焊接完，为保证赤道带组对的几何尺寸，支柱管组对的尺寸应仔细测量，如图示按下列二个方面找正。
a.用水准仪测出六个点的水平度，以保证1.2.3.4点的水平面与5、6点的水平面的水平，各点水平偏差不大于1mm。
b.保证支柱的连接尺寸，以确保赤道带安装尺寸。
首先找出赤道带垂直中心线，支柱中心线，并使其吻合；然后找出赤道板的水平赤道线A.B分别到支柱底板的距离反复测量，调整核对L.AC.BC的尺寸，并使AC等于BC，经质检员检查合格后点焊，并在平台上焊接完毕，焊后再次测量从赤道线到支柱底板的长度L，见图示。
4.1.4.4.4球罐吊装前的各项准备工作完成后，即可进行各带板的吊装，现场的起重设备，选用25吨汽车吊。
4.1.4.4.5赤道板吊装
吊装前应测量基础标高，找平在基础上放好样，标出十字线，点好定位卡，并将下极带板吊放到球罐基础内。
吊装时，先吊第一块带支柱的赤道板，就位后，用3根钢丝绳及花兰螺丝拉紧固定，同样方法进行第二块带支柱的赤道带板的吊装，然后吊装不带支柱的赤道带板插入两个带支柱的赤道板之间，随即用卡具找正固定，依照上述方法直至赤道带闭合。
组对成环后，按技术要求进行检查，调整重点注意调整上、下环口的椭园度和周长，以利于极带的组装，且在支柱下端用水准仪测出各支柱的水准线，以便检查，调整赤道线水平度。
4.1.4.4.6下极带边板、侧板、中板吊装
吊钩从赤道带上环口垂下，利用下极带边板内侧的定位方块作吊点进行吊装，用手拉葫芦进行调整，并利用卡具进行粗略调整，按顺序依次吊装闭合，同理完成下极带侧板及中板的安装。
4.1.4.4.7上极带边板、侧板、中板吊装
在上极带边板外侧焊一固定吊耳，利用外侧两个方块作吊耳，吊起第一块上极带边板就位于赤道带上环口后，用钢管支撑上部，加以调整后，用拖拉绳加以锚固，打紧环缝卡具后摘钩，采用同样方法，依次吊装另外的上极带边板、侧板、中板，并打紧卡具，直至完成全部上极带板的吊装。
4.1.4.4.8焊缝的调整和打底焊
球罐吊装就位后，在施焊前必须借助卡具定位方块，按组装质量要求进行焊道调整，经检查合格后，对焊道进行打底焊。
4.1.4.4.9罐内脚手架搭设
待球罐赤道带，下极带边板、侧板、中板组装完毕后，球罐内搭设脚手架，每层高度宜为1.3m左右，但在环缝处应适合于施焊为宜可适度调整增加高度，每层平台靠球片端平铺三块跳板，并用16#铁丝绑扎牢固，最上层平台用跳板铺满，此层平台距罐顶距离宜为1.8m左右，严禁搭设探头跳板。
每层平台周边距球片距离约为100～150mm。
并挂好安全网。
4.1.4.4.10外部脚手架及防风、防雨棚搭设
球罐整体吊装完后，在球罐外搭设脚手架，作为罐外操作平台及防风、防雨棚支架。
然后在脚手架外铺设彩条布，并用铁丝与脚手架绑扎牢固。
4.1.4.4.11附件安装
a.与球壳板直接焊接的附件包括楼梯平台等须在热处理前按施工图规定的方位进行安装焊接完毕。
b.支柱拉撑安装，应注意不可拉紧，待水压试验完毕后进行调整。
4.1.4.4.12组装质量检验见下表：
序号
检测项目
允许偏差
备注
1
对口间隙
2±2mm
2
对口错边量
≤3mm
3
棱角度
≤7mm
包括错边量
4
立柱垂直度
≤12mm
5
圆度
焊接前
≤36.9mm
焊接后
≤80mm
6
焊接后角变形
≤10mm
7
人孔及接管开孔位置
≤5mm
8
人孔及接管外伸高度
≤5mm
9
可调试拉杆挠度
\
对称均匀拉紧
4.1.4.5焊接及焊缝检验
4.1.4.5.1焊接
（1）焊接方法及材料管理
a.焊接方法：
本球罐全部采用手工电弧焊。
b.焊条选用：
本球罐主体焊缝采用J507焊条，规格为Φ3.2mm、Φ4mm。
每批焊条均应有出厂合格证及理化性能、扩散氢含量的合格报告，并经复验合格后方可使用。
c.焊条储存与运输
*.焊条应放在干燥、通风良好的房屋内，其相对湿度应小于60%。
；
*.焊条堆放必须垫高和离墙300mm以上；
*.不同型号、规格的焊条必须放在不同位置；
*.搬运和堆放时不得砸、摔，长途运输必须有严格的防潮措施，焊条必须在烘烤时方可拆包装。
d.焊条的使用与管理
*.焊条必须有专人烘烤和发放，焊条烘干温度及烘烤开始，保温结束的时间等情况都应有详细记录；
*.焊条烘烤时应按照焊条厂说明提供的烘烤规范进行烘烤；
*.领用焊条一律使用焊条保温筒，每次领用不超过2.5kg。
且限4小时内用完，4小时后未用完者，应重新烘烤，但焊条重复烘烤次数不得超过2次；
*.一个焊条保温筒只准放入一种规格型号焊条，严禁不同规格型号的焊条混放；
*.对每次没用完回收的焊条，要严格清查归类，另放另烤，不弄乱，二次回收的焊条不得用于受压焊缝。
（2）接头组对要求
a.坡口表面应平滑，局部凹凸应≤1mm，超标者应补焊，打磨并有详细记录，坡口内及其两侧表面20mm内应清除铁锈、水分、油污和灰尘，不允许有焊渣、氧化皮、裂纹、分层等缺陷存在。
b.接头型式按图纸要求。
c.焊缝组对允差：
*.对接焊缝间隙为2mm，局部允差±2mm；
*.对接焊缝错边量不得大于3mm；
*.对接焊缝的棱角（包括错边量）焊前应≤7mm，焊后应≤10mm（用弦长1m的样板测量）。
（3）焊接工艺要求
a.球罐焊接前,应按国家现行标准进行焊接工艺评定。
b.参加球罐施工的焊工，必须持有劳动部门颁发的相应项目的合格证，且必须熟悉焊接工艺，严格执行焊接工艺所提出的要求，否则停止施焊。
c.当施工现埸焊接环境出现下列任一情况时，如无有效措施禁止施焊：
*.风速＞8m/s；
*相对湿度≥90%；
*.雨天及雪天；
*.施焊环境温度在－5℃以下。
d.焊工必须及时、准确、清楚地做好焊接工艺要求的各项原始记录，并在自己焊接的焊缝中部，距焊缝50mm处打上焊工钢印。
e.焊条烘干规范
J507焊条烘干温度为350～400℃，达到温度后保温1～2小时，烘烤时应缓慢升温，保温后随炉冷至150℃后移到100～150℃低温烘箱中贮存，随用随取，严禁将焊条突然放入高温烘箱或从高温状态直接取用焊条。
f.定位焊工艺及顺序
*.定位焊工艺：
采用Φ3.2mm焊条。
焊前距焊接处四周150mm范围内用火焰将母材预热，点焊电流比焊接电流大10%，焊速稍慢，点焊要求单面焊双面成型，长度应不小于50mm，焊肉厚度7～9mm，两端为缓坡，点焊间距300mm。
*.定位焊顺序：
先纵缝后环缝，且要求均匀对称。
严禁强行组对。
定位焊缝如发现裂纹缺陷应清除重焊。
g.焊接规范参数
焊接位置
焊条规格
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度（mm/min）
平+仰
φ3.2
110～130
22～24
70～120
φ4.0
160～185
24～26
70～130
立焊
φ3.2
110～120
22～24
50～80
φ4.0
140～170
24～26
50～80
横焊
φ3.2
110～130
22～24
80～140
φ4.0
110～130
24～26
80～140
h.焊接试板
*.试板数量:
每台球罐由球片制造厂提供同材质，同规格、同批号、同坡口型式的650×180×38球罐试板各六块，（并附有各项检验合格证或抄件）拼成三对，其中立焊、横焊、平加仰焊各一对。
*.试板要求：
试板焊接工艺与球壳焊接工艺相同，试板焊缝经外观检查合格后，应进行100%射线探伤，合格标准为JB4730-94规定Ⅱ级，并随同球罐同时进行热处理，然后按GB150-1998附录E进行机械性能检验。
i.球壳焊缝的焊接步骤：
第一步：
赤道带纵缝焊接；
第二步：
上下极带边板纵缝焊接；
第三步：
上下极带中板纵缝焊接；
第四步：
上下极带与赤道带环缝焊接；
第五步：
上下极带与边板焊缝焊接。
j.球壳焊缝的焊接要点
*.主体焊缝焊接必须对称焊接，赤道带纵缝焊接分8档，极环缝分8档；
*.起弧与收弧
为避免电弧擦伤，必须在坡口内起弧。
且要采用回焊法，收弧必须填满弧坑；
*.立焊缝的终始端应加同材质的收弧和引弧板；
*.打底焊缝应尽量采用连弧焊，焊接时两侧停留时间稍长，控制焊缝成型，防止产生夹渣；
*.横焊各层各道的接头应相互错开，其距离不小于30mm，各道之间的接头应为阶梯形，两边交界处应互相交错，其距离不小于200mm；
*.采用碳弧气创清理焊根时，碳棒直径Φ8～10，刨槽深度约６mm，根部园弧半径约５mm，刨渣必须彻底清理干净，然后磨光再进行渗透探伤；
*.球罐焊缝在特殊情况下，被迫中断施焊时，应立即进行消氢处理，施焊时应重新预热；
*.球壳上的吊耳、工卡具、拉筋板等凡与球壳焊接的工装部件均须采用与球壳板同材质或经过工艺评定的材料。
焊接时必须采用与球罐本体焊接相同的焊接工艺和焊接材料，清除上述焊件时不得损伤球壳板，清除后应打磨平滑，并进行磁粉或渗透探伤。
k.预、后热
在球壳板上动焊前必须预热，焊后必须立即后热，预热温度：
150℃，后热温度200～250℃，保温1小时，且焊后立即进行后热处理。
预热区宽度：
以焊缝中心线为基准，两侧各150ｍｍ范围均匀加热。
预热时其预热件一定要以焊缝为中心位置，且不要放偏至一边（后热时要求相同）。
预热方法：
液化气加热法。
l.焊缝返修及补焊
*.当焊缝出现超标缺陷需返修时，其返修措施需得到现场施工技术负责人同意，同一部位的返修次数不宜超过二次，超过二次返修要编返修工艺，并经与技术总负责人审批同意后方可执行，返修情况应详细记入交工资料。
*.第一次返修可采用碳弧气刨及砂轮机清除缺陷，其余同该部位焊缝焊接工艺，但需连续焊完。
*.第二次返修必须用砂轮机打磨清除缺陷，其余同第一次返修。
*.为防止返修时产生夹渣等缺陷，返修部位的坡口形式应为船形。
*.球壳表面缺陷及焊缝咬边的处理：
球壳表面缺陷打磨深度大于2mm时，需补焊，补焊区域应进行150℃预热，焊后要立即进行后热处理，后热处理规范同5.4.5.1.（3）.k条款要求。
补焊工艺同第一次返修焊接工艺，补焊部位应用砂轮机磨成适应补焊的坡口形式，补焊深度超过3mm时，应对其进行超声波探伤。
缺陷经打磨、补焊后需进行表面探伤检查。
同一部位修补次数超过二次者，应编写修补技术措施并报厂技术负责人审批，同意后方可执行。
4.1.4.5.2焊缝检查
（1）．焊缝外观质量检查处理：
a.焊缝外形尺寸要求：
焊缝宽度比坡口每侧应增宽1～2mm，焊缝余高外侧0～3mm，内侧0～1.5mm，焊缝与母材连接处应园滑过渡，搭接、角接焊缝除注明者外，其余焊缝腰高不应小于薄板的厚度。
b.焊缝不允许存在咬边。
c.焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、凹坑和未焊满等缺陷。
d.焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除干净。
e.凡不符合要求者应进行打磨和修补。
（2）．焊缝无损探伤按下列标准执行：
超声波探伤按JB4730-94规定Ⅰ级合格。
射线探伤按JB4730-94规定Ⅱ级合格；
磁粉和渗透探伤按JB4730-94规定Ⅰ级合格。
（3）．各种探伤均应有劳动部门考试合格的相应级别的探伤人员进行操作和评定，探伤报告应由二级以上探伤人员审核签字。
（4）．超声波与射线探伤均应在焊后24小时后进行。
（5）．磁粉探伤应在焊后48小时后进行。
（6）．所有探伤均应在外观检查修复合格后进行。
（7）．现场气割坡口表面和碳弧气刨清根后的刨槽表面应磨光进行100％渗透探伤，其表面应无裂纹痕迹。
（8）．壳体对接焊缝应进行100%射线探伤，并应进行20%超声波探伤复验。
复验长度应包括所有T字口及每个焊工所焊焊缝的一部分。
（9）．壳体对接焊缝及热影响区，去除吊耳、工卡具后的焊接痕迹及热影响区，均应在热处理之前做一次100%磁粉探伤或渗透探伤检查。
4.1.4.6球罐整体热处理
4.1.4.6.1热处理工艺要求
（1）球罐热处理温度：
625℃±25℃
（2）升温速度：
温度小于300℃时，自由升温，大于300℃时，升温速度应控制在50～80℃/h的范围内，升温时球壳表面上任意两测温点的温差不得大于130℃。
（3）恒温时间：
当温度达到625℃左右恒温。
恒温时间1.6小时。
（4）降温速度：
恒温以后降温速度宜控制在30～50℃/h的范围内，降至300℃时可自然冷却。
300℃以上降温时，球壳表面上任意两测温点的温差不得大于130℃.
4.1.4.6.2热处理前要求：
（1）热处理前必须把所有焊缝和预焊件焊好。
（2）无损探伤全面检验合格。
（3）请当地劳动部门、业主代表及监理部门对球罐质量进行全面检查验收合格。
4.1.4.6.3热处理前准备
（1）钢带的制作与安装：
先在球体上安装带有钢针的钢带，钢带不得点焊在球体上。
钢带由25×4扁钢制成，在钢带上每隔0.8ｍ焊上钢针，钢针由Φ=6ｍｍ、L=120ｍｍ的圆钢前端打尖而成。
（2）将试板对称安装在热处理高温区外侧，对称贴附球体面应平整，近似半刚性焊接，焊接工艺要求和焊材与球体焊接工艺、焊材相同。
（3）安装热电偶
a.测温点布置：
本次热处理测温点的布置为：
24个
b.热电偶安装：
将M16开槽螺母点焊在各测温点上，把热电偶固定在螺母上，试板应单独设热电偶。
（4）保温层的制作与安装：
保温被用无碱玻璃棉外包无碱玻璃布缝制而成，其厚度不小于100mm，保温时保温被应
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