球罐安装无损检测方案.docx
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球罐安装无损检测方案
CPFCC/ZH-PR-0035
中海石油珠海陆上终端工程
球罐安装无损检测方案
（一版）
编制：
卢建昌
审核：
易小彬
批准：
王志伟
中油一建珠海终端项目部
2005年5月18日
施工文件报审表
工程名称：
中海石油番禺/惠州天然气开发项目陆上终端工程
致：
中海石油珠海终端项目组：
珠海终端项目监理部：
我方已根据施工合同的有关规定和施工需要完成了《球罐安装无损检测方案》的编制，请予审查批准。
承包单位：
中国石油天然气第一建设公司
2005年5月18日
监理单位意见：
年月日
建设单位意见：
年月日
目录
一、编制说明：
1
二、编制依据:
1
三、工程概况1
四、无损检测技术要求4
五、施工工序安排：
6
六、检验部位表面质量要求7
七、无损检测人员资格要求7
八、检测设备要求7
九、射线检测工艺（RT）8
十、渗透检测工艺（PT）11
十二、超声波检测工艺（UT）15
十三、安全注意事项18
十四、无损检测器材19
一、编制说明：
为了更好地指导施工，保证工程质量，圆满完成无损检测工作，特制定本技术措施。
本技术措施适用于番禺/惠州天然气开发项目珠海终端工程的两台1500m3和六台2500m3球罐安装的无损检测工作。
本技术措施中所出现的数据仅对于单台球罐而言。
二、编制依据:
1.《压力容器安全技术监察规程》（1999版）
2.GB12337-98《钢制球形储罐》
3.JB4730-94《压力容器无损检测》
4.GB150-98《钢制压力容器》
5.GB50094-98《球型储罐施工及验收规范》
6.GB4792-84《放射性卫生防护基本标准》
7.国务院第44号令《放射性同位素与射线装置放射线防护条例》
8.中国石油天然气第一建设公司无损检测分公司《质量管理手册》
9.中国石油天然气第一建设公司无损检测分公司《程序文件》
10.施工图纸档案号：
制－04279/1（2500m3丙烷球罐）、制－04281/1（1500m3稳定轻烃球罐）、制－04280/1（2500m3丁烷球罐）
三、工程概况：
1.工程名称：
番禺/惠州天然气开发项目珠海终端工程的两台1500m3和六台2500m3稳定轻烃球罐安装工程。
2.基本技术参数：
容器类别：
Ⅲ类
公称容积：
1500m3、2500m3
容器内径：
14200mm（1500m3球罐）、16900mm（2500m3球罐）
容器壁厚：
18mm（1500m3球罐）、24、26、52、54mm（2500m3球罐）
容器材质：
16MnR
操作介质：
稳定轻烃（1500m3球罐）、丁烷（2500m3球罐）
设计压力：
0.6Mpa（1500m3球罐）、0.8Mpa（2500m3球罐）
设计温度：
50℃
计算风压：
8.5×10－130Mpa
地震烈度：
7度
腐蚀裕度：
2mm
结构形式：
三带混合式（1500m3球罐）、四带混合式（2500m3球罐）
焊缝系数：
1.0
3.球罐对接焊缝分布及长度见下表:
（单台数量）
3.11500m3球罐对接焊缝分布及长度（单台数量）
部位
名称
罐板
数量
罐板
厚度
环缝形式及条数
焊缝长度
（mm/条）
焊缝总长（mm）
上极带
7
18
极侧板拼缝4条
7201
28804
极边板/侧板拼缝4条
1595
6380
极中板拼缝2条
8237.7
16475.4
上环缝
环缝1条
37092.4
37092.4
赤道带
16
18
纵缝16条
8364.5
133832
下极带
7
18
极侧板拼缝4条
7201
28804
极边板/侧板拼缝4条
1595
6380
极中板拼缝2条
8237.7
16475.4
下环缝
环缝1条
37092.4
37092.4
合计
30
38条
311335.6
3.22500m3球罐对接焊缝分布及长度（单台数量）
部位名称
罐板
数量
罐板
厚度
环缝形式及条数
焊缝长度
（mm/条）
焊缝总长（mm）
上极带
7
24
极侧板拼缝4条
7202.2
28808.8
极边板/侧板拼缝4条
1360.4
5441.6
极中板拼缝2条
7879.6
15759.2
上环缝
环缝1条
37542
37542
温带
20
24
纵缝20条
5889.2
117984
大环
大环1条
493457.2
52890
赤道带
20
26
纵缝20条
7374
147480
下极带
7
26
极侧板拼缝4条
7202.2
28808.8
极边板/侧板拼缝4条
1360.4
5441.6
极中板拼缝2条
7879.6
15759.2
下环缝
环缝1条
37542
37542
合计
54
63条
493457.2
四、无损检测技术要求
4.11500m3球罐检测要求
NDT
检测部位
检测
比例
一次检
测长度
合格
级别
执行
标准
RT
a类对接焊缝
100%
311.3（m）
II
JB4730—94
（表面检测应优先选MT）
UT
球壳板测厚抽检
≥20%
8块（＞5点/块）
球壳板超声抽查检验
≥20%
8块
Ⅲ
对接焊缝进行UT复检
水压试验前
20%
62（m）
I
MT或PT
球壳板、人孔及接管对接
焊缝内外表面
水压试验前
100%
311m/16个
I
水压试验后
20%
62m/16个
接管与球壳板对接焊缝内外表面；补强、垫板、支柱及其它交焊缝的外表面；工卡具焊迹及球壳体缺陷焊接修补和打磨后的部位。
水压试验后
100%
根据
现场
计算
对接焊缝清根部位检查
100%
311m
I
注1：
上述NDT要求是依据设计文件及图纸，并按相关标准要求而确定。
如在现场施工中有所变化，应以项目或业主书面要求为准；工作量应以实际检测发生量为准。
注2：
检测时机：
焊后24小时之后进行。
4.22500m3球罐检测要求
NDT
检测部位
检测
比例
一次检
测长度
合格
级别
执行
标准
RT
a类对接焊缝
100%
494（m）
II
JB4730—94
（表面检测应优先选MT）
UT
球壳板测厚抽检
≥20%
12块（＞5点/块）
球壳板超声抽查检验
≥20%
12块
Ⅲ
对接焊缝进行UT复检
热处理前
20%
99（m）
I
MT或PT
球壳板、人孔及接管对接
焊缝内外表面
热处理前
100%
494m/16个
I
水压试验后
20%
99m/16个
接管与球壳板对接焊缝内外表面；补强、垫板、支柱及其它交焊缝的外表面；工卡具焊迹及球壳体缺陷焊接修补和打磨后的部位。
水压试验后
100%
根据
现场
计算
对接焊缝清根部位检查
100%
494m
I
注1：
上述NDT要求是依据设计文件及图纸，并按相关标准要求而确定。
如在现场施工中有所变化，应以项目或业主书面要求为准；工作量应以实际检测发生量为准。
注2：
检测时机：
焊后24小时之后进行。
球片到货检验（UT）
五、施工工序安排：
焊缝外口焊接
球罐组装
划定位线、并编号
焊缝内口清根PT
焊缝内口焊接
内卡具拆除、打磨、MT
返工、打磨
内焊缝MT
外卡具拆除、打磨、MT
外焊缝MT、PT
对接焊缝RT
对接焊缝UT
热处理
内、外焊缝MT、PT、UT
焊缝MT、PT
水压试验
、
六、检验部位表面质量要求
1.形状尺寸及外观符合技术标准和设计图纸规定。
2.焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。
3.焊缝表面用砂轮磨光、不得有焊波且外形圆滑过渡。
4.焊缝表面不得有肉眼能发现的任何缺陷。
5.UT和表面检测部位表面应去除浮锈、油漆、涂层、氧化皮、污垢及油脂。
七、无损检测人员资格要求
1.无损检测人员应具备国家锅炉压力容器安全监察部门颁发的检测资格证书。
2.Ⅰ级人员可在Ⅱ、Ⅲ级人员指导下进行无损检测操作，记录检测数据，整理检测资料，Ⅱ级人员可编制一般的无损检测技术措施，按照无损检测工艺规程或在Ⅲ级人员指导下编写工艺卡，并按无损检测工艺独立进行检测操作，评定检测结果。
Ⅲ级人员可根据标准编制无损检测工艺，审核或签发检测报告，协调Ⅱ级人员对检测结论的技术争议。
3.检测人员应认真做好设备的维护、保养工作，执行安全防护制度。
4.检测人员的校正视力不低于1.0，并要求评片人员距离400mm能读出高为0.5mm，间隔0.5mm的一组印刷体字母。
5.无损检测人员要牢固树立“质量第一”的观念，做到不漏检、不误判，严格执行检测标准。
6.无损检测人员在实施检验前，须了解和熟悉有关监察规程、验收标准、技术文件要求，熟悉被检工件的规格、材质及其制造工艺、焊接工艺、检测工艺。
7.无损检测人员资格：
RT.II级资格人员:
2人
UT.II级资格人员:
2人
MT.II级资格人员:
2人
PT.II级资格人员:
2人
八、检测设备要求
本工程的检测设备应经过计量检定合格后方可使用。
九、射线检测工艺（RT）
1.射线检测流程图见下：
过程监督
2.检测方法及检测设备
检测方法：
中心全景曝光检测
射线源：
Ir192
胶片类型：
柯达AA400型工业X光胶片
胶片规格：
425×115mm
增感屏：
铅箔增感屏
象质计：
GB5618-Fe-6/12Ⅱ型象质计。
3.划线和编号
在球罐壁外侧，垂直于焊缝方向划底片定位线，根据每张底片的透照长度，把各条焊缝分成若干段。
环缝及纵缝应以0°为基准，按0°→90°→180°→270°顺序从小到大编号，各条纵缝应按自上而下的顺序上对底片进行编号。
划线和编号后，在各底片部位贴上定位标记。
各带编号：
（1500m3球罐）上极F；上环缝AF；赤道带A；下环缝AG；下极G；
（2500m3球罐）上极F；上环缝BF；大环AB赤道带A；温带B；下环缝AG；下极G。
4.底片布置
贴片顺序：
先环缝、后纵缝。
相邻底片要有重叠，重叠长度要基本相同，并保持下一张底片压在前一张的片尾上。
底片固定：
可采用松紧带固定胶片，沿纵缝绷紧，然后将暗袋逐个按顺序插入，固定暗袋，对处于下半球纵缝的暗袋需要每隔一定间距用一块磁铁压紧，防止松动。
环缝用磁铁固定。
5.底片标识及象质计放置
底片标识：
全景曝光每条焊缝的第一张底片上的识别标记应至少包括：
球罐编号、焊缝编号、底片号、检验日期等。
铅字摆放应齐全工整，并距离焊道5mm以上。
如果业主或监理对底片标识有进一步的要求，则根据业主或监理要求补充标识内容和方式。
x-x
象质计的放置：
γ射线全景曝光时，应在上下极板及赤道带、上温带纵缝、上下极环、大环，每隔90度放置一个象质计。
6.全景曝光射线源布置
首先用一根结实且弹性小的绳子测出球罐上下人孔间长度，然后将源头固定在所测长度中间，绳子两端固定在上下人孔处，采用源头向上和源头横向放置（源头横向放置用于源头向上放置时的透照盲区部位）。
7.曝光时间
用Ir192专用计算尺，根据源强、球罐半径、壁厚和胶片型号拉出最佳底片黑度所需曝光时间。
8.取片
应按球罐各带顺序取片，并分别放入木箱内，切勿错乱。
9.暗室处理
·采用手工处理。
·按胶片厂家要求，配制冲洗药液并定期更换新的药液。
·冲洗温度：
202℃。
·冲洗时间：
显影5～8分钟，停影0.5分钟，定影10～15分钟，流动水洗不少于30分钟。
·底片可采用机械烘干或自然干燥，底片夹持部位应避开评片区域。
10.底片质量要求
·底片有效评定区域内不应有因胶片处理不当或其它原因引起的影响底片观察评定的影像和痕迹。
底片黑度均匀，影像清晰，对比度，灰雾度、黑度和象质指数符合要求。
在被检焊缝影像上至少应识别出规定的象质指数金属丝影像10mm以上。
·底片黑度D=1.8～3.5。
·字号摆放整齐，距焊道影像不少于5mm。
11.底片评定
评片室条件：
评片室室内光线暗淡但不完全黑。
室内照明不在底片上产生反射光。
底片评定使用冷光源强光观片灯，观片灯应有足够亮度（观察黑度＞3.5），且亮度可调。
底片评定：
严格按照JB4730标准对底片进行评定，准确对缺陷进行定性、定量和评级，同时对超标缺陷准确定位。
底片评定严格执行复审制，初评后再进行复评。
底片评定中，对有疑问缺陷无法确定时，评定人员结合焊接工艺和透照原理分析确定，在底片评定备注栏中进行说明，必要时重新透照或采用其它检测方法辅助确定。
12.报告签发
射线底片经有Ⅱ级或Ⅲ级资格人员评定在报告上签字，再有无损检测责任师审核签字无误后，技术负责人签发无损检测报告。
13.辐射防护
严格遵守《放射性卫生防护基本标准》（GB4792-84）和国务院第44号令《放射性同位素与射线装置放射线防护条例》，切实做好辐射防护工作。
控制辐射对人体的照射，使之保持在可以合理做到的最低水平，放射工作人员受全身均匀照射时的年剂量当量不应超过5rem；公众受到的年剂量当量应低于0.5rem。
我们采取三个方面的防护措施：
13.1时间防护：
控制射线对人体的曝光时间。
完成一项工作如果照射时间长时，要以个人来接替完成。
确保每个人均能在允许的剂量水平下完成操作。
对于工作人员，这就要求操作熟练，动作尽量简单易行，减少不必要的照射。
13.2距离防护：
控制射线源到人体间的距离。
在条件允许的情况下，应尽量增大人体与辐射源之间的距离。
13.3屏蔽防护：
采用铅防护屏、铅防护服进行屏蔽防护，把外照射剂量减少到容许剂量水平以下。
防护距离计算：
R=［A·Kr/（N·2（δ/Th））］1/2
A-射源活度（Bq）1Ci=3.7×1010Bq；Kr-常数=4.72（R·cm2/h·mCi）；
N-允许接受剂量=5.42×10-7C/（kg.h）（2.1mR/h）；δ-壁厚（cm）；Th-半值层（cm）；
十、渗透检测工艺（PT）
1.渗透检测流程图（见下页）
2.检测方法
采用溶剂去除型着色渗透剂—快干湿式显像剂。
3.检测剂
渗透剂、清洗剂、显像剂。
4.灵敏度校验
用镀铬试块进行渗透检测剂的灵敏度校验，校验应随环境改变和工程同步进行。
5.检测环境
在15℃～50℃的温度条件下进行检测（当被检部位温度低于15℃或高于50℃时，应先做对比试验），严禁火种和采取必要的通风措施；应有充足的光线和照明。
6.操作工艺
6.1预处理
确认受检部位及附近表面无油漆、涂层、氧化皮、污垢以及油脂等，以免堵塞表面开口缺陷。
用清洗剂进行一次予清洗，并在施加渗透剂前使工件表面充分干燥。
6.2渗透
渗透剂用喷涂的方法施加在被检面（喷嘴距被检面20mm～30mm），在渗透过程中被检面应保持湿润状态。
渗透时间不少于10分钟。
6.3清洗
首先用干净不脱毛布或脱脂棉将多余的渗透剂擦去，然后用蘸有清洗剂的不脱毛布或脱脂棉进行擦拭，直至将多余渗透剂全部去除。
不得反复擦拭，不得用清洗剂直接在被检面冲洗。
6.4干燥
自然干燥；干燥时间5～10分钟。
6.5显像
采用喷涂法将显像剂薄而均匀的喷涂在被检部位表面上，不能往复施加，自然干燥。
喷洒前应充分摇动喷罐，喷罐喷嘴与被检面的距离为300mm～400mm为宜，喷嘴喷洒方向平行于被检焊缝，且于被检焊缝方向成30°～40°夹角，显像时间0～30分钟。
6.6观察
观察应在显像剂施加后0～30分钟内进行。
观察时，被检部位的光照度应大于500lx。
必要时可用5～10倍放大镜观察。
6.7评定、记录、签发报告
按JB4730-94标准对缺陷进行评定，详细准确作好检测原始记录，采用图示法记录缺陷的位置、形状、大小和数量。
由Ⅱ级或Ⅲ级资格的检测人员在报告上签字，再有无损检测责任师审核签字无误后，技术负责人签发无损检测报告。
渗透检测流程图:
检测人员设备确定
外观检查合格
检测委托/指令
交付工作班组
制定工艺
复核部位
检测准备
委托（指令）
不符合要求
复查
预清洗、渗透、清洗、显象
过程监督
返工
不合格
观察评定及记录
档案室
签发检测报告
审核
审核
交付监理
十一、磁粉检测工艺（MT）
1.磁粉检测流程图（见下页）
磁粉检测流程图:
检测人员设备确定
外观检查合格
检测委托/指令
交付工作班组
制定工艺
复核部位
检测准备
委托（指令）
不符合要求
磁悬液配制
灵敏度测试
仪器测试
过程监督审核
复查或扩探
现场操作
返工
检测结果观察、评定及记录
不合格
档案室
签发检测报告
审核
审核核
交付监理
2.检测方法及器材
检测方法：
交流磁轭式湿式连续纵向磁化
设备类型：
mp-a3型交流磁轭式磁粉探伤机
磁粉类别：
磁膏
灵敏度试片：
A—30/100
磁悬液浓度：
15～20g/L
3.灵敏度的确认
把A-30/100型试片（人工刻槽面向下）紧贴在罐壁母材上，然后用磁轭使用连续法进行磁化，试片上应能清楚的显示人工缺陷的磁粉痕迹。
根据能使试片清晰显人工缺陷示时，确定磁化次数，测定磁轭在焊缝被检处纵向、横向移动的距离。
4.磁悬液的施加
磁悬液必须在通电时间内施加完毕，施加磁悬液可采用喷浇方法，检测面上的磁悬液的流速不能过快，已形成的磁痕不能被流动着的磁悬液所破坏。
5.磁化操作
通电时间为1～3秒，应至少反复磁化2次。
停止施加磁悬液至少1秒后才可停止磁化，被检工件的每一被检区域至少应进行两次独立的检测，两次检测的磁力线方向应大致相互垂直。
每一次方向的磁化确定没有缺陷时再进行下一次。
6.磁化区域
磁轭的磁极间距应控制在50～200之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50mm范围内，磁化区域每次应由15mm的重叠。
7.评定、记录、签发报告
按JB4730-94标准对缺陷进行评定，详细准确作好检测原始记录，采用图示法记录缺陷的位置、形状、大小和数量。
由Ⅱ级或Ⅲ级资格的检测人员在报告上签字，再有无损检测责任师审核签字无误后，技术负责人签发无损检测报告。
十二、超声波检测工艺（UT）
1.超声波检测流程图（见下页）
超声波检测流程图:
检测人员设备确定
外观检查合格
检测委托/指令
交付工作班组
制定工艺
复核部位
检测准备
委托（指令）
不符合要求
灵敏度测定
仪器调校
复查或扩探
过程监督
现场操作
返工
检测结果评定及记录
不合格
档案室
签发检测报告
审核
审核
交付监理
2.检测方法
A型脉冲反射式超声波探伤
3.检测器材及参数
仪器型号：
sh500数字超声波
探头：
K1.5、K2、φ20mm
藕合剂：
化学浆糊（配制24小时后方可使用）。
试块：
CSK—IA型、CSK—IIIA型及平底孔试块
4.检测时探头的扫查速度不大于150mm/s,探头每次扫查重叠率应大于探头直径的15﹪.
5.焊缝检测
5.1探头移动区域
采用一次反射法扫查时探头移动区不少于1.25P（mm）；P=2TK。
5.2扫描速度的调节方法
深度1：
1或水平1：
1法调节。
5.3距离—波幅曲线
距离—波幅曲线以所用探头和仪器在CSK—IIIA试块上实测的数据绘制而成，该曲线由定量线、判废线和测长线组成，评定线以上至定量线以下为I区，定量线至判废线以下为II区，判废线及以上称为III区。
距离—波幅曲线的灵敏度：
板厚：
52、54mm
18mm、24、26mm
试块型号：
CSK—ⅢA
CSK—ⅢA
评定线：
1×6-6dB
1×6-9dB
定量线：
1×6dB
1×6-3dB
判废线：
1×6+10dB
1×6+5dB
5.4扫查方式
沿焊缝方向作锯齿形扫查，可采用前后左右转角环绕等四种基本扫查方式。
为检测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查，检测时应在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成10°～20°作斜平行扫查。
6.缺陷的评定
当发现缺陷时，读取缺陷反射波幅的dB数，根据缺陷反射波幅出现的距离位置与距离—波幅曲线族上的dB数进行比较，根据缺陷反射波幅位于距离—波幅曲线中所在的区域，对缺陷进行评定。
7.板材检测
7.1扫查方式
探头沿垂直于球壳板压延方向，间距为100mm的平行线扫查；球壳板周边沿坡口线50mm范围100%扫查。
根据合同、技术协议书或图样的要求，也可进行其它方式的扫查。
7.2检测灵敏度
将平底孔试块第一次反射波高调整到满刻度的50%作为检测灵敏度。
7.3评定、记录、签发报告
按JB4730-94标准对缺陷进行评定，详细准确作好检测原始记录，采用图示法记录缺陷的位置、大小和数量。
有Ⅱ级或Ⅲ级资格的检测人员在报告上签字，再有无损检测责任师审核签字无误后，技术负责人签发无损检测报告。
十三、安全注意事项
1.劳动保护设施应完整、齐全、有效。
进入施工现场必须戴安全帽。
2.高空、夜间工作应特别注意安全，利用好安全带等器具。
3.做好射线安全防护，射线现场应设置警戒标志，划出安全区域，必要时派专人守护。
4.渗透现场应注意防火和防止中毒。
5.严格遵守施工现场各项安全管理规定。
6.严禁乱拉电源应注意安全用电。
7.应加强对放射源的存储和管理。
十四、无损检测器材
1.主要仪器设备
序号
设备
型号
单位
数量
1
γ射线探伤机
T1-f
台
1
2
300射线机X
300EGS
台
1
3
磁粉探伤机
Mp-a3
台
3
4
超声波探伤仪
Sh500
台
1
5
观片灯
wg-Ⅱ型
台
1
6
黑度计
Td-210
台
1
7
测厚仪
Tt100
台
1
8
胶片压干机
jth-340
台
1
2.主要材料
序号
材料名称
单位
数量
1
柯达X光工业胶片（14〞×17〞）
箱
10
2
铅增感屏
副
1500
3
铅字号（A～Z、0～9）
个
各2000
4
像质计（JB4730-94Ⅱ＃）
个
60
5
磁力贴片夹
副
3500
6
医用胶布
筒
10
7
塑料桶
个
4
8
黑磁膏
支
40
9
脱水剂
瓶
40
10
脱脂棉
卷
40
11
喷壶
个
4
12
渗透剂套药
套
80
13
记号笔
支
50
14
MT标准试片
套
2
15
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