球罐整体方案doc.docx

1、球罐整体方案doc杨庄河炼化项目42单元聚炳烯原料罐区及泵房2000m3球罐安装施工方案编 制：审 核：批 准：建设单位批准：陕西化建杨庄河炼化工程项目经理部2007年 12 月 15 日一、概述二、球罐主要技术参数及施工依据：三、主要的施工程序和措施四、无损检测五、 整体热处理六、球罐压力试验七、安全、质量技术保证措施八、现场文明施工九、冬雨季施工措施十、施工部署十一、施工安排十二、文明施工措施十三、焊接的危害因素及劳动保护十四、重要危害及控制措施十五、主要机械设备供应计划十六、劳动力安排（单台）十七、技术措施用料（单台球罐）十八、 进度计划一、 概述11工程内容：延长石油(集团)有限责任公

2、司炼化公司杨庄河项目气分、聚炳烯原料罐区及泵房4台2000M3 聚炳烯球罐安装工程，聚炳烯球罐1570054的现场组装、焊接、无损检测、热处理、水压试验、气密性试验等。12工程建设单位：陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司。工程地址：延安市洛川县杨庄河乡。二、球罐主要技术参数及施工依据：21球罐主要技术参数名 称2000M3 聚炳烯球罐技术参数公称容量2000M3焊缝接头系数1.0直径（内径）15700射线探伤100%/AB主体材质15MnNbR磁粉检测100%/级设计压力MPa(G)2.17容器类别三类工作压力MPa(G)1.6水压试验压力 2.71 MPa(G)设计温度 50气密性试验

3、压力2.17 MPa(G)介质/介质密度kg/m3480坡口形式X型腐蚀裕量 mm1.5支柱数量10个壁厚 mm54单台金属质量 357153 kg数 量（台）4结构形式混合式赤道带极边板极侧板中极板208422.2编制依据2.2.1执行的主要标准、规范 1中国石化工程建设公司设计的球罐施工图04200EQ-DW50-0201一套2球形储罐施工及验收规范GB50094-983压力容器安全监察规程4钢制球形储罐GB12337-985压力容器无损检测JB4730-20056立式工艺设备防火涂料施工技术条件BCEQ-8919/A17现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-988钢结构

4、质量检验评定标准GB50221-959压力容器无损检测JB4730-200510建筑安装工程质量检验评定统一标准GB300-8811化工设备安装工程质量检验评定标准HG20236-9312钢制压力容器GB150-9813石油化工设备与管道涂料防腐蚀技术规范SH3022-9914石油化工企业设备与管道表面色及标志SH3043-9115SEI设计2000m3球罐制造、安装技术条件04200QE-DP50-02022.2.2执行本公司的各项管理文件1.公司质量保证管理手册2.公司质量体系程序文件3压力容器焊接球罐组焊工程管理保证手册4.安全卫生与环境管理手册及其支持性文件三、主要的施工程序和措施1、

5、工艺程序及施工方法1、1工工艺程序 施工准备焊材复检焊工资格准备焊接工艺评定球壳板及附件检验支柱和赤道板组对基础检查赤道带组对内脚手架搭设 下极板组装外脚手架搭设上极板组装调整、组装总体质量检查点焊赤道带纵缝焊接上温带纵焊焊接下温带纵缝焊接 上环缝焊接 下环缝焊接焊后总体检查100%射线检测整体热处理附件安装水压试验基础沉降观测气密试验交工2主要施工方法球罐安装采用单片散装法，焊接采用手工电弧焊，射线检测方法采用射线，用电加热带对焊缝焊前预热及焊缝后热消氢处理，轻油内部燃烧法整体热处理。，2.1施工准备2.1.1对通向球罐安装现场的运输道路和工作区域进行平整。2.1.2各种临时管路、水、电、库

6、房、施工临时道路、平台等设施按现场平面布置图的要求进行布置。2.1.3对已进现场的各施工机械进行必要的检查、维修试运行。2.1.4对施工用的计量器具、样板等工具进行校验，工卡具等加工件全部运到现场。2.1.5作好对球壳板及其他零部件的开箱检查及验收工作。2.1.6对施工图、设计文件及制造单位提供的技术文件等认真审核，发现问题及早处理。2.2球壳板检验2.2.1球罐安装前，应对球壳板的曲率、几何尺寸和坡口表面质量进行全面复查。曲率允许偏差：用弦长2m的样板检查球片曲率，样板与球壳板的间隙任何部位不得大于3。如图一 （附图一）样板及球壳板与样板间隙允许偏差球壳板弦长（m）样板弦长（m）允许间隙e（

7、）2232与球壳弦长相同3几何尺寸允许偏差：长度方向弦长不大于2.5；宽度方向弦长不大于2；对角弦长允许偏差不大于3；两条对角线应在同一平面上。用两直线对角测量时，两直线距离偏差不得大于5。如图二坡口：坡口角度的允许偏差2.5；钝边厚度的允许偏差为1；钝边中心位移偏差1。坡口表面应平滑，表面粗造度Ra12.5um；平面度B1。熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷存在。2.2.2 球壳板面超声波检测；每台球罐每张球壳板周边100范围内应逐张进行100%UT检测，其结果应符合JB/T4730-2005中规定级要求，加工成型后的坡口应进行100%PT检测，并达到JB/T4730-2

8、005中规定级要求。2.2.3 球壳板厚度检测；实测厚度不得小于名义厚度减去钢板负偏差。抽查数量应不少于球壳板总数的20%，且每带不应少于6块，上、下带极板各不应少于3块，每块球壳板最少应为12点。2.2.4 复检人孔、接管的同心度、法兰面的水平度。2.2.5 支柱：复检上段支柱与赤道板组焊后的几何尺寸偏差，支柱直线允许偏差不大于3，支柱底板的组焊应垂直，其垂直度允许偏差22.3 基础验收基础检查验收应符合GB50094中规定，并结合土建交工资料进行检查和验收，做好检查和验收记录。见附图三检查基础的标高基准线、纵横中心线、沉降观测水准点等是否符合标准。检查基础外观是否有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等

9、缺陷。按设计图纸，用刚卷尺、盘尺、直尺及水准仪测量各部位尺寸，允许偏差应符合下表规定。附图三基础各部位尺寸允许偏差见下表： 序号项目允许偏差1基础中心圆直径（D1）7.85mm2基础方位13相邻支柱基础中心距（S）2mm4基础上的地脚螺栓中心与基础中心圆间距（S1）2mm5基础地脚螺栓预留中心与基础中心圆的间距（S2）8mm6基础标高采用地脚螺栓固定的基础各支柱基础上表面的标高不低于-15mm相邻支柱的基础标高差4mm7单个支柱基础上表面的水平度采用地脚螺栓固定的基础5mm注：D1为球罐内径按放样直径在基础予埋板上画圆，并按支柱数等分，画出滑板安装的十字线。滑板的十字中心线与基础墩十字中心线对

10、齐。然后测量高差、进行调整。要求所有滑板上平面绝对高差小于等于2mm，相邻两柱墩上滑板的高差为1mm。基础灌浆结束，混凝土达到预定强度后，重新在基础滑板上画线放样，标出十字中心线，打上样冲。2.4组装卡具的布置与眼圈的焊接调整球壳板所用的眼圈,事先准备好,球壳板安装、调整所用眼圈间距为800900。眼圈拆除时,采用碳弧气刨，不得伤及母材,切除后应打磨平,并进行100%磁粉检测。2.5球罐支柱与赤道带组装2.5.1支柱组焊在钢平台上进行，平台必须保持水平，根据支柱的长度，赤道板的几何尺寸划线定位，并焊上阻止赤道板移动的挡板。支柱就位后，用吊线直尺检查其直线度， 2.5.2带支柱赤道板的上段支柱与

11、下段支柱的组装检查。上下支柱中心偏差3（用四芯拉线测定）。上段支柱与下段支柱的对口错变量小于2。焊后支柱全长偏差3。支柱的直线度偏差8。2.6操作脚手架及焊接防护设置2.6.1脚手架设置（见附图四） 管理钢脚手架必须由专业人员搭设，搭设完毕必须经专职安全人员验收合格方可使用，在使用期间应经常检查和维修。 材质脚手架必须采用48的钢管，严重锈蚀、弯曲或裂纹钢管不得使用，扣件应有出厂合格证，变形或滑丝的扣件严禁使用。 杆件安装尺寸立杆间距小于4米，小横杆间距小于2米，每层高度不大于1.8米，层间设置1根大横杆，钢架垂直度允许偏差1/200。外脚手架搭设双排架，顶部搭设伞架，架层之间搭设盘梯通道。内

12、脚手架搭设空心满堂架，架层之间搭设斜梯通道。 立杆基础用钢板或块石制成地基，使立杆牢固稳定。 护栏钢脚手架的外侧及斜梯通道两侧必须设置高为1.21.5m的双层栏杆，钢架的立杆、大横杆接头处必须用扣件连接牢固。 架板铺设脚手架上绑扎钢架板，架板的搭接头应在小横杆处，每块架板下部不少于1根小横杆，搭接接头处交叠不应小于200，并用8#铁丝扎牢固，不准设探头架板。2.6.2防护棚设置 材料防护棚设置分为两部分，第一部分为球罐外侧面，第二部分为球罐顶部。外侧与顶部焊接保护棚都采用耐火帆布围护。 搭设球罐防护棚外侧表面与顶部都采用耐火帆布用8#铁丝或用麻绳与钢脚手架绑扎再一起。2.7球体（球壳板）吊装.

13、本球罐采用50吨履带吊车单片散装法，取消中心伞架、张线；吊装点采用在球壳板上焊接临时吊耳，进行吊装。将每块球壳逐次吊起，组装成自由球体，再调整点固成应力分散均匀、几何尺寸偏差均匀的约束球体。为下一步焊接提供良好的应力环境。组装前应对每块球壳板和焊缝进行编号，编号要与原厂证书一致。2.7.1球壳板的组装赤道带板安装顺序（见附图五）在基础上划出安装中心线，中心圆直径为设计内径尺寸15700mm。并且在各自单个支柱上找出支柱底板边缘线。先把下极板临时吊放在基础内，再进行赤道带的吊装。先由第一块带支柱的赤道板吊装就位（就位时先在基础中心涂上黄油），将支柱底板安装中心线与基础上底板安装中心线对准，并确定

14、方位，调整好垂直度，临时固定好。用同样的方法吊装第二块带支柱的赤道板，就位后安装两者的拉杆，调整好间距。吊装不带支柱的赤道带板插入第一、第二块带支柱的赤道带板之间，用同样的方法吊装第三块带支柱的赤道板。随后用门型卡具找正、固定，为防止中间板下滑，用吊车找平后同时用卡具、圆销固定并点焊，依照上述方法，直到赤道带闭合。（如附图六）安装赤道板以制造时划出的赤道板中心线为基准，用千斤顶调整各板的水平度和基准面，在赤道带初步调整后进行予留地脚螺栓孔的灌浆工作。吊装时利用起重滑车自己找吊装件的重心，使吊装件处于自然垂直状态。2.7.2赤道带是整个球罐安装的基准带，至关重要，它对于其它各带及整个球罐的组装质

15、量影响很大。因此，必须精心调整，以保证椭圆度，上下弦水平度，对口间隙，错边量、角变形等技术参数达到要求再进行点焊。2.7.3用弦长2米的样板对赤道带上下口圆度进行测量，样板与球壳的间隙不大于2mm，否则应进行调整。椭圆度利用柱间拉杆调整，对口间隙、错边量、角变形用组装卡具调整。2.7.4下极板安装 下极板安装时，应注意找出接管安装方位,并保护好接管、人孔、法兰面。吊装第一块下极板时，上口用卡具与赤道带固定，下口用导链及钢丝绳拉在赤道带上弦口外侧的吊装卡具上，以后每隔一块下口用倒链固定一次。下极边板组装时，要注意其下垂趋势，所以收口宜偏小于2mm。 下极边板吊装完后，先调整与赤道带连接的焊缝，再

16、调整纵缝，然后吊装极侧板，调整完后点焊固定。 考虑到罐内作业需要采光通风，人员进出罐方便等，下中极板可暂不吊装，待罐内焊接作业结束、再进行组装焊接。2.7.5上极板安装上极板组装时，应注意找出接管安装方位,并保护好接管、人孔、法兰面。上极边板组装时，组装工作在球罐外部进行。利用眼圈作吊耳，吊装上级板，利用卡具把极边板与赤道带调整好尺寸固定在一起，外部应用拖拉绳拉住，依次类推。将上级板全部安装完。2.7.6球罐调整及定位焊2.7.6.1调整及定位焊顺序：赤道带纵缝 上下极板纵缝 上级板与赤道带环缝 下极板与赤道带环缝 上下极板环缝。2.7.6.2调整方法：利用在安装前给球体上焊的眼圈卡具调整焊缝

17、的跟部间距、错变量、角变形等。调整及定位焊必须对称配置作业人员，用对称法进行工作。（见附图七） 附图七定位焊时以赤道带板水平中心线为基准，赤道带下方由上向下的方法进行，赤道带上方由下向上的方法进行；点焊时在内侧进行点焊，同时在外侧采用液化气燃烧加热或电加热带预热。2.7.6.3焊接参照焊接工艺规程执行。2.7.6.4调整合格后由铆工划出定位焊点位置线，由持证焊工进行定位焊。定位焊在内侧进行，采用两层焊道，定位焊长80，间距250300，焊肉厚度大于8，T型焊缝、Y型焊缝处必须全部封闭焊接焊接长度为150，并且焊牢。引弧和收弧点应在坡口内，严禁在球皮上和T型焊缝、Y型焊缝的交合处。2.7.6.5

18、点焊前预热及焊接工艺参数同正式焊接。2.7.6.6与下极中心板相连的环缝暂不点焊，采用在距赤道板下边缘100mm处焊接弧度板的方法控制变形，弧度板应于赤道板贴合紧密，且长度不小于500mm，宽度不小于150mm。然后将下极中心板吊下，以利焊接时通风，待赤道带及上极带焊接完成后，再配装。2.7.6.7支柱垂直度调整：松开地脚螺栓及拉杆，进行支柱调整。2.7.6.8调整及定位焊结束后，进行球体几何尺寸的检查。对口间隙：手工电弧焊时，组对间隙宜为22。 对口错变量：球壳板组对错变量不应大于球壳板的名义厚度的1/4，且不大于3。b表示错边量；n表示钢板厚度(检测方法见附图八) 附图八 棱角度：用弦长不

19、小于1米的样板检查球壳板组装后的棱角(见图九)，棱角按下式计算且不大于7mm。E=L1-L2 L2=（R-R0） （附图九）式中：E棱角值（mm）L1最大棱角处球壳与样板的实测径向距离（mm）L2标准球壳与样板的径向距离（mm）R球壳的设计内半径或外半径（mm）R0样板的曲率半径（mm）组对间隙、错边量和棱角的检查沿对接接头每500mm测量一点。球罐赤道带组装后，每块球壳板赤道线水平度偏差不宜大于2mm，相邻两块板赤道线水平度误差不宜大于3mm，任意两块球壳板的赤道线水平度误差不宜大于6mm。球罐组装时应对球罐的最大直径与最小直径之差进行控制，组装完成后其差值宜小于球罐设计内径的3，且不应大于

20、50。(见附十图) 支柱拉杆安装1.支柱用垫铁找正时，每组垫铁高度不应小于25mm，且不宜多于3块，垫铁与基础底板点焊，为便于滑动，垫铁与柱底板间应涂抹适量黄油。2.支柱安装找正后，应在球罐径向和周向两个方向检查支柱的垂直度。当支柱高度小于8m时，垂直度允许偏差为12；当支柱高度大于8m时垂直度允偏差为支柱高度的1.5，且不大于15。3.拉杆安装时应对称均匀拧紧，拉杆中部的挠度=13mm。2.8焊接1)焊工管理从事球罐焊接的焊工必须持有劳动部门颁发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均应与焊工本人考试合格的项目相符。2)焊接工艺评定球罐焊接前必须进行焊接工艺

21、评定，工艺评定按立焊，横焊和平加仰三个位置进行。焊接工艺评定的具体执行按JB4708-92的规定。现场组焊前应根据焊接工艺指导书（WPS）编制适宜现场使用的焊接工艺卡。焊接工艺卡应包括以下内容：焊接位置；焊接材料、焊接方法；预热温度及层间温度；焊接工艺从参数（电流、电压、焊速等）；后热温度及时间；热处理方式。3)焊接环境 球罐施工现场建立焊接管理制度，派专人观测气象条件，每天上午、下午各记录一次或多次。 在下列情况下如无可靠防护措施，不得进行焊接。雨天、雪天；风速5m/秒（手工焊）；环境温度在0以下；相对湿度在80%以上。注：以上数据为距焊缝表面500mm-1000mm处测量数据.4)预热、层

22、间温度和消氢处理 预热和后热可采用气体火焰加热或电加热方式进行。加热时，加热器设置在焊道的背面一侧。 焊前预热温度为125200，预热宽度为每侧距焊缝中心165，或取三倍板厚，且不少于100mm。 测温点应在距焊缝中心50mm处测量。 预热温度按焊接工艺评定要求或现场焊接工艺规程要求。 消氢处理参数：后热200350，后热时间0.5 h1 h，后热宽度焊缝两边各大于150mm。5)焊缝外观质量 焊缝外观要求 焊工完成当天的焊接工作后，必须将渣皮，飞溅等清理干净。 焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、焊瘤等缺陷。 焊缝不允许有咬边。 球罐焊后尺寸检查表项 目标准要求错边量2mm棱角度

23、10mm赤道截面最大最小直径差两极净距与设计内径之差80mm柱腿垂直度12mm6)焊条的选用及管理牌 号直 径使 用 区 域PP.J557RH3.2、4.0 、5.015MnNbR与15MnNbR、20MnMoE50163.2、4.0 16MnR与16MnR、15MnNbR、Q235-BE43163.2、4.0 Q235-B 与Q235-BE309-163.2、4.0 16MnR与0Cr19Ni96.1 材质为15MnNbR，焊条选用PP.J5515RH。6.2焊条烘烤条件牌 号烘烤温度烘烤时间备 注PP.J557RH40012烘烤次数不超过两次E5016（J506）35040011.5E43

24、16（J426）35040011.5E309-16（A302）20025011.56.3 焊条管理 施工中所用的焊条，必须具有出厂合格证书，质保证书内的化学成分及机械性能，必须符合国家有关规定。 焊条进入库后，及时按批号、规格进行扩散氢复验，其检查结果应符合要求，方可使用。焊条熔敷金属扩散氢含量H3.0mI/100g。 焊条储存室的温度应保证在10以上，相对湿度不得超过60%。并有专人保管焊条的进出、烘干、发放回收，记录签名、焊工领取时间、直径数量和焊接内容及回收时间。 焊条在使用前应在400温度烘干12小时，烘干后应存放在100150的恒温箱内随取随用，药皮应无脱落和明显裂纹，每次每个焊工领

25、用不得超过4公斤，最长使用时间不得超过4小时，若超过4小时则必须退回重新烘干，重复干燥的次数不得超过2次，超过2次的焊条不得用于受压元件焊接。6.4 焊接准备焊机使用逆变电焊机应具有放电击和远距离控制能力。每台电焊机必须单独接地，要达到规定的绝缘和耐热性。使焊前应将坡口表面和焊道两侧50范围内的油污水分及其它有害杂质清除干净。7)焊接程序为了把球体变形控制在最小范围，应按照下图（附图十一）顺序施焊。7.1球罐的焊接程序：先纵缝，后环缝，先大坡口一侧，后小坡口一侧；先赤道带，后上温带、下、上边板，再极板。球罐主体焊接顺序焊 接焊 接 顺 序外侧内侧赤道带纵缝 AA108下极板纵缝 GG25上级板

26、纵缝 FF36上级板与赤道带环缝 AF79下极板与赤道带环缝 AG1087.2球罐焊接还应遵循“多焊工，均匀分布，同工艺，等速度”的原则。7.3赤道带纵缝等长焊缝可分为多段进行焊接。7.4环缝的焊接顺序如图，在纵缝焊完以后进行焊接环缝，环缝和纵缝一样用对称法进行焊接，沿同一方向同时进行焊接，内外方向相反。附图十一7.5极板的焊接顺序：是由极板的中心向两侧进行施焊。如附图7.6 每道焊缝开始焊接的第一、二遍宜采用分段退焊法。立焊缝每段的1000mm，平焊缝每段约1500mm为宜。8）焊接工艺评定及焊接工艺规程。按JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定要求进行。焊接工艺规程，按认可的焊接工

27、艺评定编制。参加施工焊接焊工人员名单附后9）焊接施工要领1、必须执行本方案及焊接工艺规程进行焊接。2、采用后退焊法再坡口内引弧，为了减少焊接缺陷的产生，后退长度取电弧稳定长度的2030。焊接开始的引弧位置一定在坡口内，严禁再分坡口上引弧和熄弧。3、收弧要饱满，纵缝两端要延伸至环焊缝内，避免弧坑形成。4、焊接中慎访球板表面电弧擦伤，如不小心擦伤球壳板，需做标记，进行打磨清除，并经磁粉检测，按实际位置记在排版图上。5、焊接时运条尽量短弧，打底时应直线运条，坡口内要求中间稍快两端稍慢。6、焊接前应将坡口两侧的油、污、水、锈和氧化铁清理干净。7、纵焊缝焊接第一层（打底层），相对整条焊缝采用分段倒退向上

28、焊接，其余各层填充与第一层运条方向一致。注意防止未焊透及咬肉等缺陷产生。每层焊接表面应填平或呈凹形，这样便于清渣，也避免熔合不良，便于下一层的焊接，熔敷厚度与工艺说明书中要求相当，层次之间的接头应错开。两侧盖面前凹槽以12mm为宜，电流可比填充时稍大一些，但要避免咬边和未熔合等缺陷的产生，焊缝余高为02mm，焊缝宽度应保持一致，压边为12mm。纵缝的首末端的焊肉应达到环缝的坡口中心，待环缝焊接时，再打磨至与坡口齐平。8、环缝的焊接第一层焊接时，相对每位焊工分段范围内采用分段退焊，摆动不宜过大，其余各层道施焊时不作摆动，采用压道焊，注意层间清除要彻底。每层间的起焊位置应错开80100mm，且离开

29、丁字缝200mm 左右。两侧盖面前凹槽深12mm，其他注意事项同纵焊缝。9、单面焊接原则上要求一次焊接成型，如果中途停止焊接，必须进行消氢处理以防焊缝产生裂纹。再施焊，需要进行预热外，还要将原焊道的弧坑打磨掉，确认无裂纹后，方可按原工艺标准继续焊接。10、为了减少焊接接头，各层均需从开始焊接端至终点端，换焊条速度要快。11、多层焊接，层间接头应互相错开50。12、外侧焊完后，内侧应进行碳弧气刨清根，清根时应将定位焊的焊缝金属清除干净，再用砂角磨机清除和整理成“U”型焊道。13、焊接前，每个焊工必须行了解焊接规定的电流、电压、焊接速度、层数等。对焊接线能量予以控制或测定每根焊条的燃烧时间和熔敷焊条长度进行控制线能量，施焊时应用短弧，且不已摆动为宜，采用窄焊道，薄层多焊，每一焊道宽度不大