球形储罐安装技术交底

球形储罐安装技术交底

         
一、工程概况
    储运界区1000m3乙烯球罐是由外商提供的球壳板和其全套配件。乙烯球罐的材质为日本LT50-A-50G，球壳板为混合式(赤道带为桔瓣式，上、下盖为足球瓣式)，由三带两极共计26块球壳板和7根支柱所组成。球体直径12.41m，球壳板厚度36mm。
二、施工准备
1．工程用料和措施用料
    (1) 工程主要材料
    球罐的主要材料是由制造厂提供的压制成型的赤道带板14块、上极板2块、上温带板4块、下极板2块、下温带板4块、钢支柱7根和斜拉杆、以及人孔、接管、钢盘梯等钢构件。
    (2) 措施用料
    措施用料主要为球体分带组焊所需的钢平台、胎具和吊装防变形加固用料，以及焊接防护棚和组焊所用的中心伞架等用料。主要采用的是钢板、管材、型钢、木跳板、道木和保温材料等。
2．主要施工机具
    主要施工机具为：汽车起重机、电焊机、控制柜、板式红外加热器、焊条烘干箱、γ射线设备、角向磨光机、手动导链和气割用具、以及经纬仪、水准仪和水压泵、高压风机等。
3．现场作业准备及条件
    (1) 对球壳板、支柱、钢盘梯、人孔接管等构件进行几何尺寸复验和无损探伤的抽查检验。同时还应核查上述材料的质量证明书，并做好检测资料的记录和收集归档工作。
    (2) 对球罐基础的轴线、标高和地脚螺栓的尺寸进行复测，并同时办理中间交接的验收手续。
    (3) 球罐组焊所需的钢平台、胎具、工卡具、中心伞架、以及防风棚等措施用料，均应制作完成和配备齐全。
    (4) 焊条的存放序和烘干设备，以及焊条保温筒和预热设备均应配备齐全，并要保证设备的完好。
    (5) 保证施工现场的吊车道路畅通和施工用电的供给，配备足够的消防设施和安全措施用具。
三、劳动组织
    组建一支专业从事压力容器安装的施工队伍，共需铆工8人、电焊工14人、打磨工7人、架子工2人、气焊工1人、信号工3人、维护电工2人、测量工1人。
    四、主要施工工艺
1．施工程序
    根据国外提供的安装指导文件的要求，球体的组焊采用分带组焊工艺进行，主要施工程序如下：
    (1) 在地面钢平台和胎具上分别进行上下极板和温带板的组焊工作。
    (2) 当下极板与温带板组焊完成后，将其吊人罐基础内的胎架上。然后进行钢支柱和赤道带板的组焊。
    (3) 组焊成整体的下半球体与赤道带下环口的组焊，最后进行上半球体与赤道带上环口的组焊。
    (4) 球体全部组焊完成后，进行盘梯等配件的安装和焊缝的无损探伤检验工作。
    (5) 所有组焊工作完成后，即可进行球体的水压试验和气密检验工作。
2．施工工艺
    (1) 上、下球盖的组装与焊接
    在地面钢平台上用钢管制作成极板与温带板的胎具，用于下盖的组装和外侧焊缝的焊接。利用球壳板运输胎架制作一个支撑型胎具，用于上盖的组装和内侧焊缝的焊接。
    下盖的组装是将组装卡具的定位块焊在球壳板内侧，上盖焊在球壳板的外侧，以便于组装成形后的焊接工作的进行。
    下盖的组装程序是：先将四块温带板吊人钢平台上的反胎上进行组对调整，然后将二块极板吊装就位，最后进行整体的几何尺寸的调整。上盖的组装程序是：先将二块极板吊人球罐基础内的正胎上进行组对调整，然后将四块温带板吊装就位，最后进行整体的几何尺寸的调整。在施焊前，必须做好焊接防变形和吊装翻身防变形的支撑加固的措施。
    (2) 上、下球盖翻身吊装
上、下球盖体的环口直径ф=10.19m、拱高H=3.25m、重量33.7t。当上盖内侧焊缝和下盖外侧焊缝的焊接完成后，即可进行上、下球盖的翻身吊装工作。
    利用2台70t汽车起重机将上球盖从基础内的胎具上吊起，平移到地面处。然后，将2台吊车的吊点拴挂在上盖对称点的两个吊耳处，同时起升将上盖吊离地面。此时，再用另1台15t吊车牵引下盖底部，将上盖翻落在钢平台的胎具上，然后进行外侧焊缝的清根和焊接。
    下盖的翻身与上盖的翻身程序相同。下盖翻身后，则将下盖体抬移到球罐基础内的胎具上。随后即可进行内侧焊缝的清根和
    (3) 赤道带吊装
    赤道带板吊装前应先将罐内的中心柱伞架安装好，然后进行球支柱和斜拉杆的安装，最后进行赤道带板的吊装。先吊装2块带有上段支柱的赤道带板，随后将中间板吊入两板之间进行组对，按此方法直至全部赤道带板吊装完毕。经调整和几何尺寸检测合格后，即可进行内、外侧焊缝的焊接工作。
    (4) 上、下球盖与赤道带的组焊
    利用160t液压起重机先将下盖吊起，与赤道带进行组焊。然后，将上盖吊至赤道带上环口，进行环口的组焊。
    上、下球盖与赤道带环口的组装工作，应在吊车脱钓前将环口处的错边、对口间隙调整好，并固定牢靠。上、下环盖与赤道带环口的组对质量极为重要，其难度也很大。因此，必须进行仔细的调整和认真复测，确认合格后方可进行环口的点固和焊接工
    (5) 球罐焊接
乙烯球罐的焊接材料采用的是日本新日铁生产的L-60S焊条。焊条经1.5h烘焙后，在100~150℃恒温箱内保存使用，一次领用时间不超过4h。
    采用全位置手工电弧焊，使用AX-320系列中直流弧焊机，焊条直流反接。焊接预热温度为100~150℃，焊接层间温度为100~200℃，后热规范为150~200℃×1hr，焊接线能量控制在13~26.9kJ／cm之间。
    焊接程序原则是：先焊纵缝，后焊平缝，最后焊环缝；先焊大坡口侧焊道，后焊小坡口侧焊道；每条焊道均应分段倒向多层多道焊。焊缝的焊接分布要求如下。
    1) 上、下温带纵缝，分别由4名焊工同时施焊，纵缝末端收弧处落入环缝坡口内，待焊接环缝时，将其清除掉再施焊。
    2) 两块极板间的对接焊缝，由2名焊工同时从焊缝中部向两端分段退焊，焊缝末端收弧处的要求与(1)相同。
    3) 极板与温带板间的环缝，由4名焊工均布同时右向施焊。始端离Y字形的接头处约500mm的距离，严禁在Y字形的交点上起弧、收弧。
    4) 赤道带的每条纵缝，由2名焊工从中部均分二段，一名焊工从中部向上施焊，另一名焊工刚从中部向下分段退焊。
    5) 赤道带与上、下球盖的环缝，分别由7名焊工均布分段同时施焊。分段点距赤道带纵缝与环缝的交点T字型接头定距为500mm。
    6) 在进行大坡口侧焊道的第一层和第二层的焊接，要求必须当天连续施焊完成，两层之间施焊隔时间不宜超过15min。
    7) 所有纵缝的开端焊接均需设有起弧板和收弧板。
    (6) 焊缝检验
    焊后48h，则应对焊道进行100％萤光磁粉检验(MT)、渗透检验(PT)，对焊缝及热影响区进行超声波探伤检验(UT)，并用γ射线全景透照对焊缝质量进行检验。
    (7) 球罐的水压与气密试验
    当球罐所有焊接工作完成，并经各项检测全部确认合格后，即可进行水压试验和气密试验工作。具体作法另编制试压方案，并专项进行技术交底。
五、质量标准
1.主要执行施工规范
    (1) 意大利TPL公司提供的技术文件；
    (2) 《压力容器安全技术监察规程》；
    (3) 《钢制球形贮罐》；
    (4) 美国ASME标准第八卷第二册。
2．质量检查要点
    (1) 组装后(焊前)质量要求
    球壳板组对后，应进行全面的复测工作。其对口错边量不应大于2mm；焊缝处角变形不大于7mm；板端不平度不大于2mm；上、下环口不圆度不大于10mm；直径偏差不大于20mm。支柱垂直度偏差不大于10mm。
    (2) 焊后质量要求
    焊后的球壳板错边量不大于3mm；焊缝处的棱角度不大于10mm；球体不圆度不大于124mm；球体直径偏差±80mm；支柱垂直度不大于24.2mm。焊缝质量的各项无损检测合格率100％。水压及气密试验一次合格。
六、注意事项
    (1) 采用分带组焊工艺进行球罐安装，必须认真检查球体上的吊耳和加固支撑的焊接情况，是否符合规定的要求，确保球盖翻身与吊装的安全进行；
    (2) 各吊件的实际重量的计算要准确，选择吊车型号要合理，并要有足够的安全系数。
    (3) 在封闭的球体内从事各种作业，应穿胶底鞋，罐内应装有通风和除尘设施。
    (4) 球罐内、外脚手架搭设后，应有专人进行检查验收，确认安全合格后方可使用。
    (5) 在进行最初的几块赤道带板吊装时，一定要用钢缆绳和配备手拉倒链拉紧固定牢靠。
    (6) 在进行球罐γ射线和压力试验时，要设置足够的安全禁区，一切非作业人员严禁进入禁区内。      

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