1000m³氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法

专利名称：：1000m³氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法
技术领域：
：本发明属焊接工程
技术领域：
，特别是涉及一种1000m3氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法。
背景技术：
：球罐因其结构形式合理，使用压力高，节约材料等优点，广泛使用于城市的公用民用行业(城市天然气、液化石油气)、冶金行业(氧气、氮气、氩气)、化工行业(许多的易燃、易爆、有毒的化工产品)等行业。由于材料技术的飞速发展，强度级别越来越高，制造大型球罐的可能性越来越多，现有的大型球罐(1000m3或1000m3以上)一般采用支柱支撑式的橘瓣或混合式球壳板，对于节约材料及提升球罐稳定性等还存在一定的局限性。全足球瓣式的球罐克服了以上的缺点，从材料的使用、容积大型化上更具优势性。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种1000!113氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，包括下列步骤(1)对散装球罐进行组装先将球罐的下极中板和两块下极边板组对好，并将下极中板短边中心和下极边板外侧中心调整水平，保持四条边的中心点水平，然后和裙座焊接；(2)搭设内外脚手架内部脚手架首先以人孔为中心搭设脚手架的井字架，将其固定牢；然后根据安装要求进行支架的搭设；支架搭设的长度，以不要影响安装球壳板为准；支架与井字架、支架与支架之间的连接均采用卡扣联接，铺设好跳板；外部脚手架的搭设要等赤道带安装完，上极带未安装时搭设。(3)定位块的组焊定位块分布于球壳板内表面且定位块之间的间距均匀，与球壳板焊接同工艺；引弧均在定位块上进行，定位块焊缝的焊肉高度不小于6mm;(4)梯子、平台的制安梯子、平台与球罐相焊接的连接板在球罐热处理前焊好，三面围焊；垫板焊后采用砂轮打磨，并经渗透检测检验合格；(5)焊前预热采用远红外线电加热设备进行焊前预热；(6)焊接吊点在球壳板上焊接专用吊钩做吊点，吊点位置应按照不同位置不同的球壳板分别进行设置，吊点四面环焊；(7)拼装球罐球罐采用以裙座为基准的散装法，拼装阻焊顺序为裙座——下极带包括中板、下极带边板——赤道带横下边板——赤道带横中板——赤道带竖边板——赤道带竖中板——赤道带横上边板——上极带边板——上极带中板；(8)拆除脚手架及定位块去除定位块时，使用火焰切割去除并留余量，余量采用砂轮打磨去除，并对该部位进行磁粉检测；(9)球罐整体热处理采用喷咀内部燃烧法，将喷咀安装在球罐下部人孔处，以球罐本体作燃烧炉，用柴油作燃料，在球罐外面敷设一层保温材料以防止热量散发；热处理装置由燃烧系统、供风系统、保温系统、测量控制系统组成。所述的步骤(5)的拼装组焊顺序中裙座与下极带板的组对包括首先，将裙座基础找平，然后将裙座基础板和地角螺栓定位好，再将裙座按照图纸及施工规范要求进行组装，组装好以后进行检查，椭圆度《22mm，裙座上环水平度《6mm;经检查合格以后，将地脚螺栓拧紧以后，再进行焊接；将球罐下极带组装好，用水平仪调整放在裙座上的下极带三块板，使其板边四个中心点在同一个水平面上；下极带组装时，首先在裙座上边缘标上与图纸相一致的0。、90°、180°、360°的标记线，在下极中板的长度和宽度方向的中心线上标上与图纸相一致的0。、90°、180°、360°标记线，使其吊装就位时与裙座的O。、90°、180°、360°的标记线相重合，然后再吊装边板，边板和中板组对好以后，在内坡口进行点固焊，点固好以后，再调整四个中心点，四点调整水平以后，在内坡口进行点固焊，点固好以后，再按照上面提到的拼装顺序安装其它球壳板；下极带拼装完毕后应对赤道带进行拼装，再进行上极带板的吊装拼对，下极带板和赤道带板定位块都焊在球板内侧，上极带板定位块都焊在球板外侧，拼装就位时用5吨倒链调整板的角度，用弦长为2米的内卡样板来调整板与板连接的曲率，然后用附带在球板上的卡具及锲铁来调整板与板之间的错边、间隙使其符合标准的要求，再次，进行上极带边板的吊装；吊装时，采用钢丝绳将没有固定的球壳板拉住。所述的组装方法还包括焊接前的坡口除锈打磨，焊接清根后渗碳层打磨，焊接后的表面打磨，拼装用工卡具的焊点处打磨；打磨方法全部采用电动的角向砂轮打磨；焊前坡口除锈时将坡口及两侧各不少于20mm范围内打磨至露出金属光泽，清根部位的打磨要求至碳弧气刨渗碳层全部清除，经渗透检测后，将根部的焊接缺陷彻底打磨清除，然后修磨坡口；打磨后的焊缝与母材齐平，角焊缝应打磨圆滑过渡至母材，焊缝熔合线区域不得有沟槽和棱角。所述的球罐上所有对接焊缝、裙座与球壳板、连接板与球壳板的角焊缝均采用手工电弧焊进行焊接，先焊纵缝后焊环缝，先焊大坡口后焊小坡口，小坡口焊前须清根、打磨并经渗透检测合格。有益效果1、采用裙座式支撑，从承重量和受力以及稳定性上都要好于支柱式支撑，球罐和裙座的连接呈环状，增加了支撑球罐的受力面积，应力均匀，稳定性好，连接可靠，也减少了支柱接触的角焊缝的应力集中。2、采用了裙座式支撑，因而可以将球壳板的形式更改为全足球瓣式。3、相对于1000m3橘瓣式或混合式球罐，球壳板数量为最少30块，而全足球瓣式1000!113球罐增大了单片球壳板的面积，可以将球壳板的数量减少为18块，对于球罐的制造减少了工作量。4、相对于橘瓣式或混合式形式的1000m3球罐，全足球瓣式的焊缝长度为最短，长度减少近100多米。焊缝是球罐的薄弱部位，由于焊接长度的减少，从而提高了整个球罐的质量、增加了球罐运行的安全系数，大大降低安装总成本，显著提高球罐的安全性及球罐的使用寿命，减少了球罐的运行检修费用。5、从安装的方式上增加了安全性，安装时脚手架的搭设更加的稳定。图l为本发明的坡口形式。图2为本发明的1000m3球罐组装尺寸。图3为本发明的焊缝编号示意图。图4为本发明的拼装工、卡具图。图5为本发明的基础复查示意图。图6为本发明下极带四点在同一水平面上示意图。图7为本发明定位块位置设置示意图。图8为本发明拼装方法及拼装顺序示意图。图9为本发明焊缝表面打磨示意图。图10为本发明焊接工艺要点示意图。图11为本发明焊接方法示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。球罐的技术参数<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>球罐工艺参数1)坡口形式采用非对称X型，球罐所有对接焊缝大坡口在外小坡口在内，具体尺寸如图l所示。2)球罐各带重量名称块数单重(Kg/块)中板69686.7边板128935.8总块数18总重(Kg)1653503)球罐安装几何尺寸(如图2所示)。4)焊缝编号及焊缝长度5)焊缝编号如图3所示6)焊接长度mm<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>5.施工依据1)施工图纸；2008-04-01，B0001-16;B0001-Y2)《压力容器安全技术监察规程》；3)GB12337_1998《钢制球形储罐》；4)GB150-1998《钢制压力容器》；5)GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》；6)JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；7)中冶天工建设有限公司钢构容器分公司《压力容器制造质量手册》；在施工中，接受甲方有关质检部门以及上海市特种设备监督检验研究院的检查。施工技术装备1.远红外线电加热设备焊前预热，焊接层间温度的控制及焊后消氢处理的及时进行是预防产生焊接冷、热裂纹，获得最佳焊缝组织，提高焊接接头塑、韧性最有效的工艺之一。为此，施工现场配置一台苏州焊接切割设备厂生产的远红外线电加热设备进行焊前的预热、焊接过程中层间温度的保持以及焊后消氢处理的及时进行。该设备具有设定温度、自动升温、测温、控制功能。比常规的火焰加热更可靠、稳定。2.内外脚手架内外脚手架的搭设按照JGJ130-2001《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》进行操作。3.拼装工、卡具为满足球罐整体装配的技术、质量要求，拼装采用我厂设计制作的卡具，如图4所示。施工准备1.球瓣出厂资料的审查球瓣运至安装工地后，工地责任工程师应会同各有关专业技术负责人对球瓣出厂的技术资料进行复查，并对实物进行核查。出厂资料应完整、齐全。需核查的资料包括1)球壳板出厂合格证；2)人孔、管座、接管、法兰出厂合格证；3)各种材料的质量证明书及有关复验报告；4)材料代用审批手续；5)钢板超声波探伤报告；6)管座等受压元件焊缝的射线评定报告。2.球罐裙座基础验收球罐安装前应对裙座基础的几何尺寸进行验收。验收部位如图5所示。基础各单位的尺寸应符合下表所列项目的规定，并如实的填写工作见证，作为安装过程中相应调整的依据。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>用水平仪测量基础的标高与不平度，每个螺栓四周各测四点，并按图纸对标高的要求对称放置垫块。3球壳板现场复查a.球板几何尺寸的复查球板几何尺寸的偏差应符合下表的规定<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>b.用弦长为2米的内卡样板对球壳的曲率进行复查，其允许偏差为《3mm。c.对球壳板进行超声波抽查和测厚，抽查数量为极板2块，边板2块，厚度测量点为每块球壳板检查五点(四角及板中心)，厚度^43.75mm，球板周边及其100mm范围内全面积超声波探伤应符合JB/T4730-2005规定，I级合格。4.脚手架的搭设，球罐采用散装法进行组装，搭设内部脚手架前应先将下极中板和两块下极边板组对好，并将下极中板短边中心和下极边板外侧中心调整水平如图6，A，B，C，D保持四点水平。并和裙座焊接好以后再搭设内部脚手架，首先以人孔为中心搭设脚手架的井字架，固定牢。然后根据安装要求进行支架的搭设。支架搭设时要设计好长度，不要影响安装球壳板。支架与井字架、支架与支架之间的连接均采用卡扣联接，铺设好跳板。外部脚手架的搭设要等赤道带安装完，上极带未安装时搭设。5.组装用定位块等临时件的组焊拼装球板用定位块须在施工准备阶段组焊完毕。定位块设置的原则是首先，使用数量应满足拼装的需要；其次，为保证装配应力的均匀，定位块分布于球壳板内表面且定位块之间的间距应均匀，定位块设置的位置详见图7所示。定位块的焊接工作量大，定位块与球板的焊接处其表面焊接缺陷发生的机率较高，所以定位块焊接应作为球罐焊接管理的一项重要内容。定位块焊接应遵循a.与球壳板焊接同工艺、同规范；b.引弧均在定位块上进行，避免由于引弧熄弧产生的弧坑而损伤母材；c.定位块焊缝的焊肉高度不小于6mm。拼装工作结束，去除定位块时，禁止强力拆除，应使用火焰切割去除并有一定余量，余量采用砂轮打磨去除，并对该部位进行磁粉检测。球罐的现场拼装1.拼装方法及拼装顺序(如8图)球罐采用以裙座为基准的散装法。拼装顺序为裙座一一下极带(中板、下极带边板)——赤道带横下边板——赤道带横中板——赤道带竖边板——赤道带竖中板——赤道带横上边板——上极带边板——上极带中板。2.吊装组对球罐吊装组对采用50吨汽车吊进行作业。吊车进场前应对球罐基础附近10米范围内的场地及进出场道路进行平整及夯实以利于吊装作业。1)裙座与下极带板的组对首先，将裙座基础找平，然后将裙座基础板和地角螺栓定位好，再将裙座按照图纸及施工规范要求进行组装，组装好以后进行检查，椭圆度《22mm，裙座上环水平度《6mm。经检查合格以后，将地脚螺栓拧紧以后，再进行焊接。等焊接好以后就进行安装球罐。在球罐安装前，在球壳板上要焊接专用吊钩做吊点，吊点位置应按照不同位置不同的球壳板分别进行设置，吊点应四面环焊，吊装前对吊点进行焊接质量检查。按照图纸要求将球罐下极带组装好，用水平仪调整放在裙座上的下极带三块板，使其板边四个中心点(A、B、C、D)在同一个水平面上，如图6和7示意图。下极带组装时，首先在裙座上边缘标上与圉纸相一致的0。、90°、180°、360°的标记线，在下极中板的长度和宽度方向的中心线上标上与图纸相一致的O。、90°、180°、360°标记线，使其吊装就位时与裙座的O。、90°、180°、360°的标记线相重合。然后再吊装边板，边板和中板组对好以后，在内坡口进行点固焊。点固好以后，再调整A、B、C、D四点。四点调整水平以后，在内坡口进行点固焊，点固好以后，再按照上面提到的拼装顺序安装其它球壳板，如图7球壳板安装顺序示意图所示。2)依次类推，下极带拼装完毕后应对赤道带进行拼装，其次，进行上极带板的吊装拼对。为了安装方便，下极带板和赤道带板定位块都焊在球板内侧，上极带板定位块都焊在球板外侧，拼装就位时用倒链(5吨)调整板的角度，用弦长为2米的内卡样板来调整板与板连接的曲率，然后用附带在球板上的卡具及锲铁来调整板与板之间的错边、间隙使其符合标准的要求(如图8所示)。再次，进行上极带边板的吊装。如图8所示。吊装时，为了确保安全，必要时采用钢丝绳将没有固定的球壳板拉住。3.组装质量要求，见下表；<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>质量保证措施为确保球罐的整体装配质量达到GB12337-1998所规定的要求，并且使各项指标控制在更低的范围内(其中间隙、错变量、角变形测量在焊缝每500mm测量一点)，在装配过程中按以下几个步骤进行质量监控球板组对后点固焊前；球板正式焊接前；焊缝坡口的焊前除锈。上述步骤的监控由组装组长、组装技术负责人具体负责，最后由质量检查负责人确认，并且如实填写见证资料。所有停止点应通知上海市特检院监检员和甲方代表到场。4.梯子、平台的制安梯子、平台的制安设计要求、质量标准应符合GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》的要求。施工时，要求放样准确，角钢或钢管煨弯要求平滑不出现皱折，各部位焊点处应打磨光滑。梯子、平台与球罐相焊接的连接板应在球罐热处理前焊好，三面围焊。垫板焊后采用砂轮打磨，并经渗透检测检验合格。打磨1.打磨内容焊接前的坡口除锈；焊接清根后渗碳层打磨；焊接后的表面打磨；拼装用工卡具的焊点处打磨。2.打磨方法全部采用电动的角向砂轮打磨，焊缝表面的打磨方法如图9所示。3.打磨质量要求焊前坡口除锈时应将坡口及两侧各不少于20mm范围内打磨至露出金属光泽，以便为焊接创造一个良好的条件。清根部位的打磨要求至碳弧气刨渗碳层全部清除，经渗透检测后，将根部的焊接缺陷彻底打磨清除，然后修磨坡口。焊接表面打磨可消除表面焊接缺陷、消除表面淬硬层以及减少应力集中，并为焊缝的无损检测提供良好的条件。因此，焊缝表面打磨应将焊缝两侧的飞溅、电弧擦伤以及焊缝的焊波、弧坑消除掉，如发现表面焊接缺陷如气孔、夹渣应彻底磨除，然后视其深度进行补焊。打磨后的焊缝应与母材齐平，角焊缝应打磨圆滑过渡至母材，焊缝熔合线区域不得有沟槽和棱角。4.安全措施a)砂轮必须有防护罩；b)操作时，打磨人员必须佩戴防护用品；c)球罐内的打磨须用轴流风机通风，并有专人监护；d)砂轮片应妥善保管，防止受潮及敲撞。六、球罐焊接1.焊接方法及设备球罐上所有对接焊缝、裙座与球壳板、连接板与球壳板的角焊缝均采用手工电弧焊进行焊接，焊接设备选用苏州电焊机厂的ZX5-500B型硅整流焊机。2.焊工资格参加球罐本体及与球罐本体相连焊缝焊接的焊工均须持有技监部门签发的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，并按其合格项目及位置进行焊接。3.焊接材料及其管理；1)球罐本体07MnCrMoVR之间的焊接均采用E6015-G焊条。2)球罐本体与裙座之间的焊接采用E6015-G焊条。3)施工工地的焊条管理应制度化和责任化。施工现场设置专职的管理人员负责焊条的烘干及发放回收，其工作受焊接技术负责人的领导。4)焊条存放在专用焊条库内。焊条库内配置去湿机及升温设施，使焊条库内的相对湿度不大于60%，焊条库的相对湿度每天应抽查二次。5)焊条堆放应距地面、距墙一定距离，按品种、批号、规格分别堆放并设立明显标记。6)焊条使用前应烘干，E6015-G焊条烘干温度38(TC，保温12小时，烘好的焊条存放在100-15(TC的保温箱内，随用随取。7)焊条烘干和保温存放必须按批号规格隔离放置，严禁混放。8)焊工每次领用焊条不宜太多，从保温箱内取出的焊条应立即放入焊条保温筒内。施焊时焊工每次从保温筒内取出焊条后随即盖好焊条筒。9)焊条在保温筒内的时间不宜超过4小时。超过后，应按原烘干制度进行烘干。重复烘干焊条的次数不应超过两次并与新烘干的焊条分开存放。10)焊条发放、回收及烘干的记录应及时填写，焊接负责人应对其真实性、规范化负责。4.焊接顺序:先焊纵缝后焊环缝；先焊大坡口后焊小坡口，小坡口焊前须清根、打磨并经渗透检测合格。球罐整体的焊接顺序为赤道带长纵缝、长横缝及上下极长纵缝——各带边缝。也就是先焊A、B、C、D、E、F缝，再焊接AD、AB、BC、BD，然后再焊AE、BE、CE、DE和AF、BF、CF、DF(焊缝编号见焊缝示意图)。5.焊接环境施焊现场须悬挂相对温湿度计，以测量500-1000mm处焊接区域的相对湿度，为适当调整焊接工艺提供依据。当焊接环境出现以下情况而无有效的防护措施时，应停止施焊下雨、下雪；风速大于8m/s;相对湿度大于90%。6.焊接工艺及规范l)焊前准备a.搭设地线，应保证地线接触良好、牢固，以避免焊接时磁场突变导致的磁偏吹；b.检查焊接导线，应保证导线绝缘皮完好，如有破损应及时用绝缘胶带绑好，以防止划伤球壳板；c.检查焊缝坡口除锈情况。如有水、锈、油污应消除干净后施焊。尤其是坡口根部及坡口两边20mm范围内；d.施焊前应仔细检查所有点固焊(全部在内侧且经过预热后开始焊接)是否开裂，如开裂则重新测量该处的错边量，如超标应调整合格后并消除开裂的焊缝后再重新焊接。e.焊工配置应遵循等距对称的原则；2)焊接规范及其管理a.焊接规范执行分公司焊接工艺评定确定的范围，其主要参数见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>b.焊接线能量的使用管理是焊接规范管理的一项重要内容，焊接线能量过小，易产生淬硬组织，焊接线能量过大，易产生脆性组织，脆、硬组织对焊接接头的塑性、韧性及强度影响较大。因此，控制线能量的使用至关重要。c.焊前预热层间温度，后热消氢处理。根据分公司工艺评定在施工中采用RDK-360型远红外电加热设备进行焊前预热。焊前预热在焊缝两侧150mm，在长度方向上不低于每天的焊接长度范围，焊前预热温度100_125°C。具体温度测定用接触式测温仪测定。施工中根据不同的气候特点、焊接位置，严格执行焊接工艺，层间温度一般按其下限控制，即层间温度^IO(TC。焊缝焊接完毕后随即进行后热消氢处理，加热板在焊缝两侧150mm，在长度方向上不低于每天的焊接长度范围。后热温度为200-250°C，后热0.5-lh。3)焊接工艺要点a.施焊起弧时必须在坡口内进行，以避免电弧擦伤母材；b.焊接时，应注意焊条的摆动及焊条的角度。焊条摆动应掌握熔合线的停留时间应长于焊缝中心的停留时间；c.每层焊完后，应采用气动打渣机仔细进行清渣。清渣时应仔细检查焊接表面是否存在焊接缺陷，如存在则应彻底清除后再进行下一层的焊接。d.对所有球壳板的焊缝，两焊工之间的接头处，为减少应力集中以及焊接缺陷，焊缝的接头应留成阶梯形，以避免产生夹渣等缺陷。如图10示。e.为防止熄弧处产生縮孔及龟裂，熄弧时应采用回弧焊法，并尽量压低电弧，填满弧坑。再次起弧时，应注意接头到位；对于立缝与环缝的接头处，必须填满弧坑，引弧和收弧可在环缝坡口内进行，待焊接环缝前将引弧、收弧处用气刨清除，砂轮打磨后再焊。f.球罐拼装时的点固焊应与正式焊接同工艺、同规范。点固焊的长度80-100mm，焊肉高度^8mm，间距250-300mm，对于"T""Y"字口部位适当增加点焊的长度及焊肉高度，减少点固焊的间距。g.混合式球罐"Y""T"字口处的焊接(1).焊接方法(如图ll示)(2).焊接焊缝时，两焊工接头不应分配在"Y""T"字口处。避免在"Y""T"字口处接头，以防止焊接应力集中及焊接缺陷的产生；(3).Y字口焊接时，引弧、熄弧的位置应距离"Y"字口50mm以上；h.焊缝的气刨工作由专人负责。清根处的坡口型式应为稍开的"U"型，以利打磨、焊接；焊缝的坡口清根打磨后应进行100%的渗透检测。i.焊接时，每组焊工之间的焊接速度应保持基本一致，焊接方向相同以防止产生焊接应力分布不均匀；j.焊缝焊接完毕后应及时进行表面检查，焊缝表面不得有气孔、夹渣、弧坑、焊瘤、咬肉等缺陷，焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝高低、宽窄基本均匀一致。7.焊接记录除对焊接过程中工艺、规范使用实施跟踪管理外，尚需认真填写各受压元件焊缝的焊接施工记录，焊接技术负责人应对其真实性、完整性负责。8.修复焊接的缺陷返修a.焊接的返修工作应由技术水平较高的焊工担任；c.接到返修通知后，焊接技术负责人应会同无损检测人员及焊工明确焊接缺陷的性质并对焊接缺陷的位置进行确定后，方可进行返修。d.消除缺陷应用碳弧气刨薄层细刨，仔细观察直到缺陷清除为止。e.碳弧气刨清除缺陷深度，不宜超过2/3板厚，刨槽长度应大于50mm;f.清除缺陷后用砂轮打磨去除渗碳层，待渗透检测合格后，方可进行焊接。g.缺陷返修焊接时，由于焊道短，应注意焊接时的层间温度不得超过上限，以防止发生过热。h.—次返修不合格，工地责任工程师应召集焊接技术负责人，无损检测人员及焊工找出原因，且制定返修方案方能进行返修。如焊缝返修超过两次，应按返修方案进行返修，返修方案经总工批准后方能施焊。表面缺陷的修复a.壳板的补焊工艺及规范应与球罐正式焊接相同，补焊时应焊两道以上，即增加一道回火焊道，焊后用砂轮打磨去除余高。b.于母材上深度大于3mm的缺陷补焊后，除进行表面无损检测外，还需进行超声波探伤检测。9.试板的制备a)试板的数量为立焊、横焊、平加仰焊各一块；b)选用参加球罐施焊的一般水平的焊工，且采用与球罐焊接相同的工艺、规范；c)每台球罐焊接完安排试板的焊接工作；d)用砂轮将焊缝两侧的飞溅物清除干净，不得有咬边等表面缺陷存在；e)与球罐一起进行热处理，并按JB4744-2000标准的要求切取试样进行力学性能试验和判定。产品焊接试板进行-2(TC(V型缺口)夏氏比冲击试验，三个试样的冲击功的平均值不得小于47J.10.管理措施综述焊接施工前，焊接技术负责人应对焊工进行焊接工艺、规范要求的技术交底，加强焊工的质量意识，使每一个焊工对技术要求做到心中有数。建立、健全焊接质量的管理。赋于焊接技术负责人质量否决权，对焊接全过程进行监控，及时纠正焊接过程中违反工艺、规范的现象。实施自检、复检、专检的管理制度，对出现以下不利于保证焊接质量的情况有权坚持不焊或禁止施焊a.无统一指令；b.组对质量不合格；c.焊接环境不合要求；d.焊条烘干不合要求；e.预热、层间温度没有达到要求；f.气刨、清根及打磨质量不合要求；g.脚手架搭设不能满足焊接要求；建立焊工考核制度。对焊工焊接质量要求目标，一次合格率超过99%其中I级片比例>80%，焊缝表面成形以及执行工艺、规范的状况进行全面考核，考核结果作为焊接施工选择焊工的主要依据。球罐的无损检测1.探伤人员资格从事球罐无损检测人员必须有技监部门签发的锅炉压力容器无损检测技术等级证书，并按所取得的项目进行工作。2.检测工作内容1)无损检测工作应在焊接完毕36小时后方可进行。2)钢板超声波探伤(UT):按GB12337-98的规定，抽检数量每带不少于各带球瓣总数的20%，上、下极板各不少于1块。执行JB/T4730-2005规定，I级合格。3)磁粉(MT)和渗透(PT)检测:4)检测范围a)焊缝清根打磨后应进行100%的渗透检测(PT);b)裙座与球壳板，垫板与球壳板角焊缝打磨后应进行100%渗透(PT)检测；c)焊缝坡口切割打磨后进行渗透(PT)或磁粉(MT)检测；d)热处理前，球罐所有对接焊缝及热影响区、工卡具的焊迹处进行100%磁粉(MT)检测;e)水压试验后，应对焊缝内外表面进行磁粉(MT)检测复查，复查比例应为焊缝全长的100%，复查部位包括每一相交的焊缝接头、接管与球壳板焊缝内外表面、垫板、裙座与球壳板及其它角焊缝的外表面、每个焊工所焊焊缝及工卡具焊迹打磨和壳体缺陷焊接修补和打磨后的部位。外表面用黑磁粉检测，内表面用荧光磁粉检测；f)表面探伤能做磁粉探伤的部位应用磁粉(MT)探伤检查而不用渗透(PT)检查。g)磁粉(MT)或渗透(PT)检测的标准为JB/T4730-2005。5)射线(RT)检测(另附射线检测方案)a)球罐上的所有对接焊缝应进行100%的射线(RT)检测，射线检测采用Y射线拍照。b)射线(RT)检测执行JB/T4730-2005规定的AB级，不低于II级合格。6)超声波(UT)检测:a)球罐上的所有对接焊缝射线检测合格后，还应进行不少于20%的超声波(UT)检测复验，其中"T""Y"字口100%复验。b)超声波(UT)检测执行JB/T4730-2005规定，I级合格。c)无损检测的具体技术措施详见《球罐无损检测工艺》。球罐的焊后整体热处理(另附热处理施工方案)球罐的焊后整体热处理是为了改善焊缝和热影响区的组织和性能降低或消除焊接残余应力，提高球罐塑、韧性，是防止球罐脆性破坏的重要措施之一。1.整体热处理具备的条件a)与球罐受压件连接的焊接工作全部完成；b)热处理前的各项无损检测工作全部完成；c)加热系统已调试合格。d)已采取防雨、防风、放火和防停电等措施。2.整体热处理的方法及设备球罐整体热处理系采用喷咀内部燃烧法。将喷咀安装在球罐下部人孔处，以球罐本体作燃烧炉，用柴油作燃料，在球罐外面敷设一层保温材料以防止热量散发。热处理装置由燃烧系统、供风系统、保温系统、测量控制系统组成。3.球罐整体热处理工艺要求1)整体热处理工艺详见《球罐整体热处理施工方案》。2)整体热处理须执行《球罐整体热处理施工方案》及焊接工艺评定所规定的温度范围；热处理温度565士2(TC，保温时间110分钟。3)升温速度30(TC下升温速度不限，30(TC以上升温速度按5080°C/h，控制直到达到热处理所需温度；4)降温速度恒温时间结束后，开始降温，降温速度为3050°C/h直至300°C，其后让其自然冷却；5)在升温和降温阶段，球罐表面任何相邻两个测温点温度差不大于130°C;测温点的布置按照球罐热处理按照国家标准设置测温点不少于16个，且均匀布置，相邻两测温点距离不大于4.5米。距人孔与球壳环缝边缘200mm以内及产品焊接试板上，必须设测温点。6)热处理前应松开地脚螺栓，耐压试验1.耐压试验所用水质应为洁净的工业用水，试压时水温不低于5t:;2.耐压试验压力3.95MPa;3.试压前，在球罐顶部和底部各设一块压力表，压力表须计量检定合格且在检定有效期内，其精度不低于1.5级，量程为试验压力的2倍左右为宜，但不得低于1.5倍或高于4倍的试验压力，压力表的直径不宜小于150mm，读数以顶部压力表为准。4.球罐在试压时应按规定分级缓慢升压，在试压过程中如发现异常情况，立即停止升压，待查清原因排除故障后再进行耐压试验；5.在耐压试验过程中，应对球罐的基础沉降进行观测，测量共分五次a.充水前；b.充水到1/3球罐本体高度；c.充水到2/3球罐本体高度；d.充满水24小时后；e.放水后；6.水压试验步骤a.缓慢升压至试验压力的50%时，即1.97MPa，保持15min，对球罐的所有焊缝和连接处作检查，确定无渗漏后继续升压；b.压力升至试验压力的90%时，即3.55MPa保持15min，再次做渗漏检查；c.升压至试验压力时，保持30min然后将压力降至设计压力，最少稳压15min进行检查，无渗漏为合格。d.缓慢泄压.e.压力降为零后，先打开上部人孔，后打开排水管阀门放水至水沟。防腐涂装防腐涂装要根据图纸球罐制造安装技术条件要求进行。附录机具设备配置<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>权利要求一种1000m3氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，包括下列步骤(1)对散装球罐进行组装先将球罐的下极中板和两块下极边板组对好，并将下极中板短边中心和下极边板外侧中心调整水平，保持四条边的中心点水平，然后和裙座焊接；(2)搭设内外脚手架内部脚手架首先以人孔为中心搭设脚手架的井字架，将其固定牢；然后根据安装要求进行支架的搭设；支架搭设的长度，以不要影响安装球壳板为准；支架与井字架、支架与支架之间的连接均采用卡扣联接，铺设好跳板；外部脚手架的搭设要等赤道带安装完，上极带未安装时搭设。(3)定位块的组焊定位块分布于球壳板内表面且定位块之间的间距均匀，与球壳板焊接同工艺；引弧均在定位块上进行，定位块焊缝的焊肉高度不小于6mm；(4)梯子、平台的制安梯子、平台与球罐相焊接的连接板在球罐热处理前焊好，三面围焊；垫板焊后采用砂轮打磨，并经渗透检测检验合格；(5)焊前预热采用远红外线电加热设备进行焊前预热；(6)焊接吊点在球壳板上焊接专用吊钩做吊点，吊点位置应按照不同位置不同的球壳板分别进行设置，吊点四面环焊；(7)拼装球罐球罐采用以裙座为基准的散装法，拼装组焊顺序为裙座——下极带包括中板、下极带边板——赤道带横下边板——赤道带横中板——赤道带竖边板——赤道带竖中板——赤道带横上边板——上极带边板——上极带中板；(8)拆除脚手架及定位块去除定位块时，使用火焰切割去除并留余量，余量采用砂轮打磨去除，并对该部位进行磁粉检测；(9)球罐整体热处理采用喷咀内部燃烧法，将喷咀安装在球罐下部人孔处，以球罐本体作燃烧炉，用柴油作燃料，在球罐外面敷设一层保温材料以防止热量散发；热处理装置由燃烧系统、供风系统、保温系统、测量控制系统组成。2.根据权利要求1所述的一种1000m3氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，其特征在于所述的步骤(5)的拼装组焊顺序中裙座与下极带板的组对包括首先，将裙座基础找平，然后将裙座基础板和地角螺栓定位好，再将裙座按照图纸及施工规范要求进行组装，组装好以后进行检查，椭圆度《22mm，裙座上环水平度《6mm;经检查合格以后，将地脚螺栓拧紧以后，再进行焊接；将球罐下极带组装好，用水平仪调整放在裙座上的下极带三块板，使其板边四个中心点在同一个水平面上；下极带组装时，首先在裙座上边缘标上与图纸相一致的0°、90°、180°、360°的标记线，在下极中板的长度和宽度方向的中心线上标上与图纸相一致的0。、90°、180°、360°标记线，使其吊装就位时与裙座的O。、90°、180°、360°的标记线相重合，然后再吊装边板，边板和中板组对好以后，在内坡口进行点固焊，点固好以后，再调整四个中心点，四点调整水平以后，在内坡口进行点固焊，点固好以后，再按照上面提到的拼装顺序安装其它球壳板；下极带拼装完毕后应对赤道带进行拼装，再进行上极带板的吊装拼对，下极带板和赤道带板定位块都焊在球板内侧，上极带板定位块都焊在球板外侧，拼装就位时用5吨倒链调整板的角度，用弦长为2米的内卡样板来调整板与板连接的曲率，然后用附带在球板上的卡具及锲铁来调整板与板之间的错边、间隙使其符合标准的要求，再次，进行上极带边板的吊装；吊装时，采用钢丝绳将没有固定的球壳板拉住。3.根据权利要求1所述的一种1000nf氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，其特征在于所述的组装方法还包括焊接前的坡口除锈打磨，焊接清根后渗碳层打磨，焊接后的表面打磨，拼装用工卡具的焊点处打磨；打磨方法全部采用电动的角向砂轮打磨；焊前坡口除锈时将坡口及两侧各不少于20mm范围内打磨至露出金属光泽，清根部位的打磨要求至碳弧气刨渗碳层全部清除，经渗透检测后，将根部的焊接缺陷彻底打磨清除，然后修磨坡口；打磨后的焊缝与母材齐平，角焊缝应打磨圆滑过渡至母材，焊缝熔合线区域不得有沟槽和棱角。4.根据权利要求l所述的一种1000!113氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，其特征在于所述的球罐上所有对接焊缝、裙座与球壳板、连接板与球壳板的角焊缝均采用手工电弧焊进行焊接，先焊纵缝后焊环缝，先焊大坡口后焊小坡口，小坡口焊前须清根、打磨并经渗透检测合格。全文摘要本发明涉及一种1000m3氮气球罐的球壳板及裙座的组装方法，包括对散装球罐进行组装；搭设内外脚手架；定位块的组焊；梯子、平台的制安；焊前预热；焊接吊点；拼装球罐；拆除脚手架及定位块；球罐整体热处理。本发明增加了支撑球罐的受力面积，应力均匀，稳定性好，连接可靠，也减少了支柱接触的角焊缝的应力集中；将球壳板的数量减少为18块，对于球罐的制造减少了工作量；提高了整个球罐的质量、增加了球罐运行的安全系数，大大降低安装总成本，显著提高球罐的安全性及球罐的使用寿命，减少了球罐的运行检修费用。文档编号B23K9/00GK101737614SQ20101002296公开日2010年6月16日申请日期2010年1月19日优先权日2010年1月19日发明者孙明,李显峰,杨惠谷,杨蓉遵,罗晓明,邢成锋申请人:上海市特种设备监督检验技术研究院;中冶天工建设有限公司