2000m3球罐整体热处理工法*****第四安装防腐有限公司球罐的整体热处理是一个特殊过程，具有不可逆性的特点。

对各方面的要求比较高，从外部条件来讲，必须选择良好的天气，必须保证电源供应。

从内部条件来讲，必须做好整套热处理设备的预试验工作，确保各部位如供油系统、供风系统、测温系统等运行正常，同时要准备好备品备件及机械仪表抢修工作。

热处理还需要多工种紧密配合，分工明确，责任到人。

我公司承建的******公司LPG储运项目的两台2000m3LPG球罐，内径为φ15700mm，材质16MnR，共有34块球壳板，球壳板厚度为49mm。

该两台罐容积较大，厚度较厚，由于国外施工条件限制，造成热处理难度较大，在施工过程中经我公司技术人员的积极努力，保证了整体热处理的一次成功，经认真总结，形成了此工法。

1. 热处理前应具备的条件1.1所有球壳板焊缝、预焊板与球壳板间焊缝及产品试板焊缝均已焊接完毕。

1.2球罐内外所有组装用工卡具、吊耳均已清除，焊缝打磨完毕，球壳板缺陷修补完毕。

1.3焊缝的各项无损检测工作全部完成。

1.4产品试板均匀布置在球壳高温区，与球壳贴紧。

1.5全部接管已用盲板封堵。

1.6球罐几何尺寸符合规范要求。

1.7已采取防雨、防风、防火、防停电等措施。

2热处理工艺柴油雾化内燃法，使用我公司自行研制的整套热处理设备。

2.1升温速度，300℃以下不限；300℃以上，升温速度应控制在50－80℃/h 范围内。

2.2恒温温度和时间：恒温温度为625±25℃，恒温时间为120分钟。

2.3降温速度：300℃以上应控制在30－50℃/h范围内，300℃以下可自然冷却。

2.4在300℃以上阶段，球壳表面上任意两测温点的温差不得大于130℃。

3热处理前的准备工作3.1球体的保温a为了尽量减少热量散失，球体外表面采用两层软质保温材料,内外层均为60mm厚的硅酸铝缝合毡。

b在上、下人孔位置附近各放置1个Φ2600mmδ4mm的环形钢板带圈，在赤道带上环缝附近放置1个由40×4mm扁钢制作的环形扁钢带圈，将焊有铁钉的扁钢带在环形钢板带圈与环形扁钢带圈固定，其布置间距如下图所示：c保温被挂于铁钉上，并紧贴球壳表面，接缝处要搭接严密，外层与内层保温被接缝要错开300mm。

d圆钉要露出保温层，并用20＃、8＃铁丝捆扎，将保温被与球壳板压紧。

e球罐上的人孔、接管均应进行保温，支柱上部要进行保温，保温范围为支柱与球壳连接焊缝下端算起向下1米。

3.2挡火板的设置a为防止球罐上、下部温差过大，特设置挡火板，其直径为3.0m，挡火板的设置情况如下图：b在球罐四周搭设临时防风、防雨蓬，并事先选择一个无雨天气进行热处理。

c在热处理前对热处理装置作一次试验，消除故障，以确保使用安全、可靠。

d对检测仪表，如热电偶、长图测温仪等进行调试和试验，达到规定的受检合格要求。

e准备好现场必备的消防用具。

f气、油系统应先进行吹扫，油循环调试，油循环应合格。

4测温点布置4.1测温采用EV－2型热电偶和两台ZWK－12300型长图连接自动记录仪来实现，记录仪表精度应达到1％的要求。

4.2根据GB50094－98标准，球罐表面设置测温点24个。

测温点应均匀地布置在球壳表面，相邻测温点的间距不宜小于 4.5m。

距上下人孔与球壳板环焊缝边缘200mm范围内应设测温点各1个，产品焊接试板应设1个测温点。

4.3热电偶通过开槽螺母，将其固定焊在球壳表面上。

4.4热电偶布置图附后。

5热处理方法及操作步骤。

5.1热处理采用内燃法，利用球罐下人孔装一套喷嘴，将柴油雾化后在球内燃烧，产生的热量通过对流和辐射作用传递到球壳上，烟气从上人孔排走。

5.2热处理装置：本装置主要由燃烧器、点火器、供油器、测温系统、供风系统五个系统组成。

a雾化器由GD3.4×9超音速喷嘴、内外风筒和供油、供气管道组成，柴油经过雾化器时，被压缩空气雾化而出，燃烧时两次风和三次风由套在喷嘴外的内外套筒提供。

b点燃器为一环状燃烧器，套在烧嘴上方，液化石油气和空气经混和器后，通过管道进入点燃器，从Φ1mm的小孔中喷出，点燃后产生环状火焰，将雾化柴油点燃，在热处理过程中，此火一直点燃着。

c供油系统：油泵从油箱经过过滤器吸入柴油，在油缓冲器中进行稳压，然后经转子流量计后送至燃烧器（即雾化器）。

d供风系统：空压机出来的压缩空气经缓冲罐到分气缸，然后将一部分气体送到雾化器，另一部分空气送至混合器。

e测温系统：由表面热电偶和长图记录仪组成。

5.3操作步骤5.3.1使烟道翻板阀处于全开位置。

5.3.2打开压缩空气阀，由喷嘴对罐内进行吹扫。

5.3.3打开混合器空气阀，调压至0.2-0.4Mpa。

5.3.4打开混合器燃料气阀进行点火，将燃料气压调至0.3Mpa。

5.3.5向雾化器送压缩空气和燃烧油，气压0.3-0.5Mpa，油压0.15-0.2Mpa。

5.3.6雾化油着火后，用变更油气比的办法进行火焰调节，根据升温速度要求逐步加大油量，烟道翻板阀根据升温情况可适当调整。

5.3.7恒温期间，油压和气压适当减低，恒温完毕，可停止燃烧，但当球壳冷却速度过快时，可小开雾化器或直接用点燃器燃烧加热。

5.4注意事项5.4.1燃烧用油含水量应不超过规定，并不得含有机械杂质或沉淀物以防止火焰不稳定或喷嘴堵塞。

5.4.2在热处理过程中，应随时注意温度的变化情况，当个别测温点发生异常变化时，应立即分析原因加以消除。

5.4.3各操作人员应各尽其责，坚守岗位，听从统一指挥，勤观察，按时做好各项记录。

6柱脚的调整6.1热处理时，应松开拉杆及地脚螺栓，并在支柱地脚板底部设置移动装置和位移测量装置。

6.2热处理时，球体的温度变化由于热胀冷缩原因而使球罐直径也发生变化，随着温度的变化，为使柱脚和球壳相贯焊缝不致产生附加应力，根据GB12337－1998标准，温度每变化100℃，柱脚应移动一次，其位移量计算如下：△S=L×△t×Z式中：L－－球罐中心至支柱中心的距离(mm)△t－－温度变化区间Z－－球壳板的线膨胀系数16MnR的线膨胀系数经计算每个温度区间的柱脚位移量如下表：6.3根据计算结果，在热处理过程中，从环境温度升至热处理温度，每个支柱累计外移58.98mm。

热处理冷却时，支柱内移；进行复原。

然后沿径向和周向测量支柱的垂直度和拉杆挠度，其不得大于15mm和2.97cm。

7劳动力组织热处理工作是多工种联合作战，具有时间紧迫性和不可逆性，必须紧密配合才能完成。

热处理工艺员1人操作控制3人质检员1人仪表工2人电工1人柱脚位移5人温度记录2人钳工2人安全员1人辅助人员2人8需注意的事项8.1热处理过程应在建设单位和第三方监督下进行，热处理前应对现场情况进行联合安全检查，备好消防器材，经同意后方可点火。

8.2提前与供电、气象部门联系，保证供电正常、天气良好。

8.3各种电源线和补偿导线应架空，并固定牢固，加漏电保护器，防止发生损伤和触电事故。

8.4工作人员应严守岗位，认真负责，非工作人员严禁进入控制室。

8.5严格遵守高空安全作业规程。

8.6各操作人员要熟悉掌握并严格遵守各工作安全操作规程，勤观察气、油的配比及罐内火焰情况，严防因操作不当，配比不当引起质量和安全事故。

9产品焊接试板的制备及试验根据GB150－1998和JB4744－2000对试样进行制备和试验，试验结果应符合标准规定的要求。

10.主要施工机具11.质量控制11.1技术人员在热处理前应向所有参与人员进行详细的技术交底。

11.2热处理使用的计量、检查量具等，必须经中国国家认可的计量部门校验，达到精度并有校验证明方可使用。

11.3热处理中的隐蔽工程，如热电偶及产品试板布置等在隐蔽前须经三方质检部门检查确认。

11.4同步做好施工记录，如温度及支柱位移记录等，施工资料应完整。

12. 安全和环境管理技术措施12.1热处理工作人员均应戴安全帽和穿安全鞋，按工种要求配备人身防护设施和器材。

12.2在油箱等易燃地区严禁动火，配备适当的防火设备。

12.3应设置灭火器，所有的人员，都应受训学会使用灭火器。

12.4所有现场用电的安装、修理工作必须由持电工专业合格证的人员作业，所有用电设备应接地，使用漏电保护器。

12.5严格执行公司《职业健康安全管理手册》和《职业健康安全管理体系程序文件》具体要求如下：a认真分析现场的实际情况和作业流程，危险源辩识要清晰，作到心中有数。

b热处理过程中，应注意防止烫伤，球体保持充分接地。

g现场配备足够的消防用具，以防易燃品失火。

12.6认真贯彻执行ISO14001《环境管理体系文件》，领会“遵守法规、文明施工、珍惜资源、保护环境”的管理方针的内涵。

a所有材料、设备和机械应整齐地存放于指定地区。

b热处理完成后，保温材料应进行收集，并遮盖存放于指定地点或运出场外。

c 所有施工废弃物如铁丝头，石笔头等均应收集到指定地点。

d 严禁随意滴洒柴油。

13. 效益分析13.1 更换了热处理设备的喷嘴，加大了油泵功率和压缩空气气量，增大了热量输入，确保了整体热处理一次成功。

取得了外国专家和政府监检部门的认可和赞许。

13.2 通过对该工法的实施，使我公司球罐整体热处理水平上了一个新台阶，增强了竞争力，紧接着又承揽了蓝星集团哈尔滨苯酚工程球罐安装和天脊中化高平化工有限公司液氨球罐安装建设任务，取得了较好的经济效益。

编写：****2005-5-7。