4000M3低压液氨球罐施工方案1方案编制说明1.1方案编制依据1)GB12337-1998 《钢制球形储罐》2)GB50094-98 《球型储罐施工及验收规范》3)GB150-98 《钢制压力容器》4)质技监锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》5)JB4730-94 《压力容器无损检测》6)《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》1.2方案使用范围本方案仅适用于铜陵铜化集团磷铵厂技改项目中一台4000M3低压液氨球罐施工，本方案作为球罐施工的技术文件应严格执行。

2工程概况2.1球罐的设计参数及技术要求设计压力0.55MPa 操作压力0.5MPa设计温度10℃操作温度0 ~9.5℃2.2球壳板规格下极带侧板 2 26 16MnR 3748下极带中板 1 26 16MnR 4102 支柱12 16MnR 3529拉杆24 16MnR 243.12.3焊缝长度名称数量单长（m）总长（m）赤道带纵缝24 7.736 185.7上温带纵缝18 5.157 92.83下温带纵缝18 5.157 92.83上极板纵缝10 / 49.05下极板纵缝10 / 49.05赤道带与温带环缝 2 57.33 114.66温带与极板环缝 2 37.78 75.56支柱环缝12 2.6 31.2合计690.883球罐组装方法及工装具设计根据我公司机具和球罐自身结构特点，结合我公司多年来球罐的施工经验，本球罐工程施工以力争减少材料消耗，缩短组装时间，改善施工环境，用中心柱结合井子架搭设内部脚手架，外部搭设脚手架以保证组装和焊接顺利进行。

本球罐组装采用散装法，即将每块球壳板依交吊起，组装成球体，其组装顺序为赤道带板→下温带板→上温带板→下极板→上极板。

组装成球体并调整好各部分尺寸后再进行焊接。

4球罐组装程序焊接工艺评定和焊工考试→材料接收检验→基础验收→支柱组装、内部脚手架搭设→球体组装→外部脚手架和防护棚搭设→球罐焊接→无损检验→内部脚手架拆除→整体热处理→水压试验、沉降观测→磁粉探伤→气密性试验→梯子平台制安、附件安装→防腐绝热→交工验收5球罐安装主要工序5.1基础验收球罐施工前应对基础进行验收，基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞和露筋等缺陷；基础各部尺寸应满足规范的要求。

基础上应有中心线及标高测量标记。

基础复验合格后，对基础表面进行修整，放垫铁的位置要铲平，使垫铁与基础全部接触，其余部分应铲成麻面。

5.2材料验收1)球罐的球壳板、人孔法兰、接管、补强圈、支柱及拉杆等零部件的出厂证明书应包括下列内容：a. 球罐零部件出厂合格证b. 材料代用审批手续c. 各种材料质量证明书及球壳板材料的复验报告d. 钢板超声波探伤报告、毛坯及零件探伤记录e. 球壳板周边超声波探伤报告f. 坡口及焊缝无损探伤报告(包括探伤部位图)g. 成形试板检验报告h. 焊接试板试验报告2)核对所有零件的数量、材质和规格型号，以确保其与图纸设计相同。

3)球壳板的检查验收：球壳的结构型式应符合设计要求，每块球壳板本身不得拼接，其表面不允许存在裂纹、夹层、气泡、结疤、折叠、夹杂等缺陷。

对于超标缺陷应按焊接工艺进行修补。

4)球壳板外形尺寸检查（100%）a. 用弦长为2m的样板检查，任何部位允许间隙不大于3mm。

b. 球壳板几何尺寸允许偏差：序号项目允许偏差1 长度方向弦长±2.5mm2 任意宽度方向弦长±2mm3 对角线弦长±3mm4 对角线间隙≤5mmc. 坡口坡口表面：坡口外观不应有裂纹、分层等缺陷，熔渣与氧化皮应清除干净，表面粗糙度≤25μm；平面度≤1mm，缺陷极限间距≥0.5mm。

坡口尺寸：坡口角度允差±2°30’坡口钝边及坡口深度允差±1.5mm5)球壳板的检验a. 应对球壳板进行100%超声波探伤和测厚检验，探伤结果应符合JB4730-94规定的三级要求。

厚度测量点每球壳板应不少于5点，其厚度不应小于名义厚度减去钢板负偏差。

b. 对各接管及球壳焊缝应按总数的50%进行超声波探伤检查，按JB4730-94一级合格，同时进行到底100%表面裂纹检查，一级合格。

6)若对球壳板材质有怀疑时，应对材料的化学成份、机械性能进行复验。

5.3安装5.3.1上下支柱的组对上下支柱的组对是在钢质平台和胎具上进行，要求平台保持水平，并利用等腰三角形及垂直平分线的原理进行调整，依据赤道带板的几何尺寸，画线、定点，并焊上定位板，用水平仪和盘尺检查支柱的直线性和长度，支柱直线度应不大于L/1000，合格后点焊，并进行上下支柱间的焊接。

5.3.2赤道带的安装1) 先将带支柱的赤道带板吊装就位，拖拉、固定后，搭拆内部脚手架。

2) 所有赤道板在地面焊好固定块及吊耳，固定块焊在球壳板的内侧，吊耳焊在外侧，施工时应画出具体布置图。

3) 第一块带支柱赤道板的吊装：吊装前，固定块吊耳及其他辅助设施在地面事先装好，球壳板内外侧的拖拉绳卡好，工卡具都固定在定位板上，各拖拉绳配以2-3吨的倒链，用倒链调整球壳板的垂直度，最后把紧地脚螺栓。

赤道板吊装示意图4) 第二块带支柱赤道板的安装：第二块同第一块，安装好后用连通管或水平仪找好赤道带水平度。

5) 第三块不带支柱赤道板的安装：第三块不带支柱赤道板安装在二块带支柱赤道板中间，从赤道板的上部插入其中间，找平上下口，同时卡紧卡具，依此方法，直至赤道带组对完毕。

6) 赤道带的组装顺序如下图。

赤道带组装顺序图7) 赤道带组装后的检测要求：赤道带为球罐的基准，其安装质量的好坏直接影响到整个球体的装配，必须认真调配。

a. 用弦长1m的样板每500mm测一点，其棱角应≤7mmb. 对口错边量≤3mmc. 赤道带中间椭圆度D2-d2 ≤0.7%D2′且≤80mm D2′赤道带及上下口的设计内径。

D2 d2赤道带上口最大值、最小值。

8) 点焊固定赤道带：点焊用的焊条及焊接工艺同正式球罐焊接一样，点焊分组对称进行，每条焊缝从上口往下进行点至中间再由下往上进行，具体见焊接工艺。

5.3.3上、下温带板的安装上下温带板组装时，宜先组装下温带板，后组装上温带板。

下温带板组装：吊钩从赤道带上环口落下，利用下温带板内侧的定位方铁作为吊点进行吊装，用手拉葫芦进行组对，并利用卡具进行粗略调整，就位后用卡具与赤道带组对连接，并用钢丝绳几中心柱固定。

吊装时应注意温带板与赤道带板的相对位置，并调整好温带板与赤道带板的同曲率。

按顺序依次吊装就位封闭。

上温带板组装：上温带板的吊装、组对程序与下温带板的相同。

5.3.4上、下极板的安装上、下极板应在上、下温带板全部组装完毕，尺寸及接缝偏差调整合格，拆除中心柱后进行组装。

上、下极板应先组对下极板，后组对上极板，吊装组对时应检查极板与温带板的相对位置以及管口方位是否与图样相符。

极板吊装就位后应用卡具与温带板固定。

5.4球罐组装质量检查球罐整体组装完毕后，应进行总体尺寸检查：1) 对口间隙22mm。

2) 对口错边量3mm。

3) 用弦长为1m的样板沿对接接头，每500mm测量一点，棱角度不应大于7mm。

4) 支柱安装找正后，沿球罐径向和周向两个方向的垂直度的允许偏差12mm。

5) 组装后球罐两极间净距与设计内径之差及赤道截面最大最小内径之差均应小于等于80mm。

6球罐焊接及检验要求6.1焊接工艺评定该球罐的焊接工艺评定应按《钢制压力容器焊接工艺评定》规程进行按立焊、横焊和仰焊位置分别评定。

6.2焊工培训及考试球罐焊接前应对所有参加球罐施焊的焊工进行相应位置及材质的操作技能培训，并经劳动局监督考试合格后，方能参与球罐的焊接施工。

焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等，均应与焊工本人考试合格的项目相符6.3焊材的选用与管理根据母材材质及球罐的工作条件，选用J507焊条。

焊条的保管、烘干、发放程序应严格按照有关程序规定执行。

并认真做好发放、回收记录，保证良好的追踪性。

焊接材料的复验焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的检验，其检验合格后方能使用，扩散氢含量复验结果应<6ml/100g。

焊接材料的干燥a. 焊接材料贮存库应保持干燥，焊接材料使用前进行烘干。

b. 烘干后的焊条应保存在100-150℃的恒温箱中，药皮应无脱落和明显裂纹。

c. 焊条在保温筒内不宜超过4小时，超过后应按原烘干制度重新干燥，重复干燥次数不宜超过二次。

6.4施焊环境当施焊环境出现下列情况之一时，必须采取有效措施否则不得施焊，⑴雨雪环境；⑵相对温度在90%以上；⑶风速超过8m/s；⑷环境温度在0℃以下。

该球罐环境温度及相对湿度的测量均在距球罐表面1m处测得。

为了少受天气的影响，搭设防风、防雨棚。

6.5定位焊及工卡具焊接焊接工艺以及对焊工的要求应与球壳焊接相同定位焊缝的长度应不小于80mm，点焊两层，引弧点和熄弧点应在坡口内。

严禁划伤球壳表面，定位焊在小坡口侧进行。

且在正式焊接时应将点焊层完全刨削去除。

定位焊的方法见下图。

应尽量不损伤坡口钝边。

焊接电源及极性：焊接电源选用ZX7-400S型逆变焊机。

6.6产品试板产品试板必须由参加球罐施焊焊工(由质检部门指定)按与球罐本体相同的条件和相同的焊接工艺焊接。

球罐应按施焊焊接位置做立、横、平+仰位置三块试板。

试板的试样截取方法等均按GB150-98执行。

6.7施焊施焊前应将坡口表面和两侧至少20mm范围内的油污、水份及其它有害杂质清除干净。

当施焊环境出现a.风速大于8m/s；b.相对湿度大于90%；c.雨雪环境时必须采取有效防护措施。

层间温度：层间温度不应低于预热温度的下限值。

焊接线能量：焊接线能量应严格按照工艺评定测定结果。

6.8焊接工艺介绍应尽量采用窄道（少于4倍焊条直径）短弧及多层多道焊。

多层焊时使层间接头错开。

焊接过程中应始终注意起弧和熄弧质量，起弧时采用后退引弧法，使起弧部位在焊接过程中重熔，以减少引弧缺陷。

收弧时应将弧坑填满，起弧和收弧均应在坡口进行，严禁在坡口外起、收弧及划伤球罐表面。

焊接过程中应注意层间清理，焊渣及飞溅应用砂轮机打磨清除，并目视检查，无缺陷时，方可进行下层焊接。

施焊中焊缝厚度少于母材厚度的1/4不得中断焊接施工，如必须停止时则必须采取有效措施，以防止裂纹。

再焊时必须对原焊道进行认真检查，确认无缺陷后，方可按原工艺继续施焊。

单侧缝焊焊接完成后，应进行背面清根处理。

清根采用碳弧气刨进行，应将定位焊缝完全清除，气刨清根后，应用砂轮机修整刨槽，磨去渗碳层，其成型应平直光滑、透渗无缺陷方可施焊。

6.9焊接顺序6.9.1焊缝编号焊缝编号及排版图，球罐各带板以英文字母表示，同带的纵焊缝以球罐的建北方向为零点，在罐内上方从俯视方向按顺时针，用阿拉伯数字表示各纵缝的顺序号，环焊缝则以相邻两带的字母符号来表示。