钢结构工程球罐施工工艺标准.docx

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钢结构工程球罐施工工艺标准

1总则

1．0．1编制本标准是为了使球形储罐（以下简称“球罐”）施工工艺标准化，用合理的施工工艺和严格的过程控制来达到保证工程质量的目的，以利于下列技术法规的贯彻实施：

1.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其实施细则；

2.《压力容器安全技术监察规程》；

3.《球形储罐施工及验收规范》GB50094；

4.《钢制球形储罐》GB12337；

5.《钢制球形储罐型式与基本参数》GB/T17261。

1．0．2本标准适用于设计压力大于或等于0.1MPa且不大于4MPa、公称容积大于或等于50m3的桔瓣式或混合式以支柱支撑的碳素钢和低合金钢制焊接球罐和低温球罐的现场组焊、施工。

但不适用于下列球罐：

1.受核辐射作用的球罐；

2.非固定（如车载或船载）的球罐；

3.双层结构的球罐；

4.膨胀成形的球罐。

1．0．3球罐的施工及验收应包括下列范围：

1.球壳及与其连接的受压零部件应划定在下列范围内：

a.球壳接管与外管道焊接连接的第一道环向焊缝；

b.球壳接管与外管道螺纹连接的第一个螺纹接头；

c.球壳接管与外管道法兰连接的第一个法兰密封面；

2.球罐开孔的承压封头、平盖及紧固件。

3.与球壳连接的支柱、拉杆、垫板和底板等非受压元件。

1．0．4本标准所规定的施工程序及质量要求是必须遵守的指令性规定。

本标准中规定的施工方法及中间控制质量指标是指导性的，施工单位可根据实际条件和具体工程要求加以选择和补充。

1．0．5球罐施工工艺的修改应提出书面申请，并经专业责任工程师审查认可。

1．0．6国外供货的球罐，可根据合同规定执行制造厂家提供的工程标准。

1．0．7球罐施工单位应有完整的质量保证体系并取得国家质量技术监督部门颁发的“AR3级压力容器制造许可证”。

1．0．8球罐施工必须接受质量技术监督部门锅炉压力容器安全监察机构的监察。

1．0．9球罐施工的安全技术，劳动保护应执行《石油化工施工安全技术规程》SH3505及其它现行有关标准的规定。

2球罐各部分名称

2．0．1球罐各部分名称应符合《钢制球形储罐型式与基本参数》GB/T17261的规定。

图2.0.1-1球罐各部分名称

1.桔瓣式七带球壳各部位名称见图2.0.1-2（a）；

2.混合式五带球壳各部位名称见图2.0.1-2（b）；

3.球壳极带各部位名称见图2.0.1-2（c）、（d）；

图2.0.1-2（a）桔瓣式七带球壳各部位名称图2.0.1-2（b）混合式五带球壳各部位名称

图2.0.1—2（c）、（d）球壳极带各部位名称

2．0．2球罐支柱各部位名称宜符合图2.0.2的规定。

2．0．3球罐人孔、接管各部位名称宜符合图2.0.3的规定。

平焊法兰

垫片

法兰盖或人孔盖

图2.0.2球罐支柱各部位名称

螺栓、螺母、垫圈

对焊法兰

接管或人孔筒节

补强圈

球壳

整体锻制凸缘

图2.0.3球罐人孔、接管各部位名称

3施工准备

3．1技术准备

3．1．1球罐施工应在具备下列技术资料的条件下进行：

1.施工图样和有关设计文件；

2.施工方案或施工组织设计；

3.原材料、零部件及半成品质量证明书；

4.有关的施工及验收规范。

3．1．2负责球罐施工的责任人员应熟悉施工图样和有关技术法规，施工前应通过图样会审，明确与球罐施工有关的专业工程互相配合的要求。

凡涉及设计、材料性能和工程质量标准的内容修改，均应做出书面记录，经原设计单位同意，并签署修改文件。

3．1．3球罐施工前焊接工艺评定应执行《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708的规定。

3．1．4焊接技术人员应根据“焊接工艺评定报告”并结合实践经验编制“焊接工艺卡”（WPS）。

“焊接工艺卡”应经焊接责任工程师批准后实施。

3．1．5球罐施工技术负责人应根据施工技术资料和现场实际条件编制施工技术方案或施工组织设计，其内容应包括：

1.球罐技术数据表；

2.球壳板排版图和焊缝编号；

3.球罐组装检验工艺卡；

4.球罐焊接工艺卡；

5.引用本标准内容的章节索引；

6.针对具体工程的补充规定和说明；

7.施工现场平面布置图；

8.劳动力及施工进度计划；

9.安全及防火技术措施；

10.施工机具、工装设施及计量仪器一览表；

11.施工措施用料及消耗材料一览表；

12.质量保证体系及责任人员表；

13.其它。

3．1．6参加球罐施工的焊工必须持有“锅炉压力容器安全监察机构”颁发的有效合格证书。

焊工焊接作业的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与本人考试合格的项目相符；

3．1．7球罐的施工方法宜采用分片组焊法。

其工艺流程见附录A。

3．1．8公称容积不大于1000m3的球罐亦可采用环带组焊法。

其工艺流程见附录B。

3．2施工现场准备

3．2．1施工现场布置应按施工方案的要求进行，施工现场布置图应标明下列设施的具体位置：

1.施工电源（变压器或线路接点）及线路；

2.压缩空气站（或气源）及供气线路；

3.供水线路；

4.半成品堆放场地；

5.组装平台；

6.电焊机棚；

7.焊材库、烘干室及管理室；

8.工具房及材料库；

9.加热设备（包括燃料储罐）；

10.消防设施；

11.道路；

12.排水系统；

13.起重吊装设施；

14.休息室、办公室及探伤室。

3．2．2球罐施工现场地面应处理坚实，适于起重机械行走及材料堆放，基础周围不得有低洼积水。

3．2．3水、电、气及燃料供应系统布置应符合安全技术规程，燃料储罐必须装设安全阀、压力表及防晒设施。

3．2．4供电线路的电压应稳定，系统运行的总电压降不得大于10％。

3．3工装设施准备

3．3．1球罐施工用的工装设施的设计应满足施工工艺的要求。

工装设施包括：

1.吊具及脚手架；

2.卡具及胎具；

3.焊接防护设施；

4.加热设施；

5.自动焊接设备；

6.试验器具。

3．3．2直接与球壳板焊接的工装卡具，应使用与球壳板相同或具有类似性能的焊接材料，并在工装卡具处做出明显标记。

3．3．3重复使用的工装卡具，施工技术负责人应在使用前对其材料、结构和尺寸的适用性予以核查确认。

4球壳板及零部件的验收

4．1质量证明书的检查

4．1．1球罐施工单位应对制造单位提供的产品质量证明书等技术质量文件进行检查。

4．1．2球罐的球壳板、人孔、接管、法兰、补强件、支柱及拉杆等零部件的出厂证明书应包括下列内容：

1.零部件出厂合格证；

2.质量技术监督部门监检机构出具的产品监检报告；

3.材料代用审批证明；

4.材料质量证明书及有关的复验报告；

5.钢板、锻件及零部件无损检测报告；

6.球壳板周边超声检测报告；

7.坡口和焊缝无损检测报告（包括检测部位图）；

8.热压成型试板检验报告；

9.产品焊接试板试验报告。

4．2球壳板和试板的检查

4．2．1球壳板组装前应进行外观检查，其要求如下：

1.球壳的结构形式应符合设计图样要求。

每块球壳板本身不得拼接；

2.制造厂提供的球壳板不得有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷；

3.坡口型式应符合图样要求。

坡口表面平滑、无裂纹、分层、挂渣和氧化皮，平面度不应大于球壳板名义厚度的0.04倍且不应大于2mm，高强钢、低温钢球罐的球壳板坡口面应经20%磁粉或渗透检测合格；

4.焊缝表面无熔渣，两侧无飞溅物，焊缝宽窄均匀、无咬边，余高符合要求。

焊缝和热影响区无裂纹、弧坑、气孔和夹渣。

角焊缝焊脚尺寸符合图样要求；

5.球壳板预组对标记符合排版图的要求，材料标记清晰。

4．2．2球壳板应逐块进行尺寸及成形检查，检查方法如下：

1.坡口加工尺寸用样规检查（如图4.2.2-1），并符合下列要求：

a.坡口角度（α）的允许偏差为±2°30′；

b.坡口钝边（P）及坡口深度（h）的允许偏差为±1.5mm。

图4.2.2-1球壳板坡口几何尺寸检查

2.球壳板几何尺寸用钢尺检查，测量时应在坡口处放置定位样规。

球壳板几何尺寸允许偏差应符合表4.2.2—1的规定（图4.2.2-2）；

球壳板几何尺寸允许偏差表4.2.2-1

项目

允许偏差（mm）

长度方向弦长L1、L2、L3

±2.5

任意宽度方向弦长B1、B2、B3

±2

对角线弦长D

±3

两条对角线间的距离

5

注：

对刚性差的球壳板。

可检查弧长。

其允许偏差应符合表中前3项的规定。

3.球壳板曲率用样板检查，测量时样板应与球壳板保持垂直，每块球壳板不少于5个测量点，样板弦长的选择和曲率允许间隙应符合表4.2.2—2的规定（图4.2.2-3）；

4.焊于极板上的人孔和接管用钢尺测量；

样板及球壳板与样板允许间隙表4.2.2-2

球壳板弦长（m）

样板弦长（m）

允许间隙e（mm）

≥2

2

3

＜2

与球壳板弦长相同

3

图4.2.2-2球壳板几何尺寸检查

图4.2.2-3球壳板曲率检查

4．2．3每块球壳板沿周边100mm范围内应进行全面积超声检测抽查。

抽查数量不得少于球壳板数量的20%，且每带不应少于2块，上、下极带不应少于1块；对于厚度大于20mm的低温球壳板抽查数量不应少于球壳板总数的40%，抽查应包括全部上、下极板和带支柱的赤道带板，每带抽查数量不应少于2块。

4．2．4球壳板检测部位表面的氧化皮、锈皮、凸出点等应打磨平滑，但均匀的涂料可以保留。

检测时应使用耦合剂。

其结果对于高强钢、低温钢、低合金钢应符合《压力容器无损检测》JB4730规定的Ⅱ级要求，对于碳素钢应符合Ⅲ级要求。

4．2．5用超声波测厚仪抽查球壳板实际板厚，实测厚度不得小于名义厚度减球壳板负偏差。

抽查数量应为球壳板数量的20%，且不应少于2块，上、下极不应少1块；每张球壳板的检测不应少于5点。

测点如图3.2.5所示。

图4.2.5球壳板厚度测点示意图

4．2．6球罐随带的产品试板和焊接工艺评定用试板，应核对其材料标记及厚度是否和球壳板相一致。

每台球罐不少于6块产品试板和焊接工艺评定试板，其尺寸应为180mm×650mm。

4．3球罐支柱及零部件的检查

4．3．1球罐支柱的检查应符合下列要求：

1.支柱直径及长度用钢尺测量，其结果应符合图样的要求，长度偏差不得大于3mm；

2.支柱上斜拉撑的支耳方位用样板检查，其间隙不应大于4mm，见图4.3.1。

图4.3.1支柱上支耳方位检查示意图

3.支柱底板与支柱的垂直度允许偏差不得大于2mm；

4.支柱全长直线度允许偏差不应大于1/1000，且不大于10mm。

4．3．2焊于赤道带板上的支柱用钢尺检查。

其允许偏差应符合图4.3.2的规定。

图4.3.2赤道带板上支柱测量检查示意图

4．3．3支柱间可调式斜拉杆的螺纹应进行外观检查，不得有锈蚀和断扣现象，螺纹配合应良好。

4．3．4球罐附属的平台、梯子、喷淋装置及零部件应按图样核对其规格、尺寸。

4．3．5安全阀应经整定，其起跳压力，关闭压力均应符合设计文件规定，试验介质应为空气或其它惰性气体。