1000m3球罐制造安装施工方案.docx
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1000m3球罐制造安装施工方案
二、4×1000m3球罐制造原则组织设计
1.编制说明：
本原则组织设计依据中国航空工业第一集团公司第六一0研究所200012-0024-D1-F101-1001号询价函、图纸明确的国标、部标，结合我公司的实际情况进行编制。
2.球罐制造及检验标准、规范：
1）《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局
2）《钢制压力容器》GB150-98
3）《压力容器用钢板》GB6654-1996
4）《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件钢板》JB4726-1994
5）《钢制球形储罐》GB12337-98
6）《压力容器无损检测》JB4730-94
7）《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-1992
8）《球形储罐施工及验收规范》GB50094-98
以及相关国家标准和部颁标准。
3.球罐技术参数
公称容积：
1000m3数量：
4台
设计压力：
1.10Mpa设计温度：
介质：
压缩空气
规格：
Sφ12700×24mm主材：
16MnR
单台质量：
105000kg/台
结构型式：
三带混合式10支柱
名称
上极带
上温带
下温带
下极带
各带球心角／各带球瓣数
60°/3
55°/12
65°/12
60°/3
４.球罐制造主要技术措施
4.1按设计图纸要求采购球壳板、人孔及接管毛坯、支柱、拉杆等材料及焊接材料，并对到货材料按图纸、标准要求进行检验和复验。
4.2对球罐壳体、人孔及接管等材料做焊接工艺评定。
选定需具有相应材质及位置合格证的优秀焊工参与施焊，严格执行焊接工艺。
4.3球壳板投料前采用全自动抛丸机对钢板双面抛丸处理，清除钢板表面氧化皮，从而提高球壳板制造表面质量。
4.4球壳板采用冷压成型工艺，压制采用800t悬臂油压机（喉深2200mm，可压制板宽4500mm）、2200t框架油压机（跨度4200mm）和1000m3球罐冲压模具进行。
成型后的球片用弦长2000mm样板检查，曲率误差≯2mm。
4.5球片净料及坡口切割采用切割轨道及多嘴头自动火焰切割机进行，球片净料及坡口切割一次成型，并清除氧化皮。
4.6净料后的球片各部分几何尺寸满足设计图纸及标准、规范的要求，保证同规格球片任意互换。
4.7对球片坡口按设计图纸及标准要求进行100%渗透探伤检查，球片周边100mm范围内进行100%超声波探伤检查。
4.8几何尺寸检验合格的球片进行内外表面清理，按设计图纸要求涂防锈漆，坡口周边50mm范围内涂可焊性涂料。
在每一片球片板凸面上喷涂标识，标明材质名称、规格、炉批号、球罐编号及球片设计尺寸和实测尺寸等。
4.9支柱与底板、耳板、筋板等配件在制造厂组焊成部件，支柱直线度偏差≯L/1000（L—支柱长度）。
4.10接管及法兰按图纸要求加工并组焊成部件，焊缝按设计要求进行无损探伤检查，合格后再与球片中极板组焊，焊后对接管与极板焊缝进行无损探伤检查。
4.11拉杆按图加工制造，与翼板组焊成部件。
松紧螺母等其它配件按图纸要求加工。
4.12球壳板采用卧式钢架包装，凸面朝上，球壳板间加垫柔性材料，焊有配件的球壳板包装在最上层，并用钢带包扎。
4.13支柱、拉杆采用型钢框架包装，钢带封包，拉杆放在最上面，拉杆螺纹涂黄油防锈并用塑料套保护。
4.14法兰、螺纹等机加工件表面均需涂黄油防锈，并用塑料套保护，非加工件表面均需除锈，涂防锈漆。
4.15除球壳板、支柱、拉杆等采用钢架裸装外，其余零配件均装箱发货，每个包装按图纸喷涂标识，标明名称、规格、数量。
5.球罐主要部件制造工艺及质量控制
6.球罐制造质量保证措施
中油一建公司一贯重视产品质量，视质量为企业的生命。
经过四十七年的发展，在石油化工装置工程建设、非标设备、压力容器制造方面积累了丰富的经验，在技术质量管理上也建立了一套完善的制度体系，取得了中国质量协会颁发的ISO9002认证证书，建立了国内压力容器制造质量保证体系及ASME规范产品质量保证体系，并制定了相应的《质保手册》。
球罐制造厂实行厂长授权下的质保工程师—责任工程师—质量监检员—质量检查员四级质量控制体系，严格实行三检制，认真落实质量责任制，使产品从原材料采购进厂到产品出厂的每道工序都处于严密的质量控制之中，确保为广大用户生产出满意的产品。
在球罐产品制造过程中的质量控制上，我公司执行要求高于现行国家标准的企业标准《球形储罐制造质量标准》，并严格执行公司制定的《球形储罐制造工艺》、《球形储罐检查工艺》、《球形储罐焊接工艺》等工艺标准。
球罐制造厂对球罐生产过程制订了严密的质量控制计划，整个过程共设置了34个质量控制点。
对每一个质量控制点，都要根据检验要求由不同层次的质检人员监督检查、严格把关，从而保证不合格品不流入下道工序。
球罐制造质量检验计划表见8-10页。
球罐生产车间设置了两个质量QC小组，针对球罐制造中存在的质量问题，经常性地开展QC活动，找出影响产品质量的因素并采取有效措施加以解决，使我公司球罐产品质量不断提高。
为了保证产品在使用中安全可靠，我公司建立了严密的产品售后服务网络，并建有客户台帐。
经营部门定期组织有关人员对出厂产品进行质量回访，及时反馈客户对我公司产品的意见，不断加以改进。
对出厂产品因制造原因产生的质量问题及时处理，负责保修。
我公司的宗旨是“质量第一、用户至上”，我公司的质量方针是“精心施工、追求卓越、求实守约、建造精品”。
若我方有幸承接该项目四台1000m3球罐的制造，我方除严格按照上述质量控制措施执行外，在质量保证上还做如下承诺：
1）我们保证提供的材料、设计、制造、安装是先进技术，质量可靠。
2）我们承担球罐交工后12个月的质量担保，若发现制造、安装质量问题，我们保证在接到甲方通知后五天内到现场解决问题，属供方的责任承担整理费用。
3）我们对球罐的设计、使用材质、制造、安装质量负责。
球罐制造质量检验计划
序号
检验项目
检查站
理化计量检测中心
厂监检员
专业责任工程师
无损检验
质量保证措施
（执行标准）
授权检验单位
1
图纸会审
联检
GB150、监规、GB12337
锅检所
2
焊接工艺评定，焊工资格审查
检
检
GB4708、锅炉压力容器焊工考试规则
3
制造工艺、
检验工艺审核
联检
图纸、合同、公司质量标准、GB150、监规、GB12337
4
无损探伤人员
资格审核
检
JB4730-94
5
球壳用钢板
复验及验收
检
检
联检
检
验收质量证明书，按GB6654复验机械性能、化学成分、UT
锅检所
6
球壳板下料及试件下料及标记移植
检
制造工序传递卡
7
球壳板毛料切割
冷冲压
检
800吨悬臂油压机，冷冲压胎具
8
球壳板净料样板制作及确认
检
联检
计算机程序计算几何尺寸
9
球壳板净料切割
检
多嘴头自动切割机、磁力切割机、卧式平衡切割胎具
10
无
损
检
测
周边UT
检
检
检
JB4730-94（球壳板周边100mm内Ⅱ级超声波探伤）
锅检所
特殊部位UT
检
检
检
超声波
测厚
检
检
11
球壳板几何
尺寸及外观
检
检
GB12337（长度方向弦长±2.5mm、宽度方向弦长±1.5mm、对角线方向弦长±2.5mm、翘曲±4mm、表面质量）
锅检所
12
焊材验收与复验
检
联检
GB3965---对扩散氢含量检验
13
极带中板与人孔、接管组对焊接检验
检
联检
GB12337-98、焊接工艺WPS
14
无损检测
检
检
GB4730-94射线探伤RT、超声波探伤UT、渗透探伤PT
锅检所
15
球壳板油漆
和标记
检
GB12337-98、钢印标记和油漆标记、第7.3条油漆、包装、运输
16
球壳板包装
检
续上表
序号
检验项目
检查站
理化计量检测中心
厂监检员
专业责任工程师
无损检验
质量保证措施
（执行标准）
授权检验单位
17
焊后几何尺寸
及外观检查
检
检
GB12337-98（长度方向弦长±2.5mm、宽度方向弦长±2mm、对角线方向弦长±3mm、翘曲±5mm、表面质量）
18
油漆和标记、包装
检
GB12337-98、钢印标记油漆标记第7．3条油漆、包装、运输
19
支柱材料验收
及确认
检
检
联检
图纸要求及相关标准
锅检所
20
支柱与球壳相贯段样板检验
检
计算机程序计算几何尺寸
21
支柱下料及
标记移植
检
制造工序传递卡
22
支柱组焊成品
检验
检
检
GB12337-98（直线度≯l/1000，且≯10mm，垂直度偏差≯2mm）
23
无损检测
检
检
支柱拼接焊道渗透探伤
锅检所
24
支柱油漆和
标记、包装
检
检
GB12337-98、第7.4条零部件油漆、包装、运输。
25
零部件材料验收及锻件复验
检
检
检
联检
检
材料合格证验收、GB4726-94
锅检所
26
受压零部件下料
及标记移植
检
制造工序传递卡
27
零部件机械
加工及标记
检
图纸、施工工序传递卡
28
零部件组焊
检
焊接工艺WPS
29
焊缝检验
非探伤件
外观
检
检
对咬肉、飞溅等检查处理
探伤件
射线探伤
渗透探伤
检
JB4730-94
锅检所
30
零部件油漆、
标记、包装
检
联检
GB12337-98、第7.4条零部件油漆、包装、运输
锅检所
续上表
序号
检验项目
检查站
理化计量检测中心
厂监检员
专业责任工程师
无损检验
质量保证措施
（执行标准）
授权检验单位
31
产品档案
汇编及审查
汇编
联检
由厂监验员对产品资料汇编、专业责任工程师审查、并由当地劳动部门授权的锅检所对产品及产品资料进行审查
锅检所
32
产品最终检验
联检
33
产品入库、
资料入档
入档
档案馆存档
34
质量回访
公司计划安排
注：
1、授权单位系国家质量技术监督局。
2、锅检所系洛阳质量技术监督局锅检所。
7.球罐产品出厂提供的技术文件
7.1竣工图
7.2质量证明书
三、4×1000m3球罐安装焊接原则方案
球形储罐现场组焊的工艺方法有分带组焊法、单片散装法和混合组焊法。
此次4台1000m3球罐的现场组焊工艺拟采用以赤道带为基准的单片散装法，现场组焊的全过程将遵照我国《压力容器安全技术监察规程》、《钢制球形储罐》和《球形储罐施工及验收规范》等现行法规标准，在质量保证体系严格控制下完成。
球罐的组装、焊接、无损检测、水压试验、气密性试验等过程，依照Q/CNPC-YGSC09.1－1999《过程控制程序》和相关程序文件的要求进行。
1.球罐施工程序图（见下页）
2.施工工艺要点
2.1基础检验
会同甲方（监理）现场代表，对球罐基础施工技术资料、外观质量及几何尺寸进行检查验收。
2.2球壳板的检验
球壳板的检验包括对制造厂提供的质量证明书等技术资料的审查；球壳板及附件数量的清点；球壳板几何尺寸检查、UT测厚抽查及UT检测抽查。
2.3组装
球罐的组装主要选择一台16吨吊车和中心柱配合进行。
2.4支柱与赤道带组焊
在地面胎具上卧置进行组焊，严格控制支柱径向和周向的偏移量。
吊装相邻两块带支柱的赤道带板，安装拉杆，调整支柱垂直度，用拖拉绳定位找正，再安装不带支柱的赤道带板，用卡具调整间隙。
使赤道带平齐，然后固定，依次按顺序吊装，直至赤道带组对成形。
2.5下极带组装
下极带是单片散装组焊的，必须严格控制下极带的组对参数，特别是上下口的椭圆度，水平度和支柱的垂直度。
另外还应考虑焊缝收缩对支柱垂直度的影响。
2.6极带组装
极带组装的顺序是：
先组装下极带边板，组装下极带中板，后组装上极带边板；组装上极带中板。
2.7组装检查
组装完毕，会同业主（监理）和监检部门现场代表对焊缝组对间隙、错口、角变形和球罐椭圆度、支柱垂直度等几何尺寸进行复查，合格后签字确认。
2.8中心柱安装（φ273×14000）
下极带组装完毕，将中心柱吊装就位并找正后，用六根拖拉绳对称将中心柱与下极带板锁定，底部用四根拖拉绳与基础对称拉紧固定。
极带边吊装前拆除中心柱，分两段吊出中心柱。
2.9脚手架结构采用（钢管?
48和钢跳板）内外满堂红架子。
外脚手架呈八边棱柱形，高11m。
隔火、防风棚贴脚手架外侧挂置，其接缝应搭接严密。
3.球罐的焊接
球罐焊接严格执行《钢制压力容器焊接规程》及相关的规范标准。
球罐的焊接控制依照公司Q/YGSG326－12－1996《焊接施工管理标准》进行，施焊前应根据《钢制压力容器焊接工艺评定》和有关规范核定焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡指导施工。
焊条的保管、烘干、发放和使用遵照公司《压力容器现场组焊质量保证手册》Q/YGSG322.05-1994中的有关规定执行。
球罐的焊接方法：
全位置手工电弧焊。
焊条和焊接设备选用：
球壳与球壳之间焊接、内外部构件、安装用定位块、垫板等与球壳板的焊接均选用E5016焊条，其他元件的焊接根据不同材质，分别采用E5016、E4316焊条进行焊接；焊机选用美国飞马特300S焊机。
焊接工艺：
依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺指导书（或焊接工艺卡）指导焊接的实施和操作。
产品焊接试板：
每台球罐按施焊位置做三块产品焊接试板（横焊、立焊和平焊加仰焊），由质量检查负责人指定焊工，采用施焊球壳时相同的条件和相同的焊接工艺焊接产品试板。
球罐的质量实际上主要是焊接质量，整个施焊阶段必须抓好焊工管理，焊接工艺管理，焊接材料管理、焊接环境管理和缺陷返修管理等几项工作。
3.1焊工的管理：
3.1.1焊工资格
首先选择有经验的优秀焊工。
要求必须持有按国内《压力容器焊工考试规则》考试合格的焊工合格证。
经甲方（监理）、监检部门代表确认才能上岗操作。
3.1.2上岗焊工佩带标识，便于监督管理。
施工过程中对焊工进行跟踪检查，一次合格率低于98%的焊工要下岗重新培训、考试操作技能，达到要求后才能重新上岗施焊。
3.2焊接工艺管理
3.2.1按照设计单位提供的制造、安装验收技术条件及JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求，做焊接工艺评定；并据此编制焊接作业指导书（措施）。
我公司已有能覆盖100mm范围的16MnR钢种成熟的焊接工艺评定。
焊接顺序见《1000m3球罐球罐焊接顺序图》，先焊大坡口侧后焊小坡口侧，先焊纵缝后焊环缝。
纵缝焊接，应采取对称同步焊接；环缝焊接，施焊焊工应均布，按同一方向同时施焊。
说明：
A—上极纵缝
B—上极边板纵缝
C—赤道带板纵缝
D—下极边板纵缝
E—下极极带纵缝
BC—赤道与上极带间环缝
CD—赤道与下极环缝
AB—上极板与极边板环缝
DE—下极板与极边板环缝
G—
BG—上极下极环口
AG—下极环口
3.2.2焊接线能量（输入热量）：
焊接线能量的允许值由焊接工艺评定确定。
焊接过程中线能量的计算公式如下：
60×电流（A）×电压（V）
焊接线能量（输入热量）=──────────
速度（cm/min）
线能量由焊接技术负责人控制和管理并做好记录，原则上每条焊缝每层焊道做记录一次。
3.3焊接材料管理
焊接材料由供应部门负责采购、保管、发放。
焊材必须具有合格质量证明书。
并按批号进行熔敷金属扩散氢复验，复验结果符合GB12337—1998《钢制球形储罐》的要求（焊条熔敷金属扩散氢含量≤1.5ml/100g）。
设置专用焊材库，库内配置空气去湿机、干湿温度计、保证空气相对湿度在90％以上。
焊材应存放在架子上，架子离地面高度不小于300mm，离墙壁距离不小于300mm。
焊材堆放时按种类、牌号、规格、批号、入库时间分类堆放，并做好标识，先入库的先发放使用。
焊材的烘干、发放、回收设专人负责。
焊条启封后首先进行外观检查，无脱皮、开裂为合格，确认合格后立即放入烘干箱，按规定程序进行烘干，待温度降至200℃以下后，移入保温箱。
焊工凭焊接责任工程师签发的焊条领用卡用焊条筒领取焊条。
当班所剩焊条和焊条头应退回烘干室，所退回焊条按规定作好标识并重新烘干。
焊条领出后４小时内退回，可不进行重新烘干。
经二次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程。
焊条从入库、出库、烘干、发放至回收，整个过程均作好记录，焊接工程师随时检查监督。
3.4焊接环境管理：
焊接环境应有专人管理，对每天的气温、湿度、风速进行监测记录；当相对湿度≥90%，下雨及下雪天，风速≥8m/s及环境温度在5℃以上，在采取有效防护措施后方允许施焊。
3.5缺陷返修管理：
焊缝返修选派优秀焊工，按《不合格品控制程序》进行。
具体措施如下：
缺陷定位?
气刨?
打磨?
PT?
补焊?
再RT。
返修过程要做到定位准确，缺陷清除彻底，采用与球壳焊接相同的焊接工艺，并预热，保证一次返修成功。
4.无损检测
4.1施工程序
球罐施工的无损检测人员应具有劳动人事部颁发的资格证,评片人应有二级以上资格证。
焊缝的无损检测要建立严格的管理制度,无损检测技术负责人,对从划线开始直至整理报告的管理工作负责。
施工现场设暗室,评片室。
底片要及时冲洗和评定,以便对焊接质量起到监控作用,检测中发现的缺陷由无损检测技术负责人签发焊接返修通知单,并对缺陷进行定位,返修后,焊接技术负责人通知进行复验。
在本工程中，无损检测将严格按照设计规定或业主要求的检测方法、检测比例、验收标准及合格级别进行检测施工；合理组织，严格管理，确保检测质量和检测进度。
无损检测施工程序按以下顺序进行：
探伤人员资格认可?
探伤人员培训?
材料设备准备?
100%PT（焊缝清根打磨后）?
100%RT检查（球罐对接焊缝）?
返修部位定位和返修后再次RT?
20%UT复验（球罐对接焊缝）?
100%MT（或PT）
4.2检测方案
4.2.1检测技术及方法
·检测方法：
X射线检测
·透照方式：
单壁单影法
·照相等级：
AB级
·检测设备：
Ir-192射线机
·胶片类型：
天津Ⅲ型
·胶片规格：
420×110
·象质计：
JB4730-Fe-6/12
·增感屏：
铅箔增感屏
·胶片处理：
手工处理
4.2.2检测编号
每张底片均有完整的编号系统，包括球罐编号、焊缝编号、底片编号、定位标记、返工标记、检测日期等。
在射线底片上字号摆放整齐并距焊缝影像至少5mm。
4.2.3暗室处理
·按胶片厂家要求，配制冲洗药液并定期更换新的药液。
·冲洗温度：
20?
2℃。
·冲洗时间：
显影5～8分钟，停影0.5分钟，定影10～15分钟，流动水洗不少于30分钟。
·底片可采用机械烘干或自然干燥，底片夹持部位应避开评片区域。
4.2.4底片评定及质量要求
·影像识别要求
底片上象质计位置正确，定位标记和识别标记齐全，且不掩盖被检部位焊缝影像。
底片有效评定区域内不应有因胶片处理不当引起的缺陷或妨碍底片评定的伪缺陷。
·干燥后的底片应按顺序整理，被存放底片之间应有软纸相隔。
·所有的射线底片都不得有水迹、污染、划痕等影响评定的伪缺陷。
·底片黑度、灵敏度符合要求。
·严格按标准进行评定。
·做好底片评定记录。
5压力试验
5.1选择以水及空气为介质进行水压和气密性试验.
5.2试压条件：
5.2.1球罐组焊作业结束，复查相关记录、报告、技术资料符合要求，中间验收合格；
5.2.2产品试板试验完毕，出具了试验报告，并经焊接责任工程师和质检责任工程师确认合格；
5.3.3试压方案经建设（或监理）单位代表及监检部门代表有关部门批准；
5.4.4试压用压力表需经校验合格，阀门试压合格，安全阀试压合格，试压设施完善，有必要的安全措施。
5.3水压试验工艺
5.3.1试压泵选用：
DXY—3502台
5.3.2试验介质：
清洁水
5.3.3试验压力：
P=1.0MPa
5.3.4上水方式：
用消防带直接由上人孔注水或用泵（由切水口打入）上水方式。
5.3.5试压步骤：
升压过程应分级缓慢进行，按试压方案分别升压至试验压力的50%、90%、试验压力及其后降至试验压力时，在各阶段按规定保持一定时间后分别进行检查，以无渗漏及其它异常现象为合格。
5.3.6注意事项：
试压时装入水重400吨，上水过程严密观察基础沉降情况，控制上水速度；沉降观察用水平仪进行，由测量工负责，上水前选参照物，对立柱设置的沉降观测点进行观察并做好记录；充液前、充液过程中各规定阶段、放液后分别进行观察，确定其沉降量。
5.4气密性试验工艺
5.4.1水压试验合格
5.4.2试验介质：
空气
5.4.3试验压力：
0.8MPa
5.4.4压缩机选用：
W9/7—1
W-10/40
5.4.5试压方法：
采用两台压缩机并联，按中低两级切换缓慢分级进行。
启动压缩机向罐内送气，打开顶部放空阀确认管路畅通，压缩空气已进入罐内，关闭放空阀，开始升压。
按升压曲线要求缓慢分级升压，在各阶段进行有关项目检查。
当压力升至气密性试验压力时，保持10分钟，经检查无渗漏为合格。
试验合格后，排气时，应缓慢分级进行。
试压结束及时办理有关试压的确认签证。
5.5试压过程测量项目
升压记录：
时间，温度，球罐压力（每小时记录一次）
膨胀量记录：
下极板位移量，赤道直径伸长量
基础沉降观察记录
6.拟编制的施工技术措施
为保证球罐工程顺利进行，拟编制以下各专业技术措施指导现场施工生产。
序号
名称
1
1000m3球罐质量计划
2
1000m3球罐施工组织设计
3
1000m3球罐组装技术措施
4
1000m3球罐焊接技术措施
5
1000m3球罐质量检查技术措施
6
1000m3球罐无损检测技术措施
7
1000m3球罐水压及气密性试验技术措施
8
1000m3球罐施工安全技术措施
7施工质量保证措施：
根据业主招标文件要求，结合我公司已通过ISO9002—1994质量体系认证的具体情况，本工程项目部在贯彻质量方针的前提下，按《质量保证手册》的要求制定本项目的质量保证和控制程序。
球罐工程质量控制参见《1000球罐施工质量控制程序》进行。
7.1质量方针：
精心施工、追求卓越、求实守约、建造精品。
7.2工程质量目标
7.2.1表面质量一次合格率：
100%
7.2.2组装一次合格率：
100%
7.2.3焊接一次合格率：
99%以上；
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