压力容器通用制造工艺规程第二版.docx

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压力容器通用制造工艺规程第二版

ThelatestrevisiononNovember22,2020

压力容器通用制造工艺规程第二版

上海氯碱机械有限公司

压力容器制造

通用工艺规程

（第二版）

发布日期：

2009-04-15实施日期：

2009-05-01

编写：

褚宾峰审核：

陈锡祥批准：

曹稼斌

编写说明

本规程适用于我公司一、二类压力容器、类外压力容器（正文中简称容器）及管壳式换热器（正文中简称换热器）的制造。

常压容器的制造及容器、换热器的修理可参照执行。

本规程根据GB150-1998《钢制压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》、《压力容器安全技术监察规程》（1999）的有关规定，并结合我公司几年来压力容器、换热器制造经验和现有装备能力而制订。

对于制造较复杂的、大型的、有特殊要求的容器设备，应由公司技术总负责人、技术管理部门、技术人员及有经验的工人师傅一起讨论研究，制订出具体可行的施工方案进行施工。

施工人员在施工过程中，应严格按图纸和工艺卡要求进行施工，如因图纸错误或加工制作误差等原因影响到零部件组装，应及时与工艺人员取得联系，以求问题解决。

在制造过程中，要树立质量第一的思想，严把质量关，制造出高质量的产品。

1、

总则

1.1、容器、换热器应按图纸、工艺卡、本规程及有关国家、行业标准和法规的要求进行制造。

并严格按我公司压力容器质量保证体系的要求运行。

1.2、制造容器、换热器用材料必须符合相应国家标准、行业标准规定。

材料采购时应从材料生产单位获取符合相应标准的材料质量合格证（原件）；如果从非材料生产单位获得压力容器用材料时，应取得材料质量证明书原件或加盖供材单位检验章和经办人章的有效复印件（有效指复印件上盖有供材单位红色印泥检验章）。

对有复验或特殊检验要求的材料，须经复验或检验合格才能使用。

1.3、容器、换热器的焊接应按焊接工艺及我公司的《通用焊接工艺规程》要求进行。

1.4、对我公司无能加工的零部件，如封头、膨胀节等要严格按有关标准进行验收把关，确保外协件质量。

1.5、要通过装备能力的不断提升，工艺手段的不断完善，实现产品质量的持续提高。

2、筒节、封头的下料及成型

、下料前的准备工作：

、认真熟悉图纸及工艺卡，核对工艺卡上的尺寸、材料等是否与零部件及总图尺寸相符，如发现问题及时与工艺编制人员联系，以便及时纠正。

、核对现场板料的材质标识、规格等是否与工艺卡相符，不符合不得下料。

圆筒中含有封头、膨胀节等部件，应事先测量封头、膨胀节等的周长尺寸，作为筒节落料依据。

、筒节的下料：

、下料时应根据板材规格大小，合理安排进行套裁，以节省原材料、降低成本。

、若圆筒由若干筒节拼接，则单节筒身长度不得小于300mm。

、筒节下料的尺寸要求：

a）当圆筒含有封头、膨胀节等部件时，按封头、膨胀节实际内径展开；当壳体不含有封头，膨胀节等部件时，按图样中相应筒体标注内径尺寸展开。

展开公式为：

L=π（di+t）

式中：

di：

筒体内径；

t：

筒体壁厚

b）换热器壳程筒体内径不得小于理论标注内径，其展开周长允差为0～+5mm。

c）其它筒节外周长允许偏差值按下表规定：

公称直径DN

壁厚S

<800

800～1200

1300～1600

1700～2400

2600～3000

3200～4000

5～10

±4

±4

±4

±5

±5

±6

12～16

±4

±5

±5

±7

±7

±8

18～20

±4

±6

±6

±8

±8

±10

d）筒节端面倾斜度小于2mm。

e）筒节展开后的对角线允差应不大于3mm。

f）当相邻两节筒体（或封头）壁厚不一致时，应保持内径一致。

、筒节板料正确画线后，应在料线上打上洋冲印子，以检查剪切后材料尺寸是否正确。

对不锈钢及有特殊要求的钢种，应用使用色笔画线做印记。

、钢板上划线后，应在钢板上进行材料标记移植，并做好工作令号、零件号等相关标记。

、划好线的板料尺寸须经检验人员复验，确认无误后方可下料。

a）对碳钢S≤14mm或不锈钢S≤12mm，可剪切（按实际剪切能力而定）。

b）对碳钢S>14mm可用气割，不锈钢S≥12mm，可用等离子切割。

、筒节坡口加工：

、圆筒纵、环对接缝坡口应优先考虑采用内坡口，当容器内施焊有困难时，应采用外坡口。

通常DN<600的筒体采用外坡口，DN≥600的筒体采用内坡口，封闭焊道采用外坡口。

、当两板厚度不等时，则当薄板厚度≤10mm且两板厚度差超过3mm时；或当薄板厚度>10mm且两板厚度差超过薄板厚度30%或超过5mm时，应作削薄处理，由工艺人员确定。

、在条件具备时，坡口加工应在刨边机上进行；若采用碳弧气刨等非机械方法加工坡口，应将影响组对和焊接的凹凸不平处修磨干净，打磨出金属光泽。

、筒节成型

、板料卷制前应对可能产生直边的部位进行予弯，用弧长不小于300mm的样板检验并校正。

、筒节采用卷板机卷制成形，卷时应多次下压来回滚动，缓慢构成筒节，使各点弧度一致。

、对直径较大的筒节，应考虑分段卷制，并做好临时支撑以防变形。

钢板厚度mm

6

8

10

12

≥14

纵缝错边量mm

2

3

3

、筒节纵缝组对时的错边量应控制b≤25%δ，且b≤3mm，具体如下：

、筒节两端面的不平度应不大于2mm。

、筒节焊接成型后，必须进行复轧圆，以控制棱角度和椭圆度。

a）焊接接头环向形成的棱角，用弦长等于1/6Di且≥300mm的内样板或外样板检查，其值E≤δ/10+2mm，且E≤5mm。

具体如下：

钢板厚度mm

6

8

10

12

14

16

18

20

环向棱角度mm

b）圆筒的圆度允差：

对内压容器：

e≤1%Di且e≤25mm；

对外压容器：

由工艺人员按GB150-1998要求确定；

换热器壳程圆筒圆度要求见换热器制作；

对有特殊要求的圆筒，圆度应符合工艺卡或图纸要求。

、无折边锥形封头的下料与成型

、施工人员按图纸或工艺卡的要求放出实样，放好的实样须经检验人员检验，确认无误后方可下料。

、如因板料等关系需要拼接时，拼缝应是母线方向与环向，拼缝组对应符合筒体对接偏差要求。

、下料的板料进行轧圆成型或压制成型，对超过卷板机轧圆能力的小口径锥体，应进行手工成型，焊接成型后的锥体应进行复轧圆或手工校圆。

、焊接试板：

、一、二类压力容器应每台制作产品焊接试板，试板应连接在筒节纵缝的延长线上，与筒节纵缝一起焊接，试板尺寸为450*125二块，试板材质及厚度与筒身材质及厚度一致。

、当同时需制作热处理试板时，且热试板和冷试板为同材质、同厚度时，可将冷、热试板连在一起，规格为800*125二块。

3、容器的组装与焊接

、筒节的组装：

、筒节组装前要认真熟悉图纸上接管、人孔、支座等的位置，合理错开焊缝，尽量避免在焊缝上开孔及焊缝被覆盖。

、圆筒环缝组对前要复测每节筒节周长，估算可能引起的错边量，组对时要尽量控制错边量均匀。

、筒节组装时优先考虑立式组装。

在场地条件受限制时可考虑卧式组装，采用这种方式容易引起筒节变形，对薄壁大直径筒节应作内支撑以增加刚度。

、焊缝应合理错开，相邻筒节纵缝间的外圆弧长度及封头拼缝至相邻筒节纵缝间的外圆弧长，应不小于钢板厚度的3倍，且不小于100mm.

、圆筒的直线度允差应不大于圆筒长度的1/1000，筒节拼装时，每条环缝可以留有一定间隙。

、圆筒环缝组对时的错边量b，当两板厚度相等时应控制：

b≤25%且b≤5mm，具体如下：

钢板厚度mm

6

8

10

12

14

16

18

20

环缝错边量mm

2

3

4

5

、筒节对接环缝形成的轴向棱角度E应不大于δ/10+2mm且E≤5mm，用长度不小于300mm的检查尺检查。

具体如下：

钢板厚度mm

6

8

10

12

14

16

18

20

轴向棱角度mm

、容器的划线开孔及接管装焊：

、应按设备管口方位图及标高尺寸，合理布置开孔位置，开孔应尽量避开焊缝。

、一般容器的划线宜在壳体及两端封头（或法兰）组焊成型后进行，换热器一般在壳程筒体成型后进行。

、开孔位置划线毕后，须由检验人员严格检验，确认无误后方可开孔。

、当开孔无法避免焊缝时，则以开孔中心为圆心，倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊缝，以及被补强圈、支座垫板等覆盖的焊缝，须作100%射线检查，合格级别与壳体接头探伤要求一致。

、碳钢容器的开孔可用氧乙炔气割，不锈钢容器开孔可用碳弧气刨，开孔时应按图纸或工艺规定的坡口形式开出坡口，并打磨掉影响焊接质量的氧化物和熔渣。

、一般情况下，接管先与法兰焊接后再装于容器上。

、接管与法兰的对接焊缝，当接管DN<250时，应进行磁粉或渗透探伤，JB4730-2005Ⅰ级为合格。

当接管DN≥250时应作射线检测，比例及合格级别与壳体主体焊缝要求相同。

、接管法兰相对于容器的主轴中心线应跨中对称布置（特殊情况按图纸要求）。

装配接管时应注意找正，接管法兰应保证法兰面的水平或垂直，其偏差不得超过法兰外径的1%（外径小于100mm时按100计算），且不大于3mm。

、容器上凡被外强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝，均应打磨至与母材齐平。

、补强圈应尽可能使用整料，拼接补强圈的焊缝须经100%射线探伤合格，合格级别为JB4730-2005Ⅱ级。

、容器的焊接：

、施工人员应严格按照图纸及焊接工艺规程的要求进行施焊。

、正常情况下，DN≥1000，δ≥8的容器A、B类焊缝可优先使用自动焊；DN≥600，δ≥8的容器A、B类焊缝，外圈可使用自动焊，内圈使用手工焊。

、C、D类接头的焊脚高度，在无图样规定时，取焊件中较薄者之厚度，补强圈的焊脚高度，当厚度﹥8mm时，其焊脚高度等于补强圈厚度的70%，且不小于8mm；当厚度≦8mm时，其焊脚高度等于补强圈厚度。

C、D类接头焊缝与母材应呈圆滑过渡。

、对焊接接头系数ф=1的容器及不锈钢容器，其焊缝表面不得有咬边，其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边总数不得超过该焊缝长度的10%。

、施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。

、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物，对不锈钢类焊缝施焊时应在两侧涂白粉以防飞溅。

、焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。

如超过两次须由质量保证工程师批准。

要求焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修，若在热处理后返修，补焊后应作必要的热处理。

、应在规定的部位打上焊工钢印。

对有防腐要求的不锈钢压力容器，不得在防腐面采用硬印作为识别标记。

、受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊，若保留成为焊缝金属的一部份，则应按受压元件的焊缝要求施焊。

4、容器、换热器主要零部件加工

、法兰零件加工：

、法兰零件的材料须符合图纸或工艺卡要求并有相应的质量证明书；检验合格后方可投用。

、钢板法兰的落料，当法兰较小时可使用整块落料；当法兰较大时可割成弧形弯条拼接，并经校平后加工。

拼接焊缝必须焊透，且拼接焊缝须经100%射线探伤，JB4730-2005Ⅱ级合格。

法兰校平后的平面度不大于3mm。

大钢板法兰也可以用锻件法兰代替。

、不锈钢衬环法兰应经二次加工，用金加工方法加工出衬环毛坯，待衬环与碳钢法兰组焊一体后再加工密封面。

当衬环厚度为3mm时，衬环毛坯厚度一般为6mm；当衬环厚度为6mm时，衬环毛坯厚度一般为10mm。

、法兰零件的中心圆直径以及相邻两孔弦长充差为±任意两孔弦长允差按下表规定：

设计内径

小于600

600至1200

大于1200

允差

±

±

±

、对有二次加工要求的法兰，其密封面在一次加工时应留有足够金加工余量，以便焊后或热处理后进行密封面的二次加工。

、换热器管板的加工：

、管板用板材或锻件须符合图纸和工艺卡的要求，并有相应材料质量证明书，检验合格后方可投用。

、管板用钢板一般不允许拼接，对超过钢板门幅的大直径管板，则拼接焊缝须焊透，并经100%射线探伤，JB4730-2005Ⅱ级合格，且拼接后管板应作消应力热处理（不锈钢除外），拼接后应予校平，平度不超过4mm。

此类管板通常用锻件代替。

、管板划线应在其中一块管板上进行，划线后的管板须经检验合格后方可钻孔。

为保证管束穿装的顺利，钻孔前应将两块管板背背相叠仔细对准，并在厚度方向和两管板的上、下面各作标记，以划过线的管板为模板钻管孔。

、钻孔时应仔细找平管板端面，使得终钻（出钻）一侧管板表面相邻两管孔的孔桥宽度B及最小孔桥Bmin符合图纸或工艺规定的要求。

、胀接连接时，管孔表面不得有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。

、隔程槽密封面应与外环密封面平齐或略低于外环密封面（之内。

）

、管孔表面粗糙度：

按图纸规定。

图纸无规定时，当换热管与管板焊接接连时，管孔表面粗糙度为，当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度为。

、终钻后应抽查不小于60°管板中心角区域内的孔桥宽度，孔桥B值合格率应不小于96%，Bmin值的数量应控制在4%之内。

、折流板的加工：

、折流板在落料时应落成圆板，一般放金加工余量10mm-20mm，落料后的折流板应予校平，平度不超过2mm。

、落好的折流板堆成一叠，仔细对齐后点焊成一体，并以管板作为模板钻出白眼孔，移去管板后，完成所有换热管孔的钻孔。

、在每叠最上面的折流板上划线，完成剩余金加工内容。

、依次对折流进行编号，并剪切掉每块折流板的多余部分，相邻编号的折流板应除去相反方向的多余部分，以保证穿管时每根换热管所穿越的所有折流板孔均为同一次钻孔所成。

5、换热器的组装

、壳程筒体制作：

、壳程筒体制作应按“筒节下料成型”要求进行。

、壳程筒体的直线度允差为L/1000（L为圆筒总长）。

且：

当L≤6000mm时，其值不大于mm；

当L＞6000mm时，其值不大于8mm。

、壳程圆筒的圆度允差为e≤%DN

且：

当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；

当DN＞1200mm时，其值不大于7mm。

、壳程筒体上的接管装焊应在管束穿装前完成，筒体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与母材表面平齐。

、换热管备制：

、换热管必须具有符合相应标准的质量证明书。

入厂的换热管应经外观检验及尺寸检验。

管子外表应无裂纹、轴向拉痕、凹陷、夹渣等缺陷；管子尺寸公差应在标准或图纸规定的范围内。

换热管应去除两端涡流探伤检验盲区。

、若图纸或合同对换热管有附加检验要求，应增补这些检验要求。

换热管管端切口应平直，切口倾斜度不应超过。

、碳钢、低合金钢换热管管端表面应除锈。

用于焊接时，管子端口除锈长度不小于管径，且不小于25mm；用于胀接时，管子端口应呈现金属光泽，除锈长度应不小于二倍的管板厚度，并保证管端不得有轴向拉痕、裂纹等缺陷。

、胀接连接时，换热管硬度应低于管板硬度，当无法满足时，应采取管端局部退火的办法来实现。

但有应力腐蚀时，不应用此法。

、壳程组焊：

、加工好的管板若暂时不用，应采取防锈措施；管板在穿装前须进行除油、除污处理，可采用蒸汽除油法，对已出现生锈的要作除锈处理。

、管束穿管前应检查管子端口与管板孔的情况，管孔内不应有影响焊接及胀接质量的毛刺、铁屑、油污、锈蚀等。

、应合理安排施工，尽量缩短换热管除锈、管束穿装至换热管管口焊接结束之间的周期，以减少在此期间产生的换热管和管板的锈蚀给焊接带来的影响。

、管束体穿装时，将有拉杆孔的管板、拉杆、定距管、折流板等按图纸要求穿装一体。

换热管穿装时，对Dg800以下的换热器，宜将所有换热管全部穿进管束体；对Dg≥800的换热器，可均匀地穿入少量换热管定位，其余管子待管板就位后穿装，两管板的方位应注意与金加工做的标记相吻合。

、穿管时不应强行敲打，换热管表面不应出现凹瘪或划伤；穿管时先找平一端，另一端用钻床修正，应保持端口平齐，每一端的伸出长度偏差不宜超过；管端伸出长度视焊接工艺而定，自动焊的伸出长度为，手工焊的伸出长度为-3mm，不得出现换热管无伸出长度甚至缩进管板的情况。

换热管除与管板焊接外，不准与其他任何零件相焊。

、换热管与管板的连接

换热管与管板采用焊接连接时，管孔及管子表面25mm范围内应除尽油污、锈蚀，以防止焊时产生气泡。

焊后应清除焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤。

采用胀焊结合时（强度胀或贴胀），通常在距管端15mm范围内的部份不予胀接，同时胀接部份长度不得伸出管板背面（壳程侧）。

采用胀焊结合的连接时，一般采用先焊后胀的顺序，若能有效除尽胀接后的油污，也可考虑先胀后焊。

换热管与管板的焊接应优先采用管板自动焊，每道焊口应采用双道焊工艺。

换热管与管板孔的胀接

a）胀接应采用电动机械胀接或液压胀接等方法，遇特殊情况（如：

补胀）可采用人工机械胀接法。

b）采用电动胀管时，胀管器在使用时应充分润滑，胀管器每次胀接后，应置于油中浸润清洗掉杂屑后再使用，胀管器在滚动条明显磨损后不能再使用。

电动胀管控制仪应进行定期校验。

c）采用电动胀管或手工胀管时，换热管的胀接率应控制在5％-10％。

胀接率δ计算公式为：

δ＝Δt/t*100%=（Δd-Δs）/2t*100%

式中：

Δt为换热管管壁胀后减薄量；

t为换热管壁厚；

Δd为换热管胀接前后的内径差；

Δs为管板孔与抛光后换热管直径的差值；

操作时应先算出Δs（Δs通常在附近），再按下式控制Δd：

对管壁t=2mm的换热管（Φ19*2、Φ25*2、Φ32*2）：

（Δd＝Δs＋～）；

对管壁t=的换热管（Φ25*:

（Δd＝Δs＋～）；

对管壁t=3mm的换热管（Φ32*3）：

（Δd＝Δs＋～）；

、管箱制作：

、管箱筒节、封头、接管的制作组焊按容器制作要求进行。

、碳钢、低合金钢制作的焊有分程隔板的管箱，及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径管箱，在施焊后应作消应力热处理，设备法兰密封面应在热处理后进行二次加工；隔程板在落料组焊时应留有金加工余量。

、隔程板内应设置平衡孔，隔程板与管箱本体间必须满焊，不得采用间断焊，不得跳开封头与筒体的环缝，以避免运行中介质对管箱本体的冲刷。

（封头环缝处将形成十字缝，此十字缝允许存在）。

、管箱热处理

管箱焊后消应力热处理应带热处理试板，消应力热处理要求如下：

热处理厚度δ

限速升温速率

限速冷却速率

保温时间

δ≤10

≤160℃/h

≤180℃/h

~

12≤δ≤16

≤150℃/h

≤170℃/h

~

18≤δ≤22

≤140℃/h

≤160℃/h

~

24≤δ≤28

≤130℃/h

≤150℃/h

~

6、容器的试验、干燥及防腐：

、制造完毕的的容器或换热器应按图样或工艺规定的要求进行强度试验、气密性试验、氨渗漏试验。

换热器的管、壳程还应进行干燥处理。

、液压试验：

、压力试验必须有两个量程相同并经校验合格的压力表。

压力表的量程为试验压力的倍至3倍。

压力表精度级：

小于或等于的压力表为级，以上的压力表为级。

液压试验用液体一般为洁净水，奥氏体不锈钢压力容器试压时，应控制水中氯离子含量不超过25mg/L。

碳素钢容器水温不低于5℃。

、补强圈应在压力试验前通以～的压缩空气检验焊接接头质量。

、带有视镜的设备须装上视镜玻璃，一起参与试压。

、试验前，各部位的紧固螺栓必须装配齐全。

试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽。

试验过程中应保持容器观察表面的干燥。

、试压时压力应缓慢上升，达到规定试验压力值，保压30分钟，然后将压力降至规定试验压力的80%，保压时间不少于30分钟，并在保压时对所有焊接接头和连接部位进行检查，如有渗漏，应卸压修补后重新试压。

、对夹套容器应先做内筒压力试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套压力试验；对换热器，应先做壳程压力试验，然后再做管程压力试验。

、试压过程中，若发现异常响声，压力下降。

筒体变形或加压装置发生故障等不正常现象时，应立即停止试压，查明原因。

、液压试验完毕，应及时将水排净并用压缩空气将容器内部吹干。

、气密性试验：

、气密性试验须经液压试验合格后方可进行，换热器气密性试验，应先做壳程气密性试验，合格后再做管程气密性试验。

、气密性试验所用的气体，应为洁净、干燥的空气或氮气。

碳素钢和低合金钢压力容器试验用气体温度不得低于5℃。

、换热器壳程的气密性试验。

试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后保压足够长时间，一般不应少于60分钟，然后用肥皂水对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查，肥皂水应以水流状浇出，不得以水雾状喷出，同一部位浇肥皂水的时间间隔不宜少于10分钟。

若有泄漏，应卸压修补后，重新进行液压试验和气密性试验。

、其他部位的气密性试验，达到规定试验压力后保压时间不少于10分钟，然后用肥皂水对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查，若有泄漏，应卸压修补后，重新进行液压试验和气密性试验。

气密试验完毕后，应及时将试验气体放空，待压力表指针回到零位，方可拆除各连接管线和盲板。

、氨渗试验：

、氨渗试验在液压试验和气密性试验合格后进行。

用3～5倍充气空间容积的氮气置换容器内的空气。

以避免形成氨气和空气的爆炸混合物。

、试验方法通常采用B法（15%氨气+85%氮气），或C法（含氨1%浓度的压缩空气）。

其方法由工艺规定。

、在保压时间内，将检漏显示剂（或试纸）紧密涂敷在被检验部位，并始终保持湿润状态。

每隔半小时检查一次，观察试纸上有无红色斑点出现。

如有泄漏应卸压并置换干净。

经修补后重新进行试压。

、氨渗试验完毕后，应及时将试验气体排放在水槽中，待压力表指针回到零位后，置换并消除氨气。

、换热器的干燥和氮封

、换热器在完成管、壳程的所有试验后，应进行干燥处理。

、干燥时，应卸下两侧管箱或端盖，打开试压盲板和底部法兰盖，设备管、壳程用热氮、蒸汽、压缩空气等气源进行干燥，壳程还应通过反复倾侧设备让水排尽。

、在干燥不够充分时，管、壳程应进行自然干燥若干天，直至符合干燥要求。

干燥期间须采取措施保证设备管口不进水。

、换热器干燥应填写干燥确认单。

干燥合格后，应更换管箱法兰垫片，装上管箱，管、壳程应充以氮气进行氮封，以利设备存放。

、涂敷与包装：

、设备制造完毕并经试压合格后，碳钢部分外表应按JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》的要求进行涂敷与包装。