5000m3VCM球形储罐制作工程.docx

5000m3VCM球形储罐制作工程.docx

《5000m3VCM球形储罐制作工程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5000m3VCM球形储罐制作工程.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

5000m3VCM球形储罐制作工程

5000m3VCM球形储罐制作工程

部门：

xxx

时间：

xxx

制作人：

xxx

整理范文，仅供参考，可下载自行修改

5000m3球形储罐制作工程

施工设计

编制：

审核：

批准：

二ＯＯ二年八月

1.总则

该工程主要工作内容是4台5000m3液氨球罐制作、安装。

1.1球罐的特征参数

名称

VCM球罐

公称容积

5000m3

设计压力

0.80Mpa

最高工作压力

0.60Mpa

球壳板材料

16MnR

球壳板壁厚

28/30/34mm

物料名称

VCM

球罐结构形式

四带混合式

球罐内径

21200mm

设计温度

常温

工作温度

26℃

容器类别

三类

焊缝系数

1.0

腐蚀裕度

1.5

充装系数

0.9

场地土类别

II

地震设计烈度

7度<近震）

设计风压

343pa

设计雪压

200pa

设备重量

423.901t

充水后重量

~5412.9t

1.2采用标准

a.GB150-1998《钢制压力容器》

b.质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》

c.GB12337-1998《钢制球形储罐》

d.GB50094-1998《球形储罐施工及验收规范》

e.JB4730-94《压力容器无损检测》

f.GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》；

g.JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》

h.GB6654-1996《压力容器用钢板》

i.SHJ22-90《石油化工企业设备与管道涂料腐蚀设计与施工规范》

j.JB2536-80《压力容器油漆、包装及运输》

k.GB/T5118-1995《低合金焊条》

l.GB/T3965-1995《熔敷金属扩散氢测定方法》

m.JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》

2.特殊工序技术控制要点

2.1材料要求按ISO9001程序要求把好材料入厂和检验关。

2.1.1分供方必须具备健全的质量保证体系及供货<加工）能力，检验手段和管理水平，且社会信誉良好，履约能力强。

b5E2RGbCAP

2.1.2所有材料具有完整的质量证明书，合格证及完整的实物标识。

2.2板材预处理

对每张复验合格的材料进行钢板喷砂处理，彻底清除钢板氧化皮等附着物，以避免冲压成形时造成的压痕或凹坑，且可增加油漆附着力。

p1EanqFDPw

2.3反变形焊接专用胎具焊接

球壳板预制的难点在于人孔、接管、上支柱焊接防变形问题，通常是制作专用胎具上油压机二次矫形，由于焊接应力上油压机矫形可能形成压裂纹，为此我公司专门研制了焊接反变形胎具，基本上解决了这一难题，具体示意如如下：

DXDiTa9E3d

赤道带与立柱的焊接防变形胎具形式图

2.3.1首先在胎具表面赤道带焊接立柱的位置入好电加热片并接好线。

2.3.2将组对好立柱的合格赤道带板片凹面向下扣到预制好的胎具上，然后将上部框架吊至胎具<1）上，并用连接轴将<1）、<2）边接成一体。

RTCrpUDGiT

2.3.3将千斤顶放入上部框架与球片之间，调节千斤顶高度，使球壳板与下胎贴实。

2.3.4球壳板装夹时，在赤道板内侧与上支柱对应的部位与下胎之间垫以扁钢FB60×5×400mm，通过压紧千斤顶，使赤道板变形，这样利用反变形法，抵消焊接产生的变形。

5PCzVD7HxA

2.3.5严格控制上部支柱、头盖与赤道板的组对间隙，使其不大于2mm，以防止局部焊缝过大引起焊接变形。

jLBHrnAILg

2.3.6采用两个焊工对面对称焊，分层退步焊等控制变形。

施焊时应采用合理的焊接顺序控制变形。

中极板人孔及接管的焊接防变形胎具形式图

2.4矫形用胎具

中极板及支柱赤道板焊接完毕，用专用矫形胎具进行二次矫形，确保球壳板几何尺寸，满足公差要求。

3材料的控制措施

3.1材料

3.1.1钢板<原钢板进行喷砂预处理）

3.1.1.1球壳用钢板为国产16MnR正火钢板，其机械性能及化学成分应符合GB6654-1996《压力容器用钢板》的规定，并应在正火状态下交货，钢厂应提供质量证明书。

xHAQX74J0X

<1）16MnR钢板化学成分<熔炼成分）

%

C

Si

Mn

P

S

Ni

V

Cr

Mo

B

Pcm

≤0.20

0.20~0.55

1.2~1.6

≤0.035

≤0.30

<2）16MnR钢板应按批进行力学性能和弯曲实验，其要求：

交货状态

取样

方向

板厚

位伸实验

冲击实验

冷弯实验180º

σS

Mpa

σb

Mpa

δ5<%）

℃

Akv

正火

横向1/4板厚

16~36

≥325

490~620

≥21

20

≥31

d=3a

3.1.1.2球壳用钢板应逐张进行100%的超声波检测，按JB4730-94中规定，合格级别为Ⅱ级。

3.1.1.3球壳用钢板厚度应为正偏差。

3.1.2锻件

3.1.2.1球罐承压部件锻件应选用16Mn锻件，应符合JB4726-2000标准中规定。

其化学成份、力学性能应符合下表：

LDAYtRyKfE

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Cu

Pcm

0.13~0.19

0.2~0.6

1.2~1.6

≤0.03

≤0.02

≤0.30

≤0.3

≤0.25

≤0.25

<1）16Mn锻件化学成份<容炼分析）要求：

%

<2）16Mn锻件力学性能要求

交货状态

公称厚度

回火温度

<℃）

位伸实验

冲击实验

硬度实验

HB

σbMpa

σsMpa

δ5<%）

℃

Akv

正火

≤300

≥600

450~600

≥275

≥20

0

≥31

121~178

3.1.2.2人孔锻件应逐件进行100%的超声波检测，合格标准按JB4726-2000标准要求。

3.1.2.3人孔及接管凸缘锻件按III级合格，其余锻件按II级合格。

II级锻件同炉批号抽1件，III级锻件逐张进行夏比

Zzz6ZB2Ltk

3.1.2.4锻件到厂后应根据锻件厂提供的质量证明书进行验收，并按要求进行力学性能复验。

3.1.2.5采用钢锭锻造时,锻件的主截面锻造比不得小于3；采用坯料锻造时，锻件的主截面锻造比不得小于1.6。

锻件应保证不存在白点。

dvzfvkwMI1

3.1.3螺栓、螺母

3.1.3.1螺检材料为35CrMoA钢，螺母材料为30CrMo钢，使用状态为调质。

同一炉号、同一断面尺寸、同一热处理工艺的螺检毛坯任抽两件，进行力学性能检验，要求：

σb≥805，σs≥685σ5≥15%，常温Akv≥34J。

螺母材料的回火温度应高于配合使用螺柱材料的回火温度。

rqyn14ZNXI

3.1.3.2螺柱粗加工后应逐件进行磁粉检测，表面不得有裂纹等缺陷。

3.1.4焊材

3.1.4.1球罐的对接焊缝，球罐的主体焊缝定位焊以及直接与球壳焊接焊缝，应采用与16MnR相匹配的J507焊条，焊条溶敷金属的化学成份、力学性能应符合下列要求：

EmxvxOtOco

<1）焊条熔敷金属的化学成份的要求%

焊条牌号

C

Mn

Si

P

S

Ni

Mo

Cr

V

J507

≤0.1

≥1.6

≤0.75

≤0.04

≤0.035

≤0.30

0.30

0.20

0.08

<2）焊条熔敷金属的力学性能的要求

焊条牌号

拉伸实验

冲击实验

σbMpa

σsMpa

δ5<%）

温度℃

Akv

J507

≥490

≥400

≥22

-20

≥27

<3）焊条熔敷金属的测定按GB/T39675《熔敷金属中扩散氢测定方法》，焊条熔敷金属扩散氢含，量[H]≤6Ml/100g为合格.SixE2yXPq5

3.1.4.2焊材到厂后按焊条厂提供的质量证明书进行验收,并按批对焊缝金属的化学成份、熔敷金属的力学性能和焊条熔敷金属扩散氢含量[H]进行复验，其结果应满足技术条件要求。

6ewMyirQFL

3.2材料的控制

为保证产品质量按国家有关标准、规程、规范，要对材料进行严格的控制，以防止不合格品因材料控制过失而产生。

为此我们决定在材料方面从以下环节进行严格控制：

kavU42VRUs

a.采购规范、订货计划与采购环节；

b.材料验收与入库环节；

c.材料管理与发放环节；

d.材料标识与移植；

e.材料代用与申请。

3.2.1受压元件原材料的控制由材料责任工程师负责，技术、质量部门配合，并接受质保工程师监督和检查。

y6v3ALoS89

3.2.2材料计划和材料采购计划，由材料责任工程师审核，并由公司技术负责人批准。

3.2.3择优选择合格的分承包厂<商），按技术要求和国家标准、规范签定供货合同，以保证材料质量和供货迅速。

M2ub6vSTnP

3.2.4购入的材料由材料责任工程师审核，质检员与保管员共同检验、验收、复验合格后，按章入库。

3.2.5对入库的合格材料妥善分类保管，采取一定的防护措施，防止意外缺陷产生，做到帐、物相符，严禁乱堆、乱放。

0YujCfmUCw

3.2.6严肃材料的发放制度，要认真核对所发放的材料、名称、规格、数量、材质。

保证发放材料质量，执行限额领料制度。

eUts8ZQVRd

3.2.7严守材料标识与移植制度，做到标识准确无误，并坚持可追溯性。

3.2.8严守材料代用与申请规定，不得私自变更材料的材质及规格，以保证产品的质量。

4.制造、检验、验收

4.1下料

4.1.1球罐在投产前应核对材料的质量证明书及牌号、炉批号的确认标记。

4.1.2为便于球壳板制造过程中的检验和以后组装的方便，制造厂对每片球壳板分别建立工艺卡，工艺卡必须记录球壳板的钢号、炉批号及球壳板的编号及位置号等，但不得在受压元件上刻画或打材料标记和焊工钢印，以免产生缺口效应。

sQsAEJkW5T

4.1.3球壳板可采用火焰切割法下料，为保证下料精度应采用二次下料法，最后一次下料后应对坡口切割线周边100mm范围内进行100%超声波探伤检测，按JB4730-94标准Ⅱ级合格，钢板合格后无缺陷方可切割。

GMsIasNXkA

4.1.3要精确下料，不准一次下料，是确保球片质量的关键工序，必须注意以下几点：

a.下料要经统一计量。

b.采用二次或三次号料法。

c.号料前进行核对钢板质量证明书及编号。

d.号料公差要严格控制，球片尺寸公差进行二次重新分配。

e.号料后作材料标记移植。

f.号料前对周边100mm范围内进行100%超声波检测，Ⅱ级合格。

4.2压制

4.2.1球壳板采用小模具多点冷压制成型工艺，曲率应均匀，成型时缓慢压至规定的曲率，严禁急剧成型加工，成型后的实际厚度不小于名义厚度减去负偏差。

TIrRGchYzg

4.2.2球壳板成型应在环境温度0℃以上进行。

4.2.3球壳板成型后用弦长>2m的样板进行检查。

球壳板尺寸精度在保证球壳板曲率和弧长尺寸的基础上，以弧长为验收基准，对球壳板的长度方向的弧长允许偏差为±2.5mm，宽度方向的弧长允许偏差为±2mm，对角线长度允许偏差为±3mm，对角线垂直度距离不小于±5mm，赤道带的球壳板在宽度方向的尺寸累积控制在负偏差范围内。

7EqZcWLZNX

4.2.4坡口几何尺寸及允许偏差按标准要求，坡口半角度偏差为±2.5º，钝边厚度偏差为±1mm，中心位移偏差为±1mm，表面粗糙度Ra应小于或等于25μm。

lzq7IGf02E

4.2.5坡口表面应进行100%磁粉或渗透检测，合格后并在试剂清除干净后立即在坡口50mm范围内涂上可焊性防锈漆。

zvpgeqJ1hk

4.2.6球壳板周边100mm范围内应进行超声波探伤，按JB4730-94标准II级合格。

4.2.7压型是保证球片质量的重要工序，要合理压制，不要做无顺序、无规律压型，要注意以下几个方面的问题：

NrpoJac3v1

a.压型方法：

多点冷压成型；

b.压型原则：

反曲压型；

c.压型顺序：

从边开始压型；

d.压型分一次<予压型），一次校型，二次校型；

e.球片曲率局部超差时，应采用特殊的修型方法；

f.球片在压型中注意清洁、无杂物。

4.2.8要精切坡口，精切坡口是保证球片质量的生命线。

a.切割方法采用双嘴半自动一次成型火焰切割坡口的方法；

b.切割的尺寸公差分配，只允许在允许的公差范围内的50%；

c.切割环境温度必须在5℃以上；

d.按50mm检查切割线，每片球片不少于5点；

e.切割时要注意浮动装置和气体质量；

f.线边要打磨，保证坡口光滑，勤清扫，勤除氧化皮。

4.2.9严格检查是保证球壳板质量的关键，具体做法是：

a.测量每个球片不少于9点；

b.每位置检查曲率不少于5次，每个球片不少于20次；

c.尺寸、长度、宽度、对角线检查按标准与设计图样要求进行；

d.坡口检验按GB12337-1998，尽可能要负偏差；

e.每边坡口直线度为1mm；

f.坡口表面要打磨平滑。

4.3零部件制造

4.3.1零部件用材料应符合图样要求，受压元件材料须有质量证明书。

4.3.2支柱分上、下两段，或整根制作，支柱材料采用16Mn，材料应有质量证明书。

支柱的对接焊缝须按JB4730-94标准进行100%超声波检测，II级合格。

支柱的直线度应小于10mm，支柱与底板的组焊应垂直，其垂直度允许偏差≤2mm。

1nowfTG4KI

4.4零部件组焊

4.4.1人孔、接管与极中板的组焊以及上支柱与赤道板的组焊应在制造厂进行。

为防止球壳板可能产生的变形，组焊时须采用相应措施如预留变形量、调整焊接工艺、加胎具固定或矫形等。

fjnFLDa5Zo

4.4.2与上支柱相焊的赤道板成型后距柱头焊缝周边100mm范围内进行100%超声波探伤，III合格。

tfnNhnE6e5

4.4.3工艺过程与措施

4.4.3.1赤道带与上支柱的焊接

a.用校平的平台，标高在同一水平面上，校平、垫牢、固定；

b.检查上支柱的直线度，满足图纸要求；

c.检查赤道带曲率，不允许超差球片曲率E≤3mm；

d.计算高度

H=R[<1-cosα）+cos180/N]

A=H-4[<1-cosα1）+cosα1<1-cos180/n）]

式中：

α、α1—赤道带分带角R—赤道带内径

e.铆工组对测量上支柱直线度偏差≤3mm，且经过自检、专检、交互检后才能点焊。

f.点焊与正式焊接同工艺进行，从顶盖开始，左右对称，点焊间隔100mm，点焊100mm长。

g.点焊结束后，再做一次检查，测量上支柱中心线，上下偏差和左右偏差保证满足设计的要求。

h.焊接按焊接工艺规程进行，采用倒退式焊接方法，做好焊工施焊标记，进行磁粉或着色检测。

i.除锈、涂漆按图纸规定进行。

4.4.3.2人孔、接管与上、下极中板组焊。

a.把极中板固定在已经校正标高在同一水平面上的平台上，垫牢、固定；<焊人孔凸缘与球壳板为例）

b.极中板号线<号人孔凸缘开口孔）。

周边100mm内100%UT，按JB4730-94II级合格；

c.开坡口：

坡口尺寸与人孔凸缘坡口尺寸相同，并进行坡口PT，按JB4730-94I级合格；

d.清理人孔凸缘与球壳板开的坡口，并以探伤合格为施焊先决条件；

e.组对、点固，组对间隙为2±2mm，点焊牢固；

f.手工钨极氩弧焊打底与手工电弧焊相结合；

g.焊后消氢处理；

h.RT、UT、PT；

i.焊后热处理；

j.校型、除锈、涂漆。

4.5焊接

4.5.1接头采用电弧焊，焊接材料及要求按JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》的规定，其中人孔、筒节、所有接管与法兰的焊接、立柱的对接采用氩弧打底单面焊，根据技术条件及设计图样，16MnR正火与16Mn锻正火间采用J507焊条，16MnR与碳钢之间采用J427焊条，碳钢与碳钢之间采用J422焊条。

HbmVN777sL

4.5.2接头的型式及尺寸除外，其余按GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式与尺寸》进行选用，未注明角焊缝的焊脚高度按较薄板的厚度，且需连续焊，法兰的焊接按相应的法兰标准进行，且应采用氩弧焊打底。

V7l4jRB8Hs

4.5.3产品焊前按JB4708标准要求进行焊接工艺评定。

焊接接头夏比

83lcPA59W9

4.5.4焊条在使用前，必须烘干，焊条烘干工艺为：

350℃恒温1小时；升温速度不大于200℃/小时。

烘好后放入100~150℃的恒温箱内保温，烘干后的焊条药皮应无脱落和明显裂纹。

mZkklkzaaP

烘干后的焊条在保温桶内不宜超过4小时，超过4小时需要重新烘干，但烘干次数不得超过两次。

焊接工艺员下达焊条烘干发放指令和烘干工艺规程，焊条烘干员要做好烘干记录，检查员随时抽检。

4.5.5人孔、接管与中极板连接焊以及人孔、接管与法兰对接焊时焊前预热温度不低于75℃，上支柱与赤道板焊接时焊前预热温度不应低于75℃。

焊接层间温度要进行监测，以不大于75℃为宜，且不低于预热温度。

AVktR43bpw

4.5.6应严格控制线能量。

施焊时应采用窄焊道、薄层多道焊，每一焊道宽度不大于焊芯直径的四倍。

4.5.7焊后消氢处理

球壳板上人孔、凸缘与球壳间焊缝，焊后应立即进行消氢处理，后热规范为200~250℃，保温1小时，其加热范围、温度测量应符合规范要求。

ORjBnOwcEd

4.5.8焊缝清根

双面对接焊缝，单侧焊后，背面清根时应打磨出金属光泽，清根后应经渗透探伤检查确认无缺陷时方可进行施焊。

4.5.9焊缝表面整理

球罐零部件组焊后的全部焊缝表面须采用砂轮打磨，对接焊缝余高打磨至0~3mm，角焊缝应打磨至母材圆滑过渡。

2MiJTy0dTT

4.5.10产品试板

每台球罐制备12块产品试板，其规格为650×300×板厚，材质及坡口形式与主体焊缝相同。

4.6无损检测

4.6.1焊缝无损检测标准为JB4730-94《压力容器无损检测》

a.球壳板、人孔、接管

b.球壳上所有对接焊缝的内外表面、工卡具焊迹、缺陷修磨处及补焊处表面、上下耳板与支柱之间、上下拉杆与翼板之间、支柱与赤道板之间的角焊缝及接管与壳体之间的角焊缝进行100%的磁粉检测，合格级别为I级。

gIiSpiue7A

c.球壳板坡口应进行磁粉或渗透探伤。

d.锻件加工后表面应进行磁粉或渗透探伤。

5.表面准备及涂漆

5.1球壳外面应喷砂除锈等级为Sa2-1/2，除锈后按图纸要求进行涂漆。

5.2面漆应在安装现场进行，安装检验合格后表面清理干净，按图纸规定涂面漆。

5.3支柱、拉杆、预焊件、非加工的碳钢件外表面，均应在制造厂喷砂处理，并按要求涂底漆两遍。

5.4球壳板坡口表面及其内外边缘50mm范围内涂可焊性防锈涂料。

6.包装发运

6.1所有的接管开孔均应用木板和至少4个螺检封堵，以保护设备在搬运存放时不受损伤。

6.2所有暴露的机加工表面和螺纹表面应涂黄甘油，并用塑料或布包裹。

6.3零散件应装箱，并标明件号、位号。

6.4球壳板应采用专用的钢制包装架，包装架必须安全、可靠。

球壳板的凸面朝上，各球壳板间用柔软材料垫实。

每个包装架的总重量不宜超过30t。

uEh0U1Yfmh

6.5运输采用火车或汽运结合或汽运的方法。

7.工机具计划

序号

名称

规格

数量

备注

一

设备

1

林肯CO2焊机

1

2

硅整流电焊机

ZXG-400

2

3

X射线探伤仪

EG-300

1

4

超声波探伤仪

26型

1

5

磁粉探伤仪

A-1型

1

6

火焰数控切割机

2

7

电加热炉

2

8

曲面刨边机具

2

9

天车

30t

1

10

油压机

22000KN

1

二

工装

1

板片切割装置

2

2

凸面板片切割胎具/凸面胎具

16/8

3

支柱焊接胎具

3

4

人孔焊接胎具<兼翻转用）

1

5

板片翻板吊架

2

6

球片切割胎具

3

7

矫形胎具

2

三

机具

1

平动倒链

5t

2

2

平动倒链

3t

2

3

千斤顶

30t

2

4

加减丝

4

5

锚爪子

10

6

吊装夹具

立板3t

1

7

行灯、变压器

220V24V

2

8

角向磨光机

φ100~150

6

9

焊条保温筒

6

10

卡具

4

11

卡具<带锁）

4

12

组装卡具

200

四

检测样板

1

净料样板

4

2

检验样板

2

8.劳动力需用计划

序号

工种

最高

需用

人数

主要工作内容

1

铆工

6

号料、组对、予组装、包装

2

电焊工

6

焊接

3

气焊工

4

割料、割坡口

4

冲压工

10

压制、校型

5

机械工

3

桥式起重机、油压机、空压机操作

6

无损检测人员

4

无损检测

7

油工

8

喷砂、除锈、刷漆

9.球罐制造工艺流程图

10.球壳板制造几何尺寸公差要求

序号

分项内容

标准要求公差

备注

1

曲率

曲率

赤道带、极带

球壳板周边150mm内与样板间隙不大于2mm；其它部位允许间隙不大于3mm

样板弦长≥2000mm

2

球壳板

厚度

冲压后最小值

27.75/29.75/33.75mm

几

何

尺

寸

a.长度方向弦长.

±2.5mm

b.任间宽度方向弦长

±2mm

c.对角线弦长

±3mm

d.两对角线间的距离

≥5mm

单片对角线平面度

≤4mm

坡口

角度偏差

±2.5“

光洁度25um，

平面度小于1mm

钝角偏差

±1mm

钝边中心位移偏差

±1mm

3

支柱

立柱直径及长度偏差

±2mm

支柱直线度

≤12mm

柱体中心线对底板垂直偏差

≤2mm

4

球罐总尺寸

焊缝对口间隙

2±2mm

对口错边量

≤3mm

对口角变形

≤7mm

内径及椭圆度

≤80mm

5

附件

人孔、接管开口位置偏差

≤5mm

人孔、接管外伸长度偏差

±5mm

接管法兰平面与接管中心线允差

≤3mm

申明：

所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。