液化气球罐现场组焊施工方案.docx

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液化气球罐现场组焊施工方案

球罐组装方案

一.编制说明

1.1本方案适用于XXXXX项目XXX单元的2台3000m3液化气球罐工程的组装施工。

1.2编制及施工验收依据

●施工蓝图

●《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发［1999］

●《钢制球形储罐》GB12337-1998

●《钢制压力容器》GB150-1998

●《球形储罐施工及验收规范》GB50094-98

●《球形储罐工程施工工艺标准》SH/T3512-2002

●《承压设备无损检测》JB47030.1-4730.6-2005

●《熔敷金属中扩散氢测定方法》GB／T3965-1995

●《金属夏比缺口冲击实验方法》GB／T229-94

●《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711-2003

●《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000

●《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000

●《压力容器用钢板》GB6654-1996

●《碳钢焊条》GB/T5117-1995

●《低合金钢焊条》GB/T5118-1995

●《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》GB985-88

●《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB4726-2000

●《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744-2000

●《压力容器用钢焊条订货技术条件》JB4747-2002

二．工程概况

2.1本工程有2台3000m3液化气球罐由我公司负责现场安装施工任务，其结构为四带混合式，材质为15MnNbR。

2.23000m3液化气球罐设计参数

序号

设计参数

序号

设计参数

1

设计压力

1.625MPa

11

容器类别

III类

2

设计温度

50℃

12

腐蚀裕量

1.5mm

3

工作介质

液化石油气

13

设备空重

427，408Kg

4

水压试验压力

2.03MPa

14

设计寿命

20年

5

气密性试验压力

1.625MPa

15

主体材质

15MnNbR

6

焊接接头系数

1.0

16

厚度

48mm

7

上极带板

7块

17

公称直径

18000mm

8

上温带板

20块

18

支柱

10根

9

赤道带板

20块

19

焊缝长度

10

下极带板

7块

20

公称容积

3,000m3

2.3工程内容

2.3.12台3000m3液化气球罐本体组焊、热处理以及相应的各项试验；

2.3.2球罐本体的梯子平台、球罐的防腐等工作；

2.4球罐结构形式

赤道正切支柱四带混合结构，球罐零部件包括球壳板、支柱、拉杆、开孔接管及其它附件。

2.5工程实物量

2.5.1加氢轻石脑油罐区（224单元）2台3000m315MnNbR液化气球罐本体组焊,球罐编号224-T-07、224-T-09。

单台罐球壳板54块，支柱10根；单台焊缝约米

2.5.22台3000m3球罐无损检测

RT射线检测、PT渗透检测、MT磁粉检测、UT超声波检测；

2.5.32台3000m3球罐焊后整体热处理、水压试验、气密性试验；

2.5.42台3000m3防腐涂漆

三．3000m3液化气球罐组装施工方案

1．组装前技术准备

1.1基础检查验收

按设计图纸，用钢卷尺、盘尺、直尺及水准仪测量各部位尺寸，允差符合下表规定。

基础检查示意图

序号

检查项目

允许偏差

3000m3

1

基础中心圆直径D1

2

基础方位

1

3

相邻支柱基础中心距S

2mm

4

支柱基础上表面的标高

5

相邻支柱的基础标高差

3mm

6

单个支柱基础上表面的水平度

2mm

1.2零部件的检查和验收

1.2.1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，主要包括下列内容：

（1）锅炉压力容器质量安全临检机构出具的产品临检证明书；

（2）零件出厂合格证；

（3）材料代用审批证明；

（4）材料质量证明文件及有关的复验报告。

（5）钢板、锻件及零部件无损检测报告；

（6）球壳板周边及坡口无损检测报告；

（7）焊接接头无损检测报告（包括检测部位图）；

（8）产品焊接试板试验报告。

（9）球壳板、零部件焊接记录；

（10）球壳板几何尺寸检查记录；

（11）排板图；

1.2.2零部件数量检查

（1）检查数量：

全部检测；

（2）零部件数量：

依据施工图纸要求；

1.3球壳板的检查

（1）球壳的结构型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）球壳板厚度应进行抽查，抽查数量应为球壳板数量的20%，且每带不少于2块，上下极不少于1块，每张球壳板的检测不应少于5点,抽查若不合格,应加倍抽查;若仍有不合格,应对球壳板逐张检查。

（4）安装前应对球壳板进行全面积超声检测抽查，抽查数量不少于11块，且每带不少于2块，上、下极不少于1块，Ⅱ级合格，若发现超标缺陷，应加倍抽查，若仍有超标缺陷，则应100%检验。

（5）球壳板的外形尺寸检验：

①检验数量：

不少于100%检查。

②检查方法：

使用焊接检验尺、直尺、钢卷尺、样板、细钢丝等。

③球壳板曲率用2m弦长的样板检测，允许间隙e3mm。

球壳板弦长L

应采用样板弦长

任何部位允许间隙

L≥2000mm

≥2000mm

e≤3

L＜2000mm

不得小于球壳板弦长

e≤3

④球壳板几何尺寸允许偏差应符合下表规定：

检验项目

允许偏差

长度方向弦长

2.5mm

任意宽度方向弦长

2mm

对角线弦长

3mm

两条对角线间的距离

≤5mm

（6）坡口：

坡口角度的允许偏差±2°30′；钝边厚度的允许偏为±1mm。

坡口表面应平滑，表面粗糙Ra＜25um；熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷存在。

2．组装施工

2.1施工工艺流程

2.2组装卡具的布置与方铁的点固

（1）调整球壳板安装所用的定位块，事先准备好，材质与球壳相同。

球壳板安装、调整所用方铁间距为700～800mm，安装位置为：

下温带纵缝、横缝方铁均布置在罐内侧，其它焊缝均布置在外侧。

（2）定位块拆除时，采用砂轮打磨，并不得伤及母材；切除后应打磨平，并进行磁粉探伤。

2.3支柱组对

在地面胎具（或其他临时设施）上卧置进行组焊，如下图所示：

检查数量为全部检查,测量工具采用线坠、直尺、角尺、卷尺等。

支柱全长长度允许偏差为3mm，

支柱与底板焊接后应保持垂直,其垂直度允许偏差为2mm，

上段支柱与下段支柱拼接后，支柱全长的直线度偏差应小于或等于10mm。

2.4球壳板组装

本球罐组装采用于60吨吊车单片散装法。

即将每块球壳板逐次吊起，组装成自由球体，再调整点固成应力分散均匀，几何尺寸偏差均匀的约束球体。

为下一步焊接提供良好的应力环境。

球体吊装顺序：

赤道带板（上拉杆）下极板上温带板上极板。

2.4.1赤道带组装

（1）找出基础圆中心,用划规画出支柱底板框线，用样冲在四周明显位置打上冲眼，以备安装时定位。

（2）等外脚手架下半部搭设完成后，进行赤道带的吊装,赤道带吊装顺序见下图。

（3）吊装第一块带有支柱的赤道板，慢慢放于基础上，找正调好垂直度，用缆风绳笃定，并将底板与预理板点焊好、支柱螺栓拧紧。

（4）吊装第二块带有支柱的赤道板，慢慢放于基础上，找正调好垂直度，用缆风绳笃定，并将底板与预理板点焊好、支柱螺栓拧紧。

（5）吊装第三块无支柱的赤道板，插入第一块与第二块有支柱的赤道板之间，用龙门卡具来固定。

（6）然后每吊一块有支柱的赤道板，再吊另一块没有支柱的赤道板，依次吊装直至闭合，吊装最后一块赤道板前，先检查合口间隙尺寸和赤道板尺寸是否吻合，否则应调整好后再吊装。

（7）赤道板组对成环后，应立即找正，并调整柱间拉杆，使装配尺寸达到要求。

（8）赤道带是整个球的基准带,其组装精度如何,对其它各带和整个球罐的最终质量影响很大，所以必须精心调好。

调整的项目为间隙错边、椭圆度、上下口的齐平度等,组装时一定要防止强制装配,以避免附加应力的产生。

（9）调整间隙、错边、角变形、直径及对角线，使其达到规范要求。

如下图所示：

2.4下极带组装

利用吊车、卡具调整的办法进行组装，先组装下极带边板，下极带侧板、再组装中板的顺序进行。

先吊装4块极边板，利用极边板外侧的定位方铁做吊点进行吊装，极边板下端用卡具固定在温带板上环口，调整好尺寸后，按同样要求吊装第二至第四块极边板。

调整间隙、错边、棱角度，使其达到规范要求。

调整结束后，按进行点固焊。

边板吊装完以后，吊装2块侧板和1块极中板，利用极侧板上的定位方铁做吊耳进行吊装，极侧板下端用卡具固定在极边板上环口调整好尺寸后，按同样要求吊装第二块极侧板。

按图纸找出接管安装方位，并保护好接管、人孔、法兰面，最后吊装极中板。

调整间隙、错边、棱角度及法兰面水平度，使其达到规范要求。

2.5上温带板组装

上温带板进行吊装前球罐内部脚手架应搭设完毕。

内部脚手架搭设也为满堂红方式，确保吊装的安全施工，吊装第一块上温带板时，其下端通过与赤道带板上端的定位块，利用卡具固定，为了避免球壳板由于自身重力的偏离，导致上温带板向下下垂，内侧使用脚手架杆对球壳板进行支撑，外侧使用风绳固定住球壳板两端。

利用方铁（方块铁）作吊耳，按安装排版图，依次吊装上温带板，利用外侧龙门卡具将上温带板与赤道板固定在一起，这样安装至封闭。

随后进行间隙、错边及角变形的调整，使其达到规范要求。

2.6上极带组装

上极板可以直接利用吊车进行组装，方法与下极板的组对方法相同，通过与温带板之间的定位块，进行卡具的固定，调整间隙、错边及角变形、法兰面水平度，使其达到规范要求，调整好后，按规定要求进行点固焊，如下图所示。

为了球罐内部的通风，将大型排气扇，安装在上极人孔。

如下图所示。

2.7球体调整及定位焊

（1）调整及定位焊顺序：

赤道带纵缝上温带纵缝上下极板缝赤道带、上温带环缝上下极环缝。

（2）调整方法：

利用球体外侧龙门卡等卡具调整焊缝的根部间隙、错边量、角变形等。

如图13所示。

调整时不得采用机械方法进行强力组装。

（3）调整及定位焊必须对称配置作业人员，用对称法进行工作。

如下图所示。

定位焊时以赤道板为基准，赤道带下方由上向下的方法进行,赤道带上方由下向上的方法进行。

（4）调整合格后由铆工划出定位焊位置线，由持证焊工进行定位焊，并采用评定合格的焊接工艺。

定位焊在内侧进行，采用两层焊道，定位焊长度不小于50mm，间距宜为250～300mm，焊肉厚度大于8mm。

T型焊缝、Y型焊缝必须全封150mm长，并焊牢。

引弧和熄弧均应在坡口内，严禁在球皮上和T型焊缝、Y型焊缝的交合处进行。

（5）支柱垂直度调整：

松开地脚螺帽及拉杆，进行支柱垂直调整。

（6）调整及定位焊结束后，进行球体几何尺寸检查。

①对口间隙：

管理目标值2±1mm，允许2±2mm。

②对口错边量：

管理目标值2mm，允许值3mm（测量方法如图所示）。

③棱角度：

管理目标值5mm，允许值7mm（测量方法如下图所示）。

④两极净距与设计内径：

管理目标值40mm，允许值宜小于球罐设计内径的0.3%且不大于50mm。

⑤支柱垂直度：

允许值15mm。

目标管理值10mm。

球罐整体组装完毕，在自检合格的基础上，由建设单位代表、监检及监理代表、安装单位代表联合检查验收。

组装检验项目汇总见下表：

序号

项目

允许误差

1

对口间隙

22mm

2

对口错边量

≤3mm

3

棱角度

≤7mm

4

赤道截面内径差

≤50mm

5

支柱垂直度

≤15mm

备注：

1、2、3项沿对接接头每500mm测量一点。

2.8拉杆安装

拉杆安装应对称均匀拧紧。

四、质量保证措施

4.1所有参加球罐施工的人员，都必须认真学习国家有关球罐施工及验收标准，看懂设计图纸，明确各项要求，并坚决执行。

4.2施工前，球罐施工管理人员要认真组织施工人员学习球罐现场组焊各项管理标准和工艺规程。

4.3球罐施工各责任工程师必须详细具体地向施工人员进行技术交底。

施工人员以示明确的工艺或图纸,必须问清弄懂后,方可施工。

4.4施工管理人员必须深入施工现场，每道工序必须亲自检查验收。

4.5计量器具必须经过校验合格。

使用过程中如有损坏或有怀疑的器具应立即停止使用，及时采取修复、校验等措施。

4.6施工过程中应严格“三检制”，保证本工序、监督上工序、服务下工序。

对施工中发现的质量问题做到及时分析,采取纠正措施。

质检人员必须坚持原则,对不符合质量要求的要行使职权,立即提出停工,同时向主管领导汇报。

4.7质检员随时检查施工中各工序的自检记录及操作者是否按工艺规程进行施工,发现问题及时纠正。

4.8每周召开一次球罐施工质量分析会议，分析上周施工情况，确定下周控制要点。

4.9关键工序必须按标准要求严格控制，并组织有关各方进行检查,各方确认符合标准要求后,再进行下道工序。

五、现场作业安全控制措施

5.1施工用机械设备安全措施

1）进入项目工地施工的所有机械设备应保持完好，进场后还应进行安全检查，合格后方可使用。

机械操作工必须建立岗位责任制，并按劳动部门规定持证上岗，禁止无证人员操作。

2）各种施工机械必须设专人管理，严格按该机械的安全操作规程进行操作，并进行定期维护检修，保持施工机械处于良好状态。

3）各种施工机械及其传动部分，必须装设防护装置。

起重机械、卷扬机等其安全装置必须齐全完好。

4）施工机械启动前应检查地面基础是否稳固，转动部分的部件是否充分润滑，制动器、离合器是否动作灵活，必须经检查确认合格后方可启动。

5.2施工现场临时用电安全措施

1）施工现场电气作业人员必须由经过专业培训、考核合格、持有电工特种作业操作证的人员担任。

2）施工用的临时用电必须在业主指定地点接线，电源线应采用绝缘良好的电缆，并不得接触潮湿的地面。

电缆埋地时应做出明显的标记。

3）施工现场及有作业的场所应有足够的照明灯具，照明线路必须绝缘良好、布线整齐、固定牢靠。

对线路还应经常进行检查维修。

4）所有电气设备必须保证接线正确，保证接零或接地良好。

特别是施工用电，必须作接地或接零保护。

5）手持电动工具和移动电器用具必须绝缘良好，并应配置漏电保护装置。

6）装置施工照明应统一考虑，专人负责管理，严禁现场乱拉电线接照明。

7）禁止在金属脚手架上搭设临时电源线路，必要时应架设绝缘横栏，并加设绝缘胶带，以防止磨破电源线，导致脚手架带电。

脚手架应有牢固的接地。

8）使用电动工具时操作人员应站在绝缘板上或干木板上。

如在潮湿的地点或金属结构架上作业时，应穿绝缘鞋和带绝缘手套。

施工现场临时用的电焊机及其它电动工具的电源线路必须装设漏电保护器。

9）施工现场的每台电气设备应使用单独开关，严禁用同一开关直接控制两台以上的电气设备。

现场施工用电气设备做到单机设盖，并做到防雨、防雷、防雪、防潮、防水。

5.3切割与焊接作业安全管理

1）项目工程范围内金属切割与焊接作业时要严格按业主的有关规定办理动火作业证，并对动火周围的易燃易爆物应进行彻底清理干净。

2）焊工应经过特殊工种安全教育，经考核合格后持证上岗。

3）焊工操作时必须规定穿戴防护工作服、绝缘鞋和防护手套。

4）使用角向磨光机时应检查设备漏电保护器和线路绝缘情况，砂轮片是否有破损或裂纹，打磨时要戴护目风镜和口罩。

5）高空施焊时应高空劳动保护措施，如佩带安全带、安全帽。

小型工具（如刨、锤、扁铲等）应摆放在可靠部位，以防从高空落下。

6）氧—乙炔焰焊（割）作业应做到

①焊接作业工具必须符合质量标准，焊炬、控制阀要严密可靠，氧气减压器要灵活有效。

气体软管应耐压合格，无破损。

②氧气瓶、乙炔气瓶不得靠近热源并禁止倒放，乙炔气瓶不得卧放，钢瓶内气体用完后，必须留有余压。

③氧气瓶与乙炔瓶之间应留有足够的安全距离，距明火点应保持10m以上的距离。

④氧气、乙炔气、等易燃易爆气体设专人负责，以空瓶换实瓶。

⑤在高压电源线及管线底下，禁止放置乙炔气瓶。

⑥高处切割时应防止割下的材料从高处坠落伤人及设备。

5.4高处作业安全措施

1）凡±0基础面2m以上（含2m）位置进行作业的称为高处作业，高处作业的级别和种类按国家《高处作业》GB3608-83的标准执行。

2）凡超过15m（含15m）以上高处作业人员应进行身体检查，合格后方可进行高处作业。

3）凡2m以上作业时，采取可靠的安全措施，指定专人负责、专人监护，并严格履行审批手续。

4）高处作业必须系安全防护绳索，使用的安全防护绳索应符合劳动部有关规定。

5）防护绳索挂钩应挂在构架、管架等牢固地方。

底部标高离地面2m处，还应设安全网保护，安全网设在构架、管架外延伸出1m。

5.5吊装作业

1）吊装作业前，由吊装责任工程师向参加吊装作业的人员进行技术交底，使全部岗位人员熟知吊装方案，指挥信号，安全技术要求及操作要领。

2）正式吊装前，应进行试吊，即将设备式构件吊离地面200mm或抬吊500mm左右，

检查各部分受力正常后，方可进行正式吊装。

3）吊装作业必须明确总指挥，一切信号与动作必须服从总指挥。

信号指挥人员，信号清晰，旗语准确，符合《起重吊运指挥信号》。

4）吊装指挥及信号传递应及时、准确，各岗位人员坚守岗位，不得窜岗及误操作。

5）吊装过程中，吊件下方不得人员通过或逗留，并保护吊件下方的物资或设备。

6）在所有吊装工作中，钢丝绳安全系数不小于6倍，且选择的钢丝绳不得有断丝，死弯，脱麻芯等缺陷。

7）在下列自然条件下停止吊装作业：

当风力大于等于五级时，当下雨及大雾天气；当环境温度低于-20度。

8）设备吊装前，应设吊装警戒区，非吊装作业人员不得入内。

六.施工现场布置图

七.施工进度安排

球罐安装计划在四周内完成。

具体安排如下：

工作内容

第1周

第2周

第3周

第4周

球壳板现场复验

定位块焊接

支柱上、下段组焊

外部脚手架搭设

赤道板组装

下极板组装

上温带组装

上极板组装

组装调整及定位焊

八.安装人力机具计划

第1周

第2周

第3周

第4周

第5周

第6周

铆工

2

4

8

8

8

8

电焊工

4

6

10

10

10

14

气焊工

1

1

2

2

4

4

起重工

1

1

2

2

2

2

探伤工

2

2

2

2

2

3

维护电工

1

1

1

1

1

1

打磨、架子工

10

10

10

10

10

10

管理人员

4

4

4

4

4

4

其它

1

2

3

4

4

4

合计

24

29

40

41

43

57

施工机具一览表

序号

机械设备名称

型号及规格

数量

功率

能力

出厂

年月

技术

状况

进场时间

备注

一

起重运输机械

1

汽车吊

50T

1台

180KW

50T

2004

优良

2007年12月

2

汽车吊

25T

1台

150KW

25T

2003

优良

2007年12月

二

设备施工机械

1.

手拉葫芦

5T

5套

2005

良好

2007年12月

2.

直流电焊机

ZX7-400

26台

16.3KW

2004

优良

2007年12月

3.

碳弧气刨机

DC-1000

2台

52KW

2003

优良

2007年12月

4.

焊条烘干箱

YZHZ-150

2台

6KW

2004

优良

2007年12月

5.

焊条保温桶

5kg

30台

2005

优良

2007年12月

6.

轴流风机

φ500

4套

1KW

2005

良好

2007年12月

7.

磨光机

125

个

2005

良好

2007年12月

8.

磨光机

180

个

2005

良好

2007年12月

9.

焊钳

500A

200件

2006

良好

2007年12月

工具

10.

测厚仪

T-300

1个

2005

良好

2007年12月

11.

远红外测温仪

0-300℃

2台

2006

良好

2007年12月

12.

水准仪

DSI

1台

2004

良好

2007年12月

13.

温湿度计

0-40℃

4个

2006

良好

2007年12月

14.

电动试压泵

3DSY600/400

1台

3KW

20002

良好

2008年1月

15.

跳板

3000块

2006

良好

2007年12月

措施用料

16.

架杆

2套

2006

良好

2007年12月

措施用料

17.

龙门卡具

1400件

2005

良好

2007年12月

工装

18.

圆锥销

2800个

2006

良好

2007年12月

工装

19.

斜铁

7000个

2005

良好

2007年12月

工装

20.

定位快

2800个

2007

良好

2007年12月

工装