5000m3球罐施工组织设计

中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程11工程概况1.1工程简介建设单位：大庆石化公司设计单位：大庆石化工程有限公司安装单位：盘锦兴达石化设备有限公司工程名称：重整拔头油储罐(5000m3)安装1.2球罐技术参数(详见表1)表1项目名称单位技术参数备注公称容积m35000球罐内径mm21200球罐结构形式混合式四带壳板材质Q345R球壳板数量块56球壳板壁厚mm26支柱数量根14球罐焊缝长度m644.345充装介质拔头油球罐质量kg397000设计压力MPa0.48设计温度C50焊缝探伤100%RTAB级II级合格100%UT包括所有丁字口双面100%MT详见7无损检测要求中f）20%MT水压后水压试验压力MPa0.6气密性试验压力MPa0.48隔热mm50岩棉支柱防火mm60水泥砂浆中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程22编制依据2.1商务合同及技术协议2.25000m3重整拔头油储罐装配图(图号:S3696.00-SB03-01)2.3技监发«压力容器安全技术监察规程»2.4GB12337-1998«钢制球形储罐»2.5GB50094-98«球形储罐施工验收规范»2.6JB/T4730-2005«压力容器无损检测»2.7JB4708-2000«钢制压力容器焊接工艺评定»2.8JB/T4709-2000«钢制压力容器焊接工艺规程»2.9GB713-2008«锅炉和压力容器用钢板»2.10盘锦兴达石化设备有限公司«质量保证手册»3材料验收3.1球壳板及零部件的出厂证明书，确认符合设计文件要求，资料齐全后，方可进行实物验收。3.2球罐组装前，组织责任人员逐张对球壳板的曲率、几何尺寸和表面损伤全面复查，其要求如下：(1)球壳板曲率复查a.当球壳板弦长≥2000mm时，检查样板的弦长≮2000mm，当球壳板弦长≤2000mm时，检查样板的弦长≮球壳板的弦长。由于球壳板尺寸大，弹性变形大，受现场条件限制，本球罐的几何尺寸中弦长部分改为检查弧长。b.球壳板曲率要求不得大于3mm。c.每块球壳板的复查不少于5处。(2)球壳板几何尺寸复查a.长度方向弧长允差不大于±2.5mm。b.宽度方向弧长允差不大于±2.0mm。c.对角线弧长允差不大于±3.0mm。d.两条对角线应在同一平面上，用两直线对角线测量时，两直线的垂直距离不得大于5mm。(3)坡口检查a.坡口夹角偏差为±2.5°。b.钝边偏差±1.0mm。c.钝边中心位移偏差±1mm。d.坡口表面应平滑，表面粗糙度应Ra25m,B1mm。3.3球罐组装前，对球壳板进行超声波检测和测厚抽查，抽查数量为赤道板5块，温中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程3带板5块，极侧板1块，极边板2块，极中板1块。厚度测量每块球壳板为5点。实测厚度不得小于名义厚度减去钢板的负偏差0.3mm，板面超声波检测应全面积检查，结果应符合JB4730-2005规定的I级要求，若发现超标缺陷应加倍抽查，仍有超标缺陷，应进行100%检验，并通知有关单位和部门共同协商解决。3.4球罐支柱的检查应符合下列要求：(1)支柱长度偏差不大于3mm；(2)支柱底板与支柱的垂直度允差不得大于2mm;(3)支柱全长直线度允差不大于8.0mm。3.5对支柱间可调试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。3.6球壳板曲率及几何尺寸的100%复测工作，可在施工现场进行，复验合格后方可安装。4基础验收4.1球罐施工前应按GB12337-1998《钢制球形储罐》的有关规定进行基础复测。球罐基础几何尺寸检查的项目及其允许偏差见下表。序号项目允许偏差1基础中心圆直径（D1）±10.6mm2基础方位1°3相邻支柱基础中心距S±2mm4支柱基础上的地脚螺栓中心与基础圆的间距±2mm5相邻支柱基础的标高差≤4mm6单个支柱基础（地脚螺栓固定）上表面的平面度4mm4.2基础处理a.球罐基础验收后，按要求将表面处理平整，对预埋地脚螺栓进行清洗。b.基础操平合格后，做好标记。5组装技术方案5.1球罐结构及组装工艺特点a.赤道板为21块，支柱为14根，支柱为偏心不对称结构；b.球罐的结构为有上温带的混合式四带结构，；c.球罐支柱拉杆为可调试。5.2内脚手架及外脚手架的搭设安装在球罐中轴线，立一根用426无缝管构成中心柱，并用48的无缝管制成的伞形架装配在中心柱上，伞形架共分3层，伞形架位于球罐上极和温带上侧。温带下中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程4侧、赤道带和下极板的脚手架均设置为挂架。在伞形架和挂架外边缘装设跳板，跳板作业宽度不小于700mm。各层架用钢管梯联接，内伞形架和挂架用于球罐内侧组对和焊接操作。外防护脚手架在整球组对完毕后进行，外防护脚手架采用多边形结构，采取钢架管和管卡子连接的方式搭设。依次搭设到上温带，在钢架管上搭设外跳板，用于球罐的外侧焊接操作。5.3球罐组装方块铁的布置5.3.1在球壳板上焊接的方块铁的材质必须与球壳板相同，均为Q345R材料。5.3.2赤道带、下极带的组对定位方铁和吊点焊在球壳内表面，上温带和上极板的定位方铁和吊点焊在球罐的外侧。5.3.3方块铁的焊接工艺应与球罐的正式焊接工艺相同。5.3.4组对用的方块铁均为三面焊，锤击背面不焊，且焊肉高度不得少于8mm。用于吊点的方块铁均为四面焊，且焊肉高度不得少于10mm。每块球壳板的吊点均采用二点或三点，不得采用一个吊点。5.4球壳板吊装5.4.1球罐吊装采用散装法，即用50吨汽车吊车1台，在球罐基础上分带分块组装成球体的方法组装，球壳板吊装顺序：赤道带板——下极带边板——下极带侧板——上温带——上极带边板——上极带侧板——上极带板中板，下极带中板拆除内侧脚手架后进行。5.4.2赤道带板的吊装采用插入法，按下图所示顺序进行，直到整个赤道带闭合。吊装时先吊立带支柱的赤道带板“1”、“2”，就位后用拖拉绳在内外侧临时锚固，底脚螺栓拧紧固定。同样的方法将相邻的赤道带板“3”、“4”吊装就位固定。再吊装不带支柱的赤道板“5”，将其由外侧插入前两个带支柱的赤道板之间，操作人员站在内挂架的各层脚手架上，打紧卡具后摘钩，按着上述方法完成其余赤道带板的中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程5吊装组对。5.4.3下极带侧板、边板的吊装在赤道板吊装前，下极带中板、边板、侧板应排列在基础内。吊装时，将吊钩从赤道带上环口垂下，利用下极带板内侧定位方铁和手动葫芦调整重心，将下极带侧板、边板依次吊装就位并打紧卡具。5.4.4上温带板、上极带侧板、边板的吊装上温带板外侧焊两个吊耳，利用吊耳吊起第一块上温带板就位于赤道上环口后，用钢管支撑上部加以调整后，外侧拖拉绳锚固，打紧环缝卡具后摘钩，采用同样方法，依次吊起其余的上温带板并打紧卡具至完成全部上温带板的吊装。上极带侧板、边板外侧焊三个吊耳，利用吊耳吊起第一块上极带边板就位于温带上环口后，打紧环缝卡具后摘钩，采用同样方法吊起另三块上极带边板并打紧卡具。侧板吊装同边板吊装。最后吊装上极中板。5..5组装后焊缝的允许偏差序号项目允许值备注1焊缝间隙2±2mm2错边量≤3mm3棱角度≤7mm样板尺寸≥1m4椭圆度≤50mm赤道方向测6点,极带方向测2点5支柱垂直度偏差≤15mm径向、周向6焊接技术要求6.1施焊环境要求当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时禁止施焊：（1）雨天及雪天；（2）风速超过8m/s；（3）环境温度在-5°C以下；（4）相对湿度在90%以上。6.2焊接材料的管理6.2.1焊条的选用：球壳对接焊、定位焊等Q345R钢板之间的焊接用J507焊条，Q345R与碳素钢之间的焊接用J427焊条，梯台等结构钢焊缝选用J422焊条进行焊接。6.2.2用于球罐焊接的J507焊条，在使用前由安装单位根据质量证明书，按批号对其焊缝对金属的扩散氢含量进行复验，复验标准按GB/T3965-1995执行，烘干后的实际扩散氢含量应4ml/100g。6.2.3焊条的烘干a.焊条烘干员必须根据焊接工艺员指定的品种、规格和数量进行烘干。中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程6b.焊条烘干时严禁粘油污等脏物，不同规格的焊条放入烘干箱时必须分层，并分布均匀适量。c.J507焊条烘干温度和时间为350°C/1h，焊条重复烘干次要数不应超过两次，然后置于100-150°C恒温箱内。6.2.4焊条的领用a.焊工领用焊条时，要在焊条领退记录上签字,并经检查员认可。b.焊工应持完好、可靠的焊条保温筒领用焊条，每次要领用的焊条不得超过5kg。最长使用时间不得超过4小时，若超过4小时，则必须退回烘干。c.焊条烘干要建立焊条烘干记录，并认真填写烘干记录和领用记录。6.2.5焊条的保管a.现场的焊条库设有去湿机，库房温度不得低于10°C，相对湿度不得大于60%。b.焊条应按型号和规格分类摆在专用货架上，焊条开包后，应及时使用，回收的焊条应单独摆放，并做好记录。c.焊芯锈蚀或药皮脱落及变质的焊条不得用于球罐焊接。6.3焊工资格审查从事球罐焊接的焊工必须经技术监督部门考试合格，持有平、立、横、仰全位置的有效证件，在熟悉和掌握焊接工艺要领后，方可上岗施焊。6.4焊接工艺参数焊条直径(mm)焊接电流（A）焊接电压（V）平焊、横焊立焊、仰焊3.2100-120100-12022-244.0150-170150-17024-276.5球罐焊接施工工艺6.5.1球罐焊接的电焊工要经过现场焊工技能考试，合格后业主发证方可上岗。6.5.2球罐焊接程序：赤道带纵缝外侧——上温带纵缝外侧——上极带纵缝外侧——上环缝外侧——中环锋外侧——下环缝外侧，内侧焊缝焊接顺序同外侧。最后焊接下极带纵缝和下极带方环缝的外侧、内侧。6.5.3焊接操作a.焊接工艺条件：依据焊接工艺评定并结合焊工情况编制焊接工艺卡。b.球罐纵缝采用焊工对称分布分段逆向焊法，环缝采用焊工均匀分段同向追尾施焊法。球罐焊缝采用手工电弧焊焊接，施焊时应用短弧，焊接电流不得过大。每一层焊道宽度不宜大于焊条直径的4倍，每一层焊道的厚度不宜超过焊条直径。c.焊前按照图纸要求进行预热，温度为75-100C。中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程7d.焊缝交叉部位，应先将纵缝焊到环缝坡口内，然后在焊接环缝时，将环缝坡口内的焊肉打磨干净以除去焊缝终端缺陷。e.焊接时，每层焊道引弧点应依次错开50mm以上，焊道始端宜采用后退起弧法，焊道终端应将弧坑填满，如有引弧缺陷，应用砂轮清除。f.焊接线能量应符合焊接工艺评定中的线能量范围。6.5.4焊接结束焊缝外观检测焊缝增高内侧0~1.2mm外侧0~2mm焊缝增宽0~2mm焊后棱角度≤10mm每500mm检查一点焊后球罐内径允许偏差≤80mm椭圆度≤80mm焊后柱腿垂直度≤15mm通病处理咬肉0.5mm，打磨处理，0.5mm，补焊后磨平弧坑未填满填满处理焊瘤未消除消除处理药皮及飞溅未消除清除处理电弧擦伤打磨处理表面裂纹不允许表面未熔合不允许6.5.5产品焊接试板焊接a.产品焊接试板的焊接是球罐电焊工在焊接球罐的过程中完成的，共焊接横、立、平+仰三块试板。b.产品试板的焊接和球罐整体焊接的焊接工艺要求相同。7无损检测要求a)从事球罐无损探伤人员，必须持有技术监督部门颁发的锅炉压力容器无损检测技术等级鉴定证书，取得II级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。b)焊缝表面的形式尺寸及外表检查合格后，方可进行无损探伤。c)球罐对接焊缝，在外侧焊接完毕，应进行背面清根据规定打磨和磁粉检测。中国石油大庆石化公司重整拔头油储运设施完善工程8d)球罐的对接焊缝焊接成型后，进行100%射线探伤，结果应符合JB4730.2-2005中II级要求。e)射线检测合格后，需进行100%超声波复探，超声波探伤结果应符合JB/T4730.3-2005标准规定，I级为合格。f)检测合格后，应对下述部位按JB/T4730.4-2005标准规定进行100%双面磁粉检测，I级为合格。检测部位：球壳上的所有对接接头、角接接头内外表面及热影响区，球壳