南京球罐施工组织设计

南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000m3丙烯球罐安装工程施工组织设计编制：审核：批准：中国石油天然气第一建设公司二○○七年六月南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-1-1．编制说明1.1本施工组织设计仅适用于南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年环氧丙烷装置丙烯罐区2台1000m3丙烯球罐安装工程。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●《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●《压力容器用钢板》GB6654-1996●《碳钢焊条》GB/T5117-1995●《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB4726-2000●《低合金钢焊条》GB/T5118-1995●《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●公司《压力容器现场组焊质量保证手册》及《质量管理手册》2．工程概况本工程南京金浦锦湖化工有限公司8万吨／年环氧丙烷装置2台1000m3球罐安装工程新建设备。2.1建设单位：南京金浦锦湖化工有限公司。2.2设计单位：中国天辰化学工程公司2.31000m3丙烯球罐设计参数设计压力：2.18Mpa设计温度：50℃南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-2-工作压力：1.96Mpa水压试验压力：2.73Mpa气密性试验压力：2.18Mpa公称容积：1000m3内径：12300mm储存介质：丙烯材质：16MnR容器类别：III类壁厚：48mm腐蚀裕度：2mm2.4工程内容2.4.12台1000m3丙烯球罐本体组焊；2.4.2球罐本体的罐顶平台、联合梯子平台预制安装、水喷淋系统安装等；2.5球罐结构形式赤道正切支柱三带混合结构，球罐零部件包括球壳板、支柱、拉杆、开孔接管及其它附件。2.6工程实物量2.6.12台1000m3球罐本体组焊单台球壳板34块，支柱10根；单台焊缝298米2.6.22台1000m3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；2.6.32台1000m3球罐焊后整体热处理2.6.42台2000m3球罐焊后整体热处理及液压、气密性试验；2.6.52台1000m3防腐涂漆2.6.6球罐附件安装3．施工方案3.1前言本工程1000m3球形储罐的现场组焊是采用以赤道带为基准的单片散装组焊法;无损检测采Ir192r源全景曝光技术对球罐进行100%的射线检查;焊后热处理选择轻柴油为燃料内部燃烧外保温的方式进行整体热处理。用现场组焊的安装全过程将依照我国现行法规标准，在质量保证体系严格控制下完成。3.2球罐施工程序图（见下页）南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-3-1000m3球罐施工程序图产品焊接试板试验支柱和赤道带板组对赤道带板组装下极带侧板组装下极带边板组装上极带侧板组装上极带边板组装下极带中板组装上极带中板组装纵缝焊接环缝焊接NDT检查整体热处理水压试验、MT防腐涂漆交工现场报检外脚手架搭设赤道带检查1．直径、椭圆度2．间隙、错口、角变形3．支柱垂直度内脚手架搭设防风棚搭设清根PT打磨中间验收1、几何尺寸检查2、审片3、测厚外脚手架拆除基础验收外脚手架搭设焊接管理1、焊工考核确认、2、焊接工艺评定、3、焊条复验、4、加热系统预制安装工序交接检查1.直径椭圆度2.错口间隙角变形3.支柱垂直度内脚手架拆除气密性试验隐蔽验收南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-4-3.3施工工艺要点3.3.1基础检验基础检验包括对基础施工记录、技术资料、基础外观质量、几何尺寸的检查。3.3.2球壳板的检验包括制造厂提供的质量证明书技术资料的审查、球壳板及附件数量的清点、几何尺寸、测厚、UT抽查复验。3.3.3组装球罐的组装拟选择一台50吨吊车配合进行。（1）支柱与赤道板组对在地面胎具上卧置进行组焊。（2）赤道带组装吊装相邻两块带支柱的赤道板，安装斜拉杆，调整支柱垂直度，用拖拉绳定位找正，再安装中间不带支柱的赤道板，用卡具固定；吊装相邻每一块带支柱赤道板均用拖拉绳固定，再吊装一块不带支柱赤道板插入，用卡具固定，以此类推，组对完赤道带。调整间隙、错口、角变形、椭圆度，使赤道带平齐。赤道带组装完毕，拆除所有拖拉绳。赤道带是单片散装组焊的基准，必须严格控制赤道带的组对参数，特别是上下口的椭圆度，赤道线的水平度和立柱的垂直度。组对赤道带时应考虑焊缝收缩对支柱径向垂直度的影响。（3）极带组装利用吊车、倒链和卡具调整的办法进行组装，组装顺序为先下极带，后上极带。先组装下极带侧板，下极带边板、中板再组装上极带侧板、边板、中板。（4）组装检查组装完毕，会同甲方（监理）和特检所对错口、角变形、间隙、椭圆度、支柱垂直度等几何尺寸进行复查，合格后签字确认。（5）脚手架结构采用内外满堂红架子。外脚手架呈十边棱柱形，高16m。3.3.4球罐的焊接1000m3球罐球壳板的材质16MnR属于国产抗裂性能良好的低合金钢。球罐的焊接方法采用全位置手工焊焊接；焊机选用美国飞马特300S焊机，焊条选用J507（E5015）；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)指导南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-5-焊接的实施和操作。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以下几项工作：焊工管理，焊接工艺管理，焊接环境管理，缺陷返修管理。（1）焊工的管理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（或监理）、特检所代表确认才能上岗操作。②施工过程中对焊工进行跟踪检查，一次合格率低于90%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。（2）焊接工艺①按设计单位提供制造安装、验收技术条件及JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求，进行焊接工艺评定。据此编制焊接作业指导书（措施）。焊接顺序具体见《焊接技术措施》，先焊大坡口侧后焊小坡口侧，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。②预后热温度按裂纹试验及焊接工艺评定确定。③预热后热选择液化石油气加热。④线能量：焊接线能量由工艺评定确定。施工操作线能量计算公式如下：60×电流(A)×电压(V)焊接线能量(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，原则上每个焊缝，每层焊道做记录一次。预后热、线能量操作控制人员不少于8人，并配备专用器具。（3）返修管理焊缝返修应选派优秀焊工，按公司《不合格品控制程序》进行。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焊接工艺，提高预热温度，加大预热范围，保证一次返修成功。南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-6-3.3.5无损检测无损检测人员应具有资格证，评片人应有二级以上资格证。无损检测部位，比例执行标准，按图纸技术要求进行确定。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比，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。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PT(清根打磨后)RT检查返修部位定位和返修后再次RTUTMT耐压试验。本工程建议采用Ir192r源全景曝光技术对球罐进行100%的射线检查，射线源的强度满足产生合格底片的透照要求，我公司已经具备200—6250m3球罐γ源全景曝光技术和经验。γ射线检测与常规X射线检测相比有如下优点：①Ir192γ源焦点尺寸相对较小，射线能量高，穿透厚度大。②γ射线检测不需电源、水源，便于操作，可连续工作，适用于易燃作业。③全景曝光可有效控制质量，杜绝漏检现象，提高检测速度，缩短检测工期。④采用γ射线检测，时间短且较为集中，只要采取有效的防护措施，安全性好于X射线机检测。设警绳、警灯、警牌等警示标志，和专职巡检人员来保障安全防护可靠性。3.3.6焊后整体热处理为消除残余应力，改善机械性能，降低峰值硬度，缓解氢脆和延迟裂纹，提高球罐安全性，按设计规定，本球罐焊后进行整体热处理。（1）申报和联合检查热处理前，填写中间验收申报表，报请公司一级质保工程师，建设单位、监理方、特检所监检部门。对球罐进行联合检查验收，经确认组装、焊接、无损检测施工质量及相应记录、报告，合格后方可进行。南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-7-（2）热处理方案（技术措施）经有关部门批准，才能依据有效版技术措施进行热处理。（3）采用标准规范GB12337—98，及设计图纸技术条件。（4）热处理工艺条件①方法的选择选择轻柴油为燃料内部燃烧外保温的方式进行整体热处理。②热处理温度、时间600±25℃，保温不少于120分钟。③升降温速度:升温：宜50—80℃/小时;降温：宜30—50℃/小时;400℃以下可不控制。（5）工艺流程（6）工装设备的选择①燃烧系统燃烧器系统包括燃烧器（GD4.8×9霍克型喷嘴）、点燃器（高压引射式燃烧器）、空气预热器（扩散式燃烧器）和供风、油路组成。②供油系统回流管柴油罐油泵稳压罐空气压缩机液化气储罐储风罐分配罐调压阀分配罐燃烧器点燃器预热器南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-8-由储油罐、油泵、调节计量装置和油路组成。③供风系统由空气压缩机组、空气缓冲罐、分气罐及调节计量装置和管路组成。④供燃气系统液化气储罐、分气罐、阻火器、调压器及计量装置及相应管路组成。⑤测温系统选用WXC中长图自动平衡记录仪;柔性凯装热电偶（K）;铜—康铜双芯补偿到导线;选0.5千瓦单相自偶调压变压器，为仪表供电;测温点均布。⑥保温结构选无碱超细玻璃纤维隔热保温材料（7）热处理步骤①绝热均温阶段;试点火;预热;升温;绝热均温。②升温阶段操作;③调温阶段操作;④保温阶段操作;⑤降温阶段操作。（8）质量验收①热处理曲线②产品试板机械性能试验结果（经热处理）上述各项达到规定指标，可评判热处理效果良好，确认合格。（9）记录内容①温度记录仪自动打点记录热处理曲线图。南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000M3丙烯球罐安装工程施工组织设计-9-②热处理温度，保温时间。③升、降温速率及温差记录④烟气温度记录。⑤测温系统表、计型号、规格、名称、检定证书和有效期。⑥设备系统检修试验记录。⑦燃料油、供风、压力、流量记录。⑧环境温度、湿度。3.3.7压力试验（1）选择以洁净水及洁净空气为介质进行水压和气密性试验。（2）试压条件：热处理结果经认定合格。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；②热处理作业结束且确定合格；③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工程师确认合格；④试压方案经有关部门批准(建设单位代表或监理代表、特检所代表)；⑤试压用压力表需经校验合格，安全阀试压合格试压设施完善，安全可靠；⑥填写试压前工程质量报告书并经确认，签字。（3）水压试验工艺①设备