球罐群安装工程施工组织设计-本科设计.doc

本科毕业设计说明书球罐群安装工程施工组织设计SPHERICAL TANK GROUP INSTALLATION ENGINEERING CONSTUCTION ORGANIZATION DESIGN学院（部）： 机械工程学院 专业班级： 过控11-1 学生姓名： 王凯 指导教师： 宋克俭副教授 2015年 5月 20日球罐群安装工程施工组织设计摘要球形储罐是一种常见的、基础简单、设计方便、应用广泛的有压存储容器。而本次设计的课题是：“球罐群安装工程施工组织设计”。在整个球罐安装过程中必须严格遵守施工组织设计的标准、准则，以达到最好的施工效果。本次设计中主要是将单个球壳板组装完整的球罐过程。所以此次液化石油气球罐的安装主要包括球罐组装、附件安装、吊装选用、焊接工艺选定、总体焊接、耐压测试及防腐处理等。而其中对单片球壳板组合成大瓣、吊装的选择及SPV50Q高强钢的特殊焊接工艺为侧重点。同时对工期短、工程量大则需要对工作人员的安排、时间的安排、财务的安排、方案的选择、以及安全措施等安排的最佳组织。关键词：施工，吊装，焊接工艺，高强钢SPHERICAL TANK GROUP INSTALLATION ENGINEERING CONSTUCTION ORGANIZATION DESIGNABSTRACT Spherical tank is a kind of common, simple, easy design, widely used pressure storage container.This design topic is: the tank group installation of construction design.In order to achieve the best effect in the construction process must strictly abide by the standards and guidelines of construction organization design of the spherical tank installation.This design is mainly the process of single spherical tank shell plate assembly complete.So the installation of the LPG spherical tank mainly includes spherical tank assembly, installations of accessories, hoisting selection, welding process are selected, general welding, withstand voltage test and anti-corrosion treatment etc.And the emphasis is on the selection of the large flap, the lifting choice and the special welding technology of SPV50Q high strength steel.At the same time to the short duration, the amount of the project need to work on the arrangement of the staff, the arrangement of the time, the financial arrangement, the choice of the plan, and the security measure and so on the best organization. KEYWARDS：construction，hoisting, welding process, high strength steel目录摘要IABSTRACTII1 工程概况11.1 工程简介11.2基本参数11.3 主要实物工程量11.4 安装和检验技术依据21.5 工程内容21.6 球罐的结构形式21.7 工程特点和难点21.7.1 特点21.7.2 难点32 施工方案32.1组装前准备工作32.1.1基础检查验收32.1.2 零部件的检查和验收42.1.3 球壳板检查42.2 球罐组装62.2.1 单个球罐施工工艺图62.2.2 组装卡具的布置与方铁的点固82.2.3 支柱的组对及瓣片组件82.2.4 球罐组对83 工程量计算、安装造价计算103.1 工程量计算103.2 安装造价计算114 机具选择144.1 吊装选择144.2 焊接机具选择144.2.1焊接材料选用及使用144.2.2 焊机选择165 球罐的焊接165.1 焊接工艺评定165.2 焊接方法及工艺要求175.3 焊接试板185.4 球罐的焊接施工185.4.1主要焊缝的焊接185.4.2球罐的人孔、接管的焊接195.5 球罐的修补195.6 焊缝检查206 水压试验、气压试验及防腐216.1 水压试验216.2 气压试验226.3 防腐处理227 施工技术与安全技术248 施工管理机构与劳动力组259 施工机具一览表2610 手段用料表27编后语30参考文献31谢辞32IV1 工程概况1.1 工程简介该球罐群是公司烯烃厂用以储存液化石油气的，共计八台，容积均为1000m3。由美国CBI公司供货，在其下属的日本分公司进行设计、压制。交货前在日本已进行了壳板上人孔、接管以及上段支柱腿的焊接工作，并已作了应力的局部处理。焊接时必须按规定的温度、时间要求，用电加热方式进行预热、中热和后热。因此，在现场不需进行球罐的整体热处理。1.2基本参数球罐设计采用混合式结构，其上、下板为足球片式，其它部分均为橘瓣式，其主要参数如下：1 材 料：SPV50Q； 2 壁 厚：34mm；3 工作介质：LPG； 4 容 积：1000m3；5 设计压力：1.8MP； 6 设计温度：10500C；7 试验压力：水压P2.7MP；气压P=1.8MP； 8 内 径：12410mm；9 总 高：14950mm。1.3 主要实物工程量表1-1球壳板重量一览板编号数 量（块）形 状位 置单块重（T）组 件 数（块）组 件 重（T）节 高（M）1#1足球瓣南 极5.641（2#1#2#）15.304.102#2足球瓣南 极4.003#4足球瓣南温带3.655.004#8橘 瓣赤道带4.544（4p#4#4p#）14.3012.404p#8橘 瓣赤道带4.542（4#4p#）9.5012.405#4足球瓣北温带3.6514.006#2足球瓣北 极4.001（6#7#6#）15.3014.907#1足球瓣北 极5.64合计30混合式整 球122.00共八块最重件15.30最高节14.90表1-2 焊接与检验（X光透视）工作量单 位焊缝长（M）地面拼装焊缝长地面焊缝占总长比透视片数（张）地面透视片数（张）每台罐272106398453308 台罐217684839676026361.4 安装和检验技术依据压力容器安全技术监察规程（2011年版）GB150-1998 钢制压力容器GB12337-1998 钢制球形储罐GB/T5118-1995 低合金钢焊条GB50094-98 球形储罐施工及验收规范SH/T3512-2002球形储罐工程施工工艺标准JB47030.1-4730.6-2005承压设备无损检测GB/T3965-1995熔敷金属中扩散氢测定方法JB/T4711-2003压力容器涂敷与运输包装JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程GB6654-1996压力容器用钢板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JB4744-2000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验1.5 工程内容（1）8台1000液化石油气球罐本体组焊、热处理以及相应的各项试验；（2）球罐本体的梯子平台、球罐的防腐等工作。1.6 球罐的结构形式赤道正切8支柱五带混合式结构，球罐零部件包括球壳板、支柱、拉杆、人孔接管及其它附件。1.7 工程特点和难点 1.7.1 特点 球罐瓣片大，焊缝短。 工程质量标准高。 1.7.2 难点本次施工对象容积大且是壁厚的高强钢球罐，因此对于其壁厚厚、材料强度高，在制造安装过程中难度大，且焊接工艺要求高，因此需采取合理的焊接施工工艺技术。施工工期紧张，人员投入较大，机具、设备较多，应合理安排工序，精心组织。2 施工方案2.1组装前准备工作2.1.1基础检查验收 按设计图纸，用卷钢尺、直尺、盘尺及水准仪测量各部位尺寸，允许误差符合表2-1规定。图2-1 基础检查示意图表2-1 球罐基础尺寸偏差序号检查项目允许偏差10001基础中心圆直径2基础方位3相邻支柱基础的中心距4地脚螺栓中心距与基础中心距的间距5地脚螺栓预留孔中心距与基础中心距6相邻支柱基础的标高差7支柱基础上表面标高8单个支柱基础上表面的水平度2.1.2 零部件的检查和验收(1) 球罐安装使用前，必须对球罐的球壳板、人孔法兰、接管、补强圈、支柱及拉杆等零部件进行一系列的再检查，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，具体主要包括下列内容：a.劳动部门监检机构出具的产品监检报告；b. 球罐零部件出厂合格证；c. 材料代用审批手续；d. 各种材料质量证明书及球壳板材料的复验报告；e. 钢板、锻件的超声波探伤报告及毛坯、零部件的无损检测报告；f. 球壳板上人孔、接管以及上段支柱腿的焊接工作；g. 坡口、焊接接头以及焊缝无损检测报告（包括检测部位图）；h. 焊接试板的试验报告；i. 球壳板周边超声探伤报告；j. 球壳板、零部件焊接记录；k. 球壳板几何尺寸检查记录。(2)球罐材料检验与验收a. 球罐的球壳板和支柱的材料必须和设计过程中用的材料是相同的，在组装前必须仔细检查，球罐中的附件材料应和球壳板的焊接材料要一致；b. 每台球罐所用的材料要做一次弯曲及拉力试验； c. 球罐的球壳板和人孔、接管及补强圈等受压的锻件，应符合压力容器锻件技术条件规定的级锻件的要求。2.1.3 球壳板检查（1）球壳板运到施工现场后，必须仔细查看球罐各零部件中夹带的质量证明说明书进行查看：资料的数量是否符合有关要求；是否已按要求对球壳板进行检查和检测；质量证明书的样式是否符合压力容器安全技术监察规程的要求；资料上注明的球壳板标记是否和到货前一致。（2）球罐壳板检查要求：每块球罐壳板不得拼接，球壳板的形式应符合设计图纸要求；球罐球壳板的表面均匀，无明显缺陷存在；球壳板焊缝表面一定要光滑平整，坡口面不得有裂纹、夹渣等缺陷；球壳板的实测厚度不得小于设计厚度扣除钢板负偏差与加工减薄量之和；每块球壳板沿周边100范围内均应进行全面探伤处理。（3）球壳板运到施工现场后，必须仔细检查球壳板的几何尺寸、曲率半径以及坡口，且查看的结果必须达到GB50094规定：球壳板几何尺寸允许偏差应符合下表规定：图2-2 球壳板几何尺寸示意图表2-2 球壳板尺寸允差检验项目允许偏差短弧弦长长弧弦长对角线弦长对角线垂直距离 球壳板曲率半径检测:1样板； 2球壳板（单位：）图2-3 球壳板曲率检查示意图 表2-3 球壳板曲率半径允许偏差球壳板弦长应采用样板弦长任何部位允许间隙不得小于球壳板的弦长 坡口检测：图2-4 坡口偏差示意图坡口角度（）的允许偏差为230；坡口钝边（P）允许偏差为1.5；坡口深度（h）允许偏差为1.5。坡口表面应平滑且表面粗糙度；熔渣和氧化皮都应清除干净，坡口表面处不得有裂纹及分层等明显缺陷存在。2.2 球罐组装2.2.1 单个球罐施工工艺图1. 焊工考核确认2. 焊接工艺评定3. 焊条复验4. 预后热设备调试工序交接检查1.直径、椭圆度2.错口间隙、角变形3.支柱垂直度中 间 验 收几何尺寸检查记录、焊接记录审片、探伤报告测厚报告组装焊接质量工程交工 赤道带板瓣片焊接内脚手架拆除基础沉降观测水压试验隐蔽验收球罐板检查基础验收气密性试验M T防腐、涂漆产品试板试验上下支柱腿焊接纵缝焊接环缝焊接NDT外脚手架搭设带支柱赤道带瓣片组焊赤道带板组装附件安装脚手架拆除清根.PT.打磨隔火、防风棚搭设几何尺寸检查内脚手架搭设外脚手架搭设完检查赤道带直径椭圆度间隙、错口、角变形支柱垂直度南、北极板组装南、北温带板板组装南极板吊装至基础内组焊组焊1000m3球罐施工程序图2.2.2 组装卡具的布置与方铁的点固 调整球壳板安装所用的定位块，已事先准备好，其材质与球壳板相同。球壳板安装、调整所用方铁间距为700800mm，球壳板的两端部位可适当密集。 方铁的焊接位置为：南、北温带纵缝以及不同带间的横缝，在这些地方方铁均须搁置内侧，其它地方的焊缝均搁置外侧； 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。2.2.3 支柱的组对及瓣片组件 进行组装前，先搭拆胎具，采用。在地面胎具上卧置进行组焊，如图2-5所示：图2-5 球罐支柱组对图支柱组对要求：支柱与赤道带板的轴线的平行度；为了减少高空作业量，在胎具上把各带拼成大片，防止焊接变形，同时应在焊缝处设置足够刚度的护板和工夹具，根据表1-1中，将板编号4p#、4#、4p#组合成一个大的瓣片，组合四个，依次编号为1、2、3、4，剩余的已完成焊接工作的上段支柱与下端支柱现场组焊焊接完成编号为5、6、7、8；再将表1-1中板编号为2#、1#、2#组合成编号为9的瓣片；板编号为6#、7#、6#组合成标号为10的瓣片。2.2.4 球罐组对（1）先把南极板吊装至基础面内。（2）赤道带安装 a.吊装编号为1带有支柱的赤道板，慢慢放于基础上，找好垂直度和水平度后，内侧用一根带倒链的拖拉绳，外侧用两根拖拉绳拉固好，然后用地脚螺栓固定拧紧；紧接着吊装编号为2带有支柱的赤道板，慢慢放于基础上，找好垂直度和水平度，用一根带倒链的拖拉绳拉固好，中间用卡具连接固定，再安装斜拉杆，然后用地脚螺栓固定拧紧；b. 依上述方法，依次吊装编号为3、4、6、5、8、7的带支柱的赤道板,逐一进行吊装作业，并且在吊装编号为6的时候从安装编号为1的另一侧开始安装，为防止一侧重力过大，导致倾斜，安装的同时用样板检查弧度，并核对弦长，直至整个赤道带闭合；c.赤道带组装过程中用组装卡具固定，组对人员在外架环形平台上进行组对；（3） 南温带安装首先吊起南温带第一大片，从赤道带上弦口放入，使南温带上口与赤道带下口相接用工夹具固定，然后再用带倒链的拖拉绳固定在赤道带的上弦口，然后调整对口间隙、倾角；紧接着吊装第二块南温带板，第一用工夹具将南温带板与赤道板的下弦口先链接固定，然后再用工夹具把南温带版与相邻的南温带版链接固定，与此同时用带倒链的拖拉绳将南温带板与赤道带的上弦口连接固定，然后调整对口间隙、倾角、棱角和错边量；然后就依此种安装方法，将南温带组合成一圈，和安装赤道板一样，在安装到三分之一工程量时，在安装第一块南温带板的另一侧开始安装，按规定的要求调整好，将工夹具锁紧，完成调整后，拆下带倒链的拖拉绳。（4）北温带安装首先吊装第一块北温带板，就位后用工夹具将其与赤道板上弦口连接固定，第一先用一根带倒链的拖拉绳向北温带板内侧，同时将两根带倒链的拖拉绳向外侧拉住，在固定过程中调整好对口间隙、棱角等；紧接着吊装第二块北温带板，就位后先用工夹具与赤道板的上弦口连接固定，然后用工夹具与第一块安装的北温带板连接固定，为了防止北温带板依靠重力向下，用一根带倒链的拖拉绳向北温带半外侧拉伸以调整好对口间隙、棱角后固定好拖拉绳；依此种安装方法，将北温带板组合成完整一圈，同时在安装过程中，安装到三分之一工程量时，在第一块北温带的另一侧开始进行吊装作业。最后调整好各个参数，将工夹具锁紧，拆下固定的拖拉绳。（5）南、北极板安装考虑到南极板是一整块，在安装赤道板前，先将南极板吊装到基础内。然后用吊车通过罐内将南极板吊起来，四周通过拖拉绳将南极板固定在赤道板，调整好对口间隙等，再通过用用工夹具将南极板与南温带板连接固定。紧接着吊装北极板，先用工夹具固定下，然后再调整好对口间隙、角变形等，将工夹具固定紧。(6) 组装检查本次球罐组装主要使用手工电弧焊进行焊接，且在安装过程中球罐球壳板的对口间隙大小、错变量和角变形必须采用工夹具来调，不可采用机械组装。球壳板组装应符合下列规定：a.采用手工电弧焊，对口间隙应为3mm，间隙允许偏差为；b.对口错变量，相邻板厚差小于3mm，不允许大于4mm；c.等厚度球壳板，不允许大于3mm。(7) 脚手架搭建 在大瓣赤道带组装前，架子工开始外脚手架搭设，主要使用的钢管，脚手架外形为棱柱形结构，高度约为12m左右；除北极板还没吊装之外，其余的吊装完成后，开始搭设内脚手架，整个脚手架采用内外满堂红架子；搭设的防风、隔火棚全部固定在脚手架的外侧，在有焊缝外搭接处要更严密。3 工程量计算、安装造价计算3.1 工程量计算（1）球罐拼接就位，包括球皮、球壳板、支柱、拉杆以及接管、加强版等全部重量，以“t”为计量单位；（2）球罐组装胎具制作、安装 与拆除，根据不同规格，以“台”为单位；（3）球罐水压、气压试验，按不同容积，以“台”为单位；（4）球罐焊接防护棚制作、安装、拆除，以容积为单位和构造不同，以“台”为计量单位；（5）螺旋盘梯、液位支架根据球罐容积不同，以“t”为计量单位；（6）球罐的防腐，按球罐容积不同，以“台”为计量单位；（7）球罐的局部预热、后热应根据工程量计算规则；（8）射线检测以焊缝长不同，以“10张”为计量单位；（9）超声波、磁粉以焊缝长不同，以“10m”为计量单位；（10）脚手架安装与搭拆，以“元”为计量单位。 下面就是根据上述的计算工程量清单要求列出的安装工程计算过程，见表3.1所示：3.1工程量计算表序号工程名称计算单位工程量计算过程1球罐拼接组装t976=9762球罐胎具制作台414=43胎具安装与拆除台414=44水压试验台818=85气压试验台818=86金属焊接防护棚座818=87电加热处理台818=88X射线探伤10张67609超声波探伤10m217610磁粉探伤10m217611螺旋盘梯制作t17.8412液位计支架制作t14.5613防腐处理台814脚手架搭拆元3.2 安装造价计算(1) 应计费工程项目，分析应套取的定额编号a.球罐拼装就位：球罐容积1000，球壳板厚度34，总重122t。可套取定额编号5-1945。b.球罐（电加热），按一台计算，可套取定额5-2341。c.水压试验，以一台计算，可套取定额5-1995。d.气密试验，以一台计算，的表压，可套取定额5-2011。e.脚手架搭拆费：上述项人工费之和乘费率10%。f.防护棚搭拆费，套取定额5-2027。g.螺旋盘梯制作安装，可套取5-2162。h.无损探伤（焊缝总长272m）100%X射线透照，总拍片张数845张。i.胎具的搭拆，采用。j.防腐处理，球罐表面约为490.63其中机械费/元金额111751.067216.42718.93627.603661.583886.48654.026123.2519260.09单价1480.89227.93材料费/元金额31749.2811936.9835894.242388.46166.322720.0251885.9017847.5314304.16单价253.96169.28人工费/元金额45920.83128.712811.481364.732965.6610306.6621227.263109.0614680.19单价418.87137.73价值/元总价262711.142281.4647202.574380.796791.9338532.70823169.126989.8445202.43定额单价2153.37534.94工程量数量122111111184.5定额单位t台台台台座台座10张工程费用名称球罐组装球罐胎具制作胎具安装与拆除水压试验气压试验金属焊接防护棚电加热处理组装平台铺设射线探伤定额编号5-19455-19795-19875-19955-20115-20275-23415-23465-22623957.6674.993948.11720.20165200.31145.520.681778.43395.288345.52591.941180.0910342.11312.1910342.118000230006.8306.8279.41531.57171.35773.02252.964003.94794.10146628.528.427.751803.58435.8413084.293500.649216.971826.501789814662.85574396.46481.04107.254151.794400.901002.474400.90800036.4810%27.232.642.222.351.821.93490.63146628.510m10mtttt元元元超声波探伤磁粉探伤螺旋盘梯制作主材损耗（6%）液位支架制作主材损耗（6%）外购件及加工费防腐处理脚手架搭拆费（10%）合计5-22705-22765-21625-21544 机具选择4.1 吊装选择本次吊装的最重板重15.3吨，吊起高度约为10米左右，最大的幅度16米，根据吊装计算：吊起高度计算H= 式中： 基础面高； 索具高度； 板块高度； 吊装工作间隙高。 单位：mH=0.5+13+10+1.5=25m汽车吊机吊臂的长度计算：式中：H所需起吊高度； B吊钩至吊臂顶部的距离，估1m； C吊机回转台至地面的高度，估2.5m； R吊机吊臂的回转半径。=28.4查阅汽车吊性能表，150吨汽车吊满足。然后再选择一个50吨汽车吊配合使用。4.2 焊接机具选择4.2.1焊接材料选用及使用（1）本球罐为厚度为34 的高强钢，作为高强钢，在制定高强钢焊接工艺时，必须解决好冷裂纹及热影响区的脆化和软化问题。不论何种焊接，焊接必有焊接应力产生，针对不同方式消除焊接应力的大致的几种方法如下表4-1：表4-1 减少应力的对比表序号方法说明1机械拉伸、振动法、温差拉伸等主要用于小型焊接，且只能消除大约20%-50%的应力2整体热处理主要对焊后的焊接总体加热处理，加热温度至650左右，保温2-4h的热处理工艺3局部热处理主要用于大型焊接结构，可用红外、火焰、电、感应等加热方式，且应保持均匀加热和一定的加热宽度，对于高强钢，一般在焊缝热影响区加热，大约焊缝100-200mm的间距所以，综上作为高强钢，焊后不再进行热处理工艺，故在选择焊接材料时要求焊后所形成的焊缝具有接近木材的力学性能。有时会有一些不同，有些焊缝金属强度可要求小于球壳板材料的强度，有时为了降低焊接冷裂纹，可选择焊接材料小于球壳板强度。材料及工艺参数选用如下表4-2：表4-2 高强钢焊接材料及工艺参数选用电焊条不同厚度的预热温度（）层间温度（）焊接热输入（）型号牌号E6015-D1E6015-GE6016-D1E6016-GJ607J607NiJ607RHJ606150200200304555a.主体焊缝采用 J606 焊条，规格为、。所有采购的焊条复验时扩散氢含量、理化性能和采购说明书一致，这样才符合使用要求。b.球罐本体与梯子平台焊接J607。（2）焊条储存与运输 a. 焊条应放在干燥、通风良好的房屋内，其相对湿度应小于 60% 。； b. 焊条堆放必须严格做好防潮措施，且在室内垫高和离墙 300mm 以上； c. 不同型号、规格的焊条必须存放在不同位置； d. 搬运和堆放时不得砸、摔，使用时才可拆开包装焊条去烘烤。 （3）焊条的使用与管理 a. 焊条和焊剂等焊接材料必须设专人负责保管、烘干和发放，应该按表4-3的规定进行烘干； 表4-3 焊条焊剂的烘干温度和时间序号种类烘干温度（）烘干时间（h）1低氢型焊条350 40012焊剂熔炼型1503001烧结型2004001b. 焊工准备焊接前，开始提前打开保温桶，设置预定温度，保温时间不要超过4小时，所用焊接的焊条不可重复烘干2次； c. 烘干后的焊条应保存在温度为的恒温箱中，确保药皮应无脱落，看不见明显裂纹；d. 确保焊剂的纯洁，盖上遮盖物，当有明显异物在焊剂中，必须清理或更换确保焊接质量高。根据现场施工情况，在温度下缓慢烘烤干J606 焊条，当达到规定温度，开始慢慢等着炉内温度降到约为，然后保温。使用量一定提前预算好，不可未达到要求使用。4.2.2 焊机选择本球罐采用的材料为SPV50Q，为低合金高强钢，且该种材料抗拉强度，所选择的焊机应满足焊接工艺和材料的要求，并有足够的容量。表4-4焊接位置焊条规格焊接电流（ A ）电弧电压（ V ）焊接速度（ mm/min ）平焊、仰焊110 13022 2470 120160 18524 2670 130横焊110 13022 2480 140110 13024 2680 140立焊110 12022 2450 80140 17024 2650 80根据电流可调范围，选用ZX5-400直流电焊机和ZX7-500s直流电焊机。5 球罐的焊接5.1 焊接工艺评定（1）球罐安装前，应按照压力容器焊接工艺评定国家标准评定；（2）球罐焊接工艺评定应符合下列要求焊接工艺评定用钢板应与球罐壳板同材料，同厚度；焊接工艺评定应按立焊缝向上焊接和横向焊接两种焊接位置进行；（3）从事本次施工现场球罐焊接工作的焊工必须是本人且具有劳动人事部门颁发给锅炉压力容器焊工且焊工焊接钢材种类、焊接方法及焊接位置等一样的考试合格证书。5.2 焊接方法及工艺要求 （1）焊接方法：本次球罐全部采用手工电弧焊。 （2）材料规定： 手工电弧所以焊条必须有质量说明书，质量说明书应包含焊条的基本特性，如理化性质及扩散氢含量。且基本特性达到低碳钢及低合金高强度钢焊条标准；本次球罐焊接的主体焊缝及壳板焊接的焊缝，必须选用低氢型焊条，且要进行二次检查。选用的焊丝和焊剂应与焊接钢种一致。（3）焊接工艺要求 当施工现场焊接环境出现下列任一情况时，如无有效措施禁止施焊： a风速超过 ； b相对湿度大于90%以上 ； c. 雨天及雪天； d. 施焊环境温度在以下。 焊工必须做好各项原始焊接记录，对于自己焊接的部位，距焊接部位 50mm 处标记钢印。（4）定位焊接及工夹具焊接 定位焊：组对好球罐壳板后，进行定位焊接，焊接位置在壳板内口，定位焊和球罐主体焊缝的焊接工艺一致。在焊缝150mm范围内进行预热，定位焊缝的长度差不多，每个定位焊点前后之间的间隔是，焊点约高出球罐壳板为，焊接时的引弧点、熄弧点都要在焊接坡口内侧进行。工夹具的焊接：工夹具的焊接工艺与球罐壳板的焊接工艺一致，预热范围也在焊缝左右150范围内进行，焊接时的引弧点、熄弧点都要在焊道上进行，不可在其它非焊接处进行引弧和熄弧。 定位焊接的要求及顺序 a. 定位焊要求： 采用 3.2mm 焊条。焊接前以焊接处为中心，四周至少150mm 范围内用电加热将母材预热，焊速要均匀缓慢，且定位焊缝长度应在50mm以上，其焊接引弧与焊接熄弧均应在坡口内。 b.对于定位焊，一定要有焊工资格证的焊工进行焊接，无证焊工、气焊工等不得进行定位焊接工作，监理单位的焊接监理工程师在监督巡视时，应作为重点检查。c. 定位焊顺序： 先纵缝后环缝，且要求均匀对称，严禁强行组对。定位焊缝如发现裂纹缺陷应清除重焊。 d.工夹具的拆除，不得伤及球罐壳板，切除后应打磨平滑，并进行磁粉检测，如发现缺陷时及时处理。5.3 焊接试板（1）焊接试验板的数量 : 球罐制造厂在运来球罐零部件的同时要提供与球罐各项指标一致的六块试板，组合成三对（立焊、横焊、平+仰焊），尺寸为。 （2）试验板的要求：试验板焊接工艺与球罐球壳板的焊接是一致，必须要经过焊前预热、中热和后热的处理，试验板焊缝经外观检查合格后，还必须要进行 100% X射线探伤，合格标准为JB4730-05规定级。 5.4 球罐的焊接施工（1）球壳板焊接时，焊工应均匀分布，同方向焊接，分段倒退焊，以达到尽量较小焊接应力、焊接变形为目的。（2）坡口两侧应该在焊接前检查，去除周围的水分、油污和灰尘，清理干净后开始焊接。（3）焊接顺序本次焊接的球罐为高强钢结构，为了减少高空作业，在地面对赤道板进行组装焊接成大片，且地面焊接长达总焊缝长的39%。所以先地面赤道组焊与南北极板组焊，高空赤道带，然后赤道带与南北温带的环焊缝，再南北温带的纵焊缝焊接，再温带与南北极环焊缝的焊接。5.4.1主要焊缝的焊接主焊缝的焊接时焊接的重点，上面就高强钢焊接减少应力方式中选择焊前预热、中热和后热的焊接工艺。首先球壳板的预热温度如下表5-1：表5-1 常见钢的预热温度板厚/mm 钢种25-3238球壳板的预热温度应根据其厚度、材质不同，而预热温度也不同。主焊缝焊接采用电加热，将电热毯铺设在在焊缝热影响区，根据板厚34mm应该在焊缝两边100mm的范围内，预热温度在，恒温保持30分钟开始焊接，且中间预热温度不应低于预热温度的下限值。对于厚度大于25mm的高强钢焊接线能，必须严格进行测定和严格控制。焊接热输入的测定可按下式计算：式中 Q焊接热输入，； 焊接速度，； I焊接电流，； U电弧电压，。双面焊接时，单侧焊接完后，采用碳弧气刨清根，清根后采用砂轮打磨，清根后的坡口宽窄应大致相同。高强钢的焊缝清根后必须采用渗透探伤，确保无裂纹，无气孔等，并要进行焊前预热和焊后消氢处理，确保焊接质量，在焊前预热和焊后消氢处理，不仅自己严格检查，监理单位的焊接监理工程师也要随时对焊接质量进行抽查，确保焊前预热温度和焊后消氢处理的温度。球罐球壳板的每条焊缝如因故中断焊接时，根据工艺要求，防止裂纹产生，再焊前必须仔细地检查确认无裂纹后，方可按原工艺继续实施焊接。由于球罐的厚度大于32mm，球罐必须进行消氢处理，根据焊接施工工艺，也采用电加热，且后热温度宜为，保温时间应为。5.4.2球罐的人孔、接管的焊接（1）人孔、接管的焊接材料和球壳板焊接材料相同，焊接工艺最好和强度较高侧一致。（2）本次球罐采用高强钢制造，球壳板与人孔、接管、补强圈处的焊缝应适当修磨，确保平缓。5.5 球罐的修补球罐在制造、运输和施工过程中，所有产生的各种有害缺陷应进行修补，其修补要求如下：（1）当发现球壳板、工夹具的表面有明显缺陷，用砂轮打磨清除，修磨后板厚要高于最小设计厚度；（2）坡口表面要按规范进行检查，不合格的部位也用砂轮适当修磨；（3）焊缝处发现明显缺陷后用砂轮修磨，修磨后的高度要高于球壳板面，当修磨过度低则采用焊接修补；焊缝两侧的咬边，也要用砂轮打磨，修磨后的深度要小于0.5mm。球罐在运输和施工过程中，看到的明显缺陷的修补方法如下要求：（1）球壳板表面有明显缺陷时，须用砂轮修磨，确保修磨平滑过度；（2）对球壳便面缺陷进行焊接修补时，当产生的缺陷形状比较平滑，可直接进行焊接，焊后进行修磨；（3）对用砂轮休整过的缺陷，要开始进行焊接修补，对于焊接修补长度在50mm以上，特别是本次球罐所用高强钢的焊缝修补，在焊道上要焊出高于无缺陷处焊缝高度，在用砂轮修磨，使其与无缺陷处焊缝高度一致。（4）对焊缝内部缺陷修补时，应探测缺陷深度，缺陷的深度应在钢板厚度的2/3以内，如超过2/3深度的焊缝内部仍残留缺陷时，应立即停止清除进行焊缝修补，然后在其背面再次清除缺陷进行焊接修补，修补长度均应在50mm以上。 以上所有焊接修补工艺与本次球罐焊接工艺一样，焊前预热的范围要以修补处为中心，半径100mm以上，且焊接修补完成后，立即进行后热处理。5.6 焊缝检查 （1）焊缝外观质量检查处理： a. 焊缝咬边，咬边连续长度，焊缝两侧咬边总长度小于检查处焊缝的； b. 焊缝和热影响区表面不可有明显缺陷，包括裂纹、夹渣、气孔、未焊满等； c. 必须将焊缝上药皮、焊渣等收拾干净；d. 焊缝的宽度比坡口每边增宽；e手工电弧焊的焊缝余高为。（2）所有探伤人员要有劳动人事部门发给锅炉压力容器无损检测人员技术等级鉴定证书。（3）球罐的对接焊缝，应按设计要求进行射线或超声波探伤检查，并要符合下列的要求：a.进行100%射线探伤，射线探伤按 JB4730-05 规定级合格；b.进行100%超声探伤时，还应对超声波部位做射线探伤复检，复检长度不应小于所探焊缝总长的20%。且不小于300mm；c局部检测应检测每个焊工所焊焊缝的一部分及纵横焊缝交汇处；d复检部位应包括全部纵横焊缝交汇处。（4）射线检测应符合下列要求：a. 射线探伤焊缝检验应在焊接完成 24 小时后进行；b本次检测要求100%探伤，对焊缝合格要求JB4730-05 规定级。（5）超声波探伤应在外观检查修复合格后进行，且要在焊接完成至少24小时后进行。（6）本次球罐对接焊缝的内外表面，人孔、接管及补强圈或支柱与球壳板焊接焊缝的外表面，在进行水压实验前要焊缝长度的磁粉探伤。水压试验后要再次检查，复查焊缝长度为总焊缝长的以上，复查部分应包括每个焊工所焊焊缝的一部分和全部纵横焊缝交汇处。(7)在去除吊耳、工夹具后的焊接和热影响区，要对本次球罐球壳体的对接焊缝及热影响区做焊后磁粉探伤。 （8）磁粉检测应符合下列要求：a.磁粉探伤应在射线检测和超声波探伤发现的缺陷修补合格后进行，离焊接完成后的时间不应少于48小时；b.探伤前应打磨受检表面，露出光泽金属，使母材与焊缝平滑渡过；c.第二次磁粉检测要在初次探伤且去除磁痕后再试验。6 水压试验、气压试验及防腐6.1 水压试验 球罐的耐压试验要在球罐壳板组对焊接、零部件焊接，人孔，法兰，连接板，接管等全部焊接结束，基础二次灌浆达到设计强度要求，并经检验合格。并经监理单位检验合格具备耐压试验条件，方可进行耐压试验。实验时准备一块精度要求为1.5级的量程为的表直径宜为150mm压力表，分别安装在实验的球罐的顶部和底部，且水压试验要求的压力参数以顶部压力表读数为基准。（1）实验要求：a.水压试验选用水温不低于的清洁的工业用水； b.试验过程中，严禁碰撞和敲击球罐： c.实验前，先将罐内空气排净，且要把持罐外清洁干燥。(2)试验步骤:a.压力升至试验压力的时，约为时，保持，然后对本次球罐的所有焊缝及人孔、接管、补强圈等部位做初次渗漏检查，确认无渗漏后，升高压力； b压力升至试验压力的90%时约为2.43时，保持15min，然后再次对球罐做渗漏检查；c继续升压至试验压力2.7时，保持30min，然后降压至设计压力1.8，对球罐全部检查，确认无渗漏则为合格d试验结束后，应将罐内积水排净，排放时，严禁就地排放，排到指定位置切不允许浸泡基础。（3）球罐进行液压实验时，基础沉降观测应符合下列要求： 球罐在充、放水过程中，对基础沉降应进行检测，并做好实测记录且应在下面几个阶段进行：a. 充水前；b. 充水到球罐体高度；c. 充水到球罐体高度；d. 充满水24h后；e. 放水后。 每根支柱基础应测定沉降量，各支柱上应按规定焊有永久性的水平测定板； 每根球罐的支柱基础处沉降应均匀，慢慢放水后，不均匀沉降量须小于基础中心圆直径的，约为，同一球罐相邻支柱处的基础沉降差小于； 如果上述不均匀沉降量超出要求，应进行加固处理。6.2 气压试验（1）气压试验的压力一般正常情况下为设计压力的1.15倍左右，但是本次球罐的试验压力为，气压试验应采用清洁、干燥的压缩空气，且要求气体温度大于。（2）气压试验步骤：a压缩机开始充气至试验压力，保持后，对球罐上所有的焊缝进行检漏；b压缩机继续升压力升至试验压力的一半，保持后，然后以的压力差等级降低，降至试验压力的，保持后，开始仔细检查球罐是否有渗漏现象，同时仔细检查球罐周围是否有异常变形情况发生，如若一切都正常即为合格。6.3 防腐处理 液化石油气作为一种易燃易爆、易挥发的液化气体。在生产工艺要求在用球罐储运温度不得大于，夏季储存时要求球罐温度不得高于。所以，在安装施工过程中必须对LPG（液化石油气）类的球罐表面做特殊的防腐处理且表面要安装降温措施，以达到安全要求。（1）降温方式选择表6.1降温方法效果传统喷淋方法采用循环水喷淋降温，造成循环水消耗量大，浪费严重，且冷却水对罐体金属表面长久喷淋能产生腐蚀采用DT22-2隔热涂料采用DT22-2隔热材料，可将阳光辐射和其它等