一、工程概況

    儲(chǔ)運(yùn)界區(qū)1000m3乙烯球罐是由外商提供的球殼板和其全套配件。乙烯球罐的材質(zhì)為日本LT50-A-50G，球殼板為混合式(赤道帶為桔瓣式，上、下蓋為足球瓣式)，由三帶兩極共計(jì)26塊球殼板和7根支柱所組成。球體直徑12.41m，球殼板厚度36mm。

二、施工準(zhǔn)備

1．工程用料和措施用料

    (1) 工程主要材料

    球罐的主要材料是由制造廠提供的壓制成型的赤道帶板14塊、上極板2塊、上溫帶板4塊、下極板2塊、下溫帶板4塊、鋼支柱7根和斜拉桿、以及人孔、接管、鋼盤梯等鋼構(gòu)件。

    (2) 措施用料

    措施用料主要為球體分帶組焊所需的鋼平臺(tái)、胎具和吊裝防變形加固用料，以及焊接防護(hù)棚和組焊所用的中心傘架等用料。主要采用的是鋼板、管材、型鋼、木跳板、道木和保溫材料等。

2．主要施工機(jī)具

    主要施工機(jī)具為：汽車起重機(jī)、電焊機(jī)、控制柜、板式紅外加熱器、焊條烘干箱、γ射線設(shè)備、角向磨光機(jī)、手動(dòng)導(dǎo)鏈和氣割用具、以及經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀和水壓泵、高壓風(fēng)機(jī)等。

3．現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)準(zhǔn)備及條件

    (1) 對(duì)球殼板、支柱、鋼盤梯、人孔接管等構(gòu)件進(jìn)行幾何尺寸復(fù)驗(yàn)和無(wú)損探傷的抽查檢驗(yàn)。同時(shí)還應(yīng)核查上述材料的質(zhì)量證明書，并做好檢測(cè)資料的記錄和收集歸檔工作。

    (2) 對(duì)球罐基礎(chǔ)的軸線、標(biāo)高和地腳螺栓的尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)，并同時(shí)辦理中間交接的驗(yàn)收手續(xù)。

    (3) 球罐組焊所需的鋼平臺(tái)、胎具、工卡具、中心傘架、以及防風(fēng)棚等措施用料，均應(yīng)制作完成和配備齊全。

    (4) 焊條的存放序和烘干設(shè)備，以及焊條保溫筒和預(yù)熱設(shè)備均應(yīng)配備齊全，并要保證設(shè)備的完好。

    (5) 保證施工現(xiàn)場(chǎng)的吊車道路暢通和施工用電的供給，配備足夠的消防設(shè)施和安全措施用具。

三、勞動(dòng)組織

    組建一支專業(yè)從事壓力容器安裝的施工隊(duì)伍，共需鉚工8人、電焊工14人、打磨工7人、架子工2人、氣焊工1人、信號(hào)工3人、維護(hù)電工2人、測(cè)量工1人。

四、主要施工工藝

1．施工程序

    根據(jù)國(guó)外提供的安裝指導(dǎo)文件的要求，球體的組焊采用分帶組焊工藝進(jìn)行，主要施工程序如下：

    (1) 在地面鋼平臺(tái)和胎具上分別進(jìn)行上下極板和溫帶板的組焊工作。

    (2) 當(dāng)下極板與溫帶板組焊完成后，將其吊人罐基礎(chǔ)內(nèi)的胎架上。然后進(jìn)行鋼支柱和赤道帶板的組焊。

    (3) 組焊成整體的下半球體與赤道帶下環(huán)口的組焊，最后進(jìn)行上半球體與赤道帶上環(huán)口的組焊。

    (4) 球體全部組焊完成后，進(jìn)行盤梯等配件的安裝和焊縫的無(wú)損探傷檢驗(yàn)工作。

    (5) 所有組焊工作完成后，即可進(jìn)行球體的水壓試驗(yàn)和氣密檢驗(yàn)工作。

2．施工工藝

    (1) 上、下球蓋的組裝與焊接

    在地面鋼平臺(tái)上用鋼管制作成極板與溫帶板的胎具，用于下蓋的組裝和外側(cè)焊縫的焊接。利用球殼板運(yùn)輸胎架制作一個(gè)支撐型胎具，用于上蓋的組裝和內(nèi)側(cè)焊縫的焊接。

    下蓋的組裝是將組裝卡具的定位塊焊在球殼板內(nèi)側(cè)，上蓋焊在球殼板的外側(cè)，以便于組裝成形后的焊接工作的進(jìn)行。

    下蓋的組裝程序是：先將四塊溫帶板吊人鋼平臺(tái)上的反胎上進(jìn)行組對(duì)調(diào)整，然后將二塊極板吊裝就位，最后進(jìn)行整體的幾何尺寸的調(diào)整。上蓋的組裝程序是：先將二塊極板吊人球罐基礎(chǔ)內(nèi)的正胎上進(jìn)行組對(duì)調(diào)整，然后將四塊溫帶板吊裝就位，最后進(jìn)行整體的幾何尺寸的調(diào)整。在施焊前，必須做好焊接防變形和吊裝翻身防變形的支撐加固的措施。

    (2) 上、下球蓋翻身吊裝

上、下球蓋體的環(huán)口直徑ф=10.19m、拱高H=3.25m、重量33.7t。當(dāng)上蓋內(nèi)側(cè)焊縫和下蓋外側(cè)焊縫的焊接完成后，即可進(jìn)行上、下球蓋的翻身吊裝工作。

    利用2臺(tái)70t汽車起重機(jī)將上球蓋從基礎(chǔ)內(nèi)的胎具上吊起，平移到地面處。然后，將2臺(tái)吊車的吊點(diǎn)拴掛在上蓋對(duì)稱點(diǎn)的兩個(gè)吊耳處，同時(shí)起升將上蓋吊離地面。此時(shí)，再用另1臺(tái)15t吊車牽引下蓋底部，將上蓋翻落在鋼平臺(tái)的胎具上，然后進(jìn)行外側(cè)焊縫的清根和焊接。

    下蓋的翻身與上蓋的翻身程序相同。下蓋翻身后，則將下蓋體抬移到球罐基礎(chǔ)內(nèi)的胎具上。隨后即可進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊縫的清根和

    (3) 赤道帶吊裝

    赤道帶板吊裝前應(yīng)先將罐內(nèi)的中心柱傘架安裝好，然后進(jìn)行球支柱和斜拉桿的安裝，最后進(jìn)行赤道帶板的吊裝。先吊裝2塊帶有上段支柱的赤道帶板，隨后將中間板吊入兩板之間進(jìn)行組對(duì)，按此方法直至全部赤道帶板吊裝完畢。經(jīng)調(diào)整和幾何尺寸檢測(cè)合格后，即可進(jìn)行內(nèi)、外側(cè)焊縫的焊接工作。

    (4) 上、下球蓋與赤道帶的組焊

    利用160t液壓起重機(jī)先將下蓋吊起，與赤道帶進(jìn)行組焊。然后，將上蓋吊至赤道帶上環(huán)口，進(jìn)行環(huán)口的組焊。

    上、下球蓋與赤道帶環(huán)口的組裝工作，應(yīng)在吊車脫釣前將環(huán)口處的錯(cuò)邊、對(duì)口間隙調(diào)整好，并固定牢靠。上、下環(huán)蓋與赤道帶環(huán)口的組對(duì)質(zhì)量極為重要，其難度也很大。因此，必須進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)整和認(rèn)真復(fù)測(cè)，確認(rèn)合格后方可進(jìn)行環(huán)口的點(diǎn)固和焊接工

    (5) 球罐焊接

乙烯球罐的焊接材料采用的是日本新日鐵生產(chǎn)的L-60S焊條。焊條經(jīng)1.5h烘焙后，在100~150℃恒溫箱內(nèi)保存使用，一次領(lǐng)用時(shí)間不超過(guò)4h。

    采用全位置手工電弧焊，使用AX-320系列中直流弧焊機(jī)，焊條直流反接。焊接預(yù)熱溫度為100~150℃，焊接層間溫度為100~200℃，后熱規(guī)范為150~200℃×1hr，焊接線能量控制在13~26.9kJ／cm之間。

    焊接程序原則是：先焊縱縫，后焊平縫，最后焊環(huán)縫；先焊大坡口側(cè)焊道，后焊小坡口側(cè)焊道；每條焊道均應(yīng)分段倒向多層多道焊。焊縫的焊接分布要求如下。

    1) 上、下溫帶縱縫，分別由4名焊工同時(shí)施焊，縱縫末端收弧處落入環(huán)縫坡口內(nèi)，待焊接環(huán)縫時(shí)，將其清除掉再施焊。

    2) 兩塊極板間的對(duì)接焊縫，由2名焊工同時(shí)從焊縫中部向兩端分段退焊，焊縫末端收弧處的要求與(1)相同。

    3) 極板與溫帶板間的環(huán)縫，由4名焊工均布同時(shí)右向施焊。始端離Y字形的接頭處約500mm的距離，嚴(yán)禁在Y字形的交點(diǎn)上起弧、收弧。

    4) 赤道帶的每條縱縫，由2名焊工從中部均分二段，一名焊工從中部向上施焊，另一名焊工剛從中部向下分段退焊。

    5) 赤道帶與上、下球蓋的環(huán)縫，分別由7名焊工均布分段同時(shí)施焊。分段點(diǎn)距赤道帶縱縫與環(huán)縫的交點(diǎn)T字型接頭定距為500mm。

    6) 在進(jìn)行大坡口側(cè)焊道的第一層和第二層的焊接，要求必須當(dāng)天連續(xù)施焊完成，兩層之間施焊隔時(shí)間不宜超過(guò)15min。

    7) 所有縱縫的開端焊接均需設(shè)有起弧板和收弧板。

    (6) 焊縫檢驗(yàn)

    焊后48h，則應(yīng)對(duì)焊道進(jìn)行螢光磁粉檢驗(yàn)(MT)、滲透檢驗(yàn)(PT)，對(duì)焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)(UT)，并用γ射線全景透照對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

    (7) 球罐的水壓與氣密試驗(yàn)

    當(dāng)球罐所有焊接工作完成，并經(jīng)各項(xiàng)檢測(cè)全部確認(rèn)合格后，即可進(jìn)行水壓試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)工作。具體作法另編制試壓方案，并專項(xiàng)進(jìn)行技術(shù)交底。

五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.主要執(zhí)行施工規(guī)范

    (1) 意大利TPL公司提供的技術(shù)文件；

    (2) 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》；

    (3) 《鋼制球形貯罐》；

    (4) 美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)第八卷第二冊(cè)。

 2．質(zhì)量檢查要點(diǎn)

    (1) 組裝后(焊前)質(zhì)量要求

    球殼板組對(duì)后，應(yīng)進(jìn)行全面的復(fù)測(cè)工作。其對(duì)口錯(cuò)邊量不應(yīng)大于2mm；焊縫處角變形不大于7mm；板端不平度不大于2mm；上、下環(huán)口不圓度不大于10mm；直徑偏差不大于20mm。支柱垂直度偏差不大于10mm。

    (2) 焊后質(zhì)量要求

    焊后的球殼板錯(cuò)邊量不大于3mm；焊縫處的棱角度不大于10mm；球體不圓度不大于124mm；球體直徑偏差±80mm；支柱垂直度不大于24.2mm。水壓及氣密試驗(yàn)一次合格。

六、注意事項(xiàng)

    (1) 采用分帶組焊工藝進(jìn)行球罐安裝，必須認(rèn)真檢查球體上的吊耳和加固支撐的焊接情況，是否符合規(guī)定的要求，確保球蓋翻身與吊裝的安全進(jìn)行；

    (2) 各吊件的實(shí)際重量的計(jì)算要準(zhǔn)確，選擇吊車型號(hào)要合理，并要有足夠的安全系數(shù)。

    (3) 在封閉的球體內(nèi)從事各種作業(yè)，應(yīng)穿膠底鞋，罐內(nèi)應(yīng)裝有通風(fēng)和除塵設(shè)施。

    (4) 球罐內(nèi)、外腳手架搭設(shè)后，應(yīng)有專人進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確認(rèn)安全合格后方可使用。

    (5) 在進(jìn)行最初的幾塊赤道帶板吊裝時(shí)，一定要用鋼纜繩和配備手拉倒鏈拉緊固定牢靠。

    (6) 在進(jìn)行球罐γ射線和壓力試驗(yàn)時(shí)，要設(shè)置足夠的安全，一切非作業(yè)人員嚴(yán)禁進(jìn)入內(nèi)。