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1、5000m3球形储罐安装工程施工组织设计编制：审核：批准：二二年八月1. 工程概况1.1 工程名称：1.2 主要工程量：四台5000m3 球形储罐1.3 工程范围：四台5000m3 球形储罐的组装、焊接、无损检测、整体热处理、水压试验、气密性试验、梯子平台制作、安装、除锈、防腐及安全附件安装、调试等工作。表2-1项目球罐名称数量（台）单重（吨）总重（吨）序号1 5000m3 储罐4 423.901 1695.604 2. 工程量一览表3. 施工组织设计编制依据3.1 招标文件3.2 设计图纸、设计技术文件3.3 质技监局锅发1999154 号压力容器安全技术监察规程3.4 GB150-1998
2、钢制压力容器3.5 GB12337-1998钢制球形储罐3.6 GB50094-98球形储罐施工及验收规范3.7 JB4730-94压力容器无损检测3.8 JB2536-80压力容器油漆、包装和运输3.9 JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定3.10 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程3.11 GB/T5117-95碳钢焊条3.12 GB/T5118-95低合金钢焊条3.13 GB/T3965-95融敷金属中扩散氢测定方法3.14 JL.A5建筑安装工程安全技术操作规程4. 施工总则4.1 施工进度计划具有严肃性，严格按照建设单位工期要求，按时或提前竣工，愿接受建设单位的
3、处罚。4.2 贯彻“营造业主满意产品”的质量方针，工程质量达到优良工程。4.3 施工组织设计是全面组织施工的指令性文件，是组织施工的主要依据，一经批准，并经建设单位认定后，参与施工的全体人员必须严格执行，不准随意更改。4.4 施工中必须严格按图纸及施工程序施工，认真遵守相关规程、规范、标准。4.5 与施工进度同步建立工程技术档案，其内容必须完整、全面、真实，反映工程的实际质量。4.6 施工现场应做到文明施工，施工必须安全。4.7 施工中凡属特殊工种，必须持证上岗。5. 工程质量目标5.1 分项工程合格率100%；5.2 单位工程一次合格率达到99%以上；5.3 单位工程一次交验率100%；5.
4、4 单位工程一次验优率100%；5.5 球罐安装质量达到优质工程。6. 施工中主要执行标准和规程及技术条件6.1 质技监局锅发1999154 号压力容器安全技术监察规程6.2 GB150-1998钢制压力容器6.3 GB12337-1998钢制球形储罐6.4 GB50094-98球形储罐施工芨验收规范6.5 JB4730-94钢结构工程施工与验收规范6.6 GB50205-2001钢结构工程施工与验收规范6.7 球形压力容器现场组焊质量保证手册6.86.9 “5000m3 球罐施工图”7. 球罐的特征参数7.1 球罐设计参数表7-1球 罐 名称5000m3VCM 球罐 公称容积（m3） 500
5、0球罐直径（mm） 21200球壳材质 16MnR物料名称 球壳厚度（mm） 球罐重量（t） 4423.904支柱与壳板连接形式 赤道正切支柱数目/规格 10-72814 设计温度（） -5.5-50设计压力（Mpa） 0.8水压试验压力（Mpa） 1.0气密性试验压力（Mpa） 0.8容积类别 三类7.2 球罐的结构形式球罐结构形式为四带混合式。8. 施工方案8.1 施工准备工作施工准备是一个重要的阶段，它是工程总工期长短和工程质量优劣具有决定性的前期工作。施工准备包括技术文件的准备、施工现场准备、人员组织培训等。图8-1：球罐安装施工准备程序图8.1.1 施工准备8.1.1.1 审核球罐施
6、工图及有关技术文件，必须明确以下问题：a.设计是否符合现行规范、规程及技术的要求。b.图纸是否齐全，能否满足施工的需要。c.零部件的规格、型号、材质、使用部位是否明确。d.焊接、试压及检测等技术要求是否明确。8.1.1.2 按球形压力容器现场组焊质量保证手册有关部分的要求，编制施工组织设计。8.1.2 施工现场准备8.1.2.1 施工现场平面布置应满足施工程序要求，必须清理平整施工现场，安排球壳板和附件的运输道路及存放地点，设置水、电线路。8.1.2.2 安排临时设施。8.1.2.3 调入设备进场，并对其进行功能检查。8.1.2.4 调入仪表应计量合格，并在有效期内。8.1.2.5 组织技措用
7、料进场。8.1.2.6 组织有关施工机械进场。8.1.2.7 将周转使用的工装卡具进场。8.1.2.8 平台的搭设，施工现场铺设具有足够钢度的520m 平台二个，用水准仪对平台进行找平，在平台的四角和中间部位选取找正点，各点应在一个水平面上，不水平度 8m/s；b.相对湿度90%；c.雨天及雪天；d.环境-5以下。焊接环境温度在距球罐表面5001000mm 处测量。8.3.11 焊接材料的使用和管理8.3.11.1 焊接材料的选用根据设计图样的要求，球罐焊接选用J5073.2mm、4.0mm 焊条。焊条必须分批号按规定进行复验，复验结果应符合GB/T5117-95规定。8.3.11.2 焊条的
8、储存和保管a.施工现场设有焊条存放二级库，专储存球罐用焊条，由焊条管理员负责管理，库内有干湿温度计、去湿机，以调节储存环境的各项参数，二级库内温度不应低于5，相对湿度应低于60%。b.库内焊条应放在距地面、墙面300mm 以上的货架上，并按型号、批号、规格和入库时间来分类码放，并挂有标签。c.焊材二级库内不允许放置有害气体和腐蚀性物料，室内应保持整洁。d.二级库内存放的焊条，不宜超过五个月，并应做到先入库先使用。8.3.11.3 对现场二级库管理员的要求a.要认真核对进库焊条的型号、规格和批号，并分批堆放。b.每天查看所保管的焊条有无受潮、污损等情况发生，并及时采取措施处理，如发现焊条出现质量
9、问题，要及时报告焊接工艺员，以便妥善处理解决。c.焊条管理员要做好温度、湿度、入出库批量的记录，库内的温度、湿度每天记录三次，即上班、中午下班各记一次，检查员随时进行抽检。8.3.11.4 焊条烘干焊条在使用前，必须烘干，焊条烘干工艺为：380恒温1.5 小时；升温速度不大于200/小时。烘好后放入100150的恒温箱内保温，烘干后的焊条药皮应无脱落和明显裂纹。烘干后的焊条在保温桶内不宜超过4 小时，超过4 小时需要重新烘干，但烘干次数不得超过2 次。8.3.11.5 建立焊条发放、回收制度焊条发放必须有焊接工艺员的指令，使用时，每个焊工必须带有性能良好的保温筒，一般一次不得超过5kg，发放要
10、有记录，领用人使用剩余的焊条，应认真单存独放，待下批焊条烘干时，将其一起干燥，首先使用直至用完后，再发放新烘干的焊条。对于回收的焊条，按规格型号做好登记，并以明显标记单独存放，确认不能正式焊接用的焊条，要妥善处理，千万不要混入焊接用的焊条里。8.3.12 焊工资格与焊工纪律8.3.12.1 根据GB12337-1998钢制球形储罐和质量技术监局锅发1999154 号压力容器安全技术监察规程的要求，从事球罐焊接的焊工必须持有劳动局颁发的在有效期内的锅炉压力容器焊工合格证书，焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应和焊工本人考试合格的项目相符。8.3.12.2 必须严格执行焊接工艺规程和施工方
11、案，按规定领取电焊条。8.3.12.3 施焊前，对焊机、测量工具、保温筒、焊条干燥、焊道清理、预热温度等进行检查，达不到要求不得施焊，发现问题如实汇报求得解决。8.3.12.4 爱护焊接设备，严格遵守操作规程，发现问题及时解决。8.3.13 焊缝返修8.3.13.1 焊缝表面缺陷修补a.焊缝表面及工卡具焊迹必须用砂轮打磨清除，缺陷消除后的焊缝要圆滑过渡。b.对于焊缝咬边采用砂轮打磨后焊接修补，砂轮打磨时母材与焊缝之间平滑过度，修磨范围内斜度至少为3:1，且高度不大于1.5mm。对焊缝表面进行修补时，其焊补长度应大于50mm 以上，焊缝焊补后应在焊补焊道上加焊一道凸起的回火焊道，回火焊道焊完后，
12、应磨去多余的焊缝金属，使其与主体焊缝平缓过渡。8.3.13.2 焊缝内部缺陷返修a.依据探伤底片，用超声波进行深度定位，确定打磨清除缺陷。b.应由技术负责人主持，焊接工程师及有关人员参加开技术分析会，查出缺从球壳板表面算起，缺陷的清除深度应在钢板厚度2/3 以内，如果清除到板厚2/3 处还残留缺陷时，应在该状态下进行焊接，然后在其背面再次清除缺陷，进行焊补，焊补长度应大于50mm。c.返修操作程序确定缺陷性质深度制定和审批返修方案打磨缺陷着色或磁粉检验补焊成型外观检查无损检验合格。d.由焊接责任工程师或焊接工艺员根据工艺评定，编制返修方案，指定优秀的焊工、打磨工担任，焊接工艺员现场监督（对超次
13、返修工作在焊接责任工程师和质检工程师指导监督下进行），对返修后的部位、时间、操作者、次数、返修工艺以及环境条件等必须做好完整的记录存入档案。e.焊缝返修应力求做到一次合格，同一部位的返修一般不应超过2 次，如2 次返修后仍不合格，找出缺陷原因，定出返修措施，方可进行超次返修。f.焊接修补时的线能量应在规定的范围内，且不应在其下限附近焊接短焊缝。g.焊接修补后，立即进行后热消氢处理，其规范为：200250，恒温0.51 小时。8.3.14 球罐焊后几何尺寸检查8.3.14.1 焊缝表面的形状尺寸及外观要求表8-6项目板厚28/30/34mm 焊缝外观质量表面不得有裂纹、咬边气孔、弧坑和夹渣等缺陷
14、，并不得保留有熔渣与飞溅物焊缝余高外表面03mm内表面01.6mm焊缝宽度比坡口每边增宽12mm错边量3mm角变形7mm8.3.14.2 焊后几何尺寸检查焊后球壳两极间的净距与球壳内径之差和赤道截面的最大内径与小内径之差均应小于80mm。8.3.15 产品试板焊接8.3.15.1 每台球罐必须焊接立、横、平加仰位置试板各一块，且应在球罐焊接前由焊球的一般水平焊工，采取相同的焊接工艺和相同的条件下进行施焊。8.3.15.2 焊接产品试板由质检工程师与焊接工程师研究指定焊工，并由质检工程师下达产品试板焊接指令书，由焊接工艺员与现场检查员监督施焊，试板焊后，质量检查标准与球罐相同。8.3.15.3
15、产品试板检验见下一页表8-7。8.4 无损检测工艺8.4.1 球罐的检测方法和检测比例的规定8.4.1.1 对球壳板的复检：根据图纸设计要求和GB12337-1998钢制球形储罐和我单位设计要求及有关标准相应规定，应在球罐组对前，对球壳板进行20%整张超声波复检和20%的周边宽100mm 范围内全面积超声波复检，评定标准按JB4730-94压力容器无损检测超声波检测II 级为合格。还应对球壳板进行厚度抽检，抽检数量为球壳板总数的20%。抽检中每带不得少于2 块，上、下极带应不少于1 块，测厚点每块球壳板不少于5 点，检查中如有超标缺陷，应加倍抽检，若仍有超标缺陷，则应进行100%检查。8.4.
16、1.2 球罐组装焊接过程中，应对外部焊好后，内部清根进行100%渗透检测，按JB4730-94压力容器无损检测I 级合格。8.4.1.3 球罐全部对接焊缝及DN250 接管的对接焊缝应进行100%射线探伤检验，按JB4730-94压力容器无损检测为II 级合格。合格后再进行20%UT 复验按JB4730-94压力容器无损检测I表8-7每台球罐产品试板力学性能检验要求（5000m3 氯乙烯球罐）级合格。8.4.1.4 水压试验前球罐对接焊缝及热影响区、接管与罐壁连接、补强圈、支柱与球壳板连接的焊缝及热影响区的内外表面、去除吊耳、工卡具等后焊接部位痕迹及热影响区及缺陷修磨处部位，均应进行100%的
17、磁粉检验，水压后还应对上述焊缝做20%的磁粉检验。按JB4730-94压力容器无损探测表面检测I 级为合格。经检查发现的表面裂纹、夹层等有害缺陷应打磨消除，清除缺陷后，补焊焊缝表面不低于母材，母材与焊缝之间应平滑过渡，焊缝修补应确认缺陷清除完后进行，补焊的焊缝长度比缺陷两端各长出50mm，坡口堆焊应磨平，保持原坡口形状尺寸，修理或补焊后的部位，应进行同样检查。以上各检测环节的检测项目应做好记录，认真填写，标好检测部位，按规定填写检测报告，报告要字迹工整，不允许涂改。8.4.2 使用仪器、设备型号表8-8序号仪器名称设备名称数量1 超声波CTS-26 型2 台2 Ir192 探伤机DL-IIA1
18、 台3 磁粉江苏射阳2 台4 测厚仪SCH-910 型2 台5 密度计TD-210 型2 台6 看片灯QI-IQ、CD-42 台7 底片烘干箱XG-I2 台8 暗室活动房16m21 栋8.4.3 球罐检测人员一名探伤负责人、三名II 级检测资格人员、五名探伤工作人员，以上资格人员均有经劳动部门考核批准颁发的超声、射线、磁粉、渗透无损检测资格等级证。8.4.4 检测工艺范围8.4.4.1 超声波检测要选用精确的仪器和探头（经检验合格），要求有效灵敏度余量至少为10dB，具有衰减量不少于80dB，连续可调的衰减器，较高的分辨力，被检测的表面，应清除检测移动区的飞溅、锈蚀、油污等，露金属光泽保证良好
19、的声学接触。球壳板复检应按JB4730-94 标准规定操作，彩方形试块，T=40mm，探头2.5MHz，20 探伤起始灵敏度为试块将5 平底反向波高度调整满刻度的50%，探头沿垂直钢板压延方向，间距为100mm平行线进行扫查，对板边宽100mm 范围内100%扫查，扫查示意图如下：对接焊缝的检查，按JB4730-94 标准规定执行，试块采用CSK-1A和IIIA，探头2.5MHz，1313K2，探伤起始灵敏，为评定线16-9dB，表面补偿按实际被探表面光洁度而定，探头移动区为应不小于1.25P，发现超标缺陷用定量线来定位，深度等做好记录，并标好检测部位。8.4.4.2 射线检测选用射线源，源种
20、类为1r192 射线能级为0.53mev，源强度为100Ci，拍片采用分部周向曝光方法透照即源置于球罐中心位置，一次贴片分上、下两部分，一次拍片50%，二次曝光即可把整个球罐焊接全部拍完，曝光时间每次约14h。射线照相质量选用AB 级，像质计每90 放置一个，每带均应有四个，底片灵敏度要求看到标准所要求的像质指数，80 线径0.63mm，像质计为2#，指数612，像质计应放置在被透照胶片的1/4 处，每张底片必须有透照焊缝的中心标（）和搭接标记（）以及工件编号，焊缝编号、部位编号等识别标记。各标记必须离焊缝的边缘至少5mm，片与片之间的搭接处至少为10mm，采用铅箔增感屏，为检查背散射现象，在
21、暗合的背面放个“B”铅字，来做背散射情况的依据，返修后的透照底片必须有返修次数R1 或R2 的标记，底片黑度要求在1.83.5 之间，暗室要清洁，严格控制显影液的温度，冲洗时应保持在良好的状况中，防止底片划伤造成伪缺陷的产生，底片的质量评定和底片焊接焊缝的质量评定，必须认真按JB4730-94 标准的要求执行。射线探伤应在焊接结束后24 小时进行。底片标记和编号位置如图：8.4.4.3 测厚检测球壳板用钢板厚度实测厚度允许偏差应小于或等于0.25mm，测厚点为每块球壳板不少于5 点。8.4.4.4 磁粉检测按JB4730-94 标准规定去做，被检表面要求露金属光泽，焊缝与母材应圆滑过渡，选用B
22、W1 型磁膏，圆形沟A2-30/100 型标准试片，试片布置间距宜为45m，以清晰显示标准试片的缺陷来调整磁化规范，对同一部位应两次磁化方能确认，施加磁悬液由上而下，保持一定的磁粉含量，以确保探伤的灵敏度。磁粉检验应在焊接结束36 小时后进行。8.4.4.5 渗透检测采用上海HD-RS 型渗透剂和HD-EV 型显像剂，清洗剂用丙酮，试块为RM-D 型，灵敏度为0.5u，喷涂渗透剂后应保持15 分钟以上，然后清洗干净红色后，再喷涂显像剂。10 分钟后观察，注意不要把缺中的渗透剂清洗掉，以免漏检。8.4.5 对探伤人员的要求探伤人员检验前应接到施工部门的检验申请单，必须有被检部门的表面外观检查合格
23、确认，并有质检工艺员签字，但必须在焊后24 小时以后进行检测，返修部位必须在焊后48 小时以后方可进行检验，检测工作必须按规程、标准和技术条件进行。全面按质保手册和程序文件执行。8.4.6 对球罐焊缝返修要求发现超标缺陷，用超声波扫查定位和深度测定后及时出返修通知单，如二次返修报焊接责任师、质保工程师处理。8.4.7 对报告的要求施工过程中做好各项检验的原始记录，认真填写，工程结束后，应立即整理，填写好检验报告及检验部位图，字迹要工整、明了、详细、全面，完后全部资料交到责任工程师审核签字，交有关部门存档。8.4.8 现场安全要求8.4.8.1 在进行射线拍片作业前对射线的安全防护距离应进行安全
24、距离的测定，测定应由当地市职防所的专职人员在施工现场进行，并标定出安全防护距离（约100m 左右），在进行射线拍片作业时应在大于或等于安全防护距离范围处设定危险标志，并设专人看护，以防非工作人员进入危险区。8.4.8.2 在整个施工过程中，做到安全操作。进入现场戴好安全帽，高空作业系好安全带，晚间作业应检查脚手架是否牢固，防止探头跳。作业前，首先看电源、电器设备是否完好，防止漏电触伤操作人员及损坏设备，做好现场的安全防护措施。8.5 整体热处理工艺球罐进行焊后整体热处理。球形储罐焊后整体热处理的主要目的是消除焊接残余应力，改善球罐使用性能。8.5.1 主要工艺参数容积（m_） 板厚（mm） 材
25、质升温速度（/h） 保温温度（） 降温速度（/h） 保温时间（min） 5000 28/30/34 16MnR 50-80 60025 30-50 90 平均升温速度和平均降温速度在300以下不控制。300以上升温和降温时，球壳板表面上相邻两侧温点的温差不得大于130。8.5.2 加热方法采用内部燃烧法加热，即将球罐作为炉体，上人孔加烟囱，球壳外侧设置测温热电偶并加以保温，下人孔安装一组火焰燃烧器，以轻柴油作燃料，用压缩空气雾化后燃烧进行加热，并按规定控制整个热处理过程以达到热处理目的。8.5.2.1 装置球罐整体热处理装置包括燃烧系统、油路系统、液化石油气系统、控制系统、测温系统及柱脚移动系统。8.5.2.2 操作a.点火：点火前，先向罐内送风10 分钟，清除罐内原有气体和灰尘，
