胜利油田十几年球形储罐施工法经验总结下《资讯》

2016-12-09 11:20:04来源： GentleMonster 化工707 四

球罐现场安装的主要工序可分为以下几步：

球瓣组装； 焊接； 无损检测；焊后热处理；压力试验和气密性试验。

1、有中心柱单片散装法

有中心柱单片散装法是比较常见的组装方法，其特点主要是采用中心柱作为主要的组装焊接施工平台。此方法可以有效保证工期、质量，安装脚手架即可保证安全操作，可节约大型吊车台班。其主要施工程序如下：

三带混合式球罐施工程序流程图

四带混合式球罐施工程序图

（1）支柱组对：将运输赤道带板的胎具进行校正之后,辅以支柱支撑架在现场进行支柱与赤道带板组对工作。支柱与赤道板组对检查合格后，进行断续焊。

（2）球壳板固定块焊接：固定块间距宜为0.5~1m左右,在环缝丁字口处,环缝上的卡具应距丁字口近些,纵缝上的卡具应距丁字口远些,以避免卡具拥挤造成丁字口组对困难。

（3）中心柱搭设：将中心柱立起用拖拉绳固定，根据球体纵环焊缝的位置计算需要的平台层数和高度，采用伞形三脚架做骨架，内侧依球体形状搭设阶梯状平台，平台距球表面0.4m左右,各环缝要比平台高出1.2m左右,平台采用2-3排钢制跳板铺设。

（4）赤道带组装：a.测量组焊成型后的支柱实际长度,作好记录并标注在支柱上明显位置。依据支柱的长短与基础的坐标高低作一一对应，成互补关系以确保赤道带上下口水平。b.在基础顶板上放线，考虑到组对间隙及焊接收缩余量，将球罐中心圆直径放大。吊装前，在热处理垫板下涂一层润滑油。c.吊装第一块带支柱的赤道带板，就位后用拖拉绳将赤道带板固定，然后找正。

之后吊装第二块相邻的带支柱的赤道带板，安装斜拉杆，固定并找正。随后吊装不带支柱的赤道带板插入两块带支柱的赤道带板之间并用卡具固定。d.依次吊装赤道带板就位，使之组成环带。吊装顺序可根据现场实际情况确定。e.调整赤道带，使其组装几何尺寸──角变形、对口错边量、对口间隙、椭圆度、支柱垂直度和赤道带水平度均满足标准要求，检查合格后进行点焊。同时用挡板将柱腿固定，以防止组装下极带时柱腿向内移动。

（5）温带板组装：赤道带调整并点固之后，开始上温带板组装吊装第一块板之前，先在赤道板上侧焊上托弧板，用来托住上温带板，保持位置准确，或在中心柱上安装支撑杆，用于支撑上温带的上端。

（6）极板组装：a.吊装下极板侧板，找正后通过卡具、倒链和钢丝绳与赤道带板固定。b.吊装下极带边板、中板。c.吊装上极板侧板，找正后通过卡具、倒链和钢丝绳与赤道带板固定。d.吊装上极带边板、中板。

2、球罐的焊接

焊接一般采用手工电弧焊，焊接时应注意以下方面：

（1）焊接顺序与层序；先焊纵缝后焊环缝；先焊赤道带，后焊极带；先焊大坡口一侧，后焊小坡口一侧；焊接时要求焊工均匀分布，并沿同一方向进行施焊，尽可能保持相同的电流、电压、焊接速度；使焊接应力减小、呈均匀分布，将焊接变形控制在最小范围内，防止冷裂纹的产生。

（2）预热和后热：预热的目的是降低焊道的冷却速度，防止产生冷裂纹。预热温度100℃～150℃，后热可加速氢的逸出，同时也能改善焊接接头的组织。焊接过程中要控制层间温度， 焊接层间温度不低于焊前预热温度，且不大于200℃；

（3）焊接工艺质量操作与控制要点：定位焊与正式焊接时均应严格执行焊接工艺，避免出现裂纹及夹渣、气孔、未熔合等各种焊接缺陷。

（4）焊接线能量：线能量应不超过经焊接工艺评定合格的线能量上限。

（5）施焊环境；相对湿度90%以上、温度0℃以上及风速应严格控制。

3、球罐无损检测

球罐射线探伤采用γ源全景曝光技术，将射源置于球形容器中心，对等径位置焊缝进行360°一次曝光成像；

工艺程序为：划线---编号及标记---布片---送源---曝光---收源---取片---冲洗。

曝光时间根据源强、焦距、材料种类、胶片特性及暗室处理条件等因素综合考虑 。

在曝光过程中应注意射源输出导管下方盲区的影响，盲区内的焊缝要补拍；夏季光尽量用大活度的射源，曝光时间尽可能在一个晚上完成，减少高温的影响；做好防护工作，并建立隔离区、安全区，建立应急预案，确保检测工作的安全性，按照相关规定作好γ源的管理工作。

4、球罐热处理工艺

焊后热处理是为了消除焊接残余应力等有害影响并改善焊接接头的性能，把焊接构件整体或焊接接头加热到相变点AC1以下，400℃以上的某一温度，经一定时间的保温，而后均匀冷却的工艺过程。球罐热处理采用内部燃烧法工艺。

内部燃烧法工艺由以下7部分组成：

燃油高速喷嘴及其喷射引火系统

燃油输供系统:包括油泵、储油罐、输油管路及控制阀组

高压雾化空气供应系统:包括空气压缩机、送风管路和控制阀组

点火器及其燃气供应系统

球罐外表面保温设施

测温系统:包括热电偶、补偿导线、自动测温记录仪

球罐加热和冷却过程中热胀冷缩时柱脚移动系统。

五

球罐压力试验和气密性试验：

液压试验一般采用水作介质，顶部设排气口，充水过程中同时做基础沉降观测，充水高度到1/3和2/3球壳内直径，充满24小时后，分别记录沉降量，观察是否有异常现象；充满水后关闭排气口，按要求缓慢升压，分别升至50%和90%试验压力时进行渗漏检查，确认无渗漏后升至试验压力，保压检查，合格后排尽液体，用压缩空气吹干，然后进行气密性试验。

六

HSE管理措施：

1以人为本，健康至上；安全第一，预防为主；科学管理，环保创优；

2严格执行公司安全管理制度和吊装、焊接、探伤等各工种安全技术操作规程及岗位责任制。

3提高员工的健康、安全和环境管理意识，提高自我保护意识和生态环境保护能力。

4施工生产无环境污染事故，不破坏环境、不损害人身健康。

5通过提供预防性的医疗、卫生、保健措施来保护全体员工的健康。

6环境保护、水土保持方面达到设计和相关规定要求，使当地政府、百姓满意。

7施工前对所用的机具，索具必须严格检查，合格后方可使用。

8高空作业设置安全网、凡进入现场者须要求配戴劳动保护用品、参加高于地面2m以上的高空作业须系安全带。

9吊装前应对吊点索具严格检查，吊装时，起重工上下统一指挥，先试吊，检查确切后，方可起吊，做到吊装万无一失。

10作业、顶部安设引风机、保证罐内通风良好，罐外须有人监护。

11组焊平台应架设绑扎牢固稳定，跳板铺设平整不得少于2块，且宽度不得小于500mm。

12探伤时，应设警示标志，非工作人员不得进入探伤安全距离

13验时应严格按要求作好防护措施，无关人员应远离现场。

七

球罐用钢必须具有足够的强度、韧性，并要求有一定的可焊性。我国建造球罐最初用钢主要采用20R、16MnR、16MnDR、15MnNbR，适用于200～2000m3的球罐，近年来我国研制了WCF62钢（07MnCrMoVR和07MnNiCrMoVDR）具有良好的焊接性和低温性能，成为我国大型球罐建造的主要钢种。 每种材料的压延回弹量不同，焊接性不同；材料的复验和焊材按GB12337要求选用。

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