鋼制球形儲罐制造施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程為某化工園區(qū)4臺1000m3液化石油氣球罐制造安裝項目，球罐設計參數如下：公稱容積：1000m3/臺，共計4臺設計壓力：1.10MPa設計溫度：-19℃~50℃介質特性：液化石油氣（LPG），爆炸危險等級ⅡB類主體材質：16MnDR（低溫壓力容器用鋼）球殼厚度：34mm結構形式：三帶混合式（赤道帶+上下溫帶+上下極帶）支柱配置：10根赤道正切式支柱，規(guī)格Φ273×14mm1.2主要工程量序號項目名稱單位數量單重（t）總重（t）1球殼板套485.6342.42支柱及拉桿系統套412.349.23接管與法蘭組件套43.815.24梯子平臺套45.220.85安全附件套41.56.0二、編制依據2.1法規(guī)標準《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》TSG21-2023《鋼制球形儲罐》GB/T12337-2014《球形儲罐施工及驗收規(guī)范》GB50094-2010《承壓設備焊接工藝評定》NB/T47014-2024《壓力容器無損檢測》NB/T47013.1~.13-2023《低溫承壓設備用低合金鋼鋼板》GB/T3531-20202.2設計文件球罐施工圖紙及設計說明（圖號：GQ-2025-001~004）焊接工藝指導書（WPS編號：WPS-LPG-001~005）球罐基礎驗收報告及坐標圖三、施工準備3.1技術準備圖紙會審：組織設計、監(jiān)理、施工三方進行圖紙會審，重點確認球殼板排版、坡口形式、焊接節(jié)點等關鍵技術要求。工藝評定：完成6組焊接工藝評定（PQR），覆蓋平焊、立焊、橫焊、仰焊四個位置，低溫沖擊試驗（-40℃）沖擊功≥34J。技術交底：編制《球罐施工技術交底手冊》，對焊工、質檢員等進行專項培訓，考核合格后方可上崗。3.2材料驗收球殼板檢驗逐張進行超聲波檢測（UT），Ⅰ級合格曲率檢查：用2000mm弦長樣板，間隙≤2mm坡口尺寸：角度±1°，鈍邊0~1mm，錯邊量≤2mm焊材管理低氫型焊條E5015-G（J507RH），烘干溫度350℃×1h，保溫溫度100~120℃，發(fā)放時放入保溫筒（≤4h）焊絲ER50-G，保護氣體純度≥99.98%（CO?+Ar混合氣體，8:2配比）3.3現場布置場地劃分：設置材料堆放區(qū)（硬化+防雨棚）、焊接作業(yè)區(qū)（防風棚）、無損檢測區(qū)、熱處理區(qū)，各區(qū)間距≥15m。工裝配置吊裝設備：250t汽車吊（主吊）+50t履帶吊（輔助）焊接設備：數字化焊機ZX7-500（12臺），配備電弧跟蹤系統檢測設備：TOFD超聲檢測儀（2臺）、DR數字射線機（1臺）四、球罐組裝工藝4.1組裝方法采用散裝法施工，分帶組裝流程如下：赤道帶組裝→下溫帶組裝→下極帶組裝→上溫帶組裝→上極帶組裝4.2關鍵工序控制4.2.1基礎驗收與放線基礎表面平整度≤5mm/2m，采用水準儀測量劃出十字中心線及赤道帶定位圓，誤差≤3mm安裝10組調節(jié)墊板（材質Q355B，規(guī)格200×200×20mm）4.2.2赤道帶組裝吊裝順序：先吊裝3塊帶支柱赤道板（均勻分布），臨時固定后吊裝其余9塊不帶支柱板組對要求對口間隙：3±1mm錯邊量：縱縫≤2mm，環(huán)縫≤3mm赤道線水平度：相鄰板≤2mm，任意板≤6mm臨時固定：采用可調式卡具（間距500mm）+Φ20mm定位銷（每道焊縫≥3個）4.2.3極帶組裝下極帶組裝時，利用中心柱（Φ325×10mm鋼管）調節(jié)球面曲率上極帶吊裝前安裝臨時排氣孔（Φ50mm），防止焊接時氣體膨脹4.3組裝質量檢驗檢驗項目允許偏差檢驗工具球殼內直徑±50mm鋼卷尺（L=30m）支柱垂直度H/1000全站儀相鄰支柱間距±10mm激光測距儀極板橢圓度≤15mm內徑千分尺五、焊接工藝5.1焊接方法選擇焊縫類型焊接方法焊接位置縱縫、環(huán)縫窄間隙埋弧焊（SAW）平焊（PA）接管角焊縫熔化極氣體保護焊（GMAW）立焊（PF）修補焊縫手工電弧焊（SMAW）全位置（PA~PE）5.2焊接參數控制5.2.1埋弧焊（SAW）參數電流：650~750A，電壓：32~36V，焊接速度：35~45cm/min線能量：控制在25~35kJ/cm（防止晶粒粗大）預熱溫度：120~150℃（道間溫度≤200℃）5.2.2低溫控制措施環(huán)境溫度＜0℃時，對球殼板進行整體預熱（≥80℃）防風棚內設置升溫裝置，保證焊接區(qū)溫度≥5℃5.3焊接順序分區(qū)分段：將球罐分為6個對稱扇形區(qū)，每區(qū)配備2名焊工，采用逆向分段退步焊層間清理：每層焊后用角磨機打磨（粗糙度Ra25），PT檢測確認無裂紋變形控制：每焊完3層，采用剛性固定法（臨時支撐）校正局部變形（≤5mm/m）六、無損檢測6.1檢測時機與比例檢測方法檢測時機檢測比例合格級別RT/DR焊接完成24h后100%Ⅱ級UTRT/DR不合格部位100%Ⅰ級MT表面處理后100%Ⅰ級TOFD整體熱處理后20%（抽查）Ⅰ級6.2缺陷處理超標缺陷：采用碳弧氣刨清除（深度≥缺陷尺寸+2mm），修補后重新檢測裂紋返修：同一部位返修≤2次，返修后進行100%UT+MT復查記錄要求：建立《缺陷追蹤臺賬》，包含位置坐標、尺寸、處理結果等信息七、整體熱處理7.1工藝參數加熱方法：內燃法（柴油燃燒器，熱功率200萬大卡/h）升溫曲線升溫速率：50~80℃/h（≤400℃時自由升溫）恒溫溫度：580±10℃保溫時間：3h（按壁厚34mm計算，每25mm保溫1h）降溫速率：30~50℃/h（≤400℃時自然冷卻）溫差控制：任意兩點溫差≤120℃（通過多點熱電偶監(jiān)控）7.2質量監(jiān)控熱電偶布置：球殼外表面均勻布置24點（赤道帶8點，溫帶各6點，極帶各2點）柱腳移動：設置滑動支座，升溫時每100℃記錄位移量（允許偏差±5mm）硬度檢測：熱處理后對焊縫及熱影響區(qū)進行硬度測試（≤200HBW）八、試驗與驗收8.1耐壓試驗試驗介質：潔凈水（氯離子含量≤25mg/L）試驗壓力：1.375MPa（設計壓力的1.25倍）保壓時間：30min（無壓降）+滲漏檢查（保壓期間用0.5MPa壓縮空氣噴涂肥皂液）8.2氣密性試驗試驗壓力：1.10MPa檢測方法：氦質譜檢漏（靈敏度1×10??Pa·m3/s）重點部位：法蘭密封面、接管角焊縫、人孔蓋等8.3驗收標準外觀質量：焊縫余高0~3mm，表面凹陷≤0.5mm，無咬邊、氣孔等缺陷幾何尺寸：最大直徑與最小直徑之差≤70mm（設計內徑12.7m）資料提交：竣工圖、焊接記錄、檢測報告、熱處理曲線等32項資料（按《壓力容器竣工文件規(guī)定》TSG21-2023附錄H）九、安全與環(huán)保措施9.1安全防護高空作業(yè)：設置雙繩防墜系統（安全帶+安全母繩），腳手架搭設符合JGJ130-2011要求動火管理：辦理特級動火證，配備4臺防爆型軸流風機（風量≥10次/h換氣）應急準備：配置正壓式呼吸器（6套）、可燃氣體檢測儀（量程0~100%LEL）9.2環(huán)保要求焊煙處理：焊接作業(yè)區(qū)安裝焊煙凈化器（收集效率≥95%）噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB（采用低噪聲設備+隔聲屏障）固廢處置：焊渣、廢砂輪片等危險廢物交由有資質單位處置十、施工進