【正文】 ～ 140℃ ，實(shí)測(cè)溫度不得低于 120℃ 。預(yù)熱長(zhǎng)度須在施焊長(zhǎng)度兩端各延伸 150mm 以上。工裝夾具拆除時(shí)，不得損傷球殼板，切除后應(yīng)打磨平滑。定位焊長(zhǎng)度為 100mm，間距 300mm，焊縫高度 10mm，要求焊接第一層時(shí)盡可能背面成 形 。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過(guò) 4h,超過(guò)后應(yīng)按原烘干規(guī)范重新烘干，重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次。 焊前準(zhǔn)備 a) 焊接工藝評(píng)定 球罐焊接前，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng) 定》 GB4708 進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并且應(yīng)按立焊和橫焊兩種焊接位置分別評(píng)定。 焊工資格檢查 從事球罐焊接中受壓元件的焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、定位焊縫、受壓元件返修焊縫的焊工，須按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》進(jìn)行考試，取得焊 工合格證后，才能在有效期間擔(dān)任合格范圍內(nèi)的工作。 表 13 焊后幾何尺寸檢驗(yàn) 項(xiàng)目 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 允許偏差 檢驗(yàn)用具 棱角 GB12337 ≤10mm（含錯(cuò)邊量） R 樣板和深度游標(biāo)卡尺 赤道截面內(nèi)徑差 GB12337 ＜ 46mm 鋼卷尺 兩板間凈距與設(shè)計(jì)內(nèi)徑差 GB12337 ＜ 46mm 鋼卷尺 支柱垂直度 GB12337 ≤2mm 線錘、鋼尺 注：棱角沿對(duì)接焊縫每 500mm 測(cè)量 1 點(diǎn)。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 29 第 29 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 表 12 焊前組裝檢驗(yàn)表 項(xiàng)目 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 允許偏差 檢驗(yàn)用具 對(duì)口間隙 GB12337 按圖樣規(guī)定 間隙尺 對(duì)口錯(cuò)邊量 GB12337 ≤3mm 深度游標(biāo)卡尺 棱角 GB12337 ≤7mm（含錯(cuò)邊量） R 樣板和深度游標(biāo)卡尺 赤道水平度 工藝控制 相鄰赤道板＜ 177。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯(cuò)邊量和棱角，其允許偏差見表 12。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯(cuò)邊量和棱角，其允許偏差見表 12。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯(cuò)邊量、棱角和上口圓度，允許偏差見表 12。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯(cuò)邊量、棱角和下口圓度，允許偏差見表 12。按 圖 23 所示順序?qū)ΨQ安裝。 測(cè)量赤道截面內(nèi)徑時(shí) ，必須測(cè)量所有赤道板的數(shù)值，以便從中獲得內(nèi)徑的最大值和最小值。其余各塊赤道板依次吊裝，直至完成赤道帶的組裝。 鋼絲 圖 19 上段支柱與下段支柱組對(duì) 表 11 上段支柱與下段支柱的焊接工藝參數(shù) 焊條 焊條直徑∕ mm 焊接電流∕ A 焊接速度 (cm/min) 線能量 (kj/cm) E4303 直流 160～ 170 ～ 23～ 30 支柱1234 56 78910 1112 赤道板 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 26 第 26 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 圖 20 赤道帶吊裝總順序 iii. 赤道帶安裝 吊裝順序見圖 20。要求上段支柱與下段支柱的中心偏差 不大于 177。工裝夾具須焊接牢固，且四周焊滿。所用的電焊機(jī)、焊條烘箱、空壓機(jī)、起重機(jī)、工裝夾具等必須性能良好，數(shù)量能滿足施工需要。 2mm。放置墊鐵部位的基礎(chǔ)面應(yīng)鏟削平整，其水平度允許偏差 2mm/m。5mm 基礎(chǔ)方位 1176。 基礎(chǔ)復(fù)測(cè)按 GB1233 GBJ94 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 整球的組裝 整球組裝法又叫散裝法，即先在平臺(tái)上將下段支柱與帶上段支柱的赤道 板組焊好，然后在基礎(chǔ)上裝赤道帶，赤道帶組裝完成后，分別依次組裝溫帶和上下極板，這樣就組成一個(gè)整球 [3]。每個(gè)包裝架的總重不宜超過(guò) 15t，即不能超過(guò) 3 塊球殼板。球殼板應(yīng)除銹，并涂防銹漆 2 度，坡口表面及其內(nèi)外邊緣 50mm 范圍內(nèi)涂可焊性漆料。 表 9 上段支柱與赤道板組焊的焊接工藝參數(shù) 焊條 焊條直徑 ∕ mm 焊接電流∕ A 焊接速度(cm/min) 預(yù)熱溫度 ∕℃ 層間溫度 ∕℃ E4315 直流反接 160～180 ～ 120～ 140 ≮ 120 最后檢查幾何尺寸，上段支柱與赤道板焊后的直線度允許偏差不大于，上段支柱長(zhǎng)度允許偏差 177。上段支柱的組裝，在赤道板經(jīng)向和緯向兩個(gè)方向的中心允許偏常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 22 第 22 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 差不得大于 2mm。 開孔球殼板周邊 100mm 范圍內(nèi)及距開孔中心 1 倍開孔直徑范圍外，用弦長(zhǎng)不小于 1000mm 的樣板檢查極板曲率，最大間隙不得大于 3mm。為了防止裂紋，應(yīng)連續(xù)施焊至最后一層。 將組裝好人孔、接管的極板，放在胎架上夾緊，加熱到預(yù)熱溫度后開始焊接。氣割開孔前，應(yīng)在切割線內(nèi)鉆一個(gè) φ 8mm 的工藝孔作為氣割起始點(diǎn)。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 第 20 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 第四章 400m3 15CrMoV 球罐的組裝與焊接 球罐的組裝工藝 零部件的組焊 1) 人孔、接管與極板的組焊 上下兩個(gè)極帶中間板，在壓制成形并經(jīng)檢查合格后，對(duì)其進(jìn)行開孔。 3B 1 177。L177。 3D 177。 2L177。 ，寬度方向弦長(zhǎng)允許偏差不大于 177。此外，球殼板周邊 100mm 范圍內(nèi)按 JB47309 規(guī)定進(jìn)行 100%的磁粉和超聲檢測(cè)，磁粉檢測(cè)的缺陷累計(jì)長(zhǎng)度按 Ⅱ 級(jí)驗(yàn)收，超聲檢測(cè)按 Ⅲ 級(jí)驗(yàn)收，檢測(cè)合格后的焊接坡口表面及其內(nèi)、外邊緣 50mm 的范圍內(nèi)，應(yīng)立即涂上專用于焊接坡口的可焊性防銹涂料，焊接時(shí)不必除去。此時(shí)凈尺時(shí)，同時(shí)將坡口按圖示要求開好（圖10）。 表 8 2020 噸油壓機(jī)技術(shù)參數(shù) 液壓系統(tǒng)最高工作壓力 快速下行速度 100mm/s 公稱壓力 2020 噸 加壓下行速度 2～ 3mm/s 系統(tǒng)調(diào)定工作壓力 25MPa 提升速度 80mm/s 圖 8 局部成形法示意圖 樣板弦長(zhǎng) 樣板 樣板樣板弦長(zhǎng) 圖 9 球殼板曲率允許偏差 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 第 18 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 二次號(hào)料與下料 經(jīng)壓制合格后的球殼板下胎后，對(duì)其進(jìn)行二次號(hào)料。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 第 17 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 球殼板的壓形 將 一次切割后 的球殼板用 2020 噸油壓機(jī)進(jìn)行壓形， 2020 噸油壓機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表 7。 一次號(hào)料時(shí)，將所制作的劃線樣板放在用于制作球殼板的坯料上，在樣板輪廓線的基礎(chǔ)上，再向外四周分別擴(kuò)展 150mm,打上下料線。 把手鉚釘 圖 5 赤道帶 劃線樣板示意圖 圖 6 內(nèi)卡樣板示意圖 此外，每類球殼板還應(yīng)各做一套內(nèi)卡樣板，用于檢查球殼板的曲率精度。所以要求劃線樣板的幾何尺寸和曲率精度一定要符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。 表 7 GYX3M 型鋼材預(yù)處理裝置技術(shù)數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 鋼板 預(yù)處理規(guī)格 /mm 寬 1000～ 3000，厚 6～ 600，長(zhǎng) 2400～ 12020 軌道最大載荷 2t/m 焊件輸送速度 v/ v=～ 4，無(wú)級(jí)調(diào)速 年處理量 /t 20200～ 40000 除銹等級(jí) SISO5 5900Sa2 1/2（ A,B） 涂 膜等級(jí) /μm 15～ 25 球殼板的成形工藝 球殼板的排板 為了便于球殼板制造過(guò)程中的檢驗(yàn)和以后組裝的方便，須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙繪制球殼板的排板圖，并計(jì)算出各類球殼板的立體幾何尺寸（見圖 4） ，每塊球殼板的材質(zhì)、爐批號(hào)、鋼板編號(hào)及帶號(hào)都應(yīng)分別記錄在各自的工藝卡上。鋼材經(jīng)此清理，并經(jīng)噴涂保護(hù)底漆，烘干處理等工序后，既可保護(hù)鋼材在生產(chǎn)或使用過(guò)程中不再生銹，又不影響機(jī)械加工和焊接質(zhì)量。其矯平 原理如圖 3 所示 ，使板料通過(guò)矯平機(jī)上的上下兩列輥?zhàn)又g，在輥?zhàn)訅毫Φ淖饔孟?，受到多次反?fù)彎曲，整個(gè)鋼板得到均勻地伸長(zhǎng)，使多重原始曲率逐步趨向一致變?yōu)閱我?，并不斷減小，最終得到矯平。 1) 鋼板矯平 鋼板在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放過(guò)程中，由于自重、支撐不當(dāng)、或裝卸條件不良及其他原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。 材料的復(fù)驗(yàn)、入庫(kù) 無(wú)論是球殼用鋼板，外購(gòu)件以及焊材等必須按圖紙及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原材料的復(fù)驗(yàn)或外購(gòu)件的進(jìn)廠檢驗(yàn)，確保原材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求后方可使用。對(duì)于球罐附件的備料，要求各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，相關(guān)圖紙?zhí)栆约皵?shù)量等必須明確、清晰。 在球罐的整個(gè)制造過(guò)程中，球殼板的成形，球罐的組裝以及球罐的焊接三大環(huán)節(jié)屬于生產(chǎn)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 400m3球罐的球殼板厚為 48mm，所以在焊接前，為避免出現(xiàn)裂紋，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 120～ 140℃ 。 表 3 15CrMoV 的化學(xué)成分 ∕ % 鋼號(hào) C Cr Mo V Mn P S 15CrMoV 表 4 15CrMoV 的力學(xué)性能 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 第 10 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 鋼號(hào) 板厚 ∕ mm 狀態(tài) σS∕MPa σb∕ MPa δ5∕ % 室溫沖擊功 ∕ (AKV∕ J) 15CrMoV 38～ 60 正火 ≥285 490～ 620 ≥19 ≥27（橫向） 焊接性分析 根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì) （ IIW） 所采用的碳當(dāng)量 （ CE） 計(jì)算公式： 5156 VMoCrCuNiMnCCE ??????? （ %） （ 11） 將 15CrMoV 所含化學(xué)成分的相應(yīng)數(shù)值代入上式，計(jì)算其碳當(dāng)量。 考慮鋼板的規(guī)格，增強(qiáng)球殼板的互換性，盡量提高板材的利用率。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8 第 8 頁(yè) 共 54 頁(yè) 勤奮、和諧、求實(shí)、進(jìn)取 第二章 400m315CrMov 球罐結(jié)構(gòu)參數(shù) 球罐的主要技術(shù)參 數(shù) 表 1 400m3 球罐的主要技術(shù)參數(shù) 容積 400m3 工作溫度 19～ +50℃ 介質(zhì) 天然氣 容器類別 Ⅲ 設(shè)計(jì)壓力 最高工作壓力 試驗(yàn)壓力 設(shè)計(jì)溫度 50℃ 焊縫系數(shù) 腐蝕裕量 1mm 球罐的結(jié)構(gòu)形式 球殼是球罐的主體，它是儲(chǔ)存物料和承受物料工作壓力和液柱壓力的構(gòu)件。 圓球形按支撐方式分有支柱式、裙座式兩大類。由于對(duì)保冷要求較高，常采用雙層球殼。 常溫球罐 如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐。球罐的支撐結(jié)構(gòu)最常見的為赤道正切式，其次為對(duì)稱式、裙座式、半埋地式和盆式。絕大多數(shù)為單層球殼。 球罐的發(fā)展趨勢(shì)： 大型化 單臺(tái)球罐容積不斷增大，可節(jié)省投資減少占地面積、降低運(yùn)行成本。 球罐同其他形式儲(chǔ)罐相比具有很大的優(yōu)越性主要用于存儲(chǔ)易燃?xì)怏w（乙烯、戊烷、 LPG、 LPN 等）和帶壓氣體（丙烷、丁烷、天然氣、丁烯等）主要用于貯存和運(yùn)輸液態(tài)或氣態(tài)物料，在石油煉制工業(yè)和石油化工工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 welding procedure ........... 3 第一章 引言 .................................................................................................................... 6 球罐的簡(jiǎn)介 .......................................................................................................... 6 球罐的分類 .......................................................................................................... 6 第二章 400m315CrMov 球罐結(jié)構(gòu)參數(shù) ............................................................................... 8 球罐的主要技術(shù)參數(shù) ........................................................................................... 8 球罐的結(jié)構(gòu)形式 .................................