【文章內(nèi)容簡介】 前預(yù)熱預(yù)熱是焊接時一項(xiàng)重大工藝措施，尤其是焊接厚工件。對焊件進(jìn)行焊前預(yù)熱，可防止或減少應(yīng)力的產(chǎn)生。對于焊接某些重要結(jié)構(gòu)，如高壓厚壁容器或塑性較差以及淬火傾向很強(qiáng)的焊件，一般都要進(jìn)行焊前預(yù)熱，以防止焊接過程中產(chǎn)生裂紋。預(yù)熱的作用在于減少焊縫金屬與母材間的溫度差，即提高焊接接頭初始溫度，從而減少收縮應(yīng)力，降低焊縫冷卻速度，控制鋼材的組織轉(zhuǎn)變，避免在熱影響區(qū)中形成脆性馬氏體，減輕局部硬化，改善焊縫質(zhì)量。因?yàn)轭A(yù)熱有利于排氣、排渣，故可減少氣孔、夾渣等缺陷。焊件是否需要預(yù)熱以及預(yù)熱溫度是多少，應(yīng)根據(jù)鋼板的化學(xué)成分、板厚，容器的結(jié)構(gòu)剛性、焊接形式、焊接方法和焊接材料以及環(huán)境溫度等因素綜合考慮。（三）焊后熱處理焊接殘余應(yīng)力是由于焊接引起焊件不均勻的溫度分布，焊縫金屬的熱脹冷縮等原因造成的，所以伴隨焊接施工必然會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。消除殘余應(yīng)力的最通用的方法是高溫回火，即將焊件放在熱處理爐內(nèi)加熱到一定溫度和保溫一定時間，利用材料在高溫下屈服極限的降低，使內(nèi)應(yīng)力高的地方產(chǎn)生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而使應(yīng)力降低。焊后熱處理對金屬抗拉強(qiáng)度、蠕變極限的影響與熱處理的溫度和保溫時間有關(guān)。焊后熱處理對焊縫金屬沖擊韌性的影響隨鋼種不同而不同。熱處理方法的選擇焊后熱處理一般選用單一高溫回火或正火加高溫回火處理。對于氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理。這是因?yàn)闅夂傅暮缚p及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細(xì)化晶粒，故采用正火處理。然而單一的正火不能消除殘余應(yīng)力，故需再加高溫回火以消除應(yīng)力。單一的中溫回火只適用于工地拼裝的大型普通低碳鋼容器的組裝焊接，其目的是為了達(dá)到部分消除殘余應(yīng)力和去氫。絕大多數(shù)場合是選用單一的高溫回火。熱處理的加熱和冷卻不宜過快，力求內(nèi)外壁均勻。焊后熱處理的加熱方法⑴感應(yīng)加熱。鋼材在交變磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，因渦流和磁滯的作用使鋼材發(fā)熱，即感應(yīng)加熱?，F(xiàn)在工程上多采用設(shè)備簡單的工頻感應(yīng)加熱。⑵輻射加熱。輻射加熱由熱源把熱量輻射到金屬表面，再由金屬表面把熱量向其他方向傳導(dǎo)。所以，輻射加熱時金屬內(nèi)外壁溫度差別大，其加熱效果較感應(yīng)加熱為差。輻射加熱常用火焰加熱法、電阻爐加熱法、紅外線加熱法。（四）整體熱處理整體熱處理是為了消除焊接產(chǎn)生的應(yīng)力，穩(wěn)定各種幾何尺寸，改變焊接金相組織，提高金屬的韌性和抗應(yīng)力能力，阻止裂紋的產(chǎn)生。由于焊接時局部加熱，焊接金屬的金相組織的變化而引起內(nèi)應(yīng)力，另外焊縫應(yīng)力分布已比較復(fù)雜，同時金屬也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力和減輕焊縫附近金相組織的局部硬化，改善焊縫的機(jī)械性能，采用整體熱處理方法。如球罐組裝焊接后，采用整體熱處理的方法有兩種：一是內(nèi)燃法，一是電加熱法。（五）設(shè)備焊縫熱處理現(xiàn)場組裝設(shè)備的焊縫熱處理，應(yīng)符合產(chǎn)品合格證書中提供的條件和圖紙的要求與GB15089“鋼制壓力容器”和GB5023698“現(xiàn)場設(shè)備、工藝管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定。容器及其受壓元件符合下列條件之一者，應(yīng)進(jìn)行熱處理。A、B類焊縫，各處的母材名義厚度符合下列條件者：⑴碳素鋼厚度大于34mm⑵16MnR厚度大于30mm⑶15MnVR厚度大于28mm⑷任意厚度的其它低合金鋼對于不同厚度的A、B類焊縫，上述所指厚度按薄者考慮；對于不同類鋼種相焊的A、B類焊縫，按熱處理要求的鋼種確定。冷形成和中溫形成圓筒厚度符合以下條件者：⑴碳素鋼、16MnR的名義厚度不大于或小于設(shè)計(jì)內(nèi)徑D的3%；⑵%。圖紙注明有應(yīng)力腐蝕的容器。圖紙注明盛裝毒性為極度危險或高度危害介質(zhì)的容器有防腐要求的奧氏體不銹鋼及復(fù)合鋼板制作容器的表面，應(yīng)進(jìn)行酸洗、鈍化處理。根據(jù)所制訂的工藝規(guī)程，需要焊后進(jìn)行消氫處理的容器，如果焊后隨即進(jìn)行消除殘余應(yīng)力的熱處理時，則可免作消氫處理。四、壓力試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)設(shè)備的壓力試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)是指在安裝現(xiàn)場進(jìn)行的試驗(yàn)。對在制造廠已作過耐壓試驗(yàn)且有完整的證明文件的設(shè)備，安裝前可不作耐壓試驗(yàn)。但對于法蘭連接的設(shè)備及列管換熱器等，在運(yùn)輸過程中容易引起泄露者，應(yīng)在設(shè)計(jì)壓力下用氣壓或液壓檢測其嚴(yán)密性。對于現(xiàn)場組裝的設(shè)備應(yīng)在無損檢驗(yàn)后，進(jìn)行壓力試驗(yàn)。五、無損探傷檢驗(yàn)石油化工裝置安裝工程中，大量的工藝管道、各種油罐、球罐、氣柜和在現(xiàn)場制造的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備都要通過焊接工藝來完成，為保證這些焊縫的質(zhì)量，避免在生產(chǎn)運(yùn)行中釀成重大事故，必須按照施工技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范或設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行焊縫的無損探傷檢驗(yàn)。常用的無損探傷技術(shù)有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷。其中以x 射線探傷便于在任何場合進(jìn)行，且能提供可靠的原始資料作為技術(shù)檔案保存，雖然其費(fèi)用較高，已成為安裝施工中必不可少的工序，也是安裝工程預(yù)算中主要的項(xiàng)目。（一） 射線探傷（代號RT）射線探傷一般指的是x射線和r射線兩種。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，射線探傷已經(jīng)是一門比較成熟的無損檢測技術(shù)，它與超聲波探傷、磁粉探傷、液體滲透探傷和渦流探傷并列為無損檢測的五大常用技術(shù)。由于射線探傷比較直觀，對缺陷的尺寸和性質(zhì)判斷比較容易，并且有射線照相作為原始檔案資料長期保存，所以x射線探傷已成為現(xiàn)代各工業(yè)部門廣泛采用的一種檢測手段。（二） 超聲波探傷（代號UT）超聲波探傷由于可探測的厚度大、成本低、速度快、對人體無害以及對危害較大的平面型缺陷的探傷靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。（三） 磁粉探傷（代號 MT）磁粉探傷的發(fā)展和運(yùn)用比較廣，被廣泛應(yīng)用于探測鐵磁材料，如鋼鐵的表面和近表面缺陷（裂紋、析迭、夾層、夾雜物及氣孔）磁粉探傷一般用在壓力容器及鍋爐制造，化工、電力、造船、航空工業(yè)部門重要的零部件表面和近表面的質(zhì)量檢驗(yàn)。（四） 液體滲透探傷（代號PT）液體滲透探傷是一種最古老的探傷技術(shù)。它的最早技術(shù)是以油白色粉末為基礎(chǔ)的探傷技術(shù)，廣泛地應(yīng)用于檢驗(yàn)鋼鐵零件的質(zhì)量，特別在鐵道系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。滲透探傷可以檢測在工件表面開口的裂紋、疏松、針孔等缺陷，而對埋藏在工作表面以下的缺陷不能有效的被檢測。在現(xiàn)代工業(yè)探傷中應(yīng)用的液體滲透探傷分為兩大類：即熒光滲透探傷和著色滲透探傷。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，這兩種滲透探傷技術(shù)已日益完善，基本上具有同等的檢測效果，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、儀表、壓力容器和現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域。（五） 無損探傷范圍射線探傷或超聲波探傷的檢查范圍。容器中的A類和B類焊縫，凡符合下列條件之一者均可采用射線和超聲波探傷。⑴須采用圖紙規(guī)定的探傷方法，進(jìn)行100%射線或超聲波探傷檢查。⑵名義厚度大于38mm的碳素鋼、名義厚度大于30mm的16MnR鋼制容器。⑶名義厚度大于25mm的15MnR和奧氏體不銹鋼制容器。⑷材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540Mpa的鋼制容器。⑸名義厚度大于16mm的12CrMo、15CrMo鋼制容器；其他任意厚度的CrMo、低合金鋼制容器。⑹進(jìn)行氣壓試驗(yàn)的容器。⑺圖紙注意盛裝毒性為極度危害和高度危害介質(zhì)的容器。⑻嵌入式接管與圓筒或封頭對接的A類焊縫。⑼如必須在焊縫上開孔。⑽凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支架、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊縫。⑾多層包扎壓力容器內(nèi)筒的A類容器。⑿熱套壓力容器各單層圓筒的A類焊縫。對上述進(jìn)行100%射線或超聲波探傷檢查的焊縫，是否需采用超聲波或射線探傷進(jìn)行復(fù)查以及復(fù)查的長度，由設(shè)計(jì)者在圖紙上予以規(guī)定。圖樣標(biāo)明盛裝易燃、毒性為中度危害介質(zhì)的容器，其焊縫的探傷長度由設(shè)計(jì)者根據(jù)介質(zhì)的特性、容器的安裝位置在圖樣上予以確定。除上述規(guī)定以外的A類及B類焊縫，允許作局部探傷檢查。探傷方法按圖紙規(guī)定，檢查長度不得少于各條焊縫長度的20%，且不小于250mm，局部探傷檢查應(yīng)優(yōu)先選擇T形接頭部位。對以下幾種情況的焊縫表面應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透探傷檢查：⑴凡屬材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540Mpa的鋼制容器和名義厚度大于16mm的12CrMo、15CrMo鋼制容器；其他任意厚度的CrMo低合金鋼鋼制容器上的C類和D類焊縫。⑵層板材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540Mpa的多層包扎壓力容器的層板C類焊縫。⑶堆焊表面⑷復(fù)合鋼板的復(fù)合層焊縫⑸標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540Mpa的材料及CrMo低合金鋼經(jīng)火焰切割的坡口表面，以及該容器缺陷修磨或補(bǔ)焊處的表面、卡具和拉筋等拆除處的焊縫表面。（六） 探傷標(biāo)準(zhǔn)焊縫的射線探傷按GB332387“鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級”進(jìn)行，其檢查結(jié)果對100%探傷的A類、B類焊縫，Ⅱ級為合格；對局部探傷的A類及B類焊縫，Ⅲ級為合格。焊縫的超聲波探傷按JB115281“鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷”進(jìn)行，其檢查結(jié)果對100%探傷的A類、B類焊縫，Ⅰ級為合格；對局部探傷的A類及B類焊縫，Ⅱ級為合格。磁粉探傷按JB396585“鋼制壓力容器磁粉探傷”進(jìn)行。滲透探傷包括著色法和熒光法。按GB15089附錄H“鋼制壓力容器滲透探傷”進(jìn)行。（七） 重復(fù)檢查經(jīng)射線或超聲波探傷的焊縫，如發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷，應(yīng)在缺陷清除干凈后進(jìn)行補(bǔ)焊，并對該部分采用原探傷方法重新檢查，直至合格。進(jìn)行局部探傷的焊縫，發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷時應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加檢查長度，增加的長度為該焊縫的100%，且不小于250 mm。若還有不允許的缺陷時，則對該焊縫做100%探傷檢查。磁粉探傷與滲透探傷發(fā)現(xiàn)的缺陷，應(yīng)按GB15089的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行修磨或補(bǔ)焊，并對該部分采用原探傷方法重新檢查，直至合格。六、設(shè)備脫脂、酸洗、鈍化、預(yù)膜在設(shè)備的安裝施工中，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，往往需要特殊的清潔要求，如忌油、忌污等，這就要對設(shè)備的內(nèi)表面進(jìn)行一些特殊處理，包括設(shè)備的脫脂、酸洗、鈍化和預(yù)膜處理。（一） 設(shè)備脫脂在石油化工工程建設(shè)中的石油設(shè)備、輸送、貯存的物料遇油脂等有機(jī)物可能發(fā)生燃燒或爆炸者；油脂等有機(jī)物能與輸送、貯存的物料相混合并能改變物料的使用特性者；對產(chǎn)品純度質(zhì)量有影響的；以及由于酸洗，須進(jìn)行脫脂處理等，必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按規(guī)范要求進(jìn)行脫脂。脫脂方法靜止設(shè)備應(yīng)在強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行設(shè)備的脫脂?？筛鶕?jù)接觸介質(zhì)、結(jié)構(gòu)和油污程度采用下列方法：擦拭法、噴淋法、灌浸法、循環(huán)法、槽浸法。機(jī)器的脫脂，機(jī)器凡與忌油介質(zhì)接觸或可能接觸的部件，在投產(chǎn)前必須進(jìn)行脫脂，但應(yīng)按有關(guān)規(guī)程完成機(jī)體安裝找正、調(diào)整各部間隙等工作，然后解體脫脂。（見P150頁） （二）酸洗和鈍化酸洗的要求在施工中，對設(shè)備內(nèi)壁有特殊清潔要求的，應(yīng)進(jìn)行酸洗。酸洗常用槽侵法和系統(tǒng)循環(huán)法進(jìn)行。酸洗液一般由鹽酸加上一定量的表面活性劑組成。鈍化酸洗后的設(shè)備，必須迅速進(jìn)行鈍化。鈍化系指用提高PH值而不產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀的溶液中和酸侵期間有可能吸附于內(nèi)壁生成的鐵銹，從而在內(nèi)壁表面形成鈍化薄膜。鈍化結(jié)束后要用偏堿的水沖洗，保護(hù)鈍化膜，以防設(shè)備在空氣中再次銹蝕。通常鈍化液采用亞硝酸鈉溶液。酸洗、中和和鈍化的過程是一個連續(xù)循環(huán)的過程。（三）預(yù)膜預(yù)膜即化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，是金屬表面防護(hù)層的一種類型。特別是酸洗和鈍化合格后的設(shè)備，可利用預(yù)膜的方法加以防護(hù)。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，在工程中應(yīng)用預(yù)膜這種新工藝來保護(hù)金屬表面將越來越廣泛。第三節(jié)、石油化工靜置設(shè)備制作安裝施工程序及編制施工圖預(yù)算書所用定額A、靜置設(shè)備安裝施工程序及施工方法由于設(shè)備的供貨情況不同，其安裝施工程序和方法也不盡相同，石油化工裝置中的設(shè)備供貨大致有三種情況：一種是整體供貨。即設(shè)備為整體，且內(nèi)件完整，到工地經(jīng)檢查或試壓后吊裝就位。如換熱設(shè)備，中小容器和長度小于20米，、容器和反應(yīng)器。除特殊建設(shè)地區(qū)外，一般均為整體到貨。一種是分段供貨。這里的段是指將殼體按設(shè)計(jì)圖紙分為若干段制造運(yùn)至現(xiàn)場。分段的設(shè)備運(yùn)到安裝現(xiàn)場須進(jìn)行組對、焊接、試壓、安裝內(nèi)件后，才能吊裝就位。，長度超過20米的容器、反應(yīng)器、塔等，一般為分段到貨。一種是分片供貨。設(shè)備在制造廠下料，分片預(yù)制，運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝、組對成型、試壓并安裝內(nèi)件，然后吊裝就位。，一般都是分片供貨。除上述三種供貨情況外，尚有部分構(gòu)造簡單、壓力較低、體積龐大的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在現(xiàn)場制作安裝如貯罐、氣柜等。施工程序（一） 整體設(shè)備安裝熟悉圖紙和安裝技術(shù)資料，了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、性能、吊裝要求和安裝要求；根據(jù)技術(shù)條件和有關(guān)施工規(guī)范，制定相應(yīng)的技術(shù)措施（或施工組織設(shè)計(jì)）設(shè)備的檢驗(yàn)。整體到貨的設(shè)備雖然都有合格證，但安裝前仍有必要根據(jù)圖紙對其制造尺寸、開口方位及附件等情況進(jìn)行全面檢查。運(yùn)輸中是否損壞，必須進(jìn)行修理、試壓。基礎(chǔ)驗(yàn)收和劃線定位。包括基礎(chǔ)或框架標(biāo)高和尺寸的復(fù)測，經(jīng)驗(yàn)收合格后劃線定位。基礎(chǔ)鏟平打毛、設(shè)置墊鐵。吊裝準(zhǔn)備。包括起重機(jī)具和其它準(zhǔn)備。⑴機(jī)械化施工時吊車的準(zhǔn)備與設(shè)置。利用大型金屬抱桿吊裝設(shè)備時，金屬抱桿及其配套索具的準(zhǔn)備、運(yùn)輸、錨點(diǎn)埋設(shè)、組對安裝、試吊等。⑵吊裝其它準(zhǔn)備。包括吊耳和吊裝加固措施構(gòu)件的制作、安裝，試吊和場地的清理等。設(shè)備吊裝就位。包括起吊前的全面檢查和試吊裝、吊裝就位、找平、找正、緊固地腳螺栓、墊鐵點(diǎn)固、基礎(chǔ)二次灌漿。設(shè)備內(nèi)件及附件安裝⑴塔盤安裝，包括運(yùn)輸、清點(diǎn)編號、構(gòu)件矯正、各種閥件的級配和試裝、吊裝機(jī)具、設(shè)備內(nèi)照明的設(shè)置、安裝找平、點(diǎn)固或緊固螺栓、鼓泡試驗(yàn)、整理記錄。⑵其它內(nèi)件安裝，包括填料，各種簡單內(nèi)件（如各種擋板、除沫器、淋灑板、內(nèi)換熱器、電加熱器）的二次調(diào)整和安裝。組合整體吊裝的設(shè)備應(yīng)在吊裝前將附屬于設(shè)備的管線、保溫、防腐、刷油、電氣、儀表、梯子、平臺等結(jié)構(gòu)安裝完畢。其它安裝輔助工作，包括吊裝共器具的拆除、回收、清理等。（二） 分段設(shè)備的組對安裝主要施工程序如下：施工準(zhǔn)備；外觀檢查；漲圈與加固架制作安裝；道木堆搭設(shè)或組裝轉(zhuǎn)胎的設(shè)置；大段組對；錐體組對；焊接；內(nèi)固定件焊接；其它配件；吊耳制作安裝；無損探傷檢驗(yàn)；試壓；防腐保溫刷油；整體安裝（同前述整體安裝程序）；組裝工器具回收。（三） 分片設(shè)備的組對安裝現(xiàn)場分片組對安裝的設(shè)備常分為兩種施工方法，一種是在設(shè)備基礎(chǔ)上用正裝法或倒裝法組對和安裝；一種是在道木堆上分節(jié)、分段拼裝，水平組對，然后整體安裝。統(tǒng)一定額所綜合的施工程序