【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 預(yù)熱溫度∕℃層間溫度∕℃E5015直流反接160～180～120～140≮120焊接時(shí)，先焊大坡口面的焊縫，注意控制層間溫度，避免產(chǎn)生夾渣和咬肉缺陷。大坡口面焊完后，再焊小坡口面的焊縫，焊前須對(duì)其進(jìn)行清根、打磨。焊后立即進(jìn)行消氫處理，后熱200～250℃，～1h，然后緩冷。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。圖13 嵌入式人孔的焊接圖14 焊道始、終端的錯(cuò)開將赤道板置于專用胎架上，并劃好裝配中心線，見(jiàn)圖15。接縫兩側(cè)500mm范圍內(nèi)除銹，打磨光潔。上段支柱與赤道板相貫的弧形面應(yīng)保證切割精度，裝配間隙不大于1mm。上段支柱的組裝，在赤道板經(jīng)向和緯向兩個(gè)方向的中心允許偏差不得大于2mm。上段支柱與下段支柱在現(xiàn)場(chǎng)的接口端面應(yīng)平行球罐的赤道軸線。圖15 上段支柱與赤道板組對(duì)在上段支柱與赤道板組裝時(shí)，在球殼板周邊100mm范圍內(nèi)、與支柱連接的已成形赤道板在距支柱與赤道板預(yù)焊位置周邊150mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%超聲檢驗(yàn)，以JB/ 規(guī)定的Ⅲ級(jí)合格。組對(duì)后由數(shù)名焊工同時(shí)對(duì)稱施焊，焊接時(shí)采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG 400型弧焊整流器，焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表9，焊接順序如圖16所示。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，上段支柱長(zhǎng)度允許偏差177。2mm，上段支柱離開球殼板表面的距離允許偏差177。3mm。圖16 上段支柱與赤道板焊接在零部件組焊完畢后，安排球殼板及零部件的包裝出廠。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。每塊球殼板上的鋼號(hào)、爐批號(hào)、球罐號(hào)標(biāo)記，應(yīng)醒目地框出。相同規(guī)格的球殼板應(yīng)具有互換性。球殼板發(fā)運(yùn)應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)的托架包裝，球殼板的凸面朝上，各板間墊以柔性材料。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。拉桿、下段支柱等桿件宜集束包扎。所有加工體表面應(yīng)涂防銹油脂，拉桿螺紋應(yīng)妥善保管。工廠提交現(xiàn)場(chǎng)組裝單位的焊接工藝評(píng)定試板和產(chǎn)品焊接試板宜裝箱運(yùn)輸，試板上打上鋼印標(biāo)記。 整球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]。球罐安裝前，應(yīng)對(duì)球罐零部件進(jìn)行下列復(fù)驗(yàn)：① 零部件的數(shù)量、編號(hào)及標(biāo)志；②球殼板的曲率、幾何尺寸，球殼板和坡口的表面質(zhì)量；③球殼板超聲波抽檢，極帶中間板和極帶側(cè)板各1塊，極帶圍板2塊，赤道帶板2塊。若發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，應(yīng)加倍抽檢。若仍有超標(biāo)缺陷，則應(yīng)100%檢驗(yàn)?；A(chǔ)復(fù)測(cè)按GB1233GBJ94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。檢查基礎(chǔ)的標(biāo)高基準(zhǔn)線、縱橫中心線，沉降觀測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)等是否符合標(biāo)準(zhǔn)。檢查基礎(chǔ)外觀是否有裂紋、蜂窩狀氣孔、空洞和露肋等缺陷。按設(shè)計(jì)圖紙用鋼卷尺、鋼直尺、水準(zhǔn)儀等測(cè)量基礎(chǔ)各部位尺寸，見(jiàn)圖17，允許偏差不得超過(guò)表10的規(guī)定。項(xiàng)目允許偏差基礎(chǔ)中心圓直徑Db177。5mm基礎(chǔ)方位1176。地腳螺栓中心與基礎(chǔ)中心圓的間距sa177。2mm地腳螺栓預(yù)留孔中心與基礎(chǔ)中心圓的間距sb177。8mm支柱基礎(chǔ)上表面的標(biāo)高Db/1000相鄰支柱基礎(chǔ)的標(biāo)高差≤4mm地腳螺栓固定的基礎(chǔ)上表面平面度5mm預(yù)埋地腳固定的基礎(chǔ)上表面平面度2mm表10 基礎(chǔ)尺寸允許偏差圖17 基礎(chǔ)尺寸示意圖找出基礎(chǔ)中心圓及支柱安裝中心線，確定墊鐵設(shè)置位置。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。墊鐵均布在地腳螺栓兩側(cè)，每疊墊鐵高度不小于25 mm，且不多于3塊。斜墊鐵應(yīng)成對(duì)使用，墊鐵應(yīng)伸進(jìn)支柱管壁位置內(nèi)10～15mm，露出支柱底板外10～20mm。在墊鐵設(shè)置過(guò)程中，須用水準(zhǔn)儀測(cè)量，在各支柱基礎(chǔ)上標(biāo)高允許偏差177。2mm。墊鐵設(shè)置完畢后點(diǎn)焊固定，防止移位。施工現(xiàn)場(chǎng)的電源、水源、預(yù)熱和后熱用的氣源、道路等應(yīng)滿足施工要求。球罐基礎(chǔ)周圍必須做好臨時(shí)道路，路寬10m，承壓不小于147KPa，以滿足吊機(jī)作業(yè)需要。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。所用計(jì)量器具，必須在周檢期內(nèi)。小方塊均焊在球殼板外側(cè)，焊接位置距球殼板邊緣150mm，其相互間距按各帶焊縫長(zhǎng)度和球殼板厚度而定，在500～1500mm范圍內(nèi)。在帶支柱的赤道板上劃出中心線和定位線后，焊上定位塊和馬蹄形夾板。工裝夾具須焊接牢固，且四周焊滿。相關(guān)夾具示意圖見(jiàn)圖18。圖18 工裝夾具示意圖(a) 龍門夾具；(b) 小方塊；(c) 馬蹄形夾板；(d) 定位塊將下段支柱與已焊接在赤道板上的上段支柱在平臺(tái)上進(jìn)行拼接，按圖19所示。焊接時(shí)采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG 400型弧焊整流器，其焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表11。要求上段支柱與下段支柱的中心偏差不大于177。3mm，焊后，整個(gè)支柱應(yīng)校直，直線度偏差不大于177。，支柱與底板組焊后應(yīng)垂直，其垂直度偏差不大于2mm。焊后支柱全長(zhǎng)偏差不大于3mm。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圖20 赤道帶吊裝總順序吊裝順序見(jiàn)圖20。先吊裝第1塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時(shí)固定，調(diào)整好垂直度后擰緊地腳螺栓，見(jiàn)圖21。然后用同樣方法吊裝第2塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時(shí)固定，調(diào)整好垂直度后擰緊地腳螺栓。接著吊裝第3塊不帶支柱的赤道板，將其插入在第1塊和第2塊赤道板之間，用龍門夾具鎖定，裝好第1塊和第2塊支柱之間的拉桿。其余各塊赤道板依次吊裝，直至完成赤道帶的組裝。圖21 赤道帶分段組裝按每塊赤道板的赤道線，調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高，其水平的高低偏差見(jiàn)表12。調(diào)整方法可用支柱底板的墊鐵或定位塊上的螺絲。相鄰赤道板則用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)節(jié)。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。用手拉葫蘆調(diào)整內(nèi)徑差，使其達(dá)到允許偏差范圍，見(jiàn)表12。利用龍門夾具、斜楔調(diào)節(jié)對(duì)口間隙、錯(cuò)邊量和棱角，使其滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)圖22。圖22 錯(cuò)邊量和棱角測(cè)量(a) 等厚球殼板錯(cuò)邊量；(b) 不等厚球殼板錯(cuò)邊量（兩板厚度的差值不計(jì)入）；(c) 內(nèi)側(cè)測(cè)量棱角；(d) 外側(cè)測(cè)量棱角A—球殼與樣板的最大徑間距離；B—球殼設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑與樣板曲率半徑的徑向距離；R—球殼的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑圖23 極帶圍板安裝順序用吊機(jī)在球罐中心位置立中心桅桿，并拉好纜繩。按圖23所示順序?qū)ΨQ安裝。先裝下極帶圍板，再裝上極帶圍板。下極帶的圍板用吊機(jī)從赤道帶上口吊入安裝，利用中心桅桿、鋼絲繩、手拉葫蘆穩(wěn)定每一塊下極帶的圍板（圖24）。下極帶圍板之間以及下極帶圍板與赤道板之間，用龍門夾具鎖定。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(jiàn)表12。上極帶圍板與下極帶圍板一樣，也必須對(duì)稱安裝。上極帶圍板用吊機(jī)安裝，利用中心桅桿上的吊桿及手拉葫蘆、鋼絲繩穩(wěn)定，每隔一塊上極帶圍板用一根吊桿。上極帶圍板之間以及上極帶圍板與赤道板之間用龍門夾具鎖定。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(jiàn)表12。最后拆除中心桅桿。圖24 下極帶圍板吊裝 圖25 下極帶中間板吊裝按圖紙方位用吊機(jī)將焊有人孔、接管的下極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對(duì)準(zhǔn)中心線方位（圖25），然后吊裝左、右側(cè)板就位。下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板各板之間以及下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板與下極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。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(jiàn)表12。下極帶中間板與下極帶側(cè)板安裝完后，在安裝上極帶的中間板與側(cè)板。按圖紙方位用吊機(jī)將焊有人孔、接管的上極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對(duì)準(zhǔn)中心線方位，然后吊裝左、右側(cè)板就位。上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板各板之間以及上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板與上極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。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(jiàn)表12。組裝完成后，進(jìn)行整球調(diào)整。其錯(cuò)邊、間隙、棱角、內(nèi)徑差、支柱垂直度和赤道水平度，均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。合格后轉(zhuǎn)入下道工序定位焊。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。3mm水準(zhǔn)儀、鋼尺或連通管赤道截面內(nèi)徑差工藝控制鋼卷尺兩極間凈距與設(shè)計(jì)內(nèi)徑差工藝控制鋼卷尺支柱垂直度GB12337≤2mm線錘、鋼尺注：對(duì)口間隙、對(duì)口錯(cuò)邊量和棱角沿對(duì)接接頭每500mm測(cè)量1點(diǎn)。焊前組裝檢驗(yàn)按表12的規(guī)定。焊后幾何尺寸檢驗(yàn)按表13的規(guī)定。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)。施焊前必須搭設(shè)堅(jiān)固的防護(hù)棚，并須有防風(fēng)、防雨、防雷措施。棚的頂部開有排煙、通風(fēng)窗口。棚的四周用三防布覆蓋，頂部用石棉瓦楞板覆蓋。6 球罐的焊接工藝 施焊環(huán)境當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，嚴(yán)禁施焊。①雨天及雪天；②風(fēng)速超過(guò)8m/s，相當(dāng)于Ⅴ級(jí)風(fēng)；③環(huán)境溫度在5℃以下；④相對(duì)濕度在90%以上。尤須指出，焊接環(huán)境溫度和相對(duì)濕度在距球罐表面500～1000mm處測(cè)得。 焊工資格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。對(duì)停止焊接工作6個(gè)月以上的焊工，在參加施焊前，應(yīng)對(duì)其重新進(jìn)行技能考試。對(duì)每一個(gè)持證焊工，頒發(fā)識(shí)別鋼印。根據(jù)產(chǎn)品施焊記錄中的焊工姓名和鋼印，每月統(tǒng)計(jì)一次，以證實(shí)其資格的連續(xù)性。 焊前準(zhǔn)備球罐焊接前，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。然后做出有效的焊接工藝評(píng)定報(bào)告。焊條貯存應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不得大于60%，焊條使用前應(yīng)按要求進(jìn)行烘干，對(duì)于E5015焊條，烘干溫度為350℃～380℃，烘干時(shí)間為1h；對(duì)于E4315和E4303焊條，烘干溫度為100～150℃。烘干后的焊條應(yīng)保存在100～150℃的恒溫箱中，藥皮應(yīng)無(wú)脫落和明顯裂紋。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。定位焊的焊接接頭如圖26所示。球殼板上的定位焊采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG 400型弧焊整流器，焊接時(shí)采用短弧操作，焊接位置要求平焊、仰焊、立焊、橫焊。定位焊前，須在定位焊及工裝夾具的焊接處至少150mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120～140℃，層間溫度不小于120℃。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。其具體焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表14。定位焊時(shí)，引弧和熄弧都應(yīng)在坡口內(nèi)，嚴(yán)禁在球殼表面引弧和熄弧。焊接坡口采用X形不對(duì)稱坡口，定位焊在小坡口側(cè)進(jìn)行。工裝夾具拆除時(shí)，不得損傷球殼板，切除后應(yīng)打磨平滑。