【文章內(nèi)容簡介】 齊砂輪機(jī)、鋼絲刷等工具。 在正式焊接前，應(yīng)辦理組裝與焊接的工序交接，保證這一停檢點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到GB123371998 及 GB500942020 標(biāo)準(zhǔn)要求，并由技術(shù)人員對(duì)焊工進(jìn)行球罐焊接技術(shù)交底。 焊接工藝評(píng)定。我單位 已有合格的 16MnDR 鋼手工電弧焊焊接工藝評(píng)定，在施工前 將按程序報(bào)驗(yàn)焊接工藝評(píng)定。實(shí)際焊接工藝按評(píng)定和針對(duì)本次工程編寫的焊接工藝卡執(zhí)行。 焊前清理焊接前焊工應(yīng)用鋼絲刷等工具，將焊接區(qū)域內(nèi)的銹斑、油漬等粘附物徹底清除。 球罐預(yù)后熱采用石油液化氣火焰加熱，焊接前設(shè)備應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，保證達(dá)到使用要求。 10 球殼 點(diǎn)焊 點(diǎn)焊可使球罐焊接時(shí)減少焊縫變形，需充分重視。 點(diǎn)焊應(yīng)用 E5015G焊條。 原則上點(diǎn)焊在焊縫小坡口一側(cè)進(jìn)行。 點(diǎn)焊的焊縫長度≥ 80mm，其間距為 300～ 500mm。 點(diǎn)焊應(yīng)執(zhí)行球罐手 工焊焊接工藝。 預(yù)熱及后熱消氫處理 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，本次球罐焊接必須進(jìn)行預(yù)熱及后熱消氫處理，具體規(guī)定如下： 預(yù)熱溫度以焊接工藝評(píng)定為準(zhǔn)，層間溫度 100～ 200℃且不低于預(yù)熱溫度，后熱溫度 200～ 250℃，時(shí)間 30分鐘；預(yù)熱范圍為焊接接頭兩側(cè) 120mm。 測量溫度用表面溫度計(jì)在距焊縫中心 50mm 處對(duì)稱測量。 編號(hào) 厚度 預(yù)熱溫度 后熱溫度 后熱時(shí)間 V103A、 B 38mm 100～ 150℃ 200～ 250℃ 30 分鐘 焊接氣象管理 當(dāng)出現(xiàn)下列任一情況，應(yīng)采用適當(dāng)有效的保護(hù)措施，否 則禁止焊接。 雨天； 手工電弧焊時(shí)風(fēng)速超過 8m/s； 相對(duì)濕度在 90%以上。（溫度及相對(duì)濕度的測量在距球罐表面 ～ 1m處測定） 焊接規(guī)范及焊層安排 詳見焊接工藝卡。 焊接順序 球罐焊接順序遵循“ 先焊縱縫后焊環(huán)縫；先焊赤道帶，后焊極帶；先焊大坡口一側(cè)，后焊小坡口一側(cè)”的原則。焊縫大坡口焊完后，選用 8mm 碳棒 ,進(jìn)行小坡口一側(cè)的清根。清根需保證缺陷完全清除，經(jīng)砂輪機(jī)打磨除去滲碳層， PT檢查合格后進(jìn)行小坡口焊接。 本裝置 2 臺(tái) 400m3球罐焊接具體順序如下： 序號(hào) 焊 接 位 置 附屬作業(yè)內(nèi)容 備 注 1 赤道帶外口 內(nèi)口清根打磨 PT 2 上極帶中、邊板間縱縫外口 內(nèi)口清根打磨 PT 11 3 下極帶中、邊板間縱縫外口 內(nèi)口清根打磨 PT 4 上、下環(huán)縫外口 內(nèi)口清根打磨 PT 5 赤道帶內(nèi)口 6 上極帶中、邊板間縱縫內(nèi)口 7 下極帶中、邊板間縱縫內(nèi)口 8 上、下環(huán)縫內(nèi)口 9 附件焊接 球罐外、內(nèi)部所有墊板 焊工分布 赤道帶焊接時(shí)由多名焊工應(yīng)均勻分布對(duì)稱焊接，極帶邊板、中板焊接時(shí)，每條縫由多名焊工對(duì)稱焊接。 丁字接頭的處理 焊接 時(shí)應(yīng)將縱縫焊至環(huán)縫坡口內(nèi)，然后在環(huán)縫焊接前，用砂輪機(jī)修理丁字接頭處使其與環(huán)縫坡口一致，再進(jìn)行環(huán)縫焊接。 氣刨清根 焊縫大坡口焊完后，選用 8mm 碳棒，采用碳弧氣刨進(jìn)行小坡口一側(cè)的清根。清根需保證缺陷完全清除，氣刨完后經(jīng)砂輪機(jī)打磨除去滲碳層， PT 檢查合格后進(jìn)行小坡口焊接。 焊接中的控制內(nèi)容 焊接中的控制直接關(guān)系到焊接質(zhì)量，因此必須對(duì)焊接參數(shù)和預(yù)后熱溫度嚴(yán)格控制。 焊接參數(shù)控制。焊接過程中，應(yīng)有專人對(duì)每位焊工焊接的每一層焊縫測量其電流、電壓和焊接速度，并作好記錄，同時(shí)計(jì)算出焊接線能量。 預(yù)后熱控制。焊前預(yù)熱及焊后消氫處理應(yīng)有專人對(duì)溫度進(jìn)行測量和控制并作好記錄。 焊縫檢查合格的 判 定方法及主要要求 球罐焊接后，進(jìn)行下列項(xiàng)目檢查 : 焊縫及熱影響區(qū)不應(yīng)有裂紋、氣孔、夾渣、凹坑、未焊滿、咬邊等缺陷。 球罐對(duì)接焊縫 100%進(jìn)行射線拍片檢查，達(dá) JB47302020 Ⅱ級(jí)合格，然后 20%超聲波復(fù)查（含全部丁字焊縫）Ⅰ級(jí)合格。 熱處理前，對(duì)接焊縫、接管角焊縫內(nèi)外表面，墊板角焊縫外表面、卡具吊耳去除后焊痕表面，進(jìn)行 100% MT 檢查，按 JB47302020 Ⅰ級(jí)合格。 焊縫和熱 影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、咬邊、夾渣、凹坑、未焊滿等缺陷；表面 12 缺陷修補(bǔ)后，應(yīng)進(jìn)行 100% MT 檢查，按 JB47302020 Ⅰ級(jí)合格。 角焊縫的焊腳尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求；焊縫的寬度應(yīng)比坡口每邊增寬 l～ 2mm； 對(duì)接焊縫的余高應(yīng)符合下表的要求。 對(duì)接焊縫余高（ mm） 坡口深度（ mm） 焊 縫 余 高（ mm） ≤ 12 0～ 12＜δ≤ 25 0～ 25＜δ≤ 50 0～ 3 注： 坡口深度 是指單面焊為母材厚度，雙面焊為坡口鈍邊中點(diǎn)至母材表面的深度 ,兩側(cè)分別計(jì)算。 球罐焊接后，除外 觀和焊接質(zhì)量符合要求外，幾何尺寸應(yīng)符合下表的要求。 球罐焊后幾何尺寸允許偏差 項(xiàng) 目 允許偏差 焊縫角變形（包括錯(cuò)口） ≤ 10mm 球罐橢圓度 ≤ 80mm 支柱垂直度 ≤ 50mm 局部修補(bǔ)程序 球罐焊接完成后，若發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷需按以下要求進(jìn)行處理： 球殼表面缺陷，焊縫咬邊等，如需用砂輪機(jī)修磨時(shí)，應(yīng)打磨平滑或加工成具有圓滑過渡的斜坡。 球殼表面缺陷進(jìn)行焊接修補(bǔ)，當(dāng)為劃傷及成形加工產(chǎn)生的表面?zhèn)鄣刃螤畋容^平滑的缺陷時(shí)，可直接進(jìn)行堆焊。如直接堆焊可能導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生時(shí)， 可用砂輪機(jī)將缺陷清除后再進(jìn)行堆焊，堆焊后的表面應(yīng)打磨平滑，或加工成高度在 以下 ,具有圓滑過渡的斜坡。 對(duì)焊縫咬邊和焊縫裂紋進(jìn)行焊接修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)先用砂輪機(jī)將缺陷清除并修理成便于焊接的凹槽形狀，再進(jìn)行焊接補(bǔ)修，其長度應(yīng)在 50mm 以上，修補(bǔ)焊道上應(yīng)加焊一道凸起的回火焊道，回火焊道焊完后，再磨去回火焊道多余的焊縫金屬，使其與主體焊縫平緩過渡。 內(nèi)部缺陷修補(bǔ)。內(nèi)部缺陷的清除應(yīng)在球殼板厚度的三分之二，即 25mm 以下，如超過 25mm 厚度仍殘留缺陷時(shí)，應(yīng)修補(bǔ)好該面，然后在其背面清除缺陷進(jìn)行焊接修補(bǔ)。焊接 13 修補(bǔ)的 焊縫長度均在 50mm 以上。 修補(bǔ)采用與球罐焊接相同的焊接工藝，預(yù)熱溫度盡可能提高到上限值，在以修補(bǔ)處為中心，半徑 150mm 范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱。 同一部位的返修次數(shù)不得超過兩次。 產(chǎn)品焊接試板 球罐焊接時(shí)，選擇參加球罐焊接，水平一般的焊工焊接產(chǎn)品試板。 每臺(tái)球罐制作橫、立、平加仰焊試板各一塊，尺寸為 650mm 360mm 38mm； 產(chǎn)品試板與球罐板同時(shí)運(yùn)到現(xiàn)場，并保證鋼號(hào)、厚度、爐批號(hào)與球罐板一致； 試板的焊接應(yīng)在與球罐焊接相同的條件和工藝下進(jìn)行； 試板應(yīng)經(jīng)外觀檢查后進(jìn)行射線 檢查，合格標(biāo)準(zhǔn)與球罐相同； 試板與球罐一起進(jìn)行熱處理； 試板的檢驗(yàn)按 JB47442020 有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 焊接工程記錄 焊接工程施工中要保證下列記錄的及時(shí)、準(zhǔn)確和完整性，以作為最終焊接交工資料。 焊工名冊(cè)及資格證書； 焊工位置排版圖； 焊條復(fù)驗(yàn)報(bào)告； 焊條烘干記錄； 焊條發(fā)放回收記錄； 焊接氣象記錄； 球罐焊接工藝報(bào)告； 焊縫局部返工記錄。 8 球罐熱處理 根據(jù)施工圖紙和規(guī)范要求 2 臺(tái) 400m3球罐（ V103A/B）現(xiàn)場焊后進(jìn)行整體熱處理施工。 熱處 理（ PWHT）工藝管理及實(shí)施 PWHT 目的 根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求，球罐焊后要進(jìn)行整體熱處理。球罐整體熱處理具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： 14 消除焊接殘余應(yīng)力； 改善母材、焊接區(qū)的機(jī)械性能，降低峰值硬度，提高斷裂韌性，增強(qiáng)抗應(yīng)力腐蝕的能力； 析出溶解氫，緩解氫脆和延遲裂紋； 提高球罐安全性。 PWHT 準(zhǔn)備申報(bào)及聯(lián)合檢查 PWHT 實(shí)施條件： 焊接作業(yè)結(jié)束，經(jīng)檢驗(yàn)合格； 無損檢測（ RT、 UT、 MT、 PT）作業(yè)結(jié)束，并由無損檢測責(zé)任工程師出具檢測報(bào)告，確認(rèn)無誤。并經(jīng)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)可； 球罐幾何尺寸檢查 合格，記錄經(jīng)工藝責(zé)任工程師、質(zhì)檢責(zé)任工程師簽字確認(rèn)； PWHT 施工技術(shù)措施經(jīng)有關(guān)部門審定批準(zhǔn)； 球罐本體墊板已焊接完畢，并經(jīng)過檢查無誤。 申報(bào)與檢查確認(rèn)： 熱處理前由質(zhì)保工程師組織，各專業(yè)責(zé)任工程師參加，對(duì)組裝、焊接、 NDT、打磨、打磨后的檢測等有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)及記錄進(jìn)行復(fù)審、評(píng)價(jià)、確認(rèn)，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合規(guī)范、技術(shù)條件要求，各項(xiàng)記錄及有關(guān)技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確，均符合要求后，按質(zhì)保手冊(cè)確定的運(yùn)行程序填寫申報(bào)表，報(bào)請(qǐng)公司一級(jí)質(zhì)保工程師，并約定建設(shè)單位，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行聯(lián)合檢查，作中間驗(yàn)收，確認(rèn)并簽字后， 方可進(jìn)行熱處理工作。 施工方法 熱處理前準(zhǔn)備 對(duì) PWHT 現(xiàn)場、作業(yè)環(huán)境、安全設(shè)施由安全責(zé)任人員檢查確認(rèn)。 對(duì) PWHT 設(shè)施、各系統(tǒng)試運(yùn)記錄、壓力表、熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、溫度記錄儀等校驗(yàn)記錄進(jìn)行審查確認(rèn)。 適度放松拉桿、地腳螺栓，安裝支柱調(diào)整機(jī)構(gòu)。 進(jìn)行熱處理前的硬度測定。 產(chǎn)品試板，掛在上極外側(cè)緊貼罐壁。 熱處理各系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行模擬點(diǎn)燃試驗(yàn) 空壓機(jī)、泵檢修，試運(yùn)轉(zhuǎn)。 霍克燃燒器進(jìn)行球外點(diǎn)燃試驗(yàn)，測定火焰長及油風(fēng)比。 15 成立 PWHT 實(shí)施指揮機(jī)構(gòu)，明確各崗位責(zé)任人員及操作規(guī)程，建立值班制度，組織好在崗人 員操作練兵。 熱處理工藝條件 （ 1）方法的選擇 選擇以霍克噴嘴作為燃燒設(shè)備，以輕柴油為主要燃料的內(nèi)部燃燒油法進(jìn)行整體熱處理。 （ 2）熱處理工藝曲線 理論熱處理工藝曲線如圖： 球罐理論熱處理工藝曲線 （ 3）熱處理工藝條件 熱處理溫度 625177。 25℃； 恒溫時(shí)間 ≥ 100 分鐘； 升溫：升溫速度控制在 50～ 80℃ /h， 300℃以下可以不控制升溫速度； 降溫：降溫速度控制在 30～ 50℃ /h， 300℃ 以下可以在空氣中自然冷卻。 （ 4）溫度控制 升降溫期間，任意測溫點(diǎn)間溫差，應(yīng)小于 130℃，熱處理過程中，應(yīng)防止鋼板過燒、氧化。 PWHT 溫度過高或保溫時(shí)間過長，反而使金屬晶粒粗大，碳化物聚集或脫碳層厚度增加，造成機(jī)械性能、蠕變強(qiáng)度及缺口韌性下降，所以恒溫控制在 625177。 25℃，最低恒溫控制在600℃。 625177。 25℃ ≥ 100 分鐘 30~50℃ /h 溫度 (℃ ) 時(shí)間 (h) 580 300 50~80℃ /h 0 16 重視恒溫后降溫階段的管理是控制質(zhì)量的關(guān)鍵之一，降溫速度不宜太快，不宜超過 50℃/h。 工藝流程 熱處理采用內(nèi)燃燒法，即以輕柴油為燃料，球罐內(nèi)腔為燃燒室，將輕柴油用泵加壓，輸送至霍克噴嘴，經(jīng)霧化與空氣混合燃燒 ，燃燒火焰由球罐下部人孔噴入，在罐內(nèi)對(duì)罐壁均勻加熱，罐外用玻璃棉被保溫，達(dá)到一定溫度（ 625177。 25℃）和恒溫時(shí)間不少于 100 分鐘要求。從而實(shí)現(xiàn)整臺(tái)球罐的熱處理過程。熱處理進(jìn)行前，要在球罐頂部人孔上設(shè)一煙囪 （ 1）供油系統(tǒng) 供油系統(tǒng)的工作原理如圖所示。 （ 2）供風(fēng)系統(tǒng)的工作原理如圖所示。 供風(fēng)系統(tǒng)的工作原理示意圖 （ 3）點(diǎn)火系統(tǒng)的工作流程如圖所示。 （ 4）熱處理操作要領(lǐng) ： 檢查各系統(tǒng)是否達(dá)到點(diǎn)火條件，封閉球罐上與熱處理無關(guān)的開孔 ，關(guān)閉各閥門； 啟動(dòng)空壓機(jī)，打開進(jìn)風(fēng)閥