【正文】 境溫度低于5℃時，應采用較高的預熱溫度，且適當擴大預熱范圍。預熱寬度為焊縫中心線兩側各3倍板厚，為144～150mm。溫度的測量點在距焊縫中心50mm處，兩側對稱測量。熱源采用液化石油氣，定位焊和臨時焊縫采用點狀加熱器，球殼焊縫采用條狀加熱器，且應放在焊縫小坡口的一側。工裝夾具拆除時，不得損傷球殼板，切除后應打磨平滑。定位焊時，引弧和熄弧都應在坡口內(nèi)，嚴禁在球殼表面引弧和熄弧。定位焊長度為100mm，間距300mm，焊縫高度10mm，要求焊接第一層時盡可能背面成形。球殼板上的定位焊采用焊條電弧焊，焊機選用ZXG 400型弧焊整流器，焊接時采用短弧操作，焊接位置要求平焊、仰焊、立焊、橫焊。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過4h,超過后應按原烘干規(guī)范重新烘干，重復烘干的次數(shù)不應超過兩次。焊條貯存應保持干燥，相對濕度不得大于60%，焊條使用前應按要求進行烘干，對于E5015焊條，烘干溫度為350℃～380℃，烘干時間為1h；對于E4315和E4303焊條，烘干溫度為100～150℃。 焊前準備球罐焊接前，應按國家標準《鋼制壓力容器焊接工藝評定》GB4708進行焊接工藝評定，并且應按立焊和橫焊兩種焊接位置分別評定。對每一個持證焊工，頒發(fā)識別鋼印。 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》進行考試，取得焊工合格證后，才能在有效期間擔任合格范圍內(nèi)的工作。①雨天及雪天；②風速超過8m/s，相當于Ⅴ級風；③環(huán)境溫度在5℃以下；④相對濕度在90%以上。棚的四周用三防布覆蓋，頂部用石棉瓦楞板覆蓋。施焊前必須搭設堅固的防護棚，并須有防風、防雨、防雷措施。焊后幾何尺寸檢驗按表13的規(guī)定。3mm水準儀、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計內(nèi)徑差工藝控制鋼卷尺支柱垂直度GB12337≤2mm線錘、鋼尺注：對口間隙、對口錯邊量和棱角沿對接接頭每500mm測量1點。合格后轉入下道工序定位焊。組裝完成后，進行整球調整。上極帶中間板與上極帶左右兩側板各板之間以及上極帶中間板與上極帶左右兩側板與上極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。下極帶中間板與下極帶側板安裝完后，在安裝上極帶的中間板與側板。下極帶中間板與下極帶左右兩側板各板之間以及下極帶中間板與下極帶左右兩側板與下極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。最后拆除中心桅桿。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。上極帶圍板與下極帶圍板一樣，也必須對稱安裝。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。先裝下極帶圍板，再裝上極帶圍板。圖22 錯邊量和棱角測量(a) 等厚球殼板錯邊量；(b) 不等厚球殼板錯邊量（兩板厚度的差值不計入）；(c) 內(nèi)側測量棱角；(d) 外側測量棱角A—球殼與樣板的最大徑間距離；B—球殼設計內(nèi)半徑或外半徑與樣板曲率半徑的徑向距離；R—球殼的設計內(nèi)半徑或外半徑圖23 極帶圍板安裝順序用吊機在球罐中心位置立中心桅桿，并拉好纜繩。用手拉葫蘆調整內(nèi)徑差，使其達到允許偏差范圍，見表12。相鄰赤道板則用手拉葫蘆進行調節(jié)。圖21 赤道帶分段組裝按每塊赤道板的赤道線，調整到設計標高，其水平的高低偏差見表12。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。先吊裝第1塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時固定，調整好垂直度后擰緊地腳螺栓，見圖21。焊后支柱全長偏差不大于3mm。3mm，焊后，整個支柱應校直，直線度偏差不大于177。焊接時采用焊條電弧焊，焊機選用ZXG 400型弧焊整流器，其焊接工藝參數(shù)見表11。相關夾具示意圖見圖18。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。所用計量器具，必須在周檢期內(nèi)。球罐基礎周圍必須做好臨時道路，路寬10m，承壓不小于147KPa，以滿足吊機作業(yè)需要。墊鐵設置完畢后點焊固定，防止移位。在墊鐵設置過程中，須用水準儀測量，在各支柱基礎上標高允許偏差177。墊鐵均布在地腳螺栓兩側，每疊墊鐵高度不小于25 mm，且不多于3塊。8mm支柱基礎上表面的標高Db/1000相鄰支柱基礎的標高差≤4mm地腳螺栓固定的基礎上表面平面度5mm預埋地腳固定的基礎上表面平面度2mm表10 基礎尺寸允許偏差圖17 基礎尺寸示意圖找出基礎中心圓及支柱安裝中心線，確定墊鐵設置位置。地腳螺栓中心與基礎中心圓的間距sa177。項目允許偏差基礎中心圓直徑Db177。檢查基礎外觀是否有裂紋、蜂窩狀氣孔、空洞和露肋等缺陷?；A復測按GB1233GBJ94標準進行。若發(fā)現(xiàn)超標缺陷，應加倍抽檢。 整球組裝整球組裝法又叫散裝法，即先在平臺上將下段支柱與帶上段支柱的赤道板組焊好，然后在基礎上裝赤道帶，赤道帶組裝完成后，分別依次組裝溫帶和上下極板，這樣就組成一個整球[3]。所有加工體表面應涂防銹油脂，拉桿螺紋應妥善保管。每個包裝架的總重不宜超過15t，即不能超過3塊球殼板。相同規(guī)格的球殼板應具有互換性。球殼板應除銹，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。3mm。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，上段支柱長度允許偏差177。圖15 上段支柱與赤道板組對在上段支柱與赤道板組裝時，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焊位置周邊150mm范圍內(nèi)進行100%超聲檢驗，以JB/ 規(guī)定的Ⅲ級合格。上段支柱的組裝，在赤道板經(jīng)向和緯向兩個方向的中心允許偏差不得大于2mm。接縫兩側500mm范圍內(nèi)除銹，打磨光潔。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，用弦長不小于1000mm的樣板檢查極板曲率，最大間隙不得大于3mm。大坡口面焊完后，再焊小坡口面的焊縫，焊前須對其進行清根、打磨。為了防止裂紋，應連續(xù)施焊至最后一層。焊接時由A、B、C、D 4名焊工同時對稱施焊，焊接方向如圖13所示，采用多層多道焊。將組裝好人孔、接管的極板，放在胎架上夾緊，加熱到預熱溫度后開始焊接。坡口如圖12所示。氣割開孔前，應在切割線內(nèi)鉆一個φ8mm的工藝孔作為氣割起始點。根據(jù)人孔、接管接頭的實際尺寸，劃出開孔尺寸線，并做好標記。5 球罐的組裝工藝 零部件的組焊、接管與極板的組焊上下兩個極帶中間板，在壓制成形并經(jīng)檢查合格后，對其進行開孔。 半成品及成品的中間檢驗按照設計圖紙及施工規(guī)范的要求，對壓制成形的球殼板逐項進行檢查，并做好記錄，出半成品。當球殼板成形后的塑性變形超過3%時，應按焊后熱處理規(guī)范進行熱處理。3mm，兩條對角線應在同一平面上，用兩直線對角測量時，兩直線的垂直距離偏差不得大于5mm。寬度方向弦長允許偏差不大于177。球殼板的幾何尺寸允許偏差見圖11。此外，球殼板周邊100mm范圍內(nèi)按JB47309規(guī)定進行100%的磁粉和超聲檢測，磁粉檢測的缺陷累計長度按Ⅱ級驗收，超聲檢測按Ⅲ級驗收，檢測合格后的焊接坡口表面及其內(nèi)、外邊緣50mm的范圍內(nèi)，應立即涂上專用于焊接坡口的可焊性防銹涂料，焊接時不必除去。坡口加工后必須仔細檢查其面質量和曲率。此時凈尺時，同時將坡口按圖示要求開好（圖10）。此外，部分球殼板需要進行鉆孔，為確定其準確位置和保證其正確的孔形，須在此時進行人孔的劃線號料。表7 2000噸油壓機技術參數(shù)液壓系統(tǒng)最高工作壓力快速下行速度100mm/s公稱壓力2000噸加壓下行速度2～3mm/s系統(tǒng)調定工作壓力25MPa提升速度80mm/s圖8 局部成形法示意圖圖9 球殼板曲率允許偏差 二次號料經(jīng)壓制合格后的球殼板下胎后，對其進行二次號料。當球殼板弦長在2000mm以上時，檢查樣板弦長不得小于2000mm，當球殼板弦長小于2000mm時，檢查樣板的弦長不得小于球殼板的弦長。 球殼板的壓形將一次切割后的球殼板用2000噸油壓機進行壓形，2000噸油壓機的技術參數(shù)見表7。圖7 檢查線位置示意圖 一次下料利用小車式直線氣割機（半自動切割機）按照鋼板毛坯上的下料線進行切割，若條件允許，且所切球殼板尺寸對稱，可采用兩臺半自動切割機分別沿球殼板兩側同時切割。一次號料時，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上，再向外四周分別擴展150mm,打上下料線。內(nèi)卡樣板示意圖見圖6。 圖5 赤道帶劃線樣板示意圖 圖6 內(nèi)卡樣板示意圖此外，每類球殼板還應各做一套內(nèi)卡樣板，用于檢查球殼板的曲率精度。圖5為赤道帶劃線樣板示意圖。所以要求劃線樣板的幾何尺寸和曲率精度一定要符合設計圖紙的要求。要求制作過程中的所有工序都必須作好施工記錄，包括施工作業(yè)時間、作業(yè)人員、施工過程中的自檢、互檢、專檢的確認以及施工過程中停止點的見證檢驗等。表6 GYX3M型鋼材預處理裝置技術數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)鋼板預處理規(guī)格/mm寬1000～3000，厚6～600，長2400～12000軌道最大載荷2t/m焊件輸送速度v/v=～4，無級調速年處理量/t20000～40000除銹等級SISO5 5900Sa2 1/2（A,B）涂膜等級/μm15～254 球殼板的成形工藝 球殼板的排板為了便于球殼板制造過程中的檢驗和以后組裝的方便，須根據(jù)設計圖紙繪制球殼板的排板圖，并計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、爐批號、鋼板編號及帶號都應分別記錄在各自的工藝卡上。其技術特性參數(shù)見表6。鋼材經(jīng)此清理，并經(jīng)噴涂保護底漆，烘干處理等工序后，既可保護鋼材在生產(chǎn)或使用過程中不再生銹，又不影響機械加工和焊接質量。圖3 42009輥式中厚板矯平機原理圖鋼板的表面除銹采用噴丸的方法。其矯平原理如圖3所示，使板料通過矯平機上的上下兩列輥子之間，在輥子壓力的作用下，受到多次反復彎曲，整個鋼板得到均勻地伸長，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。所以，劃線、下料前必須進行鋼板的矯平。鋼板在軋制、運輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當、或裝卸條件不良及其他原因，可能會產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。當材料經(jīng)檢驗合格后，存入倉庫，并做好標記，妥善保管。 材料復驗、入庫無論是球殼用鋼板，外購件以及焊材等必須按圖紙及相關技術標準進行原材料的復驗或外購件的進廠檢驗，確保原材料的各項性能指標符合要求后方可使用。表5 球殼板的毛坯規(guī)格名稱材質厚度/mm長度/m寬度/m數(shù)量供貨狀態(tài)極帶中間板16MnR482正火極帶側板16MnR484正火極帶圍板16MnR488正火赤道帶板16MnR4812正火對于球罐的一些標準附件，如開口銷、墊圈等，在選購時，要求購買的數(shù)量要多于圖紙上的規(guī)定數(shù)量，以便互換使用和方便維修。對于球罐附件的備料，要求各項技術參數(shù)，參照技術標準，相關圖紙?zhí)栆约皵?shù)量等必須明確、清晰。圖2 400m3球罐生產(chǎn)工藝流程3 球殼板的備料工藝 備料根據(jù)設計圖紙，對每塊球殼板用計算機放大樣，根據(jù)放樣后的實樣，提出球殼板的備料計劃，要求備料球殼板的同時，要考慮到球罐焊接產(chǎn)品的試板用量，需復驗的材質要求和安裝用胎具用量以及球殼板所需的工藝余量和加工余量等，并且應盡量節(jié)省材料。在球罐的整個制造過程中，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)中的重點與難點。焊接材料如下：球殼板主體焊