趙剛辰

中國石化集團國際石油工程有限公司，北京 100210

0 引言

400m3液化石油氣球形儲罐（以下簡稱球罐），直徑為Ф 9200mm，壁厚為32mm，重量80t，搬運距離大約20km。由于直徑較大，道路障礙較多，整體搬運無法實現(xiàn)。擬采取先解體，再搬運，后組焊的施工方法來完成此項工程（氮氣置換已完畢，達到動火條件）。

1 球罐拆裝主要工作量

1）為保證起重設備能盡量靠近球罐，減小作業(yè)半徑，最大限度地利用其起重能力，因此先拆除球罐外圍設施，工作量如下：

（1）拆除球罐北側(cè)和西側(cè)防火堤，割除原工藝配管地上部分；

（2）拆除球罐上工藝管網(wǎng)、梯子平臺。

2）解體球罐操作程序和注意事項

考慮到車輛的拉運、吊車的起重能力，盡量減小球罐的變形，保證球罐組裝質(zhì)量和施工安全，將球罐的上極和上溫帶為一體（25t），下極和下溫帶為一體（25t），赤道帶由于直徑較大、較高的情況，采取等分成四塊的方法，每塊上含兩個柱腿（每塊7.5t）。

3）搬運解體的球罐

根據(jù)解體后的重量，擬采用2臺30t平板拉運上下兩塊，2臺20t平板拉運赤道帶，2臺40t吊車配合。

4）重新組焊成球罐，使其達到GB12337-1998《鋼制球形儲罐》標準的要求。

2 拆裝施工方案

2.1 施工程序

搭設施工腳手架→拆除球罐梯子平臺、工藝配管、防火堤吊車就位→球形解體（吊車配合）→裝車拉運→基礎(chǔ)驗收→坡口修磨→100%滲透檢測+100%超聲檢測（周邊100mm）→組裝成球→單邊焊接→氣刨清根、打磨，100%滲透檢測→背面焊接100%射線檢測+20%超聲檢測+100%內(nèi)外表面磁粉檢測→平臺及工藝配管墊板組焊→100%滲透檢測→整體熱處理→水壓試驗（基礎(chǔ)沉降觀測）→20%磁粉檢測→氣密性試驗→除銹刷漆→交工驗收

2.2 各工序施工方法及注意問題

1）在球罐周圍搭設腳手架，高度在8m左右為宜。

2）拆除工藝配管地上部分和防火堤，吊車就位（起重拆除罐體上噴淋管和梯子平臺時，為保證安全，割除作業(yè)應從上往下進行，割除過程需消防車現(xiàn)場監(jiān)護。

3）解體球罐時，按以下操作步驟進行：

（1）先在上溫帶與赤道帶環(huán)縫外側(cè)上方點焊好自動切割軌道，焊好定位塊。采用兩臺切割器同時、同速、同方向?qū)ΨQ切割，切割起點應位于上下帶兩“丁”字縫中間位置，割嘴垂直與罐體，為防止切割變形，每切割500mm長兩邊同時打?qū)ΨQ卡具，切割完畢，卡具固定完畢。

（2）赤道帶縱向切割時，應先松開柱腿拉桿螺母，然后在0°、90°、180°、270°4個方位上作好標記，兩臺切割器沿罐體對稱布置，即一個位于南偏東11.25°，另一個就位于北偏西11.25°。切割前，在赤道板外側(cè)先點焊好軌道，焊好定位塊，然后兩臺切割器同時由下往上進行切割，每塊割800mm兩邊同時對稱打固定卡具，切割完畢，固定完畢。

（3）下溫帶與赤道帶之間環(huán)縫切割時，應先在球罐內(nèi)側(cè)偏下方點好切割軌道，焊好定位塊，切割施工過程同①條。

（4）整體固定完畢，待球罐完全冷透，不再發(fā)生熱變形的情況，對稱松開上溫帶環(huán)縫卡具，兩臺40t吊車配合，吊下后放于30t平板車上，固定牢固，超寬的兩邊需焊上φ89×9的鋼管作臨時支撐，防止拉運過程中重心偏斜。

（5）兩臺40t吊車吊往下溫帶，對稱松開固定卡具，再慢慢放下。

（6）在每四塊赤道板上焊兩個吊耳，用吊車吊住，慢慢松開縱縫卡具和支柱地腳螺栓，吊下放在20t平板上，凸面朝上，每車放兩塊，兩塊之間需墊以臨時木塊支撐，按上法固定牢固。

（7）拆除腳手架，用兩臺40t吊車把下溫帶和下極板吊到30t平板上，按上法固定牢固。

4）保證球殼拉運安全到達目的地，拉運過程考慮在夜間零點以后進行，前面需警車開道，后面需有保鏢車，隨時處理拉運過程中出現(xiàn)的問題。

5）拉運到達目的地后，卸車時應按管口方位圖把下極和下溫帶按方位放到基礎(chǔ)中間位置，其余放到球罐基礎(chǔ)周圍吊車易吊裝的位置。

6）組裝時，應按以下步驟進行：

（1）首先檢查球罐基礎(chǔ)地腳螺栓位置允差和基礎(chǔ)標高允差、基礎(chǔ)中心圓允差，符合GB12337-1998《鋼制球形儲罐》標準要求后方可起吊。

（2）基礎(chǔ)驗收合格后，把割下來的球殼板按焊接工藝卡的要求重新切割坡口，清楚拆卸球罐時留下的氧化鐵，并用磨光機打磨露出金屬光澤，做100%超聲波檢測，Ⅱ級合格。如果檢驗不合格，根據(jù)缺陷嚴重程度，確定修補還是重新?lián)Q板，檢驗合格，則進行下道工序。

（3）檢測球殼板幾何尺寸，如長度、寬度、對角線、弧度實測值與理論值的差值，是否滿足標準要求。

（4）立好中心柱，用纜繩固定，搭好外腳手架，高度在8m左右。

（5）經(jīng)過檢驗合格的球殼板方可組裝，組裝時先吊赤道板，用地腳螺栓和臨時纜繩固定，再吊裝相臨的赤道板，中間用原固定卡具固定，依次吊裝直至閉和，安裝柱間拉桿。

（6）檢查赤道帶圓度，允差是否在3‰D范圍內(nèi)，否則進行調(diào)整，同時檢查上下口不平度及上下口直徑是否與上溫帶板口吻合，調(diào)整緊固工、卡具，進行定位焊。

（7）用兩臺40t吊車起吊下極板和下溫帶板，用工卡具在罐內(nèi)分兩組對稱固定，固定完畢，調(diào)整錯邊及棱角，符合GB12337-1998標準要求后，進行定位焊。

（8）松開纜繩，抽出中心柱。

（9）吊裝上極和上溫帶板，在罐外部用卡具同時對稱固定，調(diào)整好錯邊、棱角、橢圓度，符合GB12337-1998標準要求后，再進行定位焊。

7）焊接

焊接時應按以下步驟進行：

（1）制作立、橫兩塊試板，材質(zhì)同球殼板一致且等厚，抽取焊接球罐的焊工，在與球罐焊接相同的條件下，按相應的施焊位置焊接產(chǎn)品試板；

（2）焊接坡口：坡口型式為X型坡口，坡口表面應平整、光潔，坡口尺寸及組對間隙應符合圖樣及標準規(guī)范要求;

（3）球罐施焊順序為：

赤道板縱縫內(nèi)側(cè)→赤道板縱縫外側(cè)→上環(huán)縫內(nèi)側(cè)→上環(huán)縫外側(cè)→下環(huán)縫外側(cè)→下環(huán)縫內(nèi)側(cè);

（4）為確保球罐焊接順利進行，應搭設防風雨蓬，并加強對環(huán)境的檢測，如不符合GB12337-1998對焊接環(huán)境的有關(guān)要求應禁止施焊，焊接環(huán)境條件應每隔2h～4h記錄一次;

（5）赤道帶板施焊時應檢查坡口，并應在坡口表面和兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)清除鐵銹、水分、油污和灰塵，再用液化氣預熱器對施焊部位進行預熱，預熱溫度為75℃～125℃，預熱到規(guī)定溫度后，由四名焊工同時、同向、同焊速對稱施焊，施焊過程層間溫度不得低于預熱溫度，焊后立即進行消氫處理，其溫度為200℃～250℃，保溫0.5h～1h，預熱和后熱溫度應均勻，在焊縫中心兩側(cè)，預熱區(qū)和后熱區(qū)的寬度應各為板厚的3倍且不少于100mm，預熱和后熱及層間溫度測量，應在距焊縫中心50mm處，用測溫儀對稱測量，每條焊縫測量點不少于3對;

（6）焊接時起弧端應采用后退起弧法，收弧端應將弧坑添滿，并無弧坑缺陷。多層焊的層間接頭應錯開，引弧點和熄弧點應在坡口內(nèi)，嚴禁在球殼表面任意引弧;

（7）單側(cè)焊接完畢后，用碳弧氣刨背面清根，清根后用砂輪修磨刨槽和滲碳層，進行100%滲透檢測，確認無缺陷后，方可背面焊接;

（8）焊后應對焊縫外觀進行檢查，檢查前應將熔渣、飛濺物清理干凈。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，工卡具去除后表面進行滲透檢測，也不得存在上述任何缺陷;

（9）焊后兩極間的內(nèi)直徑、赤道截面的大內(nèi)徑和最小內(nèi)徑三者之間的相互之差均應小于GB50094-98標準要求。

（10）工藝墊板按圖樣要求進行組對焊接。焊接工藝參數(shù)及其焊材的選用詳見焊接工藝卡。

8）無損檢測

（1）焊接工作完成后，對球罐的所有對接焊縫進行γ射線全景暴光，按JB4730-94標準要求，Ⅱ級合格，射線照像的質(zhì)量要求不應低于AB級;

（2）射線檢測合格后，再進行20%超聲波復測，Ⅰ及合格;

（3）對球罐上工藝墊板等角焊縫進行100%滲透檢測，Ⅰ及合格;

（4）對接焊縫的內(nèi)外表面均進行100%磁粉檢測。

以上所有檢測合格后，方可進行熱處理。

9）熱處理

利用柴油內(nèi)燃法對球罐進行整體熱處理，熱處理前，應以下準備工作：

（1）先對球罐整體進行保溫，保溫厚度100mm，保溫棉耐溫800℃以上;

（2）連接好油、氣、風各管路，裝好燃燒器、上部煙囪，放好試板，接好熱電偶;

（3）松開各柱間拉桿螺母;

（4）裝好各柱腿、柱腳位移調(diào)整裝置;

（5）消防車現(xiàn)場監(jiān)護。

準備工作就緒后，按圖樣或GB12337-1998要求，對球罐進行整體熱處理，熱處理過程中，溫度每升高或降低100℃，對所有支柱調(diào)整一次，熱處理完畢后，溫度降至100℃以下，方可拆除保溫層。

熱處理工藝參數(shù)：熱處理溫度600±25℃，保溫1.3h，400℃范圍內(nèi)為30℃/h～50℃/h，400℃以下空冷。

測溫點應均勻布置在球殼表面，相鄰間距不于4.5m，溫差不大于130℃。

10）水壓試驗

按圖樣要求進行水壓試驗，以無滲漏和無異?，F(xiàn)象為合格，試驗壓力讀數(shù)應以球罐頂部的壓力表為準。水壓試驗在充水、放水過程中，應進行基礎(chǔ)沉降觀測，按GB50094-98要求，作實測記錄，水壓試驗完成后，應對所有對接焊縫表面進行20%的磁粉檢測復查;

11）氣密性試驗

按圖樣要求進行氣密性試驗，試驗用壓力表和安全閥均應經(jīng)過校驗合格;

12）刷漆

氣密性試驗合格后，根據(jù)圖樣要求進行表面除銹刷漆;

13）交工驗收

球罐交工驗收時，按GB50094-98要求提交竣工資料。

[1]GB12337-98鋼制球形儲罐.

[2]GB50094-98球形儲罐施工及驗收規(guī)范.

[3]NK——400E吊車說明書.