2000m3液化气球罐裂纹修补施工方案

工程建设项目施工方案建设单位审批表填报时间：2015年8月13日

2000m3液化石油气球罐裂纹修补施工技术方案

编制人：

审核人：

审批人：

编制单位：中石化河南油建工程有限公司锅炉石化设备制造厂

编制日期：2015年 08月13日

一、施工概况

该球罐规格为φ15700X38mm,材质为CF62(07MnCrMoVR)。2015年8月定期检验时，发现6处裂纹，分别位于支柱与赤道板，4处裂纹的长度1.0m,2处裂纹的长度0.35-0.4m。应炼油厂催化车间的要求，对检查出来的裂纹进行检查、修补。

为保证整个施工过程安全有序进行，特编制本方案。

球罐技术参数及工程量表1-1.

X 2.0mm 腐蚀裕度坡口形式

壁厚38 mm

单台重量 Kg

二、编制依据2.1国家及行业相关标准规范TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2011 《压力容器》GB150.1~ GB150.4－NB/T47015-2011 《压力容器焊接规程》JB4730-2005 《压力容器无损检测》GB12337-2014

《钢制球形储罐》GB50094-2010 《球形储罐施工及验收规范》JB/T4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》企业标准2.2 河南油建《压力容器质量保证手册》版2011 《压力容器质量控制程序》2011河南油建版

三、施工方案

北 0°

3.1施工工序

现场搭设安全隔离区→维修部位定位→裂纹确定→裂纹部位修补焊接→裂纹部位无损检测→焊后热处理→整体耐压试压

3.2施工前期准备工作

3.2.1现场准备工作

根据技术人员的现场勘查情况编制行之有效的现场维修实施方案，并对所有施工人员进行施工技术交底。针对需要进行的球罐进行隔离，并将其与之连接的管线进行拆除和封堵，避免动火过程中管道内着火，同时根据现场踏勘情况确定动火点位置，对附近污油沟及污油井采用灭火毯覆盖，上部再覆盖100mm消防沙后浇水；

在施工过程中保持灭火毯及消防沙含水量。设备动火前必须确认球罐经过可燃气体探测仪检测合格，不会再有可燃气体发生；

现场施工人员进行检查，查看是否达到动火条件，现场施工人员必须做到“三不动火”。施工人员不得在集油站内随意开启阀门，需要倒流程需由站内操作工进

行操作。

3.2.2人员、设备检查

1）人员：

（1）现场负责人确定作业人员、明确工作任务内容，对作业程序和安全防范及技术措施交底，并做好安全教育、安全告知及签名确认。

（2）召开班前会，作业人员开展危害识别，确认HSE作业指导书适用性，制定风险削减措施。

（3）安排员工对劳保穿戴自检互检保证劳保穿戴要求。

（4）检查特种作人员业操作证件、特种作业许可手续等证件是否齐全、有效，措施是否落实。

2）工器具、设备：

（1）电焊机的一次线和二次线应完好无损，绝缘良好，接头处采取了绝缘措施，未与气焊胶管混合在一起。

（2）氧气、乙炔气瓶应放置在通风、防晒处，两者相距≥5m，与火源相距≥10m。（3）机械、设备进入施工动火现场前，仔细检查设备保养、维修状况，确认设备状况良好，并配备防火帽方可进入动火施工现场。一旦现场达到动火条件后，现场设置应急消防车1辆，在整个动火过程中进行监护。

焊接前的准备工作3.3．

3.3.1焊接准备

1、焊工资格：

凡参加本工程球罐焊接的焊工，必须持有技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书，考试的钢材种类、焊接方法和焊接位置均应与工件相符。2、在施焊区域内，距施焊点0.5～1米处，其相对湿度大于90%，环境温度在-5℃以下，风速大于8m/s，阴雨天气，没有有效预防措施，禁止进行焊接施工。

3、焊条管理：应用于本工程的焊条要求如表3-1、表3-2、表3-3。

表3-1.

牌号直径药皮类型制造厂家

大西洋4

3.2 / ?E6015-E 低氢钠型?焊条应用范围3-2.

表号使用区域牌球罐主体、修补焊接E6015-E

焊条干燥条件

3-3.

表备干燥时间干燥温度牌号注 60不小于分钟干燥次数不超过两次400E6015-E

350～℃

4、施工中所用的焊条，必须具有出厂合格证书，质保书内的化学成分及机械性能必须符合国家有关规定。

5、焊条进入焊条库后，及时按批号、规格进行扩散氢复验，其检查结果应符合要求，方可使用。

6、现场设置集装箱式二级焊材库作为球罐现场安装的焊材烘干/发放的场所，内设烘干及干燥设施。二级焊材库只存满足当日施工的少量焊条，焊材的保管主要在石化分公司焊材库保存。现场焊材库应保持清洁、干燥，相对温湿度不大于60%，设专人保管焊条的进出、烘干、发放回收，记录签名、焊工领取焊条的时间、直径、数量和焊接内容、回收时间。

7、焊条使用前应在350-400℃温度下烘烤一小时，烘干后应存放在100-150℃的恒温箱内，药皮应无脱落。

、无明显裂纹、污损和变质，否则不能使用。8．

9、焊条使用时，焊条应存放在100-150℃保温箱内，存放时间不宜超过4小时，否则应按原烘烤制度重新烘烤，重新烘烤次数不准超过两次。

3.3.2焊接依据

依据我单位已有焊接工艺评定及焊接工艺规程。

3.3.3焊接施工注意事项

1、采用后退法在坡口内引弧，为了减少焊接缺陷产生，后退长度取电弧稳定长度的20～30mm。焊接开始时的引弧位置一定在坡口内，严禁在非坡口上的引弧和息弧。

2、收弧要饱满，纵缝两端要延伸至焊缝上，避免弧坑形成。

3、焊接中慎防球板表面电弧擦伤，如果不小心而擦伤坡?，作出标记后，进行打磨清除，并经MT检查，按实际位置记在排版图上。

4、运条尽量短弧，打底时应直线运条，坡口内要求中间稍快两端稍慢。

5、焊接前应将坡口两侧油、污、水、锈和氧化铁清理干净。

6、单侧焊原则上要求一次焊接成型，如果中途停止焊接，要根据焊接工艺要求采取措施以防产生裂纹。重新施焊前，目视检查确认无裂纹，必要时采取MT或PT检测，确认合格后再继续焊接。

7、为了减少焊接接头，各层均需从始端焊至终端，换焊条要快。

8、多层焊接，层间接头应相互错开50mm以上。

9、外侧焊完后，内侧进行碳弧气刨清理焊根，清焊根时应将定位焊的焊缝金属清除干净，再用砂轮机清除渗碳层和修整刨槽成“U”型，并用目视、磁粉或渗透检测方法进行检查以确认有无缺陷存在。

10、焊接前，每个焊工必须了解规定的电流、电压、焊接速度、层数等。对焊接线能量予以控制或测定每根焊条的燃烧时间和熔敷焊条长度进行控制线能量，施焊时应用短弧，且不摆动为宜，采用窄焊道，薄层多焊，每一焊道宽度不大于焊芯的□倍，每一层焊条的厚度不应超过3mm。

3.4主要施工方法

3.4.1焊接前，应清除坡口及两侧母材表面至少20mm范围内的氧化皮、油污、熔渣及其他有害杂质。

3.4.2对裂纹处表面处用砂轮进行打磨，打磨之后做磁粉或渗透检测，若发现表面缺陷焊接修补深度超过3mm时应进行超声检测，根据产生缺陷的原因，选用适合的焊接方法，并应制定修补工艺；修补前采用超声检测确定缺陷的位置和深度，确定修补侧。修补后，

应进行超声检测。

4.3.3裂纹处修磨采用风动砂轮机进行，分二步进行。第一步是粗磨，采用3mm 薄风动砂轮片，将焊缝表面的棱角、飞溅、局部点状咬肉、焊瘤等磨去；第二步是细磨，采用金刚石砂轮片，将焊缝表面打磨光滑并与母材圆滑过渡。

4.3.4对判定为裂纹性缺陷的焊缝，应用砂轮机将裂纹两端切断再进行清除。4.3.5凡是因表面外观检查，PT、MT检查发现表面超标缺陷，当深度大于0.5mm 时，均应进行补焊。球壳表面的修补，按GB12337标准中规定进行。补焊工艺对照主体焊接工艺规程进行。

4.3.6焊后修补后，先用渗透剂对修补焊道做表面着色（PT）检测，发现问题及

时处理；再用磁粉检测（MT）对焊道进行检测，无发现大的缺陷再用超声波检测（UT）焊道焊接的内在质量。

3.4球罐无损检测要求

3.4.1无损检测人员资格认可

参加球罐无损检测方法（RT、UT、PT、MT）操作和评判无损检测结果的人员，必须持有技术监督部门颁发在有效期内的锅炉压力容器检测人员技术等级资格证书，取得二级及二级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。

3.4.2无损检测部位及方法

1、球罐所有对接焊缝清根后，须进行渗透和磁粉检测。焊接完成24小时后，在热处理之前，对接缝进行100%的超声（UT）检测。

2、焊缝完成以后，在热处理之前，对接焊缝和热影响区进行的内外面，角焊缝表面以及卡具点的焊疤等，进行100%的磁粉(MT)检测。磁粉探伤无法进行的位置，进行渗透(PT)探伤。

3、球罐水压试验后，还需对上述第2条的位置进行20%的磁粉检测，磁粉探伤无法进行的部位，进行渗透检测。

4、对于返修的焊缝，仍须按上述规定进行同样程序的无损检测。

3.4.3渗透检测要求

1、执行标准：JB/T4730.5-2005第5部分渗透检测。

2、表面准备：工件表面不得有铁锈、氧化皮、焊接飞溅铁屑等杂质影响检查结果的缺陷。入罐检测应做好通风。．

3、试块：选用铝合金试块。

4、检测材料的选用：选用溶剂去除型着色渗透剂、快干式显像剂。 24V安全照明电压。

5、照明要求：球罐内渗透检查应选用、检查方法和操作程序：使用溶剂除去型渗透探伤—快干显像剂操作程序，按如下6 顺序进行：清除干燥显像（10（分钟以上）7预清洗分钟以上）

渗透处理观察后处理。

7、复验：经返修后的部位须经重新检测，程序同上。

8、验收标准：符合JB/T4730.5-2005Ⅰ级要求。

3.4.4磁粉检测要求

1、执行标准：JB/T4730.4-2005第4部分磁粉检测。

2、仪器：采用（最大磁间距时的），或提升力不小于118N（磁极与试件表面间隙为0.5mm）旋转磁场交叉磁轭探伤仪。

3、试块：选用A1型灵敏度试片（30/100）、磁场指标器。

4、材料：黑磁粉及磁悬液。

5、表面准备：焊缝表面两侧50mm内应打磨干净不能妨碍缺陷的显示及观察。焊缝磁粉检查应在焊后36小时后进行。

6、照明：检测时应便于开关的低压安全灯。

7、操作方法：检测对接焊缝时使用十字相交法，每一被检区域至少应进行两次检测，或旋转磁场法一次检测。磁极移动时，每次必须重叠15mm以上，检测面贴上试片（A1-30/100），其人工缺陷能清楚地反映，检测角焊缝时，需用角焊缝磁探仪，使磁极紧贴工件。每次检查通电时间为5秒以上，在此时间内使用喷壶慢慢地、充足地喷浇磁悬液。

8、复验：返修部位须重新检验，直至无缺陷显示。

9、验收标准：符合JB/T 47300.4-2005Ⅰ级要求。

7、表面准备、检测面及扫查方式：