球罐氢鼓包修复技术方案.doc

1工程概况1. 1炼油厂气体分镭储运系统中的Q801、400m3液态姪球罐，壳体材料为16MnR,厚度30mm于1987年3 月投入使用，2000年5月经合肥通用机械研究所检测发现内壁 裂纹及大量氢鼓泡鼓泡总数189个，绝大多数鼓泡呈圆形， 鼓泡直径中40~ 150mm不等，鼓泡厚度在7〜12mm范围内，鼓 泡高度为0. 5-4. 5mm,有76个鼓泡表而开裂鼓泡多数集中在 上下温带的17张球壳板上，数量为182个，占总数的96% 现需对上述鼓泡及内壁裂纹进行修复，施工工序复杂，工期紧, 难度大，施工中会遇到一定的困难，因此需加强现场管理，确 保修复一次成功1. 2本工艺是对“Q801液态坯球罐的焊接与修复方案”的细化2编制依据2.1机械研究所编制的“炼油厂Q801液态怪球罐的焊接与修复方案”及检测记录3工作量及施工准备3. 1工作量3. 1.1与机械研究所有关人员联合对需修复的189个鼓泡位置重新确定和标记，并确定修复范围同时确定出母材 裂纹的补焊范围，施工人员应按所有关人员的现场指导施工3. 1.2鼓泡钻孔排气3. 1.3鼓泡清除3. 1.4鼓泡清除后打磨3. 1. 5鼓泡修磨部位电加热脱氢处理3.1.6鼓泡及裂纹修复焊接3.1.7回火焊道打磨3.1.8焊后加热消氢处理3. 1・9局部热处理说明：脚手架搭设、无损检测、球罐内壁喷砂、除锈、油漆、压力试验及气密试验等均由建设单位负责施工。

3. 2施工准备3. 2. 1施工前，应针对液态姪球罐修复工程建立质量保证体系（见附录）3. 2.2开工前，应由建设单位向天津市锅炉压力容器技术监督 部门报修，经同意后方允许施工3. 2. 3准备好必耍的棚布等防雨工具3. 2.4球罐修复使用的焊条，应按批进行扩散氢含量分析，合 格后方允许使用4施工程序及施工工艺4. 1施工程序修复部位IOO%MT 和 UT局部热处 理水压试验施工准备 A内外脚手 架搭设 ►球罐内表1 面检验1气密试验球罐内壁喷砂说明：1•虚线框内施工工序的施工由建设单位负责.2. 球罐内部脚手架目前为竹跳板搭设，需要更换为钢跳板，由我厂负责更换3. 外部脚手架搭设便于消除应力热处理吋使用.4. 2施工工艺4. 2. 1球罐内壁鼓泡清除a） 对所有鼓泡部位釆用记号笔沿边缘进行标记，标记应清晰 可见对于直径（f）50iTim以下，且距离很近约10mm左右的鼓泡， 尽量连成一片标记（清除时成片清除），并标注鼓泡范围b） 采用手枪电钻在鼓泡中心部位钻①2mm左右的孑L,排出内部 气体钻孔时以钻通鼓泡厚度为宜C）采用碳弧气创清除鼓泡清除时注意按标注记线清除，并检 查标记线处的母材鼓泡分层情况。

需将缺陷全部清除干净，清 除边缘应呈圆滑过渡d） 采用①100mm的砂轮机修磨气刨表面及其边缘20mm范围， 直至露出金属光泽e） 对缺陷清除部位进行100%MT检查，确认鼓泡分层全部清除4. 2. 2焊前脱氢处理4. 2. 2. 1加热方法：对修复部位进行局部脱氢处理，采用履带 式加热器加热4. 2. 2. 2脱氢工艺:脱氢加热温度为250-300£,加热时间为2 小时4. 2. 2.3热电偶:a） 热电偶数量：3个b） 热电偶布置位置：板号3-9、3-10的中间部位B9焊缝附近 布置1个热电偶，板号4-6的中间部位布置1个热电偶，板号 4-16的中间部位布置1个热电偶4. 2. 2. 4控温设备：采用电脑温控仪自动控温，并打印出脱氢 处理曲线4. 2. 2. 5加热器的布置及固定a） 加热器的布置：将加热器布置于修复部位的内表面，且要覆 盖修复部位b） 上温带及赤道带部位加热器的固定：采用L40x4mni的角钢， 按400n?球罐的曲率半径滚制成弧状，角钢的外弧长约 4500mm（此尺寸需耍实际测量确定），再在角钢上每隔200mm钻 d^（l）20mm的孔然后，用25x4mm.长度为300mm的扁铁将两根 弧状角钢连接（焊接）成一个弧状框架，框架内侧采用硅酸铝 保温毡铺垫两层。

最后，将履带式加热器（规格345x625mm） 沿345mm方向横向铺在保温毡的上面，并采用细铁丝（01. 6 mm） 将加热器与角钢固定见附图一需框架数量：弧长4500mm需 10个,弧长3000mm需4个C）下温带加热器的固定：下温带可将履带式加热器直接铺在修 复部位可采用细铁丝将加热器串联成数片在CD环缝的下沿 点焊数段Z40X4的角钢，在角钢上钻数个（［）15mm的孔，供固定 加热器及保温被用4. 2. 2. 6脱氢处理时，在需修复部位的外表采用保温被进行保 温4. 2. 3焊接4. 2. 3. 1焊前准备a） 焊接选用g・2、（J）4.0> J507RH焊条，焊条应具有材质证明 书或合格证，并经材料责任工程师确认焊材使用前需进行外 观检查，有脱皮、锈蚀及裂纹者不得使用焊条的烘干、使用 应严格按FCC《压力容器制造和现场组焊质量保证手册》执行b） 担任焊接任务的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》 考试合格，且具备相应的有效资格且应将参加修复工作的焊 工资格复印件提供给甲方及有关部门C）焊接前由施工员进行技术交底d）焊接前需对修复部位采用电加热器在焊接侧的反面进行预 热，预热温度为100°Co4. 2. 3. 2焊接工艺a）焊接工艺参数：焊 接 部 位焊缝 层次接法 焊方焊条牌号焊条直 径电流（A）电压（V）焊接 速度 (cm/ min)焊工 资格鼓泡部位所有 焊道手工焊J507RH©3.20.090-120150-18021-2324-277- 158- 20D2-5, 6，7J裂纹部位S手工 焊J507RH(()3.290-12021-237-15D2-5, 6，7Jb）焊接顺序：鼓泡缺陷的焊接首层釆用Q3.2、J507RH焊条，焊 后采用砂轮机将焊道表面磨掉1~1. 5mm,再采用（|）3. 2> J507RII 焊条焊接第二层，随后采用g・0、J507RH焊条依次焊接成形（见 附图二）。

母材裂纹清除后的补焊焊道采用©3. 2、J507RH焊条依次施焊 （见附图三）C）焊接控制措施：所有焊接均采用小线能量施焊鼓泡缺陷修 复的首层焊道焊接后必须打磨掉1〜l・5mm后再焊接第二层焊 道回火焊道层应高于母材0.5-1. 5mm以上（保证回火焊道层 打磨去除后，焊缝与母材齐平）d）鼓泡集中区域应采用跳焊的方法，减小焊接变形4. 2.4焊后消氢处理焊后立即采用电加热器对修复部位进行后热，使其缓冷，加热 温度为200-250°C,加热时间为2小时4. 2. 5焊道打磨：修复区焊道打磨至母材齐平4. 2. 6无损检测:修复部位进行100%MT和UT检验4. 2. 7焊后热处理4. 2. 7. 1焊后采用局部热处理，热处理的加热方法、热电偶及 加热器的布置、固定等要求同焊前脱氢处理4. 2. 7. 2热处理工艺：升温速度：50-80°C / h ( >400°C )恒温温度:600 土 10°C恒温时间:1. 5h降温速度：30 —50°C/h (400°C)400°C以下口然冷却4. 2. 7. 3 保温a) 球罐外表面补焊附近应进行保温，加热及保温范围由合肥所 技术人员现场指导进彳亍，采用带铁钉的扁铁固定保温被，外表 面保温两层。

b) 球罐内表面保温上温带、赤道带保温：在框架的底部点焊L = 60mm长的铁钉， 将保温被固定于框架底部，然后采用10#铁丝将保温被网住 下温带保温：将保温被串联成条，然后将保温被的一端固定于 CD环缝下沿的角钢上，保温两层5.安全要求5.1球罐修复应严格执行炼厂检修有关安全规定5. 2进入施工现场必须按规定劳保着装，高空作业必须系好安 全带，每次进入球罐内部施工前，应经分析检测合格并经甲方 有关部门同意5.3架设应经安全部门检查合格后方可使用，严禁使用竹、木 跳板及脚手架5. 4施工用电应由专人负责管理，线路应绝缘良好，电动器具 必须装有漏电保护器电加热作业前应仔细检查加热器及导 线，防止漏电、触电事故的发生罐内照明电压应为12V安 全电压5.5球罐内通风、排烟良好，上人孔安装抽风机，施工现场应 配备防雨设施5. 6施工现场一切可能引起火灾的杂物应清除干净，氧、乙块瓶应放在阴凉通风处，不许曝晒，应严格按安全防火规定作业5. 7施工现场必须设专职安全员现场监督检查6主要施工机具及措施用料6. 1施工机具：(1)硅整流电焊机6台(2)空气压缩机(6m3/h)1台(3)轴流风机 ①500mm1台(4)砂轮机 ①230 /①100mm2/4台(5)电脑温控仪1台(6)手枪钻1台(7)履带式加热器80片(8)钳形电流表 200A1台(9)双排汽车1辆6. 2措施用料：(1)角钢 1-40x4100米(2)扁钢 25x4300米(3)铁钉(()6x12525Kg(3)保温被5吨(4)10#铁丝100kg40kg200对(5) 帕铁丝(6) 导线接头(铜制)7•附：合肥通用机械研究所有关检测资料及焊接与修复方案。

天炼液态球罐修复质量保证体系项目经理闻庚质保工程师陈英李霞计量责任师余海涛 理化试验责任师张君鹏 无损探伤W任师刘红 质检责任师孙桂英 热处理责任师孙桂英 焊接责任师张延熙设备责任师注：需框部分由介肥机械研究所负责。