畢業(yè)設(shè)計(jì) --400m3 15crmov球罐焊接工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　作 者： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　系 部： 模具技術(shù)系 </p><p>　　專 業(yè)： 焊接及其自

2、動(dòng)化 </p><p>　　題 目： 400m3 15CrMoV球罐焊接工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　2013年 10 月 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）英文摘要</p><p&g

3、t;<b>　　目 錄</b></p><p>　　Key word: Spherical container; forming; installation; welding procedure3</p><p><b>　　第一章 引言6</b></p><p>　　1.1球罐的簡(jiǎn)介6</p><

4、;p>　　1.2球罐的分類6</p><p>　　第二章 400m315CrMov球罐結(jié)構(gòu)參數(shù)8</p><p>　　2.1 球罐的主要技術(shù)參數(shù)8</p><p>　　2.2 球罐的結(jié)構(gòu)形式8</p><p>　　2.3球殼板材料9</p><p>　　2.3.1 化學(xué)成分與力學(xué)性能9</p&g

5、t;<p>　　2.3.2 焊接性分析10</p><p>　　2.3.3 焊接方法與焊接材料10</p><p>　　第三章 400m3 15CrMoV球罐材料成形與裝配11</p><p>　　3.1 球罐生產(chǎn)工藝流程11</p><p>　　3.2 球殼板的備料工藝12</p><p>　

6、　3.2.2 材料的復(fù)驗(yàn)、入庫(kù)12</p><p>　　3.2.3 板材的預(yù)處理13</p><p>　　3.3 球殼板的成形工藝14</p><p>　　3.3.1 球殼板的排板14</p><p>　　3.3.2 樣板的制作15</p><p>　　3.3.3 一次號(hào)料與下料16</p>

7、<p>　　3.3.4 球殼板的壓形17</p><p>　　3.3.5 二次號(hào)料與下料18</p><p>　　3.3.6 球殼板的檢查與修形19</p><p>　　第四章 400m3 15CrMoV球罐的組裝與焊接20</p><p>　　4.1球罐的組裝工藝20</p><p>　　4.1零

8、部件的組焊20</p><p>　　4.2 整球的組裝23</p><p>　　4.2 球罐的焊接工藝29</p><p>　　4.2.1 施焊環(huán)境檢測(cè)29</p><p>　　4.2.2焊工資格檢查29</p><p>　　4.2.3 焊前準(zhǔn)備30</p><p>　　4.2.4

9、球罐的焊接31</p><p>　　第五章 400m3 15CrMoV球罐焊后檢驗(yàn)43</p><p>　　5.1 球罐焊縫外觀質(zhì)量檢查與焊后修補(bǔ)43</p><p>　　5.2焊接成品檢驗(yàn)與驗(yàn)收44</p><p>　　5.2.1 無(wú)損檢測(cè)44</p><p>　　5.2.2 焊后整體熱處理45</

10、p><p>　　5.2.3 水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)46</p><p>　　5.2.4 去銹、涂裝47</p><p>　　5.2.5 球罐成品驗(yàn)收48</p><p>　　第六章焊接安全技術(shù)分析48</p><p>　　6.1 焊接中注意事項(xiàng)及安全技術(shù)措施：48</p><p>　　6.2

11、常用焊接方法的安全衛(wèi)生特點(diǎn)49</p><p>　　6.3 焊接生產(chǎn)事故實(shí)例49</p><p>　　6.3.1燒傷、燙傷事故49</p><p>　　6.3.2錳中毒事故50</p><p>　　6.3.3煙塵損害事故50</p><p>　　6.4焊接事故種類及防范措施50</p><

12、;p>　　6.4.1火災(zāi)50</p><p>　　6.4.2爆炸51</p><p>　　6.4.3觸電51</p><p>　　6.4.4燒傷、燙傷52</p><p>　　6.4.5弧光輻射52</p><p>　　6.4.6高頻電磁輻射52</p><p>　　6.4.7

13、中毒、煙塵損害53</p><p>　　6.4.8放射損傷53</p><p>　　6.4.9噪聲損害53</p><p>　　6.4.10設(shè)備損壞54</p><p><b>　　結(jié)論54</b></p><p><b>　　致謝54</b></p>

14、<p><b>　　參考文獻(xiàn)54</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p><b>　　1.1球罐的簡(jiǎn)介</b></p><p>　　一種鋼制球形儲(chǔ)存容器設(shè)備。操作溫度一般為-50～50℃,操作壓力一般在3MPa以下。球罐與圓筒容器（即一般貯罐）相比，在

15、相同直徑和壓力下，殼壁厚度僅為圓筒容器的一半，鋼材用量省，且占地較小，基礎(chǔ)工程簡(jiǎn)單。但球罐的制造、焊接和組裝要求很嚴(yán)，檢驗(yàn)工作量大，制造費(fèi)用較高。</p><p>　　球罐同其他形式儲(chǔ)罐相比具有很大的優(yōu)越性主要用于存儲(chǔ)易燃?xì)怏w（乙烯、戊烷、LPG、LPN等）和帶壓氣體（丙烷、丁烷、天然氣、丁烯等）主要用于貯存和運(yùn)輸液態(tài)或氣態(tài)物料，在石油煉制工業(yè)和石油化工工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。</p><p>

16、<b>　　球罐的特點(diǎn)：</b></p><p>　　球罐的表面積最小，即在相同容量下球罐所需鋼材面積最小。</p><p>　　球罐殼板承載能力比圓筒形容器大一倍，即在相同直徑、壓力下，采用同樣鋼板時(shí)，球罐的板厚只需圓筒形容器的一半。</p><p>　　球罐占地面積小且可向空間高度發(fā)展，有利于地表面積的利用。</p><

17、p><b>　　球罐的發(fā)展趨勢(shì)：</b></p><p>　　大型化 單臺(tái)球罐容積不斷增大，可節(jié)省投資減少占地面積、降低運(yùn)行成本。</p><p>　　高參數(shù) 運(yùn)行壓力從0.093的真空度到十幾個(gè)兆帕、運(yùn)行溫度從-250℃的低溫到850℃的高溫。</p><p>　　多品種 有針對(duì)低溫深冷操作的雙層殼結(jié)構(gòu)球罐、鋁制球罐。</

18、p><p><b>　　1.2球罐的分類</b></p><p>　　球罐的形狀有圓球型和橢球型。絕大多數(shù)為單層球殼。低溫低壓下貯存液化氣體時(shí)則采用雙重球殼，兩層球殼間填以絕熱材料。采用最廣泛的為單層圓球型球罐（見彩圖）。球殼是由多塊壓制成球面的球瓣以橘瓣式分瓣法、足球式分瓣法或足球橘瓣混合式分瓣法組焊而成。球罐的支撐結(jié)構(gòu)最常見的為赤道正切式，其次為對(duì)稱式、裙座式、半埋地

19、式和盆式。橢球型球罐通常用于常溫下貯存飽和蒸氣壓比大氣壓稍高的、揮發(fā)性強(qiáng)的液態(tài)烴（如汽油等）,操作壓力為0.12～0.3MPa，容積一般在500～6000m3范圍內(nèi)。更大容積時(shí),應(yīng)采用復(fù)式橢球型球罐。</p><p><b>　　按儲(chǔ)藏溫度分類：</b></p><p>　　球罐一般用于常溫或低溫，只有極個(gè)別場(chǎng)合，如造紙工業(yè)用的蒸煮球罐，使用溫度高于常溫。</p

20、><p>　　常溫球罐 如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐。一般說(shuō)這類球罐的壓力較高，取決于液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機(jī)的出口壓力。常溫球罐的設(shè)計(jì)溫度大于-20℃</p><p>　　低溫球罐 這類球罐的設(shè)計(jì)溫度低于或等于-20℃，一般不低于-100℃。</p><p>　　深冷球罐 設(shè)計(jì)溫度-100℃以下往往在介質(zhì)液化點(diǎn)以下儲(chǔ)存，壓力不高，有時(shí)為常壓。由于對(duì)保冷要求較高，

21、常采用雙層球殼。目前國(guó)內(nèi)使用的球罐，設(shè)計(jì)溫度一般在-40℃~50℃之間。</p><p><b>　　按結(jié)構(gòu)形式分類：</b></p><p>　　按形狀分有圓球形、橢圓形、水滴形或上述幾種的混合。</p><p>　　球形罐按分瓣方式有橘瓣式、足球瓣式、混合式三種。</p><p>　　圓球形按支撐方式分有支柱式、裙座

22、式兩大類。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的400m3球罐用于儲(chǔ)存氧氣，屬于中小型容積的球罐，現(xiàn)在400m3球罐在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛，主要用來(lái)儲(chǔ)存燃?xì)饣蚴且夯蜌狻１敬?00球罐制造工藝設(shè)計(jì)依據(jù)工廠設(shè)計(jì)圖紙和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行編制 設(shè)計(jì)目的是全面了解400m3球罐的制造工藝使所學(xué)到的焊接專業(yè)理論知識(shí)能夠應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，并最終完成設(shè)計(jì)畢業(yè)工作。在設(shè)計(jì)工作過程中，采取“邊設(shè)計(jì)，邊學(xué)習(xí),邊調(diào)研，邊改進(jìn)”的原則，真

23、正做到理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，力求達(dá)到學(xué)以致用，并為以后工作奠定理論知識(shí)基礎(chǔ)和積累工作經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　第二章 400m315CrMov球罐結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　2.1 球罐的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　表1 400m3球罐的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.2 球罐的結(jié)構(gòu)形式</p><p&g

24、t;　　球殼是球罐的主體，它是儲(chǔ)存物料和承受物料工作壓力和液柱壓力的構(gòu)件。球殼幾何尺寸較大，用材量大，它必須有許多瓣片組成。球殼設(shè)計(jì)要按照以下的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行</p><p>　　必須滿足所處物料在容量、壓力、溫度方面要求，且安全可靠。</p><p><b>　　受力狀況最佳</b></p><p>　　考慮瓣片加工機(jī)械（油壓機(jī)或水壓機(jī)）的跨度

25、大小，運(yùn)輸條件的可能，盡量采用大的瓣片結(jié)構(gòu)，是焊縫長(zhǎng)度最小，減少安裝工作量。</p><p>　　考慮鋼板的規(guī)格，增強(qiáng)球殼板的互換性，盡量提高板材的利用率。</p><p>　　國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)、制造、組裝焊接的球館多為球瓣式和混合式排板組成的球殼，本文則是采用混合式三帶球罐，其赤道帶和溫度帶采用橘瓣式、極板采用足球瓣式。由于這種結(jié)構(gòu)取橘瓣式和足球瓣式倆種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，所以球殼板的用量減少、焊縫

26、的長(zhǎng)度縮短、材料利用率較高。</p><p>　　球罐采用混合式3帶球殼，分帶見圖1</p><p>　　圖1 混合式3帶球罐結(jié)構(gòu)</p><p>　　表2 400m3混合式3帶球罐參數(shù)</p><p><b>　　2.3球殼板材料</b></p><p>　　2.3.1 化學(xué)成分與力學(xué)性能&l

27、t;/p><p>　　球殼板采用15CrMoV低碳低合金鋼，其化學(xué)成分和力學(xué)性能分別見表2和表3。</p><p>　　表3 15CrMoV的化學(xué)成分∕%</p><p>　　表4 15CrMoV的力學(xué)性能</p><p>　　2.3.2 焊接性分析</p><p>　　根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)（IIW）所采用的碳當(dāng)量（CE）

28、計(jì)算公式：</p><p>　?。?） （1-1）</p><p>　　將15CrMoV所含化學(xué)成分的相應(yīng)數(shù)值代入上式，計(jì)算其碳當(dāng)量。通過計(jì)算得出，15CrMoV的碳當(dāng)量CE=0.40%～0.46%。</p><p>　　當(dāng)CE=0.40%～0.60%，鋼的淬硬傾向逐漸增加[8]，所以16MnR屬于有淬硬傾向的鋼。但是，當(dāng)CE不超過0.5%時(shí)，淬硬傾

29、向尚不嚴(yán)重，焊接性較好，但隨板厚增加需要采取一定的預(yù)熱措施。</p><p>　　400m3球罐的球殼板厚為48mm，所以在焊接前，為避免出現(xiàn)裂紋，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120～140℃。</p><p>　　2.3.3 焊接方法與焊接材料</p><p>　　焊接方法為焊條電弧焊。</p><p>　　焊接材料如下：球殼板主體焊接采用E

30、5015焊條，球罐附件焊接采用E4303焊條，關(guān)于焊條的具體要求見表4。</p><p><b>　　表5 焊接材料表</b></p><p>　　第三章 400m3 15CrMoV球罐材料成形與裝配</p><p>　　3.1 球罐生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　球罐的生產(chǎn)工藝流程與其它焊接產(chǎn)品的工藝流程大致相同，

31、主要包括：生產(chǎn)前的準(zhǔn)備，金屬材料的加工，裝配與焊接以及焊后的成品加工四大部分[5]。在球罐的整個(gè)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(diǎn)與難點(diǎn)。400m3球罐生產(chǎn)工藝流程見圖。</p><p>　　圖2 球罐生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　3.2 球殼板的備料工藝</p><p><b>　　3.2.1 備料</

32、b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)每塊球殼板用計(jì)算機(jī)放大樣，根據(jù)放樣后的實(shí)樣，提出球殼板的備料計(jì)劃，要求備料球殼板的同時(shí)，要考慮到球罐焊接產(chǎn)品的試板用量，需復(fù)驗(yàn)的材質(zhì)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(yīng)盡量節(jié)省材料。球殼板的備料除外形尺寸必須準(zhǔn)確無(wú)誤外，同時(shí)要求各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)必須寫清楚，以便購(gòu)料。對(duì)于球罐附件的備料，要求各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)圖紙?zhí)栆约皵?shù)量等必須明

33、確、清晰。球殼板毛坯規(guī)格見表5。</p><p>　　表6 球殼板的規(guī)格</p><p>　　對(duì)于球罐的一些標(biāo)準(zhǔn)附件，如開口銷、墊圈等，在選購(gòu)時(shí)，要求購(gòu)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。此外，球罐的焊接主要采用焊條電弧焊，所以要求準(zhǔn)備足夠的E5015焊條，并按要求做好焊前準(zhǔn)備及處理。</p><p>　　3.2.2 材料的復(fù)驗(yàn)、入庫(kù)</

34、p><p>　　無(wú)論是球殼用鋼板，外購(gòu)件以及焊材等必須按圖紙及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原材料的復(fù)驗(yàn)或外購(gòu)件的進(jìn)廠檢驗(yàn)，確保原材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求后方可使用。</p><p>　　對(duì)球殼用鋼板的具體要求如下：鋼板幾何尺寸必須符合計(jì)劃要求，每塊球殼板均不得拼接，球殼板的材質(zhì)為15CrMoV（化學(xué)成分測(cè)定和力學(xué)性能試驗(yàn)有問題），并要求在正火狀態(tài)下供貨，厚度保證48mm，鋼板減薄量不得大于0.25mm，

35、必須符合GB6654－96《壓力容器用鋼板》中的規(guī)定，并在交貨狀態(tài)下逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè)，按JB4730－94《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》規(guī)定Ⅲ級(jí)為合格，并須在-19℃做V型缺口試驗(yàn)，沖擊功不小于20J。</p><p>　　當(dāng)材料經(jīng)檢驗(yàn)合格后，存入倉(cāng)庫(kù)，并做好標(biāo)記，妥善保管。</p><p>　　3.2.3 板材的預(yù)處理</p><p>　　板材的預(yù)處理包括鋼板的矯平和鋼板

36、的表面除銹兩個(gè)方面。</p><p><b>　　鋼板矯平</b></p><p>　　鋼板在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當(dāng)、或裝卸條件不良及其他原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。當(dāng)這些變形超過一定程度時(shí)，會(huì)給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來(lái)困難，而且會(huì)影響到成形零件的尺寸和幾何形狀的精度，從而影響到裝配、焊接和整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量[5

37、]。所以，劃線、下料前必須進(jìn)行鋼板的矯平。</p><p>　　由于400m3球罐制造所用鋼板厚度較厚，所以選用4200×9輥式中厚板矯平機(jī)進(jìn)行矯平。其矯平原理如圖3所示，使板料通過矯平機(jī)上的上下兩列輥?zhàn)又g，在輥?zhàn)訅毫Φ淖饔孟?，受到多次反?fù)彎曲，整個(gè)鋼板得到均勻地伸長(zhǎng)，使多重原始曲率逐步趨向一致變?yōu)閱我唬⒉粩鄿p小，最終得到矯平。為了提高矯平效果，可使輥間距離前后不等，前邊輥間距離較小，使鋼板產(chǎn)生較大

38、的變形，以使彎曲均勻，而后面的輥間距離較大，使鋼板的變形逐漸減小和平直，這樣一次通過便能達(dá)到矯平目的。</p><p>　　圖3 4200×9輥式中厚板矯平機(jī)原理圖</p><p><b>　　鋼板表面除銹</b></p><p>　　鋼板的表面除銹采用噴丸的方法。噴丸是用高速噴出的壓縮空氣流帶出來(lái)的高速運(yùn)動(dòng)砂粒沖擊工件表面，打落鐵

39、銹，使金屬表面形成均勻而較光潔的表面，并進(jìn)一步釋放在鋼板中的殘余應(yīng)力。鋼材經(jīng)此清理，并經(jīng)噴涂保護(hù)底漆，烘干處理等工序后，既可保護(hù)鋼材在生產(chǎn)或使用過程中不再生銹，又不影響機(jī)械加工和焊接質(zhì)量。</p><p>　　鋼板表面除銹選用GYX－3M型鋼材預(yù)處理裝置。其技術(shù)特性參數(shù)見表6。該裝置進(jìn)行鋼材預(yù)處理的具體工藝過程為：電磁吊上料→輥道輸送→預(yù)熱（40～50℃）→噴丸除銹→清理丸料→自動(dòng)噴漆→烘干（60～70℃）→軌道

40、輸送出料。</p><p>　　表7 GYX-3M型鋼材預(yù)處理裝置技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　3.3 球殼板的成形工藝</p><p>　　3.3.1 球殼板的排板</p><p>　　為了便于球殼板制造過程中的檢驗(yàn)和以后組裝的方便，須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙繪制球殼板的排板圖，并計(jì)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(zhì)、爐批號(hào)、鋼

41、板編號(hào)及帶號(hào)都應(yīng)分別記錄在各自的工藝卡上。</p><p>　　圖 球殼板的幾何尺寸示意圖</p><p>　　(a) 極帶中間板 (b) 極帶側(cè)板 (c) 極帶圍板 (d) 赤道帶板</p><p>　　下料前，應(yīng)逐張核對(duì)鋼板的爐批號(hào)及編號(hào)，然后將其標(biāo)記移植到球殼板的指定位置，并經(jīng)檢查人員檢查確認(rèn)無(wú)誤后方可下料，同時(shí)將檢查結(jié)果準(zhǔn)確記錄在工藝卡上。要求制作過

42、程中的所有工序都必須作好施工記錄，包括施工作業(yè)時(shí)間、作業(yè)人員、施工過程中的自檢、互檢、專檢的確認(rèn)以及施工過程中停止點(diǎn)的見證檢驗(yàn)等。</p><p>　　3.3.2 樣板的制作</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙排板圖中球殼板的幾何尺寸（圖4），對(duì)不同尺寸的球殼板分別制作劃線樣板，該樣板主要用于球殼板的檢查和球殼板的二次劃線號(hào)料。所以要求劃線樣板的幾何尺寸和曲率精度一定要符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。劃

43、線樣板采用0.5mm厚的鍍鋅薄鋼板制作，要求有一定的強(qiáng)度，不易變形。圖 為赤道帶劃線樣板示意圖。其它帶板與其做法相似，只是形狀、尺寸不同。</p><p>　　圖5 赤道帶劃線樣板示意圖 圖6 內(nèi)卡樣板示意圖</p><p>　　此外，每類球殼板還應(yīng)各做一套內(nèi)卡樣板，用于檢查球殼板的曲率精度。內(nèi)卡樣板采用0.5mm厚的鍍鋅薄鋼板制作，要求有一定的強(qiáng)

44、度，不易變形，易攜帶。內(nèi)卡樣板示意圖見圖6。</p><p>　　3.3.3 一次號(hào)料與下料</p><p>　　因?yàn)榍驓殡p曲面，是不可能在平面上精確展開的，所以球殼板一次精確下料困難很大，只能先近似展開，即下荒料，在壓制成形后再進(jìn)行二次切割[5]。</p><p>　　一次號(hào)料時(shí)，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(chǔ)上，再向外四周分別

45、擴(kuò)展150mm,打上下料線。號(hào)料要求沿凈尺寸向四周內(nèi)打檢查線，距凈尺線距離50mm（見圖7）。</p><p>　　圖7 檢查線位置示意圖</p><p>　　利用小車式直線氣割機(jī)（半自動(dòng)切割機(jī)）按照鋼板毛坯上的下料線進(jìn)行切割，若條件允許，且所切球殼板尺寸對(duì)稱，可采用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)分別沿球殼板兩側(cè)同時(shí)切割。一次下料前必須經(jīng)自檢、互檢、專檢三方確認(rèn)后才能進(jìn)行施工，并備有記錄。</p

46、><p>　　3.3.4 球殼板的壓形</p><p>　　將一次切割后的球殼板用2000噸油壓機(jī)進(jìn)行壓形，2000噸油壓機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表7。壓形采取局部成形的方法（見圖8），局部成形屬于冷壓成形，坯料每壓一次后向前移動(dòng)一段距離，注意要留有一定的壓延重疊面積，以保證曲率均勻一致，要求一次下壓量不要太大，應(yīng)緩慢壓至所規(guī)定的曲率嚴(yán)禁采用急劇加工成形，在壓制過程中，用內(nèi)卡樣板檢查球殼板，合格后方可下

47、胎。當(dāng)球殼板弦長(zhǎng)在2000mm以上時(shí)，檢查樣板弦長(zhǎng)不得小于2000mm，當(dāng)球殼板弦長(zhǎng)小于2000mm時(shí)，檢查樣板的弦長(zhǎng)不得小于球殼板的弦長(zhǎng)。樣板與球殼板的間隙不得大于3mm（見圖9），球殼板成形后的實(shí)測(cè)厚度不得小于47.75mm。</p><p>　　表8 2000噸油壓機(jī)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　圖8 局部成形法示意圖</p><p>　　圖9 球殼板曲

48、率允許偏差</p><p>　　3.3.5 二次號(hào)料與下料</p><p>　　經(jīng)壓制合格后的球殼板下胎后，對(duì)其進(jìn)行二次號(hào)料。二次號(hào)料時(shí)將劃線樣板放在已成形的球殼板上，根據(jù)球殼板的具體形狀和技術(shù)要求找出基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線，然后，再按照劃線樣板的輪廓線和球殼板的基準(zhǔn)線劃出其他必要的加工線，以保證劃線準(zhǔn)確性。</p><p>　　此外，部分球殼板需要進(jìn)行鉆孔，為確定其準(zhǔn)確位

49、置和保證其正確的孔形，須在此時(shí)進(jìn)行人孔的劃線號(hào)料。</p><p>　　二次號(hào)料的球殼板經(jīng)自檢、互檢、專檢合格后方可下料切割，并且球殼板的二次切割須在特制的胎具上進(jìn)行。此時(shí)凈尺時(shí)，同時(shí)將坡口按圖示要求開好（圖10）。坡口可采用半自動(dòng)氣割機(jī)配專用靠模進(jìn)行切割，切割時(shí)，要求割炬運(yùn)動(dòng)軌跡位于球殼板的圓弧上，并且要求切割坡口的垂直中心線須指向球心。坡口加工后必須仔細(xì)檢查其面質(zhì)量和曲率。坡口表面應(yīng)符合下面的要求：坡口表面應(yīng)

50、平滑，全部進(jìn)行打磨加工，加工后的坡口表面粗糙度Ra≤25μm，平面度≤0.5mm；坡口表面熔渣和氧化皮須清楚干凈，并進(jìn)行100%的滲透探傷檢測(cè)，不得有裂紋、夾渣和分層等缺陷，按JB4730中的規(guī)定進(jìn)行，合格級(jí)別不能低于Ⅱ級(jí)。此外，球殼板周邊100mm范圍內(nèi)按JB4730-9規(guī)定進(jìn)行100%的磁粉和超聲檢測(cè)，磁粉檢測(cè)的缺陷累計(jì)長(zhǎng)度按Ⅱ級(jí)驗(yàn)收，超聲檢測(cè)按Ⅲ級(jí)驗(yàn)收，檢測(cè)合格后的焊接坡口表面及其內(nèi)、外邊緣50mm的范圍內(nèi)，應(yīng)立即涂上專用于焊接坡

51、口的可焊性防銹涂料，焊接時(shí)不必除去。</p><p>　　圖10 球殼板的對(duì)接坡口</p><p>　　3.3.6 球殼板的檢查與修形</p><p>　　將加工成形的球殼板用樣板檢查，對(duì)不合格的部位進(jìn)行修整。球殼板的幾何尺寸允許偏差見圖11。具體要求如下：長(zhǎng)度方向弦長(zhǎng)允許偏差不大于±2.5mm，寬度方向弦長(zhǎng)允許偏差不大于±2mm，對(duì)角線弦長(zhǎng)允

52、許偏差不大于±3mm，兩條對(duì)角線應(yīng)在同一平面上，用兩直線對(duì)角測(cè)量時(shí)，兩直線的垂直距離偏差不得大于5mm。</p><p>　　圖11 球殼板幾何尺寸允許偏差</p><p>　　由于二次搬運(yùn)、切割造成的球殼板回彈，必須進(jìn)行球殼板的修形，用加填板的方法進(jìn)行修整，直到滿足設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范的要求。當(dāng)球殼板成形后的塑性變形超過3%時(shí)，應(yīng)按焊后熱處理規(guī)范進(jìn)行熱處理。變形量按下式計(jì)算：&

53、lt;/p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　式中：t——板厚（mm）；</p><p>　　Rt——最終加工半徑（mm）；</p><p>　　R0——加工前半徑（mm），平板時(shí)為無(wú)限大。</p><p>　　第四章 400m3 15CrMoV球罐的組裝與焊接</p

54、><p>　　4.1球罐的組裝工藝</p><p><b>　　4.1零部件的組焊</b></p><p>　　人孔、接管與極板的組焊</p><p>　　上下兩個(gè)極帶中間板，在壓制成形并經(jīng)檢查合格后，對(duì)其進(jìn)行開孔。極板開孔時(shí)，按管口方位圖、位置尺寸劃好中心點(diǎn)，并劃好對(duì)準(zhǔn)球心的中心軸線。根據(jù)人孔、接管接頭的實(shí)際尺寸，劃出開孔

55、尺寸線，并做好標(biāo)記。</p><p>　　為保證孔的精度，采用仿形靠模氣割的方法。氣割開孔前，應(yīng)在切割線內(nèi)鉆一個(gè)φ8mm的工藝孔作為氣割起始點(diǎn)。坡口表面及邊緣100mm范圍內(nèi)的檢測(cè)要求與球殼板的要求相同（祥見4.7 二次下料）。坡口如圖12所示。</p><p>　　圖12 零部件組焊時(shí)的坡口</p><p>　　左圖 球殼板與人孔凸緣的對(duì)接坡口

56、 右圖球殼板與接管的焊接坡口</p><p>　　人孔、接管與極板組對(duì)時(shí)，人孔、接管的開孔位置偏差不大于4mm，人孔、接管外伸長(zhǎng)度允許偏差不大于4mm，人孔、接管與極板組對(duì)錯(cuò)邊量不大于2mm，人孔、接管的中心線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中心軸線，法蘭面應(yīng)平行與球體赤道軸線，加強(qiáng)圈應(yīng)與極板緊密貼合。</p><p>　　將組裝好人孔、接管的極板，放在胎架上夾緊，加熱到預(yù)熱溫度后開始焊接。焊機(jī)選用ZXG -

57、 400型弧焊整流器，焊接工藝參數(shù)見表8。焊接時(shí)由A、B、C、D 4名焊工同時(shí)對(duì)稱施焊，焊接方向如圖13所示，采用多層多道焊。由于焊道始、終端的硬化容易導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生，故不宜集中在一起，而應(yīng)錯(cuò)開，見圖14。為了防止裂紋，應(yīng)連續(xù)施焊至最后一層。</p><p>　　表8 人孔、接管與極板組焊時(shí)的焊接工藝參數(shù)</p><p>　　焊接時(shí)，先焊大坡口面的焊縫，注意控制層間溫度，避免產(chǎn)生夾渣和咬肉

58、缺陷。大坡口面焊完后，再焊小坡口面的焊縫，焊前須對(duì)其進(jìn)行清根、打磨。焊后立即進(jìn)行消氫處理，后熱200～250℃，保溫0.5～1h，然后緩冷。</p><p>　　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(zhǎng)不小于1000mm的樣板檢查極板曲率，最大間隙不得大于3mm。</p><p>　　圖13 嵌入式人孔的焊接</p><p>　　圖14

59、 焊道始、終端的錯(cuò)開</p><p>　　上端支柱與赤道板的組焊</p><p>　　將赤道板置于專用胎架上，并劃好裝配中心線，見圖15。接縫兩側(cè)500mm范圍內(nèi)除銹，打磨光潔。上段支柱與赤道板相貫的弧形面應(yīng)保證切割精度，裝配間隙不大于1mm。上段支柱的組裝，在赤道板經(jīng)向和緯向兩個(gè)方向的中心允許偏差不得大于2mm。上段支柱與下段支柱在現(xiàn)場(chǎng)的接口端面應(yīng)平行球罐的赤道軸線。</p>

60、;<p>　　圖15 上段支柱與赤道板組對(duì)</p><p>　　在上段支柱與赤道板組裝時(shí)，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(yù)焊位置周邊150mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%超聲檢驗(yàn)，以JB/4730.3 規(guī)定的Ⅲ級(jí)合格。</p><p>　　組對(duì)后由數(shù)名焊工同時(shí)對(duì)稱施焊，焊接時(shí)采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG - 400型弧焊整流器，焊接工藝參數(shù)見

61、表9，焊接順序如圖16所示。</p><p>　　表9 上段支柱與赤道板組焊的焊接工藝參數(shù)</p><p>　　最后檢查幾何尺寸，上段支柱與赤道板焊后的直線度允許偏差不大于2.3mm，上段支柱長(zhǎng)度允許偏差±2mm，上段支柱離開球殼板表面的距離允許偏差±3mm。</p><p>　　圖16 上段支柱與赤道板焊接</p><p

62、>　　球殼板及零部件的出廠</p><p>　　在零部件組焊完畢后，安排球殼板及零部件的包裝出廠。球殼板應(yīng)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。每塊球殼板上的鋼號(hào)、爐批號(hào)、球罐號(hào)標(biāo)記，應(yīng)醒目地框出。相同規(guī)格的球殼板應(yīng)具有互換性。球殼板發(fā)運(yùn)應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)的托架包裝，球殼板的凸面朝上，各板間墊以柔性材料。每個(gè)包裝架的總重不宜超過15t，即不能超過3塊球殼板。拉桿、下段支柱等桿件宜集

63、束包扎。所有加工體表面應(yīng)涂防銹油脂，拉桿螺紋應(yīng)妥善保管。工廠提交現(xiàn)場(chǎng)組裝單位的焊接工藝評(píng)定試板和產(chǎn)品焊接試板宜裝箱運(yùn)輸，試板上打上鋼印標(biāo)記。</p><p><b>　　4.2 整球的組裝</b></p><p>　　整球組裝法又叫散裝法，即先在平臺(tái)上將下段支柱與帶上段支柱的赤道板組焊好，然后在基礎(chǔ)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

64、個(gè)整球[3]。</p><p><b>　　施工準(zhǔn)備</b></p><p>　　球罐安裝前，應(yīng)對(duì)球罐零部件進(jìn)行下列復(fù)驗(yàn)：</p><p>　　零部件的數(shù)量、編號(hào)及標(biāo)志；</p><p>　?、谇驓ぐ宓那省缀纬叽?，球殼板和坡口的表面質(zhì)量；</p><p>　　③球殼板超聲波抽檢，極帶中間板和極

65、帶側(cè)板各1塊，極帶圍板2塊，赤道帶板2塊。若發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，應(yīng)加倍抽檢。若仍有超標(biāo)缺陷，則應(yīng)100%檢驗(yàn)。</p><p>　　基礎(chǔ)復(fù)測(cè)按GB12337、GBJ94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。檢查基礎(chǔ)的標(biāo)高基準(zhǔn)線、縱橫中心線，沉降觀測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)等是否符合標(biāo)準(zhǔn)。檢查基礎(chǔ)外觀是否有裂紋、蜂窩狀氣孔、空洞和露肋等缺陷。按設(shè)計(jì)圖紙用鋼卷尺、鋼直尺、水準(zhǔn)儀等測(cè)量基礎(chǔ)各部位尺寸，見圖17，允許偏差不得超過表10的規(guī)定</p><

66、p>　　表10 基礎(chǔ)尺寸允許偏差</p><p>　　圖17 基礎(chǔ)尺寸示意圖</p><p>　　找出基礎(chǔ)中心圓及支柱安裝中心線，確定墊鐵設(shè)置位置。放置墊鐵部位的基礎(chǔ)面應(yīng)鏟削平整，其水平度允許偏差2mm/m。墊鐵均布在地腳螺栓兩側(cè)，每疊墊鐵高度不小于25 mm，且不多于3塊。斜墊鐵應(yīng)成對(duì)使用，墊鐵應(yīng)伸進(jìn)支柱管壁位置內(nèi)10～15mm，露出支柱底板外10～20mm。在墊鐵設(shè)置過程中，

67、須用水準(zhǔn)儀測(cè)量，在各支柱基礎(chǔ)上標(biāo)高允許偏差±2mm。墊鐵設(shè)置完畢后點(diǎn)焊固定，防止移位。</p><p>　　施工現(xiàn)場(chǎng)的電源、水源、預(yù)熱和后熱用的氣源、道路等應(yīng)滿足施工要求。球罐基礎(chǔ)周圍必須做好臨時(shí)道路，路寬10m，承壓不小于147KPa，以滿足吊機(jī)作業(yè)需要。所用的電焊機(jī)、焊條烘箱、空壓機(jī)、起重機(jī)、工裝夾具等必須性能良好，數(shù)量能滿足施工需要。所用計(jì)量器具，必須在周檢期內(nèi)。</p><p

68、><b>　　工裝夾具焊接</b></p><p>　　小方塊均焊在球殼板外側(cè)，焊接位置距球殼板邊緣150mm，其相互間距按各帶焊縫長(zhǎng)度和球殼板厚度而定，在500～1500mm范圍內(nèi)。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。工裝夾具須焊接牢固，且四周焊滿。相關(guān)夾具示意圖見圖18。</p><p>　　圖18 工裝夾具示意圖</p&

69、gt;<p>　　(a) 龍門夾具；(b) 小方塊；(c) 馬蹄形夾板；(d) 定位塊</p><p>　　下段支柱與上端支柱焊接</p><p>　　將下段支柱與已焊接在赤道板上的上段支柱在平臺(tái)上進(jìn)行拼接，按圖19所示。焊接時(shí)采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG - 400型弧焊整流器，其焊接工藝參數(shù)見表11。要求上段支柱與下段支柱的中心偏差不大于±3mm，焊后，整個(gè)支

70、柱應(yīng)校直，直線度偏差不大于±6.2mm，支柱與底板組焊后應(yīng)垂直，其垂直度偏差不大于2mm。焊后支柱全長(zhǎng)偏差不大于3mm。</p><p>　　圖19 上段支柱與下段支柱組對(duì)</p><p>　　表11 上段支柱與下段支柱的焊接工藝參數(shù)</p><p>　　圖20 赤道帶吊裝總順序</p><p><b>　　赤道帶安

71、裝</b></p><p>　　吊裝順序見圖20。先吊裝第1塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時(shí)固定，調(diào)整好垂直度后擰緊地腳螺栓，見圖21。然后用同樣方法吊裝第2塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時(shí)固定，調(diào)整好垂直度后擰緊地腳螺栓。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。其余各塊赤道板依次吊裝，直至完成赤道帶的組裝。</p>

72、<p>　　圖21 赤道帶分段組裝</p><p><b>　　赤道帶調(diào)整</b></p><p>　　按每塊赤道板的赤道線，調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高，其水平的高低偏差見表12。調(diào)整方法可用支柱底板的墊鐵或定位塊上的螺絲。相鄰赤道板則用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　　測(cè)量赤道截面內(nèi)徑時(shí)，必須測(cè)量所有赤道板的數(shù)值，以便從中獲得內(nèi)徑的最大

73、值和最小值。用手拉葫蘆調(diào)整內(nèi)徑差，使其達(dá)到允許偏差范圍，見表12。</p><p>　　利用龍門夾具、斜楔調(diào)節(jié)對(duì)口間隙、錯(cuò)邊量和棱角，使其滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，見圖22。</p><p>　　圖22 錯(cuò)邊量和棱角測(cè)量</p><p>　　等厚球殼板錯(cuò)邊量；(b) 不等厚球殼板錯(cuò)邊量（兩板厚度的差值不計(jì)入）；</p><p>　　(c) 內(nèi)側(cè)測(cè)量棱角

74、；(d) 外側(cè)測(cè)量棱角</p><p>　　A—球殼與樣板的最大徑間距離；B—球殼設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑與樣板曲率</p><p>　　半徑的徑向距離；R—球殼的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑</p><p>　　圖23 極帶圍板安裝順序</p><p><b>　　極帶圍板安裝</b></p><p>　　用

75、吊機(jī)在球罐中心位置立中心桅桿，并拉好纜繩。按圖23所示順序?qū)ΨQ安裝。先裝下極帶圍板，再裝上極帶圍板。下極帶的圍板用吊機(jī)從赤道帶上口吊入安裝，利用中心桅桿、鋼絲繩、手拉葫蘆穩(wěn)定每一塊下極帶的圍板（圖24）。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。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯(cuò)邊量、棱角和下口圓度，允許偏差見表12。上極帶圍板與下極帶圍板一樣，也必須對(duì)稱安裝。上極帶圍板用吊機(jī)安裝，利用中心桅桿上的吊桿及手拉葫蘆、鋼絲

76、繩穩(wěn)定，每隔一塊上極帶圍板用一根吊桿。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。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯(cuò)邊量、棱角和上口圓度，允許偏差見表12。最后拆除中心桅桿。</p><p>　　圖24 下極帶圍板吊裝 圖25 下極帶中間板吊裝</p><p>　　極帶中間板與極帶側(cè)板的安裝</p><p>　　按圖紙

77、方位用吊機(jī)將焊有人孔、接管的下極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對(duì)準(zhǔn)中心線方位（圖25），然后吊裝左、右側(cè)板就位。下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板各板之間以及下極帶中間板與下極帶左右兩側(cè)板與下極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯(cuò)邊量和棱角，其允許偏差見表12。下極帶中間板與下極帶側(cè)板安裝完后，在安裝上極帶的中間板與側(cè)板。按圖紙方位用吊機(jī)將焊有人孔、接管的上極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對(duì)準(zhǔn)中心線方位，然后吊裝左

78、、右側(cè)板就位。上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板各板之間以及上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板與上極帶圍板之間用龍門夾具鎖定。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯(cuò)邊量和棱角，其允許偏差見表12。</p><p><b>　　整球的調(diào)整</b></p><p>　　組裝完成后，進(jìn)行整球調(diào)整。其錯(cuò)邊、間隙、棱角、內(nèi)徑差、支柱垂直度和赤道水平度，均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。合格后轉(zhuǎn)入下道工序定位焊。

79、</p><p>　　表12 焊前組裝檢驗(yàn)表</p><p>　　注：對(duì)口間隙、對(duì)口錯(cuò)邊量和棱角沿對(duì)接接頭每500mm測(cè)量1點(diǎn)。</p><p><b>　　組焊的檢驗(yàn)</b></p><p>　　焊前組裝檢驗(yàn)按表12的規(guī)定。焊后幾何尺寸檢驗(yàn)按表13的規(guī)定。</p><p>　　表13 焊后幾

80、何尺寸檢驗(yàn)</p><p>　　注：棱角沿對(duì)接焊縫每500mm測(cè)量1點(diǎn)。</p><p>　　4.2 球罐的焊接工藝</p><p>　　4.2.1 施焊環(huán)境檢測(cè)</p><p>　　當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，嚴(yán)禁施焊。</p><p><b>　?、儆晏旒把┨欤?lt;/b>&l

81、t;/p><p>　?、陲L(fēng)速超過8m/s，相當(dāng)于Ⅴ級(jí)風(fēng)；</p><p>　?、郗h(huán)境溫度在-5℃以下；</p><p>　?、芟鄬?duì)濕度在90%以上。</p><p>　　尤須指出，焊接環(huán)境溫度和相對(duì)濕度在距球罐表面500～1000mm處測(cè)得。</p><p>　　4.2.2焊工資格檢查</p><p&g

82、t;　　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(jìn)行考試，取得焊工合格證后，才能在有效期間擔(dān)任合格范圍內(nèi)的工作。</p><p>　　對(duì)停止焊接工作6個(gè)月以上的焊工，在參加施焊前，應(yīng)對(duì)其重新進(jìn)行技能考試。對(duì)每一個(gè)持證焊工，頒發(fā)識(shí)別鋼印。根據(jù)產(chǎn)品施焊記錄中的焊工姓名和鋼印，每月統(tǒng)計(jì)一次，以證實(shí)其資格的連續(xù)性。</p><

83、;p>　　4.2.3 焊前準(zhǔn)備</p><p><b>　　焊接工藝評(píng)定</b></p><p>　　球罐焊接前，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》GB4708進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并且應(yīng)按立焊和橫焊兩種焊接位置分別評(píng)定。然后做出有效的焊接工藝評(píng)定報(bào)告。</p><p><b>　　焊條的干燥</b></p&

84、gt;<p>　　焊條貯存應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不得大于60%，焊條使用前應(yīng)按要求進(jìn)行烘干，對(duì)于E5015焊條，烘干溫度為350℃～380℃，烘干時(shí)間為1h；對(duì)于E4315和E4303焊條，烘干溫度為100～150℃，烘干時(shí)間為0.5h。烘干后的焊條應(yīng)保存在100～150℃的恒溫箱中，藥皮應(yīng)無(wú)脫落和明顯裂紋。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過4h,超過后應(yīng)按原烘干規(guī)范重新烘干，重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過兩次。</p><

85、p>　　定位焊和工裝夾具焊接</p><p>　　定位焊的焊接接頭如圖26所示。球殼板上的定位焊采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG - 400型弧焊整流器，焊接時(shí)采用短弧操作，焊接位置要求平焊、仰焊、立焊、橫焊。定位焊前，須在定位焊及工裝夾具的焊接處至少150mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120～140℃，層間溫度不小于120℃。定位焊長(zhǎng)度為100mm，間距300mm，焊縫高度10mm，要求焊接第一層時(shí)盡可能背

86、面成形。其具體焊接工藝參數(shù)見表14。</p><p>　　定位焊時(shí)，引弧和熄弧都應(yīng)在坡口內(nèi)，嚴(yán)禁在球殼表面引弧和熄弧。焊接坡口采用X形不對(duì)稱坡口，定位焊在小坡口側(cè)進(jìn)行。工裝夾具拆除時(shí)，不得損傷球殼板，切除后應(yīng)打磨平滑。</p><p>　　圖26 球殼板上定位焊焊接接頭簡(jiǎn)圖</p><p>　　表14 球殼板定位焊工藝參數(shù)</p><p>

87、;<b>　　預(yù)熱</b></p><p>　　在距焊縫中心50mm處，兩側(cè)對(duì)稱測(cè)量。在整個(gè)焊接過程中應(yīng)保持此溫度。預(yù)熱寬度為焊縫中心線兩側(cè)各3倍板厚，為144～150mm。預(yù)熱長(zhǎng)度須在施焊長(zhǎng)度兩端各延伸150mm以上。拘束度較高的焊縫節(jié)點(diǎn)（如人孔、接管）或環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用較高的預(yù)熱溫度，且適當(dāng)擴(kuò)大預(yù)熱范圍。焊前對(duì)球殼板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的目的是：減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度，

88、適當(dāng)延長(zhǎng)在800℃～500℃區(qū)間的冷卻時(shí)間，改善焊縫金屬和熱影響區(qū)的顯微組織，從而減少和避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可防止冷裂紋的產(chǎn)生[4]。</p><p>　　熱源采用液化石油氣，定位焊和臨時(shí)焊縫采用點(diǎn)狀加熱器，球殼焊縫采用條狀加熱器，且應(yīng)放在焊縫小坡口的一側(cè)。注意應(yīng)保證加熱的均勻性，預(yù)熱溫度為120～140℃，，實(shí)測(cè)溫度不得低于120℃。溫度的測(cè)量點(diǎn)</p><p>　　4.2

89、.4 球罐的焊接</p><p><b>　　焊接順序</b></p><p>　　總的焊接順序是：先焊縱縫，后焊環(huán)縫；先焊大坡口面焊縫，后焊小坡口面焊縫。球罐焊縫見圖27。</p><p>　　具體的焊接順序是：赤道帶縱縫的焊接（外部）→赤道帶縱縫的焊接（內(nèi)部）→上、下極帶小縱縫的焊接（外部）→上、下極帶小縱縫的焊接（內(nèi)部）→上大環(huán)縫的焊接（

90、外部）→上大環(huán)縫的焊接（內(nèi)部）→下大環(huán)縫的焊接（外部）→下大環(huán)縫的焊接（內(nèi)部）→上極帶方環(huán)縫的焊接（外部）→上極帶方環(huán)縫的焊接（內(nèi)部）→下極帶方環(huán)縫的焊接（外部）→下極帶方環(huán)縫的焊接（內(nèi)部）→上極帶極帶中間板焊縫的焊接（外部）→上極帶極帶中間板焊縫的焊接（內(nèi)部）→下極帶極帶中間板焊縫的焊接（外部）→下極帶極帶中間板焊縫的焊接（內(nèi)部）。</p><p>　　圖27 球罐焊縫示意圖</p><p

91、><b>　　焊接注意事項(xiàng)</b></p><p>　?、倨驴谔幚?。焊前將坡口表面和兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)的油污、水分及其他有害雜質(zhì)清除干凈。所有焊縫施焊前，均須對(duì)施焊處坡口及邊緣進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120～140℃。</p><p>　?、诤附臃椒?。球罐對(duì)接焊縫總長(zhǎng)為185.3m。所有焊縫全部采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG - 400型弧焊整流器。焊條選用E5

92、015焊條。</p><p>　　③焊工布置。要求對(duì)稱均勻分布焊工，所有焊工應(yīng)在統(tǒng)一指揮下同步施焊。其具體要求詳見后面各條焊縫的焊接工藝。</p><p>　　④焊接要點(diǎn)。焊接時(shí)，引弧和熄弧都應(yīng)在坡口焊道上。所有焊縫焊接時(shí)，均采用短弧操作，盡量控制電弧電壓，使其穩(wěn)定。每段焊縫應(yīng)一次連續(xù)焊完，如有特殊情況需中斷時(shí)，則第一次焊接的層數(shù)不得少于兩層。再次施焊前，必須仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可按原工

93、藝要求繼續(xù)施焊，每一層的接頭至少錯(cuò)開50mm。</p><p>　?、輰娱g溫度。在焊接過程中，層間溫度不應(yīng)低于120℃。</p><p>　?、藓附泳€能量控制。根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告，提出合理的線能量應(yīng)用范圍，并應(yīng)反映在焊接工藝規(guī)程中。在施焊過程中，應(yīng)對(duì)每個(gè)焊工進(jìn)行實(shí)際線能量的測(cè)定。為了控制起來(lái)簡(jiǎn)便，應(yīng)用每根焊條應(yīng)焊接的最小焊縫長(zhǎng)度來(lái)控制焊接線能量。</p><p>

94、　　⑦角變形控制。采用多層多道焊，焊接時(shí)焊條不作橫向擺動(dòng)，線能量應(yīng)控制在盡可能小的范圍內(nèi)。當(dāng)單面焊后發(fā)現(xiàn)角變形超差時(shí)，應(yīng)根據(jù)超差的具體情況，在焊縫反面清根時(shí)，可適當(dāng)增加清根的深度和寬度，以使后續(xù)焊的焊縫產(chǎn)生一定的反變形，把棱角控制在允許偏差范圍內(nèi)[3]。</p><p>　?、嗵蓟馀偾甯痛蚰?。球罐焊縫焊接和返修時(shí)，焊縫背面的清根及缺陷的清除采用碳弧氣刨及機(jī)械去除的方法。碳弧氣刨的電源采用直流電，反接法。壓縮空

95、氣壓力為0.4～0.6MPa，壓縮空氣流量為180L/min，必須配置水分離器和過濾裝置，嚴(yán)格限制壓縮空氣中所含水分和油脂。刨槽成形應(yīng)為U形，表面平齊。碳弧氣刨后用砂輪修整刨槽，去除滲碳層，使銳角圓滑過渡，使坡口寬窄均勻。對(duì)坡口作滲透檢測(cè)，驗(yàn)明有無(wú)裂紋、夾渣等缺陷。</p><p>　?、嵯麣涮幚?。為了使氫充分逸出，防止延遲裂紋，球殼板以及嵌入式接管與球殼的對(duì)接焊縫，焊后須立即進(jìn)行后熱消氫處理，后熱溫度為200～

96、250℃，后熱時(shí)間為0.5～1h。加熱方法與預(yù)熱相同。球殼上的工裝夾具焊縫也應(yīng)作相同要求的消氫處理。消氫處理的溫度測(cè)定方法與預(yù)熱溫度測(cè)定要求相同。</p><p>　?、猱a(chǎn)品焊接試板。試板的鋼號(hào)、厚度及供貨狀態(tài)均與球罐產(chǎn)品相同。產(chǎn)品試板采用與球罐本體焊縫相同的條件和焊接工藝進(jìn)行焊接。應(yīng)做立、橫和平加仰焊3個(gè)位置的試板各1副。試板尺寸為650mm×300mm。試板焊縫外觀檢驗(yàn)合格后，作100%RT和100

97、%UT檢測(cè)，其合格指標(biāo)應(yīng)與球罐焊縫相一致。球罐在焊后進(jìn)行整體熱處理時(shí)，其產(chǎn)品焊接試板應(yīng)對(duì)稱布置在球殼赤道的外側(cè)，且貼緊球殼，與球罐一起進(jìn)行熱處理。要求焊接過程中，各條焊縫均應(yīng)有焊接試板數(shù)據(jù)記錄，焊接試板隨球體一同熱處理。焊接產(chǎn)品試板按JB4744-2000標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，沖擊試樣溫度為0℃。</p><p>　　圖28 赤道帶、極板縱縫焊接方法示意圖</p><p>　　赤道帶縱縫的焊接工藝&

98、lt;/p><p>　　赤道帶縱縫長(zhǎng)為4817mm，采用分二段焊法，見圖28。焊接接頭簡(jiǎn)圖見圖29，具體焊接工藝參數(shù)見表15。</p><p>　　圖29 赤道帶、極板縱縫焊接接頭簡(jiǎn)圖</p><p>　　表15 赤道帶縱縫、極板縱縫焊接工藝參數(shù)</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p>

99、<p>　　①赤道帶由6名焊工對(duì)稱施焊，焊完6條焊縫后在焊相鄰的6條焊縫。</p><p>　?、诤附游恢靡罅⒑浮?lt;/p><p>　　③焊接第一、二層焊縫為分段退向焊，分段長(zhǎng)度為600～700mm ，其余各層均為順向焊。</p><p>　?、芎附訒r(shí)，各層之間要錯(cuò)開20～30mm，防止接頭在一個(gè)斷面上。</p><p>　?、菹?/p>

100、焊大坡口面第一層焊縫，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。</p><p>　?、藓附拥?～6層焊縫，焊接時(shí)注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。</p><p>　　⑦焊接封面層焊縫時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。</p><p>　　⑧大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。</p><p>　　⑨焊

101、接小坡口面時(shí)，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透現(xiàn)象。</p><p>　　⑩焊后打磨焊縫，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。</p><p>　　極帶板縱縫（叉縫）的焊接工藝</p><p>　　極帶板縱縫和方形環(huán)焊縫是球罐上應(yīng)力最集中的地方，因此，焊接時(shí)必須按合理的焊接順序進(jìn)行施焊，其目的是減小叉形焊縫處的焊接應(yīng)力，小縱縫長(zhǎng)為1141.9mm，焊接時(shí)小縱縫兩端再往方形環(huán)縫處

102、各延伸250mm,總長(zhǎng)為1641.9mm。焊接方法示意圖見圖28。焊接接頭簡(jiǎn)圖見圖29。焊縫位置見圖30。具體焊接工藝參數(shù)見表15。</p><p>　　圖30 極帶板縱縫示意圖</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p><p>　?、儆?名焊工同時(shí)施焊，另4名焊工焊接下極板相同部位的焊縫。</p><p

103、>　?、诖撕缚p焊接位置較復(fù)雜，焊接時(shí)應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行焊接以保證焊透，以少產(chǎn)生缺陷為原則。焊接時(shí)小縱縫往兩端延伸多少，由現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝師指定，不一定局限在250mm。焊接起弧點(diǎn)應(yīng)在環(huán)縫的坡口內(nèi)進(jìn)行（大環(huán)縫坡口內(nèi)起弧焊肉在焊大環(huán)縫前刨除）。</p><p>　　③焊接時(shí)，第一、二層采用分段退向焊，分段長(zhǎng)度為500～600mm, 其余各層均為順向焊（包括小坡口面的焊縫）。</p><p>　

104、?、芎附訒r(shí)，各層之間要錯(cuò)開20～30mm，防止接頭在一個(gè)斷面上。</p><p>　?、菹群复笃驴诿娴谝粚雍缚p，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。</p><p>　?、藓附拥?～6層焊縫，焊接時(shí)注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。</p><p>　　⑦焊接封面層焊縫時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。</p><p>　?、?/p>

105、大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。</p><p>　?、岷附有∑驴诿鏁r(shí)，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透現(xiàn)象。</p><p>　?、夂负蟠蚰ズ缚p，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。</p><p>　　上、下大環(huán)縫的焊接工藝</p><p>　　大環(huán)縫上、下各長(zhǎng)25030.4mm，焊接方法如圖31所示。焊接接頭簡(jiǎn)圖見圖

106、32，具體焊接工藝參數(shù)見表16。</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p><p>　?、儆?名焊工同時(shí)施焊，焊接時(shí)采用多層多道焊，各焊工交接部位要錯(cuò)開200～300mm，各層道之間要錯(cuò)開20～30mm。</p><p>　　②大環(huán)縫施焊前，要刨掉極板縱縫起弧時(shí)留在坡口內(nèi)的焊肉，然后打磨坡口，使之恢復(fù)坡口狀態(tài)。</p&g

107、t;<p>　　③焊接位置要求橫焊。</p><p>　　④焊接大坡口面焊縫時(shí)，第一、第二層采用分段退向焊法，每小段焊完后，再焊下一小段焊縫，每段長(zhǎng)分別為500～600mm，除封面層采用退向焊外，其余各層（包括小坡口面焊縫）均為從左向右焊，各焊工之間要留有充分的接頭尺寸。</p><p>　　⑤先焊大坡口面第一層焊縫，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。</p><

108、;p>　　圖31 大環(huán)縫焊接方法示意圖</p><p>　　圖32 上、下大環(huán)縫及方環(huán)縫焊接接頭簡(jiǎn)圖</p><p>　　表16 上、下大環(huán)縫及方環(huán)縫焊接工藝參數(shù)</p><p>　　⑥焊接第2～6層焊縫，焊接時(shí)注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。</p><p>　?、吆附臃饷鎸雍缚p時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生

109、咬肉現(xiàn)象。</p><p>　　⑧大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。</p><p>　?、岷附有∑驴诿鏁r(shí)，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷，焊接封面層時(shí)，電流要適當(dāng)減小，以免產(chǎn)生咬肉缺陷。 </p><p>　?、夂负蟠蚰ズ缚p，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。</p><p>　　圖33 極板方形環(huán)縫焊接方法示意

110、圖</p><p>　　上、下極帶方環(huán)縫的焊接工藝</p><p>　　該焊縫為方形環(huán)縫，各邊長(zhǎng)為4888.7mm，分兩次完成先由8名焊工施焊，其中4名焊工焊長(zhǎng)各為2194.3mm的焊縫，另4名焊工焊長(zhǎng)各為1161mm的焊縫，焊完后，進(jìn)行中極板兩條焊縫的焊接，待兩條中極板焊縫焊完后，在焊接中極板兩端長(zhǎng)為2066.8mm的焊縫，具體焊接方法見圖33。焊接接頭簡(jiǎn)圖見圖32，具體焊接工藝參數(shù)見表

111、16。</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p><p>　　①焊接時(shí)采用多層多道焊，各焊工交接部位要錯(cuò)開200～300mm，各層道之間要錯(cuò)開20～30mm。</p><p>　?、诤附游恢靡髾M焊。</p><p>　?、酆附訒r(shí)，長(zhǎng)焊縫和短焊縫可同時(shí)進(jìn)行，并注意各焊工的交接處要留有足夠的長(zhǎng)度。<

112、/p><p>　　④焊接第一、第二層焊縫時(shí)，采用分段退向焊法，連續(xù)焊完一小段焊縫后，再焊下一小段焊縫，以此類推，分段長(zhǎng)度為600mm.其余各層均為由左向右焊接。</p><p>　?、菹群复笃驴诿娴谝粚雍缚p，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。</p><p>　?、藓附拥?～6層焊縫，焊接時(shí)注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。</p><p&g

113、t;　?、吆附臃饷鎸雍缚p時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。</p><p>　　⑧大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。</p><p>　?、岷附有∑驴诿鏁r(shí)，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷，焊接封面層時(shí)，電流要適當(dāng)減小，以免產(chǎn)生咬肉缺陷。 </p><p>　　⑩焊后打磨焊縫，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。</p>

114、<p>　　上、下極帶中極板的焊接工藝</p><p>　　中極板每條焊縫長(zhǎng)為5684.4mm,焊接時(shí)，先焊上極板，還是先焊下極板，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定。具體要求如下：</p><p>　　由4名焊工對(duì)稱施焊，每名焊工所焊的焊縫長(zhǎng)度為2842.2mm。</p><p>　?、诤附游恢靡笃胶负脱龊竷煞N位置，采用平焊時(shí)，電流可適當(dāng)增大，采用仰焊時(shí)，電流可

115、適當(dāng)減小。</p><p>　　③焊接第一、第二層焊縫時(shí)，采用分段退向焊法，分段長(zhǎng)度為500～600mm，其余各層（包括小坡口面焊縫）均為順向焊，焊接方法見圖34。圖34 中極板焊縫焊接方法示意圖</p><p>　?、芟群复笃驴诿娴谝粚雍缚p，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。</p><p>　　⑤焊接第2～7層焊縫，焊接時(shí)注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)