1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué) 院材料科學(xué)與工程專 業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目5000m球罐工藝設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):1 寫(xiě)出該焊接方法的幾種設(shè)計(jì)方案2 確定合適的焊接參數(shù)3 選擇合適的破口形式4 撰寫(xiě)焊接工藝工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1 熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容 2天2 查閱相關(guān)資料，提出可行方案 2天3 上機(jī)畫(huà)各類焊縫圖 1天4 書(shū)寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天5整理工藝卡 3天6 答辯指導(dǎo)教師： 201 年 月 日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201 年 月 日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：201 年 月 日 成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專 業(yè)材料成型及控制工程課程設(shè)計(jì)題目5000m球罐工藝設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?20 年 月 日目

2、錄1 緒論1材料的焊接性分析11.1 16mndr的學(xué)成分和力學(xué)性能11.2 16mndr的焊接性分析21.3 焊接方法與填充材料的選擇32 焊接結(jié)構(gòu)制造工藝設(shè)計(jì)42.1球殼各帶的厚度計(jì)算52.2焊縫的分類52.3焊接工藝參數(shù)62.4 球罐的焊接102.4.1 施焊環(huán)境102.4.2 焊工資格102.4.3 焊前準(zhǔn)備102.4.4 焊接工藝113 焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)133.1 焊縫外觀質(zhì)量檢查要求133.2 無(wú)損檢測(cè)133.3 焊后修補(bǔ)133.4 焊后整體熱處理143.5 水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)143.5.1 水壓試驗(yàn)143.5.2 氣密性試驗(yàn)143.6去銹、涂裝163.7 球罐成品驗(yàn)收16參考文

3、獻(xiàn)171 緒論材料的焊接性分析1.1 16mndr的化學(xué)成分和力學(xué)性能16mndr 鋼是細(xì)晶粒的鐵素體型低溫鋼，細(xì)晶粒鋼通過(guò)正火或調(diào)質(zhì)處理后獲得良好的綜合性能，屬低合金系統(tǒng)，溫度等級(jí)為- 40 ，熱軋熱處理狀態(tài)，其中碳及其它合金元素含量較低. (1)16mndr鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表1-1。鋼板以熱軋、控軋或正火狀態(tài)交貨1。表1.1 16mndr鋼板的化學(xué)成分牌號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）csimnnivnbalsps不大于16mndr0.200.150.501.201.600.0200.0250.012根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)（iiw）所采用的碳當(dāng)量（ce）計(jì)算公式： （%） 將16mndr所含化學(xué)成分的相應(yīng)數(shù)

4、值代入上式，計(jì)算其碳當(dāng)量。通過(guò)計(jì)算得出，16mndr的碳當(dāng)量ce=0.40%0.47%。當(dāng)ce=0.40%0.60%，鋼的淬硬傾向逐漸增加，所以16mndr屬于有淬硬傾向的鋼。但是，當(dāng)ce不超過(guò)0.5%時(shí)，淬硬傾向尚不嚴(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。650m3液體二氧化碳球罐的球殼板厚為38mm，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100150。16mndr 鋼碳當(dāng)量不高，淬硬傾向小，室溫下焊接一般不易產(chǎn)生冷裂紋。鋼在軋制中，硫、磷含量控制較低，所以也不易產(chǎn)生熱裂紋 (2)16mndr鋼的力學(xué)性能見(jiàn)表1-21 表1-2 16mndr鋼板的力學(xué)性能和工藝

5、性能牌號(hào)鋼板公稱厚度/mm拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)180彎曲試驗(yàn)彎心直徑(b35mm)抗拉強(qiáng)度rm/(n/mm2)屈服強(qiáng)度rel/(n/mm2)伸長(zhǎng)率a/%溫度/沖擊吸收能量kv2/j不小于不小于16mndr61649062031521-4034d=2a1636470600295d=3a366046059028560100450580275-30341001204405702651.2 16mndr的焊接性分析16mndr 鋼在焊接時(shí)，不需要采取特殊的工藝措施，當(dāng)鋼板厚度較大，焊接接頭剛性拘束較大或環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，可在焊接前進(jìn)行合理的預(yù)熱。有關(guān)資料表明，除了面心立方點(diǎn)陣的金屬材料(奧氏體鋼、鋁、銅等)

6、 外，一切體心立方點(diǎn)陣或六方點(diǎn)陣的金屬材料均有低溫轉(zhuǎn)脆的現(xiàn)象，而低溫鋼必須具備的，最主要的性能就是低能韌性。因此，必須在焊接過(guò)程中通過(guò)細(xì)化晶粒，合金化和提高純凈度等措施來(lái)對(duì)其焊接接頭的組織和性能加以改善。特別是以鐵素體為基的16mndr鋼，鐵素體晶粒尺寸越細(xì)小，鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度將越向低溫方向移動(dòng)，一定低溫下的韌性值相應(yīng)提高。通過(guò)上述分析，可以清楚地認(rèn)識(shí)到：通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)保證16mndr 鋼焊接接頭的低溫韌性，這是制定16mndr 鋼焊接工藝的一個(gè)根本出發(fā)點(diǎn)。1.3焊接方法與填充材料的選擇低溫鋼16mndr的主要焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。對(duì)球罐焊接來(lái)說(shuō)主要采用焊條電弧焊。細(xì)晶粒低

7、溫鋼焊條的選用原則是強(qiáng)度與使用溫度。焊條：型號(hào)e5015-g（牌號(hào)示例j507rh）。 焊條電弧焊是手工操縱焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊方法，俗稱手工電弧焊，屬于傳統(tǒng)的焊接工藝方法。其特點(diǎn)是電弧柱的溫度高于3000，且熱量集中，與氣焊方法相比，熱效率較高。該方法有所需焊接設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)22。j507rh是低氫鈉型藥皮的高韌性超低氫低合金鋼焊條,采用直流反接。具有良好的焊接工藝，電弧穩(wěn)定，脫渣容易，焊縫金屬有優(yōu)良的塑性、韌性和抗裂性能。可進(jìn)行全位置焊接。適用于e36、d36、a537等低合金鋼的重要結(jié)構(gòu)焊接。如海洋平臺(tái)、船舶、壓力容器等。利用j507rh焊條焊接時(shí)的參考電流：焊條

8、直徑為4.0mm時(shí)，焊接電流為130180a；焊條直徑為5.0mm時(shí)，焊接電流為170240a。2 焊接結(jié)構(gòu)制造工藝設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)制造即焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)，簡(jiǎn)稱焊接生產(chǎn)。球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程與其他焊接產(chǎn)品的制造流程大致相同，主要包括：生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作、備料加工工藝、裝配焊接工藝以及焊后成品的熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、成品的涂裝入庫(kù)等6。在球罐的整個(gè)制造過(guò)程中，其制造難點(diǎn)是：瓣片的成形及其尺寸和形狀精度的控制、罐體的裝配技術(shù)及瓣片位置精度、裝配焊接順序、夾具的合理使用、焊縫質(zhì)量及其密封性、罐體焊接變形的控制等。5000m球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程見(jiàn)圖2.1。圖2.1 5000m球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工

9、藝流程2.1球殼各帶的厚度計(jì)算計(jì)算各帶壓力：p=1.6mpap=1.6+0.6610(5.4-2.44)10=1.6195mpa (2.1) p=1.6195+0.6610(3.54+3.54)10=1.6662mpa (2.2) p=1.6662+0.66105.410=1.70184mpa (2.3)p=1.70184+0.66101.6610=1.7128mpa 球殼材料采用16mndr，s=275mpa,常溫下許用應(yīng)力為 t=157mpa 取焊縫系數(shù)：=1.0 腐蝕裕量c=2mm，鋼板厚度負(fù)偏差c=2mm，故厚度附加量c=c+c=2mm6液柱高度h： h=k1r=1.608410600

10、=17100mm (2.4)液體的靜壓力p=gh = 6649.81710010-9 =1.113mpa (2.5) (2.6) 將（2.1）（2.2）（2.3）di及、c分別帶入（2.6）并圓整后得到名義厚度=57mm =57mm =59mm =63mm =60mm2.2焊縫的分類根據(jù)國(guó)標(biāo)gb1998鋼制壓力容器對(duì)壓力容器主要受壓部件焊接接頭要分為a，b，c，d，e, f六類。a類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫）a類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫。具體包括：圓筒、管子或圓錐殼上的縱向焊縫；球殼、成型封頭、平封頭、或平板、矩形截面容器各側(cè)板等上的任何焊縫，此處所

11、說(shuō)的任何焊縫指在上述各部件的任何方向、但屬a類的任何焊縫結(jié)構(gòu)形式；球形封頭與圓筒、圓錐殼等相連接的環(huán)向焊縫。b類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫）b類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫，但不包括角接焊縫。具體包括：圓筒、圓錐殼或接管上的環(huán)向焊縫；成型封頭（半球形封頭除外）與圓筒、圓錐殼或管子想連接的環(huán)向焊縫。c類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫或角接焊縫）c類焊縫的結(jié)構(gòu)形式包括法蘭、平封頭、端蓋、管板與殼體間的搭接接頭。d類焊縫的結(jié)構(gòu)形式是指接管、人孔圈、手孔蓋、加強(qiáng)圈、法蘭與殼體或封頭相連的t形和角接接頭。e類接頭包括吊耳、支撐、支座、及各種內(nèi)件與殼體或封頭內(nèi)外表面相接的角接接頭。f類接頭系

12、在筒體、封頭、接管、法蘭和管板上的堆焊接頭1。 2.3焊接工藝參數(shù)2.3.1焊接方法的選擇16mndr的主要焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。對(duì)球罐焊接來(lái)說(shuō)主要采用焊條電弧焊。2.3.2焊條的選擇對(duì)于大厚度的焊件來(lái)說(shuō)，焊條直徑應(yīng)在45mm。對(duì)于背面難以清根的焊縫單面焊縫的打底焊以及封底焊道的焊接，宜采用直徑不超過(guò)4mm的焊條，以保焊透；而立焊、橫焊及仰焊的焊條直徑不超過(guò)5mm3。焊條型號(hào)e5015牌號(hào)j507，烘干溫度為350，保持時(shí)間1h22.3.3鋼號(hào)分類分組由球形儲(chǔ)罐焊接工程技術(shù)可知，16mndr類別為fe-1類，組別為2組2。2.3.4焊前預(yù)熱焊前對(duì)球殼板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的目的是

13、：減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度，適當(dāng)延長(zhǎng)在800500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。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100150，實(shí)測(cè)層間溫度不得低于100。溫度的測(cè)量點(diǎn)在距焊縫中心50mm處，兩側(cè)對(duì)稱測(cè)量。在整個(gè)焊接過(guò)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114120mm。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

14、高的預(yù)熱溫度，且適當(dāng)擴(kuò)大預(yù)熱范圍。2.3.5電源種類及極性的選擇2對(duì)于像j507這樣的堿性焊條一般應(yīng)采用直流電源且反極性焊接。2.3.6焊接電流的選擇2焊接電流的選擇一般根據(jù)焊條的直徑來(lái)選擇，在平焊時(shí)焊接電流與焊條直徑之間的關(guān)系見(jiàn)表 2-1。表2-1 焊條電弧焊焊條直徑與焊接電流的關(guān)系焊條直徑 mm2.53.24.05.0焊接電流 a5080100130160200200250立焊、橫焊和仰焊的電流一般比平焊電流小10%左右。2.3.7焊接層數(shù)與焊接道數(shù)焊接層數(shù)與坡口深度、焊接直徑及焊接速度有關(guān)2，即n=s1/(0.81.2)dn為焊接層數(shù) s1為坡口深度(mm) d為焊條直徑（mm)2.3.

15、8坡口加工方法及清除坡口加工采用機(jī)械加工，其加工精度高，也可以采用火焰切割或碳弧氣刨清根。對(duì)強(qiáng)度級(jí)別高、厚度較大的鋼材，為防止其格式產(chǎn)生裂紋，應(yīng)按焊接的預(yù)熱工藝進(jìn)行預(yù)熱。碳弧氣刨的坡口應(yīng)仔細(xì)清除余碳，在坡口兩側(cè)約10mm內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格除去水、油、銹及臟污等。1。2.3.9坡口型式坡口是用來(lái)使電弧沿板厚熔入一定的深度，保證焊接接頭的焊透，坡口形式應(yīng)根據(jù)母材的結(jié)構(gòu)形狀，板材厚度及對(duì)焊接質(zhì)量要求來(lái)設(shè)計(jì)，條件不同其接頭及坡口形式也不同。在選擇坡口形式時(shí)主要考慮一下因素：（1）是否能夠保證工件焊透和便于操作；（2）坡口的形式應(yīng) 容易加工；（3）盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條； （4）調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分。

16、常用的坡口形式有i、v、u、x型，一般通過(guò)板厚來(lái)決定坡口。板厚為60mm左右的球殼板開(kāi)坡口多數(shù)為雙v形坡口7。2.3.10選擇合適的焊層厚度 一般焊層厚度控制在34mm左右7。2.3.11焊接工藝參數(shù)4,7焊件工藝參數(shù)包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接線能量等。（1）焊接電流 焊接電流的大小主要根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、焊縫的空間位置接頭形式、焊道層次等因素選取。焊接電流主要影響熔深。焊接中電流越大，效率越高，但飛濺大，煙熏大，容易產(chǎn)生咬邊、燒穿、焊瘤等缺陷，同時(shí)影響焊縫成形。電流小，熔深就小，電弧不穩(wěn)定，容易造成未焊透和夾渣等缺陷。因此，在保證不燒穿和成形良好的情況下，選用較大的

17、焊接電流。電源極性對(duì)焊接質(zhì)量也有影響，直流電源的電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫質(zhì)量好。在焊接重要結(jié)構(gòu)件是一般選用直流焊接。交流電源較直流電源成本低，但不穩(wěn)定。（2）焊接電弧 電弧電壓主要由弧長(zhǎng)決定，弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，電弧電壓越高；電弧越短，電弧電壓越低。電弧電壓主要影響焊縫的寬窄，電弧電壓高時(shí)，焊縫較寬，反之較窄。而焊縫的寬度主要由焊條的橫向擺動(dòng)來(lái)控制，因此電弧電壓對(duì)焊縫的影響不是很大。電弧拉的太長(zhǎng)時(shí)，電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺較大，熔池保護(hù)不好，容易引起咬邊、未焊透、氣孔等缺陷。焊接時(shí)焊接電弧不宜太長(zhǎng)，一般電弧長(zhǎng)度不超過(guò)焊條直徑。（3）焊接速度 焊接速度主要影響焊縫成形。速度太快，成形不好，容易引起未焊透。速度太

18、慢，容易引起焊瘤等。手工電弧焊時(shí)，電弧電壓和焊接速度可以靈活掌握，但必須保證焊縫焊透，并且達(dá)到所要求的外形尺寸和強(qiáng)度。（4）線能量 焊接線能量是指單位長(zhǎng)度焊縫所得到的焊接電弧熱能量。2-2 16mndr球罐的焊接工藝參數(shù)焊接位置層次牌號(hào)焊條直徑mm焊接電流/a焊接電壓/v焊接速度(mm/min)線能量（kj/cm)立焊外12外37外8j50745416022020025011013022242426222456765474507024.634.537.952.024.734.5內(nèi)1內(nèi)24內(nèi)5j50745411013016018011013022242426222465855474507022.

19、628.837.952.026.737.4橫焊外11外22外33外44外54外65外76j5074555554110130160180160180160180160180160180160180222424262426242624262426242675959611614616612714715017027029029031019.724.924.229.216.919.219.122.116.518.59.810.49.19.7內(nèi)11內(nèi)22內(nèi)33內(nèi)44內(nèi)55j5074554412014016018016018016018016018022242426242624262426110130961

20、1617019017019017019015.518.324.239.214.716.514.716.514.716.5仰（平）焊外1外2外37j50749011011013011013022242224222450706080456622.631.623.431.228.841.6內(nèi)1內(nèi)25j50744120140160180222424264868587829.644.836.048.4立焊外12外37外8j50745416022020025011013022242426222456765474507024.634.537.952.024.734.5內(nèi)1內(nèi)24內(nèi)5j507454110130

21、16018011013022242426222465855474507022.628.837.952.026.737.42.4 球罐的焊接2.4.1 施焊環(huán)境當(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)，禁止施焊：手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s；氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s；相對(duì)濕度大于90；雨、雪環(huán)境。尤需指出，焊接環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度應(yīng)在距球罐表面0.51m處測(cè)量，要選擇合適的濕度和溫度測(cè)量?jī)x器7。2.4.2 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(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

22、。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2。2.4.3 焊前準(zhǔn)備（1）焊接工藝評(píng)定球罐焊接前，應(yīng)按鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定進(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。焊條的干燥焊條貯存庫(kù)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350400，保持時(shí)間為1h。烘干后的焊條應(yīng)保存在100150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(guò)4h，超過(guò)后，應(yīng)按原

23、烘干制度重新干燥。重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次7。（2）定位焊和工裝夾具焊接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。定位焊采用間斷焊，焊縫長(zhǎng)度為100mm，間距300mm，焊縫高度8mm，要求焊接第一層時(shí)盡可能背面成形。其具體焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表2-7。表2-7 球殼板定位焊工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓（v）焊接速度（cm/min）線能量（kj/cm）型號(hào)直徑(mm)極性電流（a）第1層e50153.2直流反接12014022244.86.829.644.8第2層e50154.0直流反接16018024

24、265.87.836.048.42.4.4 焊接工藝（1）焊接順序總的焊接順序是：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；先焊赤道帶，后焊極板。所有焊縫的大坡口，一律在球殼板的外側(cè)。球罐焊縫見(jiàn)圖2-2。圖2-14 球罐焊縫示意圖具體的焊接順序是：赤道帶縱縫的焊接 上極帶縱縫的焊接 下極帶縱縫的焊接 上極帶大環(huán)縫的焊接 下極帶大環(huán)縫的焊接 上極帶方環(huán)縫的焊接 下極帶方環(huán)縫的焊接 上極帶極板拼縫的焊接 下極帶極板拼縫的焊接7。3 焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)3.1 焊縫外觀質(zhì)量檢查要求焊縫外觀質(zhì)量先由焊工自檢，合格后再由專職檢查人員進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后，焊工方可離場(chǎng)。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣

25、、咬邊、弧坑、焊瘤以及飛濺物。焊縫接頭過(guò)渡應(yīng)圓滑，焊縫邊緣與母材熔合處也必須圓滑過(guò)渡。焊縫余高大小坡口面全部不得大于2.5mm7。3.2 無(wú)損檢測(cè)球罐焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。要求檢測(cè)人員必須持有有效期內(nèi)的無(wú)損探傷資格證，并且探傷經(jīng)驗(yàn)豐富。 （1）射線和超聲檢測(cè)球殼的全部對(duì)接焊縫在焊接完成24h后進(jìn)行100%射線檢測(cè)，按jb/t4730-2005中規(guī)定級(jí)合格。全部對(duì)接縫(包括全部t字口部位)按20%進(jìn)行超聲波檢測(cè)復(fù)驗(yàn)，按jb/t4730-2005中規(guī)定級(jí)合格7。（2） 表面檢測(cè) 全部對(duì)接焊縫內(nèi)、外表面、角焊縫、補(bǔ)焊處表面區(qū)、工卡具拆除處的焊跡表面和缺陷修磨處的表面，包括工藝附件

26、的焊道在焊接完成24h后應(yīng)實(shí)行100%滲透檢測(cè)，按jb/t4730-2005中規(guī)定級(jí)合格。水壓試驗(yàn)合格后全部對(duì)接縫內(nèi)、外表面、角焊縫、補(bǔ)焊處表面區(qū)、工卡具拆除處的焊跡表面和缺陷修磨處的表面，包括工藝附件的焊道，進(jìn)行20%滲透檢測(cè)7。3.3 焊后修補(bǔ)球殼板局部表面和焊縫表面的缺陷及工夾具焊跡，必須用砂輪修磨，修磨范圍內(nèi)的斜度至少為3 ：10。修磨后的實(shí)際球殼厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度32.3mm，超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。當(dāng)球殼板表面焊補(bǔ)深度超過(guò)3mm時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。對(duì)球殼板表面缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)時(shí)，每處的焊補(bǔ)面積控制在50cm2以內(nèi)。如有兩處以上焊補(bǔ)時(shí)，任何兩處的凈距應(yīng)大于50mm。每塊球殼板上焊補(bǔ)面積總

27、和，必須小于該球殼板面積的5%。補(bǔ)焊后的表面須修磨平滑。焊補(bǔ)長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm。對(duì)焊縫內(nèi)部超標(biāo)缺陷焊補(bǔ)時(shí)，為控制角變形，缺陷的清除深度不應(yīng)超過(guò)球殼板厚度的2/3，即25mm。當(dāng)清除到板厚2/3處還殘留缺陷時(shí)，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補(bǔ)，然后在其背面再次清除缺陷，確認(rèn)缺陷已根除，將其補(bǔ)滿。為防止超次返修，可根據(jù)x射線、底片和超聲波儀器來(lái)正確定位缺陷，以保證缺陷徹底清除。返修焊縫的工藝應(yīng)與主體焊縫相同。需預(yù)熱時(shí)，以修補(bǔ)處為中心在直徑300mm范圍內(nèi)加熱，預(yù)熱溫度取上限，為150，補(bǔ)焊后立即作消氫處理7。3.4 焊后整體熱處理本球罐球殼板材質(zhì)為16mndr，板厚60mm左右，經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格后，應(yīng)在水壓試驗(yàn)前進(jìn)

28、行焊后整體消除應(yīng)力熱處理。由于球罐的體積龐大，無(wú)法在熱處理爐內(nèi)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，所以采用內(nèi)燃加熱法對(duì)球罐進(jìn)行整體熱處理。此法是將球罐本身作為一個(gè)燃燒爐，借助于底部開(kāi)口（人孔）安裝噴火嘴，以燃油或液化石油氣為燃料，熱處理前球罐外部須包覆細(xì)纖維玻璃棉作為保溫材料，然后進(jìn)行內(nèi)部加熱處理。在熱處理之前，應(yīng)將平臺(tái)、梯子的焊件焊好，用于固定產(chǎn)品銘牌和注冊(cè)銘牌的銘牌架也應(yīng)在熱處理之前焊在球殼板上，并避開(kāi)焊縫。經(jīng)熱處理后的球罐殼體不允許再施焊。此外，在熱處理之前，還應(yīng)把試板對(duì)稱地設(shè)置在球罐赤道帶外側(cè)赤道線上。在該處先焊上兩個(gè)角鋼，然后裝入試板并加楔打緊。試板焊縫與其所模擬的焊縫方向一致。空隙處加銅絲或銅屑填

29、實(shí)，使傳熱改善。650m3球罐測(cè)溫點(diǎn)數(shù)為12點(diǎn)，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)均勻布置在球殼表面各帶上，相鄰測(cè)溫點(diǎn)的間距在4.5m以內(nèi)。距人孔與球殼板焊縫邊緣200mm以內(nèi)及產(chǎn)品焊接試板上，必須設(shè)測(cè)溫點(diǎn)。在熱處理過(guò)程中，在400以上升溫和降溫時(shí)，球殼表面相距4.5m處溫差不得大于130。保溫層外表面溫度不應(yīng)超過(guò)60。并隨時(shí)調(diào)整支柱位置，以保證其垂直度。3.5 水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)3.5.1 水壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)時(shí)要求采用清潔的工業(yè)用水進(jìn)行試驗(yàn)，水溫不得低于5，試驗(yàn)壓力為2mpa。球罐進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，設(shè)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)，基礎(chǔ)為環(huán)形基礎(chǔ)，要求均勻沉降，并做好實(shí)測(cè)記錄。放液后，基礎(chǔ)沉降差不得大于12.3mm，相鄰支柱基礎(chǔ)沉降差不大于2mm，若超過(guò)此范圍，應(yīng)采取措施處理7。3.5.2 氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)應(yīng)在水壓試驗(yàn)合格、經(jīng)焊縫表面第二次滲透檢測(cè)合格后進(jìn)行。試驗(yàn)壓力為2.2mpa，試驗(yàn)介質(zhì)為干燥、潔凈的壓縮空氣，溫度不低于5。試驗(yàn)前，球罐內(nèi)部及配管內(nèi)積水全部排除干凈。在球罐頂部安裝兩只安全閥，安全閥的設(shè)定壓力為2.2mpa。封閉所有接管口，啟動(dòng)壓縮機(jī)開(kāi)始升壓。圖6.26 球罐水壓試驗(yàn)流程升壓時(shí)要觀察球罐各部位，特別是附件、接管等的緊固部位。同時(shí)按預(yù)定的升壓曲線緩慢、均勻升壓，每小時(shí)在0.2mpa以下。