1、3000m3球罐热处理施工方案0808目 录 一、概述.1 二、热处理方法及工艺规范. .1 三、热工计算. .2 四、热处理现场工艺设计. .3 五、热处理前的准备工作.5 六、施工组织.6 七、热处理工艺评定.6 八、施工劳动组织.6 九、安全措施. .7 ? JSH/QC-31-2008 一、概况 大连西太平洋石油化工有限公司新建液化气罐区3000m3球罐二台,属类压力器,由中油吉林化建工程股分有限公司制作安装,根据设计要求进行焊后整体热处理，本次热处理工程由吴江电热电器厂热处理工程部承接，采用燃油法进行热处理，为确保工程按技术要求顺利进行，特制定如下热处理实施方案。 1.球罐主要设计参
2、数(见表一) 球罐主要设计参数表(一) 序号 项目 参数 1 公称直径(内) 18000mm 2 (公称)容积 3054m3 3 工作介质 石 油液化气 4 (设计)压力 1.77MPa 5 材质 CF-62(610U2) 6 重量 387t 2.热处理依据 本次热处理按设计图纸，参照GB12337一1998钢制球形储罐和GB50094-1998钢制球形储罐及验收规范标准进行整体热处理。 3.热处理的目的 为了消除球罐组装与焊接的残余应力，稳定球罐的几何尺寸，改善焊接接头和热影响区的组织和性能，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝中的有害气体，防止焊缝的氢脆和裂纹的产生。 二、热
3、处理方法及工艺规范 1.热处理方法 采用燃油法进行热处理以球罐内部为炉膛，选用,号柴油为燃料。球罐外部用保温棉进行绝热保温，通过鼓风机送风喷咀将燃料油雾化，并经喷咀射出，由电子点火器点燃液化气，再引燃油雾，随着燃油不断燃烧产生的高温烟气在球罐内壁(并在球罐内设置伞型罩)对流传导和火焰热辐射作用，使球罐升温到热处理温度。 2.热处理工艺规范 参照GB12337一1998GB50094一1998球形储罐施工及验收规范选择如下热处理工艺参数和工艺曲线:(见图一) 1 升温速度:5080?/h、降速度:3080?/h 在升温和降温过程中，球壳表面任意两测温点的温度差在400?以上时不得大于120? 恒
4、速度:575?15?，恒温时间120分钟 三、热工计算 ,、热工计算参数见表二 热工计算参数表二 序号 项 目 参 数 1 球罐直径d 18000mm 2 球壳板厚度 43mm 3 材 质 CF-62(610u2) 4 球壳板重量G 387吨 5 保温棉厚度 100mm 6 保温层外表面积S 1018m2 7 保温棉重量G 12.5吨(使用超细玻璃纤维毯) 8 保温棉容量 80Kg/m3 9 钢 材 比 热C1 500?:0.162KCal/Kg.?:600?:0.18KCal/Kg.? 10 钢材导热系数1 500?:30.96KCal/m.h?:600?:28KCal/m.h? 11 保温
5、棉导热系数0 500?:0.074KCal/m.h?600?:0.0828KCal/m.h 12 保温棉比热C0 0.2KCal/Kg.? 13 环 境 温 度 20? 14 燃 料 油 0号柴油 2.计算 热处理耗热见表三，以下是升温到 700?期间，升温速度按50?/h 时的计 算结果。 热 工 计 算 表 表三 升温烟气 单位时间 单 位 时 间 耗 热 量104KCal/h 速度 温度 耗油量 总耗热量流量104KCal/h ?/h ? B(Kg/h) Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 L/h 50 700 478 598 261 33.69 10.21 138.5 26.48 6.
6、97 477.74 ? JSH/QC-31-2008 表中:Q1-球壳板升温所需热量 Q2-球壳板与保温层的传热损失 Q3-保温层的蓄热损失 Q4-炉废气带走的热量 Q5-燃料化学不完全燃烧损失的热量 Q6-燃料机械不完全燃烧损失的热量 B-燃料油的用量 本次热处理工程采用美国进口烧咀，其燃烧能力产生的热量为6106KCal/h，由表三可知。球罐热处理时能满足供热要求。 四、热处理现场工艺设计 1.热处理工艺系统 本次热处理工程由燃油，供油，测温，柱腿移动和排烟系统组成。 A:燃油系统 燃油系统采用美国进口的压力油雾燃烧器，燃烧器与球罐下人孔相接，采用一套微机系统对热处理过程进行智能化控制，以
7、满足工艺要求。燃料采用0 号柴油通过油泵送油，经电磁阀控制进入喷咀喷出，燃烧器鼓风机由底部送风助燃雾化燃料油，自动电子点火器点燃液化气，再由液化气火焰点燃油气进行燃烧。 B: 供油系统 根据热工计算，本次球罐热处理最大耗油量为478公斤/h， 单台热处理耗油量为 6吨，储油罐一次装油量应保证单台球罐热处理全周期所需油量的1.5倍。故应设置容量为9吨的储油罐一台。 C:温度测量监控系统 温度测量监控系统由热电偶，补偿导线和一套DCS-H 型集散控制系统对温度进行智能化控制。 C-1测温点布置 上下人孔各1个;上下极板各8个;上下赤道各10个;赤道线20个;必须保证各测点间距?4.5m,焊缝附近测
8、点距热响区70mm为宜,测定布置如图所示。 C-2.热电偶安装 采用点偶仪，按图二要求将热电偶牢固地点焊在球壳外侧。 烟道气应单独另设热电偶。 补偿导线应妥善固定，以防烧掉。 各热电偶型号均为K型，补偿导线采用铜-康铜双芯线。 C-3温度监测 温度监测配置两套系统，一套是EH100-24长图自动平衡记录仪三台，共可记录60个测温点。另一套是微机集散型温度监控系统，每,秒钟扫描一个测温点巡徊检测各测温点并与设置的热处理工艺曲线进行比较对照，从而控制燃烧器的燃油量。 D.柱腿移动措施 热处理前将球罐支柱杆及地脚螺栓全部松开，以保证热处理过程中位移，在每一个柱腿处安装千斤顶一台，并对每个柱腿处设置垂
9、直标准点(径向环向)，柱腿移动前在基础板上做出移动量刻度进行移动。 柱腿移动量由公式L=D0(1+at)/t-计算，见表四要求。 式中,材料的线膨胀系数 D0,球罐直径 3 柱腿移动量 表 四 E:烟道系统 烟囱安装于球罐人孔上，高1.5米，烟囱内部设有阻火器,分二节安装在上人孔。 2.产品试板布置 产品试板三块均布于球罐内壁下柱板侧与球壁 同步加热; 置于试板外侧采取球壳温度,确保试板温度和球壁温度保持一致可真实反应球壁材质机械性能。 3:保温方法 球罐保温材料采用双层超细玻璃纤维毯保温，总厚度 100mm。保温棉采用钢带和保温钉固定，安装保温棉块时要用 14#铁丝在保温钉上交叉绕紧，尤其应
10、注意防止下半球安装的保温棉毯下塌脱落。 球罐上的人孔，接管，连接板均应保温，从支柱与球罐连接焊缝的下端算起向下1m长度范围内的支柱需保温。 五、热处理前的准备工作 1.球罐球体，人孔，接管及预焊件等必须全部焊接完毕，并经外观检查和无损探伤检查合格。 2.所有无损探伤检验工作必须做完，报告齐全，报监检部门审核合格。 3.球罐内外表面质量和几何尺寸应检验合格，记录齐全。 4.产品试板焊应检验合格，并经监检人员确认，试板在球壳上固定应牢固可靠。 5.所有原始资料报告齐全，并经质保体系责任人员签字认可，经监检单位和甲方确认。 6.热处理系统装置必须全部安装好，各系统应调试完毕。 7.供电系统经全面检查
11、合格符合要求，并与有关部门联系，确保热处理期间不断电。 8.热处理时应与当地气象局取得联系，掌握确切气象资料，热处理时应避开大风和下雨天气操作，如要求雨天作业，必须增设可靠的防雨措施。 9.热处理作业,必须保证罐区安全的情况下进行，如罐 区液化气有泄漏的现象，热处理现场应增设防火隔离墙，确保绝对安全。 10.各岗位人员应齐全到位，并经培训上岗，分工协作。 11.施工技术方案应向有关人员交底。 六、施工组织 为确保热处理工作顺利进行，设置岗位和职责范围，详见表五要求: 序号 岗位名称 人数 职责范围 负责指挥整个热处理工艺实施 1 指挥岗 1 和掌握过程中各种情况和各种问题 每60分钟记录一次温
12、度，恒温时每隔30分钟 2 记录岗 1 记录一次温度并进行温度监视 3 工艺操作 2 负责加热系统正常工作 负责测温系统，电气设备及 4 电气维护岗 2 仪表的正常运行及故障处理 ? JSH/QC-31-2008 5 柱腿移动岗 4 负责柱腿移动垂直度的测量，并做好施工记录 保温棉检查检查保温棉完好程度测量外层温度如有保温棉脱落应及时补6 2 岗 救 7 安全防火岗 1 热处理防火措施落实及施工过程安全监控 七、热处理检测记录项目 1.热处理完工后，应按有关要求需对产品试板进行机械性能试验。 2.热处理工艺记录 2.1球罐热处理报告 2.2仪表自动记录时间-温度曲线 2.3根据有关标准，以测试
13、报告和记录为依据，对热处理工艺做出综合评定。 八、施工劳动组织 为确保本次热处理工程按质、按量、按工期，保证设备人身安全的情况下顺利完成，劳动组织如下表所: 工程指挥:黄月华 施工队长:吴孝林 质保工程师:张毓宏 工程监理:业主委派 九、安全措施 5 1、在装置区生产区，应服从生产装置区的安全规定。 2、安全工作应满中两个方面的要求。首先，不能危及装置区域的生产安全。球罐位于生产罐区附近。故应严格确保不能有火花、火星溅到生产区域。其次，确保施工区域本身的施工安全。 3、作业人员进入装置区域施工，严格遵守生产装置的一切规章制度，服从生产装置的安全管理和制度。 4、动火、用电、车辆进出、登高作业事
14、先办理手续。 5、进入现场作业人员接受生产装置的安全教育，持证持卡上岗，无故不得进入生产区域。禁止碰触生产设备、设施，不得擅自动用装置的消防设施器械。 6、进入现场作业人员各负其责，遵守各自工种的安全操作规范，做好各自岗位的安全工作，施工前、施工中随时检查自身岗位的安全环境、设备器械的安全完好情况，并相互检查、提醒，各施工班组的班组长为该班组的安全负责人。 7、现场用电器具的绝缘应良好，电线电缆不能乱拖乱拉，进入球罐内部的照明用电须经隔离变压器，供电电源应有漏电保护开关。 8、脚手架搭建应符合安全规范要求，本施工现场应采用钢管脚手架。 9、热处理需用燃油储箱应离作业点20米以外，放置有序，输送
15、管带及其接头应牢固密封无泄漏，氧气瓶、乙炔瓶放置规范，装好回火器。 10、施工现场应文明整洁，装置区域内的消防通道不得影响。 11、热处理加热、恒温及降温过程，报请指挥部，做好消防预防措施，包括在现场配备消防车辆，并确保20小时内(自点火升温至熄火降温约20小时)连续不得断电。 12、用电设备安全完好，专职电气人员接线无误并经有关人员答定电网合格后方能下式送电，并加强施工过程事电值班维修，以确保电网和人身安全。 13、现场热处理要统一指挥，其他操作人员要坚守工作岗位、听从指挥，并严格按照加热工艺规程进行操作。 14、服从业主现场安全管理，严格遵守用电管理制度，遵守施工现场安全制度。 15、整体热处理时选用进口燃油喷嘴，安装高度为1.5米烟囱，并制作一个消烟装置 ，确保烟气中无明火及火星逸出。 16、柴油为易燃物品，必须加强管理，专人临护使用，严防设备管路漏气。油槽旁设置灭火器材。 17、整体热处理前必须清理施工现场，罐体顶部烟囱一方非防火雨蓬必须拆除，脚手板不得接触保温层，热处理期间须有专人值班。
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