球罐熱處理方案資料

1、1、編制依據(jù) 1.1、揚子石化貯運廠提供的 G908、G910 球罐技術(shù)數(shù)據(jù)1.2、球形貯罐施工及驗收規(guī)范 GB50094-981.3、鋼制球形貯罐GB12337-981.4、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程1.5、鋼制壓力容器GB150-19982、概述揚子石化貯運廠 G908、 G910 球罐經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)焊縫局部有裂紋存在，業(yè)主決定 對球罐進行兩次整體熱處理。 第一次為焊縫返修前整體熱處理； 第二次為焊縫返修 后整體熱處理。兩次整體熱處理采用同一工藝參數(shù)。2.1、主要技術(shù)參數(shù)容積1000m3內(nèi)徑12400mm壁厚34mm材質(zhì)SPV50Q工作壓力1.60Mpa介質(zhì)/2.2、熱處理目的、進一步進行焊后消

2、氫。、消除由于組裝和焊接引起的應(yīng)力，穩(wěn)定球罐幾何尺寸。、降低焊縫及熱影響區(qū)的硬度。3、熱處理方法及工藝3.1、熱處理方法：“燃油法內(nèi)熱式球罐整體熱處理” 。原理為：以球罐本身為燃燒 室，在球罐外表面敷設(shè)保溫材料進行保溫。以 0#或 -10#輕質(zhì)柴油為燃料，以壓縮空 氣為霧化劑， 以自然風(fēng)作為二次風(fēng)、三次風(fēng)，用液化石油氣為點火材料，點燃安裝 在球罐下極人孔上的高壓噴嘴， 將壓縮空氣送入噴嘴將柴油霧化， 同時調(diào)節(jié)油、 氣、 風(fēng)，使其連續(xù)穩(wěn)定燃燒， 煙氣由裝在上極人孔帶蝶閥的煙囪排除。 這樣噴嘴燃燒形 成的熱量就會以對流和輻射的方式加熱球體到規(guī)定溫度，從而使球罐發(fā)生塑性變 形，殘余應(yīng)力得到釋放，改善

3、由于壓片、組裝、焊接產(chǎn)生的變形，同時較長時間的 保溫，也有利于焊縫金屬中有害氣體（主要為 H2）的擴散、釋放、提高了球罐的 使用壽命。3.2、熱處理工藝、工藝參數(shù)a、熱處理溫度： 585±15b、恒溫時間： 160 分鐘c、300以下自然升溫， 300以上升溫速度 50/h。d、降溫速度 3050/h， 300以下自然冷卻。、工藝曲線見附圖一4、熱處理裝置 熱處理裝置包括加熱、供油、供燃料氣、供風(fēng)、測溫和柱腿移動等系統(tǒng)組成。4.1、加熱系統(tǒng)：本系統(tǒng)由液化氣燃燒器、點火器、噴嘴、進風(fēng)套筒和管道調(diào)節(jié)閥 等組成。、液化氣燃燒器采用自制的專用燃燒器， 安裝于下人孔處， 其作用既可加熱下 人孔

4、球體，又可燃燒點火，保證霧化油連續(xù)，均勻燃燒。、點火器：采用自制單頭液化氣噴嘴（烤把） 。、油噴嘴油噴嘴是熱處理的核心設(shè)備。本方案中采用 GD4.4×9 型高壓多孔油噴嘴。當(dāng)霧化 劑壓力為 0.21Mpa 時，其燃燒能力為 140升/小時；當(dāng)霧化劑壓力為 1.03Mpa時， 其燃燒能力為 1400 升/小時。經(jīng)熱負荷運算，以上油嘴能夠保證球罐熱處理的工藝 要求。油噴嘴經(jīng)試燒后方可正常使用。4.2、供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)需 4 噸容量的貯槽一臺， 2CY-1.1/1.45 齒輪油泵兩臺（一臺備用） ； 調(diào)節(jié)計量有控制閥組、 壓力表等； 油泵出口有回油管； 貯油槽口加濾網(wǎng)以免堵塞噴 嘴。4.3

5、、供風(fēng)系統(tǒng)霧化劑用風(fēng)由兩臺 7kgf/cm2/9m3 空壓機提供（一臺備用）或用工廠風(fēng)。壓縮 空氣經(jīng)緩沖罐，分氣包至操作房控制閥組，最后輸入噴嘴。助燃用二、三次風(fēng)，由上、下人孔形成的氣壓差以及上升熱流經(jīng)進風(fēng)套筒吸入 自然風(fēng)提供。4.4、測溫系統(tǒng)本系統(tǒng)由測溫點、熱電偶、補償導(dǎo)線、自動記錄儀等組成。、測溫點布置 按“GB50094-98”規(guī)范，為保證測溫的精確，提高球罐熱處理質(zhì)量，球罐設(shè)測 溫點 36 個。上、下極板各 2 個，上下溫帶板各均勻布設(shè) 8 個，赤道帶均勻布設(shè) 16 個。、熱電偶的安裝 熱電偶的安裝采用在球皮上點焊 M16 的開槽螺母，用螺栓壓緊的方法。連接 熱電偶的補償導(dǎo)線懸置固定，

6、以免燒壞。冷端溫度應(yīng)接近環(huán)境溫度。、測溫測溫記錄由三臺 XWF-300 型記錄儀完成，記錄儀應(yīng)與熱電偶、補償導(dǎo)線相匹配。記錄儀、熱電偶在使用前應(yīng)校核，均應(yīng)有“校驗合格證” 。4.5、柱腿移動設(shè)施熱處理時， 加熱和冷卻導(dǎo)致球體膨脹和收縮。 為了避免柱腿與球罐連接處產(chǎn)生 過大的應(yīng)力和變形，因而要隨時調(diào)整柱腿，一般每升、降 100調(diào)整一次，使柱腿 始終處于垂直狀態(tài)。具體做法如下：做一個可移動的柱腿支架， 固定于柱腿上， 將千斤頂置于其上， 升溫時向外頂， 降溫時向內(nèi)頂。為了便于移動，柱腿板下的平墊鐵應(yīng)涂上黃油，以減少磨擦力。在 使用千斤頂?shù)耐瑫r，松動或擰緊定位拉桿。球罐膨脹量按公式計算：A=內(nèi)

7、15;a×t×1/2（mm）內(nèi)球罐內(nèi)徑a鋼的線膨脹系數(shù) 14.9×10-6t恒溫最高溫度A=12400×14.9×10-6×600×1/2=55（mm）1000m3 球罐最大直徑膨脹量約為55mm，每個柱腿的最大移動量約為27.5mm，故柱腿每升、降 1000C，相應(yīng)要向外或向內(nèi)移動約 5mm。移動標(biāo)記在基 礎(chǔ)上劃線，柱腿點焊定位鋼針。熱處理后柱腿垂直度要求符合 GB12337-98 規(guī)范要 求。4.6、熱處理裝置系統(tǒng)如圖二5、保溫球罐保溫見保溫圖（附圖四）保溫材料采用無堿超細玻璃棉與高硅硅酸鋁混合制成，厚度120mm，以確

8、保保溫效果。在球殼表面， 通過圓鋼箍拉緊扁鋼帶， 鋼帶上焊保溫釘來固定保溫棉。 敷設(shè)保 溫材料時，相鄰搭接量應(yīng)大于 60mm；保溫材料與罐壁間隙不大于 20mm。上下人 孔、法蘭均需保溫，支柱保溫長度不小于 1m。保溫結(jié)束后，赤道帶以下應(yīng)用 8#鐵 絲箍緊拉實，以提高保溫效果； 保溫后還應(yīng)搭設(shè)防護雨棚； 熱處理迎風(fēng)面要有防風(fēng) 措施，避免溫差過大。6、熱處理前準(zhǔn)備工作6.1、與 G908、G910 球罐連接的管線必須拆除脫離，并經(jīng)置換合格后用盲板封死， 同時用保溫棉對管線進行保溫，以避免熱傳導(dǎo)殃及在使用的球罐。6.2、所有無損檢測工作完畢，報告齊全，經(jīng)審查合格。6.3、球罐內(nèi)外表面質(zhì)量和焊后球罐

9、幾何尺寸須經(jīng)三方聯(lián)合檢查格。6.4、必須經(jīng)質(zhì)保體系、甲方、監(jiān)檢單位會簽。6.5、熱處理前硬度已測定。6.6、熱處理前，應(yīng)使球罐螺旋盤梯處于自由狀態(tài)，以免熱處理中造成變形扭曲。6.7、煙囪、保溫、柱腿移動裝置已安裝完畢。6.8、各操作系統(tǒng)已安裝調(diào)試好，噴嘴經(jīng)試燃，油泵、空壓機經(jīng)試車；風(fēng)、油、氣 控制系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試；熱電偶、記錄儀等經(jīng)校驗并合格。6.9、供電系統(tǒng)必須經(jīng)全面檢查，并同有關(guān)單位聯(lián)系，確保60 小時不停電。6.10、必須掌握可靠的氣象資料，確保 50 小時無雨方可點火進行熱處理。6.11、防風(fēng)、雨棚已搭設(shè)好；腳手架、跳板已搭設(shè)好，綁扎牢固。跳板等與保溫棉 的間距不少于 1000mm。6.12

10、、罐里清理干凈；罐外與之連接的剛性件已解除。6.13、安全、消防設(shè)施全部落實。6.14、必須貯備足夠的油和液化氣。6.15、各操作、維護人員已到位，已技術(shù)交底，對本崗位操作熟悉。6.16、因熱處理工作是在裝置區(qū)內(nèi)進行，因此在球罐熱處理所用的防護棚外必須搭 設(shè)防火墻。7、特殊技術(shù)措施7.1、因熱處理工作是在裝置區(qū)內(nèi)進行，其四周均為在使用的球罐，因此必須設(shè)置 熱處理專用防護棚（見附圖三） ，熱處理防護棚構(gòu)成如下：、球體防護棚 采用腳手架搭設(shè)球體防護架， 在防護架外用壓形波紋板封堵， 波紋板與波紋板之間 采用搭接形式，并用 12#鐵絲將波紋板連接成整體，波紋板搭接處整體敷貼玻璃纖 維布。、煙囪防護罩

11、在球體防護棚的基礎(chǔ)上將腳手架向上延伸 8 米高度，并用鐵皮封堵，鐵皮外用保溫 棉包裹。在排氣煙囪上方每 1米設(shè)阻火銅網(wǎng)一層， 以防止煙氣火星外漏。 在煙囪頂 表面以下的防護罩體上開若干通氣孔， 以降低從煙囪中排出的煙氣溫度。 通氣孔部 位用阻火銅網(wǎng)封堵。、球體防護棚與地坪間空隙， 采用保溫棉封堵， 以防止裝置區(qū)內(nèi)殘氣向防護棚 內(nèi)滲漏。7.2、柱腿恢復(fù)自由措施、建議在能使柱腿恢復(fù)自由狀態(tài)的情況下， 采用風(fēng)鎬延柱腳地腳螺栓方向?qū)⒒炷林Ф沾蜷_至露出地腳螺栓， 然后用氣割將柱腳底板開月牙形長孔。 將地腳螺栓 烤彎避開柱底板。、將柱腳底板與混凝土支墩脫離，以保持柱腳自由。8、熱處理操作8.1、點火開液

12、化氣閥門和啟動空壓機、 油泵。先開燃燒器進風(fēng)閥， 用單頭烤把點燃燃燒 器；緊接著打開噴嘴霧化劑閥門，再開啟進油閥門送 -10#或 0#柴油，點燃噴嘴。8.2、升溫調(diào)節(jié)燒嘴的風(fēng)、油、觀察火焰呈白色為宜。在 300以下，升溫速度雖然沒有具體要求，但也不宜過快，因在罐壁較冷狀 態(tài)下加熱，升溫速度過快造成溫差過大，產(chǎn)生正壓反噴。在接近300時應(yīng)將溫差控制在 130以內(nèi)， 300以上升溫速度控制在 50 /h。8.3、恒溫 接近恒溫時，應(yīng)密切注意儀表記錄，調(diào)節(jié)風(fēng)油比，平滑地過渡至恒溫。恒溫時 嚴(yán)密監(jiān)視各點溫度變化，力求縮小溫差，使溫差保持在 30以內(nèi)。8.4、降溫降溫時將火焰熄滅， 關(guān)閉煙囪和其它所有進

13、出氣口， 及時觀察降溫速度， 將其 控制在 3050 /h 以內(nèi)。若有超差趨勢，可點火或打開蝶閥進行調(diào)節(jié)。9、注意事項9.1、點火時先點燃燒把，再開液化氣閥，防止爆燃。9.2、升溫時，先加風(fēng)，后加油，不能突然加大油量，否則易形成正壓反噴。降溫 時應(yīng)先減油后減風(fēng)，熄滅亦然。9.3、熱處理時，為保證上極板的溫差在許可范圍內(nèi)，應(yīng)頻繁調(diào)節(jié)蝶閥。9.4、熱處理過程中，加熱火焰不得與球殼板直接接觸。10、熱處理操作工藝過程及常見故障的排除10.1、熱處理操作工藝過程、開啟煙囪蝶閥，使其處于全開位置。、開啟液化氣閥門送氣，用點火器從點火孔點燃罐內(nèi)長明燈。、開啟壓縮空氣閥，向罐內(nèi)送風(fēng)。、開啟油泵閥門，向罐內(nèi)送

14、油至油噴嘴，利用壓縮空氣引射使油霧化，以長 明燈點燃油噴嘴。、霧化油引燃后，利用變更風(fēng)油比的辦法，以霧化器進行火焰調(diào)節(jié)，根據(jù)升 溫速度的要求逐步加大或減少給油量。、恒溫期間，適當(dāng)調(diào)節(jié)油壓和風(fēng)壓，恒溫期完畢可停止燃燒，如果氣溫較低， 球殼冷卻速度過快時， 可開啟霧化器用小油量繼續(xù)燃燒， 或直接用點燃器進行燃燒 器進行燃燒，以達到延緩冷卻速度的目的。10.2、熱處理操作中常見的故障及排除方法、火焰脈動或產(chǎn)生爆音 原因：燃料油或霧化劑大量含水。 后果：破壞穩(wěn)定燃燒或完全熄滅。 排除辦法：排除燃料油或霧化劑中的水分。、霧化器噴油孔堵塞原因：燃料油中含有機械雜質(zhì)或沉淀物， 尤其是新霧化器更易出現(xiàn)噴油孔堵

15、塞現(xiàn)象。 后果：燃燒嚴(yán)重惡化，甚至熄滅。排除辦法： 新霧化器使用前必須認(rèn)真清洗干凈， 嚴(yán)格過濾燃料油， 定期更換使用濾 網(wǎng)。、霧化不好，火焰偏燒，出現(xiàn)火星或煙囪冒黑煙 原因：霧化器加工有缺陷；燃料油粘度太大；霧化劑量不足。 后果：不完全燃燒嚴(yán)重；火焰冒黑煙；往下淌油。排除辦法： 提高霧化器加工精度嚴(yán)格控制幾何尺寸， 提高燃料油預(yù)熱溫度和霧化劑 量壓力。、點燃器易滅火或冒黑煙 原因：點燃氣壓力不夠；純度不高；助燃劑量不足或線路中有冷凝水。 后果：容易造成熄滅；電點火器積碳不能點火。排除辦法： 提高點燃氣和助燃劑壓力； 排除線路中的冷凝水； 加供熱伴管或縮短點 燃氣管路并保溫。、火焰反噴 原因：燃

16、燒過程中由于霧化劑壓力的突降，或加油量過急，造成油氣比失調(diào)。 后果：使火焰倒燃，容易造成點火器熄滅。排除辦法：逐步加大霧化劑壓力， 維持點燃器壓力的穩(wěn)定和防止熄火； 一旦熄火后， 應(yīng)停止供油，先用霧化劑將球罐吹掃一次，然后再點燃“點燃器” 。、熄火熱處理過程中， 一旦熄火， 應(yīng)重新分析罐內(nèi)氣體成分并用氮氣吹掃， 合格后才可以 重新點火。10.3、工廠風(fēng)參數(shù)工廠風(fēng)壓力不應(yīng)低于 67kgf/cm2，風(fēng)量不應(yīng)小于 15m3/min10.4、熱處理用電量熱處理時，總用電量不小于 20kw。11、安全技術(shù)措施11.1、熱處理時，應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)，并有專人安全監(jiān)護，非有關(guān)人員不得入內(nèi)。11.2、嚴(yán)禁在熱處理現(xiàn)

17、場吸煙，進入現(xiàn)場要戴安全帽。11.3、腳手架與跳板需按有關(guān)規(guī)定搭設(shè)，牢固可靠。11.4、所有竹、木跳板、補償導(dǎo)線、棚布等易燃物必須離開保溫層1000mm 以上，保溫棉表面溫度不得大于 60。11.5、各層跳板、平臺上應(yīng)置放 4 只干粉滅火器。11.6、照明采用防爆燈具，并保證夜間足夠的照明。11.7、熱處理時，罐上應(yīng)有人監(jiān)視，以消除著火隱患。11.8、建議在相鄰球罐物料無法倒空的情況下，在球罐整體防護棚外再搭設(shè)防火隔 離墻。防火隔離墻先用磚結(jié)構(gòu)砌筑 2 米高，在磚結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再采用腳手架搭設(shè) 20 米高，并用鐵皮敷貼懸掛，鐵皮內(nèi)用玻璃纖維布整體敷貼懸掛。11.9、在球罐周圍地面上鋪設(shè)一圈蒸汽管線

18、，以備萬一著火的情況下用蒸汽隔離。11.10、球罐熱處理防護棚搭設(shè)、保溫層、熱處理前各項工作必須經(jīng)共檢合格。11.11、熱處理時必須有環(huán)境監(jiān)測人員 24 小時監(jiān)控裝置區(qū)內(nèi)泄露情況。如遇排出物 料和大氣中易燃易爆、 有毒介質(zhì)濃度超過容許標(biāo)準(zhǔn)， 應(yīng)立即采取有效措施， 確保安 全。11.12、監(jiān)護人員不在現(xiàn)場，不得進行施工。11.13、熱處理所用電器、接線及接地線應(yīng)絕緣良好并就近接地。嚴(yán)禁接地線接在 生產(chǎn)設(shè)備、管道上以及與其連接的鋼結(jié)構(gòu)上。11.14、熱處理準(zhǔn)備及作業(yè)期間，每日工作前必須由生產(chǎn)車間進行取樣分析合格， 并辦理相關(guān)手續(xù)，方可進行作業(yè)。11.15、熱處理作業(yè)人員應(yīng)遵守廠方的安全規(guī)定。11.

19、16、熱處理過程中，如發(fā)生意外泄露，應(yīng)立即熄火，并關(guān)閉蝶閥，將煙道口下 人孔用保溫棉封堵。12、熱處理效果評定12.1、根據(jù)施工記錄，確認(rèn)熱處理工藝符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，其恒溫溫度達到設(shè)計規(guī) 定值，偏差在允許范圍之內(nèi)， 恒溫時間符合規(guī)范規(guī)定， 熱處理過程中各測點的溫差 是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求， 熱處理后焊縫及熱影響區(qū)的硬度不大于母材硬度的125%。12.2、熱處理工藝曲線。檢查熱處理曲線是否符合工藝要求。13、勞動力組合工種人數(shù)工種人數(shù)安全監(jiān)督1測溫記錄1消防1保溫層處理4供油氣1支柱移動4供風(fēng)2電機維修2操作1警戒1煙火監(jiān)控1工藝控制112、機具材料計劃12.1、工裝設(shè)備一覽表（表一）12.2、耗

20、用設(shè)備一覽表（表二）13、附圖附圖一： 1000m3 球罐熱處理工藝曲線圖 附圖二：熱處理裝置系統(tǒng)附圖三：保溫設(shè)施安表一：工裝設(shè)備一覽表 （單臺耗用量 ）序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1油噴嘴GD4.4×9個2外購2液化氣燃燒器個1自制3點火器單頭烤把個1自制4內(nèi)外套筒付1自制5貯油罐2V=2.5m 2臺1自制6油過濾器Dg40臺1外購7齒輪油泵2CY-1.1/14.5臺2外購8玻璃轉(zhuǎn)子流量計L2B-10（液）臺2外購9分氣包0.2m3臺2自制10空壓機W-9/7DY臺2外購11緩沖罐2m3臺1自制12煙囪500×200個1自制13手控蝶閥480個1自制14減壓閥自動調(diào)節(jié)閥只2外購15減壓閥J11W-16 Dg15只10外購16減壓閥J11W-16 D