球罐安裝過程整體熱處理具體措施和工藝要求

申紅菊（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

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球罐安裝過程整體熱處理具體措施和工藝要求

申紅菊
（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

摘 要：本文根據(jù)實際工程案例，針對球罐現(xiàn)場安裝中整體熱處理的一些方法和要求，望同行參考指正。

關(guān)鍵詞：球罐；安裝；熱處理

一、工程概況

本工程為洛陽某化工有限責(zé)任公司MTBE及丁烯聯(lián)合裝置擴(kuò)容改造項目（二期）4臺650m3液化石油氣球罐安裝工程。按照相關(guān)技術(shù)要求，首先需要做好焊后整體熱處理，也就是使用燃油采取熱處理方法進(jìn)行。為了使熱處理工程質(zhì)量能夠達(dá)到技術(shù)要求，需要按照以下方法實施熱處理。熱處理結(jié)束后，需對產(chǎn)品試板進(jìn)行力學(xué)性能試驗，包括抗拉強(qiáng)度、沖擊試驗、彎曲試驗，應(yīng)符合NB/T47016—2011《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗》規(guī)定?？估瓘?qiáng)度≧530MPa、沖擊試驗溫度為-19℃，最低沖擊功≧34J、彎曲試驗為測彎，彎曲角度為180°，彎曲直徑b=2a。

二、熱處理操作具體實施辦法以及工藝流程

1. 熱處理操作具體實施辦法

在熱處理操作時，可借用燃油法進(jìn)行。將球罐內(nèi)部作為爐膛使用，燃料選擇0號柴油。此外，還需要對球罐外部進(jìn)行絕熱保溫處理，在此環(huán)節(jié)中，需要應(yīng)用保溫材料，同時借助鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)，采用噴嘴將燃料油噴入并實施霧化操作，由電子點火器點燃，隨著燃油不斷燃燒產(chǎn)生的正壓高溫氣流在球罐內(nèi)壁對流傳導(dǎo)和火焰熱輻射作用，使球罐升溫到熱處理所需的溫度。

2. 熱處理工藝流程

2.1 在熱處理操作時需要按照GB50094-2010《球形儲罐施工及驗收規(guī)范》實施：

（1）恒溫溫度應(yīng)保持在560±20℃、恒溫時間保證在65分鐘、升溫速度需達(dá)到每小時50℃～80℃（不可低于400℃）、降溫速度保證每小時30℃～50℃（不可低于400℃）、當(dāng)溫度升高時，需要保證低于120℃的溫差、降溫保證低于120℃的溫差。

2.2 測溫點布置

按照GB12337-2014《鋼制球形儲罐》8.8相關(guān)的規(guī)定，測溫點應(yīng)均勻地布置在球殼表面，相鄰測溫點的間距不宜大于4.5m，布置測溫點數(shù)為24個，要求全部布設(shè)在距離上、下人孔與球殼板環(huán)焊縫邊緣200mm的位置，且保證每個產(chǎn)品焊接試件都需要配置一個測溫點。共2塊試板設(shè)置2個測溫點，上極板5個測溫點，赤道板10個測溫點，下極板5個測溫點。

2.3 熱電偶安裝

將熱電偶牢固的用螺絲固定在球殼外側(cè)；補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)妥善固定，以防燃燒，球殼測溫?zé)犭娕夹吞枮镵型，補(bǔ)償導(dǎo)線選用銅—康銅雙芯補(bǔ)償導(dǎo)線。將安裝好的熱電偶從1-24編號排序接入自動記錄儀相對應(yīng)的編碼。

2.4 溫度監(jiān)測流程

在對溫度進(jìn)行監(jiān)測時，需要配置一套系統(tǒng)，分別為ER188型長圖自動平衡記錄儀，1臺即可，能夠記錄測溫點24個（長圖記錄儀備用一臺）。當(dāng)熱處理溫度升至400℃，在規(guī)定的熱處理溫度期間內(nèi)定時自動記錄各測溫點指針讀數(shù)，并作好文字記錄。

三、對熱處理現(xiàn)場工藝設(shè)計的分析

1. 熱處理工藝系統(tǒng)構(gòu)成

熱處理工藝包括測量、排煙系統(tǒng)、燃油、柱腿移動以及供油。

A：燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)在設(shè)計時采用的是全自動燃燒器，其中燃燒器與球罐下入孔處連接，在控制上，采取分檔控制手段，從而符合工藝要求，燃料采用0號柴油通過油泵送油，經(jīng)電磁閥控制進(jìn)入噴嘴噴出，燃燒器鼓風(fēng)機(jī)由底部送風(fēng)助燃，霧化燃油，自動電子點火器點燃燃油進(jìn)行燃燒，并同時通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測是否正常燃燒，確保系統(tǒng)正常運行。

B：供油系統(tǒng)

在實施罐熱處理時需要保證達(dá)到329L/h的最大耗油量，單臺熱處理耗油量在2t左右即可，單臺球罐熱處理全周期所需油量的1.2倍就是儲油罐一次裝油量，保證設(shè)備容量達(dá)到2.5t。

C：溫度測量控制系統(tǒng)

本球罐共設(shè)24個測溫點，溫度測量監(jiān)控系統(tǒng)由K型熱電偶，補(bǔ)償導(dǎo)線和兩臺溫度記錄儀對球罐溫度進(jìn)行測量和控制。

D：柱腿移動措施

在熱處理操作前，需要全部松開球罐拉桿、地腳螺栓，從而使位移能夠正常進(jìn)行，每個柱腿設(shè)置使柱腳移動的工裝，并配合球罐溫度升降，隨時移動柱腳，使柱腳保持垂直，并對每個柱腿設(shè)置垂直度測量點（徑向、環(huán)向），柱腿移動前在基礎(chǔ)板上做出移動量刻度，每次當(dāng)溫度上升100℃時，就需要進(jìn)行一次柱腿移動。

2. 保溫方法

用14#鐵絲在保溫釘上交叉繞緊，尤其應(yīng)注意防止下半球安裝的保溫棉塊下塌脫落。球罐上的入孔，接管，均應(yīng)加保溫棉，從支柱與球罐連接焊縫的下端算起向下1m長度范圍內(nèi)的支柱需保溫。

四、熱處理前的準(zhǔn)備工作

1. 球罐球體、入孔、接管及預(yù)焊件等必須全部焊接完畢，并經(jīng)外觀檢察和無損探傷檢查合格。

2. 所有無損探傷檢查工作必須作完。

3. 球罐內(nèi)外表面質(zhì)量和幾何尺寸應(yīng)檢驗合格，記錄齊全。

4. 產(chǎn)品試板焊接檢查合格，并經(jīng)監(jiān)檢人員確認(rèn)，試板在球殼上固定應(yīng)牢固。

5. 所有原始資料齊全，并經(jīng)質(zhì)保系責(zé)任人員簽字認(rèn)可，經(jīng)監(jiān)檢單位和甲方確認(rèn)。

6. 熱處理系統(tǒng)裝置必須全部安裝好，各系統(tǒng)應(yīng)調(diào)試完畢。

7. 供電系統(tǒng)經(jīng)全面檢查合格符合要求，并和有關(guān)部門聯(lián)系，確保熱處理期間不斷電。

8. 應(yīng)掌握氣象資料，熱處理應(yīng)避開大風(fēng)與下雨天氣。

9. 各崗位人員應(yīng)齊全到位，并經(jīng)培訓(xùn)上崗，分工協(xié)作。

10. 施工技術(shù)方案應(yīng)向有關(guān)人員交底。

五、安全管理實施辦法

首先，需要做好清理工作，包括現(xiàn)場堆放的易燃易爆類物品以及閑置的器材等，同時也需要對工作道路進(jìn)行清掃，做好夜間照明措施，消防器材需要準(zhǔn)備充分。

其次，在點火點處，應(yīng)遠(yuǎn)離液化氣瓶、儲油罐以及乙炔瓶，需保證大于20m。

第三，需要整齊布局各類電纜線，從而使送電安全得到保障。

第四，應(yīng)對施工現(xiàn)場嚴(yán)格管理，決不允許無關(guān)人員進(jìn)入。

第五，在熱處理操作時，需要保證有人員晝夜監(jiān)護(hù)。

第六，在工作開展前，需要及時了解天氣情況，當(dāng)遇到大風(fēng)超過5級的天氣或者雨雪較大時，就需停止熱處理施工。

第七，需要做好安全警戒工作，避免有無關(guān)人員進(jìn)入。

第八，在施工開始前，需要制定應(yīng)急方案，避免有突發(fā)以及緊急情況出現(xiàn)時造成不必要的損失。

第九，施工操作前，需要做好技術(shù)人員的安全交底工作，并簽名確認(rèn)，需特別注意，簽名需要保證作業(yè)組3人以上同時簽名才能生效。

六、應(yīng)急操作方案

應(yīng)急操作方案就是需要對非正常情況下發(fā)生的事情做好考慮，并采取一定的應(yīng)急措施，同時還包括應(yīng)急措施中涉及的器材以及材料等內(nèi)容。

1. 熱處理操作時，施工人員在裝置區(qū)域施工操作時，需要嚴(yán)格按照生產(chǎn)裝置規(guī)章制度執(zhí)行，并聽從安裝單位、監(jiān)理單位、業(yè)主單位的安全管理和調(diào)度。

2. 熱處理作業(yè)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，必須穿戴齊全公司統(tǒng)一配發(fā)的勞保護(hù)品（甲方另有要求的，經(jīng)公司批準(zhǔn)同意后可另外執(zhí)行）。要求：A勞保鞋為鋼頭皮鞋。B安全帽下頜扣要系緊。

3. 動火、用電、車輛進(jìn)出、登高作業(yè)、受限空間作業(yè)必須事先辦理相應(yīng)的批準(zhǔn)手續(xù)、相關(guān)作業(yè)票開具后方可進(jìn)行施工。

4. 施工現(xiàn)場的工作人員在進(jìn)行施工前，需要接受安全教育，保證人人持證上崗，不得擅自進(jìn)入到生產(chǎn)區(qū)域。在施工操作場地，需要嚴(yán)謹(jǐn)煙火，避免與生產(chǎn)設(shè)備以及設(shè)施直接接觸，也不許擅自使用消防設(shè)施器械。

5. 在現(xiàn)場工作的人員需要嚴(yán)格按照工程操作規(guī)范執(zhí)行，保證操作安全性，施工前、施工中隨時檢查自身崗位的安全環(huán)境、設(shè)備器械的安全完好情況，并相互檢查、提醒，各施工班組的班組長為該班組的當(dāng)然安全負(fù)責(zé)人。

6. 現(xiàn)場用電器具的絕緣應(yīng)良好，電線電纜不能亂拖亂拉，進(jìn)入容器內(nèi)部的照明用電須經(jīng)隔離變壓器，供電電源應(yīng)有漏電保護(hù)開關(guān)。實行三級配電系統(tǒng)，做到一機(jī)一閘一保護(hù)。所有用電設(shè)備必須接地或者接零。施工期間，需要安排專職的電工人員進(jìn)行接線工作，在檢查操作無誤后，需要安排專業(yè)人員對整個電網(wǎng)進(jìn)行檢查，完全符合要求后才能夠?qū)嵤┱Ｋ碗姟Ｅc此同時，還需要做好電網(wǎng)值班維修工作，從而使電網(wǎng)以及人身安全得到最大保障。電氣設(shè)備工作時，要有專人看護(hù)，不得離崗。

7. 腳手架搭建應(yīng)符合安全規(guī)范要求，熱處理施工現(xiàn)場采用鋼管腳手架。腳手架必須驗收合格后方可使用，填寫腳手架驗收記錄。

8. 柴油為易燃物品，必須加強(qiáng)管理，專人監(jiān)護(hù)使用。熱處理需用燃油儲箱應(yīng)放置有序，輸送管帶及其接頭應(yīng)牢固密封無泄露。燃油箱用腳手架鋼管或者警戒繩設(shè)置隔離區(qū)域（距離油箱1m），并在接管處懸【小心火災(zāi)】和【嚴(yán)禁煙火】之警示牌。并放置4、5L以上滅火器兩個。

9. 燃燒器、臨時支架的制作、安裝應(yīng)牢固穩(wěn)妥，避免安全事故的發(fā)生。所有熱處理作業(yè)人員必須服從現(xiàn)場安全管理，嚴(yán)格遵守用電管理制度，遵守施工現(xiàn)場安全制度。燃燒器旁放置4L以上滅火器兩個，并保證能有效正常使用。

參考文獻(xiàn)

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［2］ GB50094，球形儲罐施工及驗收規(guī)范［S］.

［3］ TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程［S］.

［4］ TSG R7004-2013，壓力容器監(jiān)督檢驗規(guī)則［S］.

［5］ GB/T30583-2014，承壓設(shè)備焊后熱處理規(guī)程［S］.

中圖分類號：TG402

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A