球形储罐施工及验收规范

球形储罐施工及验收规范 GBJ94 86 目 录 第一章总则 第二章零部件的检查和验收 第一节一般规定 第二节材料 第三节球壳板 第四节支柱 第五节产品零部件的油漆、包装和运输 第三章现场组装 第一节一般规定 第二节球罐组装 第三节零部件安装 第四节球罐尺寸的检查 第四章焊接 第一节焊接工艺评定 第二节焊工资格 第三节焊接要求 第四节球罐的焊接施工 第五节修补 第五章焊缝检验 第一节焊缝的外观检查 第二节无损检验人员资格 第三节射线探伤和超声探伤 第四节磁粉探伤和渗透探伤 第五节复验 第六章现场焊后整体热处理 第一节一般规定 第二节热处理工艺 第三节保温要求 第四节测温系统 第五节柱脚处理 第七章产品焊接试板检验 第一节产品焊接试板的制备要求 第二节试样的试验要求 第八章耐压试验和气密性试验 第一节耐压试验 第二节气密试验 第九章交工验收 附录一名词解释 附录二窗形拘束裂纹试验 附录三交工验收表格 附录三交工验收表格 (1) 附录三交工验收表格 (2) 附录三交工验收表格 (3) 附录四本规范用词说明 附加说明 主编部门：中华人民共和国石油工业部 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会 施行日期： 1987 年 1 月 1 日 关于发布球形储罐施工及验收规范的通知 计标 1986 962 号 根据原国家建委（ 81 ）建发设字 546 号文的要求，由石油部会同有关单位共同编制的球形储罐施工及验收规范，已经有关部门会审。现批准球形储罐施工及验收规范 GBJ9486 为国家标准，自 一九八七年一月一日起 施行。 本规范由石油部负责管理，其具体解释工作由石油部施工技术研究所负责，由我委基本建设标准定额研究所组织出版发行。 中华人民共和国国家计划委员会 一九八六年六月九日 编制说明 本规范是根据原国家建委（ 81 ）建发设字第 546 号通知的要求，由石油工业部负责主编，会同机械工业部、冶金工业部、化学工业部、城乡建设环境保护部、纺织工业部和中国石油化工总公司等部门所属单位组成球形储罐施工及验收规范编委会共同编制而成。 在编制过程中，本着 “ 技术先进、经济合理、安全适用、确保质量 ” 的精神，在总结我国制造球形储罐经验的基础上，参照国外的先进标准，并广泛征求了全国有关单位的意见，经反复讨论、修改，最后由石油工业部会同全国有关单位审查定稿。 本规范共分九章和四个附录，主要内容有：总则、零部件的检查和验收、现场组装、焊接、焊缝检验、现场焊后整体热处理、产品焊接试板检验、耐压试验和气密性试验以及交工验收等。 在本规范施行过程中，请各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，如发现需要修改和补充之处请将意见寄交石油部施工技术研究所（天津塘沽），以便今后修订时参考。 石油工业部 一九八六年四月 主要符号 b1 ， b2 ， b3 任意宽度方向弦长 D 球罐设计内径 D1 基础中心圆直径 d 法兰外径 E 间隙 e1 对口错边量 e2 角变形 H 支柱高度 I 焊接电流 L 球壳板弦长 L1 长度方向弦长 L2 对角线弦长 l1 最大角变形处球壳与样板的径向距离 l2 标准球壳与样板的径向距离 Q 焊接线能量 R 规定的球壳内或外半径 R 样板样板的曲率半径 S 相邻支柱基础中心距 S1 支柱基础上的地脚螺栓中心与基础中心圆的间距 S2 支柱基础地脚螺栓预留孔中心与基础中心圆的间距 U 电弧电压 V 焊接速度 坡口角度 ， 1 ， 2 球壳板厚度 球罐支柱垂直度偏差 第一章总则 第 1.0.1 条 本规范适用于设计温度高于 20 、壁厚小于或等于 50mm 的碳素钢及低合金钢制焊接球形储罐（以下简称球罐）的施工及验收。 本规范不适用于下列球罐： 一、核工业用球罐； 二、非固定（如车载或船载）的球罐； 三、双层结构的球罐。 第 1.0.2 条 对液化石油气的球罐，当设计温度低于或等于 20 时，如壳体工况条件下应力（总体一次薄膜应力）不大于所选用材料的屈服强度的 1/6 时，可按常温球罐处理。 第 1.0.3 条 球罐应按设计进行施工。如需修改设计图时，必须取得原设计单位同意，并签署设计更改文件。 第 1.0.4 条 球罐的施工及验收除应遵守本规范的规定外，尚应遵守现行国家有关标准、规范的规定。 第二章零部件的检查和验收 第一节一般规定 第 2.1.1 条 球罐的球壳板、人孔法兰、接管、补强圈、支柱及拉杆等零部件的出厂证明书应包话下列内容： 一、球罐零部件出厂合格证； 二、材料代用审批手续； 三、各种材料质量证明书及球壳板材料的复验报告； 四、钢板超声探伤报告；毛坯及零件探伤记录； 五、球壳板周边超声探伤报告； 六、坡口和焊缝无损探伤报告（包括探伤部位图）； 七、成形试板检验报告； 八、焊接试板试验报告。 第二节材料 第 2.2.1 条 球罐受压件及支柱所用的材料应符合设计要求。球罐非受压件的材料的焊接性能应与球壳板材料相适应。 第 2.2.2 条 每台产品应取一块成形试板，进行拉力、弯曲和常温冲击试验。试板从成形后的球壳板上切取，其切取方向应与钢板取样方向一致。 第 2.2.3 条 球壳板用的钢板应按设计要求进行超声探伤。碳素钢板应符合压力容器用钢板超声波探伤（ JB115073 ）规定的 级要求；低合金钢板应符合 级要求。 第 2.2.4 条 壳体凸缘和人孔补强圈等受压元件用的锻件，应符合压力容器锻件技 第三节球壳板 第 2.3.1 条 球壳的结构型式应符合设计要求。每块球壳板本身不得拼接。 第 2.3.2 条 制造厂提供的球壳板应具有良好的表面质量，对超过标准的缺陷应按本规范第四章第五节的规定进行修补。 第 2.3.3 条 球壳板实测厚度不得小于设计厚度扣除钢板负偏差与加工减薄量之和。 第 2.3.4 条 球壳板的外形尺寸应符合下列要求： 一、用样板检查球壳板的曲率时，其允许偏差应符合表 2.3.41 的规定（图 2.3.41 2 ）。 球壳板曲率允许偏差表 2.3.41 球壳板弦长 L(m) 应采用的样板弦长 (m) 任何部位允许间隙 E(mm) L2 2 3 1.5L2 1.5 L1.5 1 二、几何尺寸允许偏差应符合表 2.3.4 2 的规定（图 2.3.43 4 ）。 球壳板几何尺寸允许偏差 表 2.3.42 序号 项目 允许偏差 (mm) 1 长度方向弦长 L 1 2.5 2 任意宽度方向弦长 b 1 、 b 2 、 b 3 2 3 对角线弦长 L 2 3 4 两条对角线间的距离 5 注：对薄壁和刚性差的球壳板，可检查弧长。其允许偏差应符合表 2.3.4 2 中 1 、 2 和 3 项的规定。 图 2.3.4 1 球壳板曲率允许偏差 图 2.3.4 2 球壳板曲率允许偏差 图 2.3.4 3 球壳板几何尺寸允许偏差 图 2.3.4 4 球壳板几何尺寸允许偏差 第 2.3.5 条 由制造厂加工的珠壳板焊缝坡口应符合下列要求： 一、气割坡口表面： 1 平面度（ B ） 当板厚 20mm 时， B0.04 ； 20mm 时， B0.025 ； 2 表面粗糙度（ G ）应小于或等于 25m ； 3 缺陷间的极限间距（ Q ）应大于或等于 0.5m ； 4 熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不应有裂纹和分层等缺陷存在。高强钢球壳板坡口表面经渗透探伤，不应存在裂纹、分层和夹渣等迹痕。 二、坡口尺寸（图 2.3.5 ） 1 坡口角度（ ）的允许偏差应为土 230 ； 2 坡口钝边（ L3 ）及坡口深度（ L 4 ）的允许偏差应为 1.5mm 。 图 2.3.5 球壳板坡口尺寸 第 2.3.6 条 每块球壳板沿周边 100mm 范围内均应进行全面积超声探伤，其结果应符合本规范第 2.2.3 条的规定。 第 2.3.7 条 当相邻板的厚度差大于或等于 3mm 或大于 1/4 薄板厚度时 , 厚板边缘应按图 2.3.7 削成斜边 , 削边后的端部厚度应等于薄板厚度。图 2.3.7 不同厚度的球壳板焊接时对玻壳板的要还应 第 2.3.8 条 制造厂提供的球罐焊接工艺评定试板不应少于 8 块，其尺寸应为 300500 （ mm ）；产品焊接试板每台应为 4 块 , 其尺寸应为 300650 （ mm ）。上述试板应与球壳板同钢号同厚度。 第四节支柱 第 2.4.1 条 球罐支柱全长的直线度应小于或等于全长的 1/1000 且不大于 10mm 。 第 2.4.2 条 支柱与支柱底板焊接后应保持垂直，其垂直度允许偏差不应超过 2mm （图 2.4.2 ）。 图 2.4.2 支柱与支柱底板的垂直度 第五节产品零部件的油漆、包装和运输 第 2.5.1 条 球壳板内外表面应除锈并应各涂底漆两道，但坡口表面及内外边缘 50mm 范围内应涂可焊性涂料。每块球壳板上的钢号、批号标记应以白色油漆框出。 第 2.5.2 条 运输及存放球壳板时，应采用钢结构托架包装，并应用拉紧箍将球壳板紧箍在托架上，球壳板的凸面应向上，各球壳板之间应垫以柔性材料，重迭块数不宜超过六块，每个包装件的总重不宜超过 15t 。 第 2.5.3 条 法兰、人孔和试板等宜装箱运输，拉杆等杆件宜集束包扎。 第 2.5.4 条 所有加工件表面应涂防锈油脂。拉杆螺纹应妥当保护，防止损坏。 第三章现场组装 第一节一般规定 第 3.1.1 条 球罐安装前应对基础各部位进行检查和验收（图 3.1.1 ），其偏差应符合表 3.1.1 的规定。 图 3.1.1 基础检查部位示意图 基础各部尺寸允许偏差表 3.1 序号 项目 允许偏差 1 基础中心圆直径 (D 1 ) 球罐容积 1000 5mm 球罐容积 1000 D/ 2000mm 2 基础方位 1 3 相邻支柱基础中心距 (S) 2mm 4 支柱基础上的地脚螺栓中心与基础中心圆的间距 (S 1 ) 2mm 5 支柱基础地脚螺栓预留孔中心与基础中心圆的间距 (S 2 ) 8mm 6 基础标高 各支柱基础上表面的标高 D 1 /1000 且不低于 15mm 相邻支柱的基础标高差 4mm 7 单个支柱基础上表面的表面平面度 采用地脚螺栓固定的基础 5mm 采用预埋地脚板固定的预埋钢板 2mm 注： D 为球罐设计内径。 第 3.1.2 条 安装球罐时，应按下列要求对球罐零部件进行复查： 一、对球罐零部件的数量及每块球壳板的曲率、几何尺寸和机械损伤，进行全面复查。 二、对球壳板进行超声波探伤和厚度测量，抽检数量应为球壳板总数的 20% 。每带不得少于 2 块 , 上、下极不得少于 1 块。厚度测量点每块球壳板应为 5 个。 三、如对材质有怀疑时，应对材料的化学成分、机械性能进行复验。 第 3.1.3 条 影响球罐焊后热处理及充水沉降的零部件，应在焊后热处理及沉降完毕后再与球罐固定。 第二节球罐组装 第 3.2.1 条 球罐组装时，可利用工卡具调整球壳板对口间隙、错边量及角变形。不应采用机械方法进行强力组装。 第 3.2.2 条 球壳板组装应符合下列规定： 一、采用手工电弧焊时，对口间隙应为 3mm ，间隙允许偏差应为 2mm 。 注：采用其他焊接方法时，应以焊接工艺评定报告为准。 二、对口错边量（ e1 ）应符合下列规定： 1 等厚度球壳扳（图 3.2.21 ）： e10.1 ，且 3mm ； 2 相邻板厚差小于 3mm 时（图 3.2.22 ）： e10.11 （ 2 1 ），且 4mm 。 图 3.2.2 1 等厚度球壳板组装时的对口错边量 图 3.2.2 2 不等厚度球壳板组装时的对口错边量 三、用弦长不小于 1m 的样板测量检查对接接头的角变形（包括错边量） , 组装后不应大于 7mm （图 3.2.23 ）。角变形的检查宜沿对接接头每 500mm 长测量一点。 e2 可按下列公式计算： e 2 l 1 l 2 （ 3.2.2 ） 式中 e2 角变形； l 1 最大角变形处球壳与样板的径向距离； l 2 标准球壳与样板的径向距离， l2 lR R 样板 l ； R 规定的球壳内或外半径； R 样板 样板的曲率半径。 图 3.2.2 2 球壳板组装时的角变形 第 3.2.3 条 组装时，下列相邻焊缝的边缘距离不应小于 3 倍球壳板厚度，且不得小于 100mm 。 一、相邻两带的纵焊缝； 二、支柱与球壳的角焊缝至球壳板的对接焊缝； 三、球罐人孔、接管、补强圈和连接板等与球壳的连接焊缝至球壳板的对接焊缝及其相互之间的焊缝。 第三节零部件安装 第 3.3.1 条 人孔及接管等受压件的安装应符合下列要求： 一、人孔、接管的开孔位置允许偏差不应大于 5mm 。 二、人孔、接管外伸长度允许偏差不应大于 5mm 。 三、除设计有规定外，接管法兰平面应与接管中心轴线垂直，其允许偏差不应大于 d/100 （ d 为法兰外径），并且当 d 大于 100mm 时，其允许偏差不应大于 3mm 。 四、补强圈应与珠壳板紧密贴合。 第 3.3.2 条 支柱的安装应符合下列规定： 一、支柱用垫铁找正时，每叠垫铁高度不应小于 25mm ，且不宜多于 3 块。斜垫铁应成对使用，接触紧密。找正完毕后，应点焊牢固。 二、支柱安装找正后，在球罐径向和周向两个方向的垂直度允许偏差 （ la 1 a 2 l ）应符合下列规定（图 3.3.2 ）： 1 当支柱高度 H 8000mm 时， 12mm ； 2 当支柱高度 H 8000mm 时， 0.0015H ，且 15mm 。 三、拉杆安装时应对称均匀拧紧。 图 3.3.2 支柱安装的垂直度检查 a 1 柱顶与铅垂线的距离； a 2 柱下部与铅垂线的距离 第 3.3.3 条 球罐上的连接板的安装应符合下列规定： 一、连接板应与珠壳紧密贴合，并在热处理之前与球壳相焊。如果连接板与球壳的角焊缝是连续焊缝时，应在不易流进雨水的部位留出通气孔隙。 二、连接板的安装位置允许偏差不应大于 10mm 。 第三节射线探伤和超声探伤 第 5.3.1 条 球罐的对接焊缝（包括人孔和公称直径大于或等于 250mm 接管的对接焊缝）应按设计要求进行射线或超声探伤检验 . 并应符合下列要求： 一、进行 100% 超声探伤时，还应对超探部位作射线探伤复检。复检长度不应少于所探焊缝总长的 20% ，且不应小于 300mm 。 二、进行 100% 射线探伤时，对壁厚大于 38mm 的球罐还应作超声探伤复检。复检长度不应少于所探焊缝总长的 20% 。 三、采用上述两种方法进行焊缝检验时，均应符合各自的合格标准，复检部位应包括全部丁字焊缝。 四、进行局部检验时，其数量不应少于对接焊缝总长的 20 。局部检验部位应包括全部丁字焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。 第 5.3.2 条 射线探伤除应符合钢焊缝射线照相及底片等级分类法（ GB332382 ）的规定外，还应符合下列要求： 一、射线探伤焊缝检验应在焊接完成 24h 以后进行。 二、射线照相的透度计灵敏度不应大于 2% 。射线照相方法可采用（ GB332382 ）标准的甲级或乙级。 三、要求 100% 射线探伤的对接焊缝的合格级别应为（ GB332382 ）标准的级。要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定。 第 5.3.3 条 超声探伤可参照锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤（ JB115281 ）的规定，在焊接完成至少 24h 以后进行，要求 100% 探伤的对接焊缝的合格级别应为级。要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定。 第四章焊接 第一节焊接工艺评定 第 4.1.1 条 球罐焊接前 , 应按现行压力容器焊接工艺评定标准进行焊接工艺评定。评定不合格时应调整焊接工艺参数 , 直至合格为止 . 注：对过去评定合格的焊接工艺评定报告，经检查合格后可不进行焊接工艺评定。 第 4.1.2 条 球罐的焊接工艺评定除应符合第 4.1.1 条规定外，尚应符合下列要求： 一、焊接工艺评定用钢板应与球壳板同钢号、并宜同厚度； 二、焊接工艺评定应按立向上焊和横焊两种焊接位置分别进行； 三、焊接工艺评定应采用对接焊缝试件，并取拉伸、横向弯曲和冲击韧性三种试验的试样。 第 4.1.3 条 在焊接工艺评定前，应针对钢板的锅号、板厚、焊接方法及焊接材料对试样进行裂纹试验，以确定预热温度。 注： 试验结果适用于与试样同钢号且厚度为试样厚度 3 7mm 范围内的球壳板； 对于以前做过的焊接工艺评定，也同样处理。 第 4.1.4 条 裂纹试验应包括下列内容： 一、斜 Y 型坡口焊接裂纹试验：其方法可按照现行国家标准焊接性试验进行，评定标准裂纹率应为零； 二、 Y 型坡口焊接裂纹试验：其试验方法可参照现行国家标准焊接性试验进行，试验坡口应采用图 4.1.4 所示的型式。评定标准裂纹率应为零； 图 4.1.4 Y 型 坡口焊接裂纹试验坡口型式 三、窗形拘束裂纹试验。当板厚大于 25mm 时，必要时应按附录二进行窗形拘束裂纹试验。 第二节焊工资格 第 4.2.1 条 从事球罐焊接的焊工必须持有劳动人事部门发给的锅炉压力容器焊工考试合格证书。焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。 第三节焊接要求 第 4.3.1 条 球罐的焊接方法宜采用手工电弧焊或埋弧焊。 第 4.3.2 条 选用的焊机应满足焊接工艺和材料的要求，并有足够的容量。施焊地点远离焊机时，应在焊机上设遥控装置或采用其它能适应电流变化的措施。 第 4.3.3 条 球罐的焊接材料应符合下列规定： 一、焊条 1 手工电弧焊使用的焊条必须具有质量证明书。质量证明书应包括熔敷金属的化学成分、机械性能、扩散氢含量等 . 各项指标应符合现行国家标准低碳钢及低合金高强度钢焊条及焊条检验、包装和标记的有关规定。 2 球罐的主体焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，必须选用低氢型焊条 , 并按批号进行扩散氢复验。扩散氢试验方法应按照现行国家标准的规定进行。烘干后的实际扩散氢含量应符合表 4.3.3 的要求。 低氢型焊条的含氨量 表 4.3.3 焊条级别 扩散氢含量 ml/ 100g T42 8 T50 6 T55 5 二、焊丝和焊剂 选用的焊丝和焊剂应与所施焊的钢种相匹配。埋弧焊使用的焊丝应符合现行国家标准焊接用钢丝的有关规定。 第 4.3.4 条 焊接材料的干燥和处理应符合下列规定： 一、焊条和焊剂等焊接材料应设专人负责保管、烘干和发放。使用前应按表 4.3.4 所规定的烘干制度进行充分干燥。 焊条焊剂的烘干温度和时间 表 4.3.4 种类 烘干温度 ( ) 烘干时间 (h) 低氢型焊条 350 400 1 焊剂 熔炼型 150 300 1 烧结型 200 400 1 二、烘干后的焊条应保存在温度为 100 150 的恒温箱中，药皮应无脱落和明显的裂纹。 三、现场使用的焊条应备有性能良好的保温筒。焊条在保温筒内的时间不宜超过 4h ，超过后，应按原烘干制度重新干燥。重复烘干次数不宜超过二次。 四、应防止异物混入焊剂。如有异物混入时，应对焊剂进行清理补充或全部更换，以保证焊接性能。 五、焊丝在使用前应清除铁锈加油污等。 第 4.3.5 条 定位焊及工卡具焊接应符合下列要求： 一、焊接工艺以及对焊工的要求应与球壳焊接相同。对需要预热的钢种，应在焊接侧预热，以焊接处为中心 , 在其前后左右至少 150mm 范围内进行。 二、定位焊缝的长度应在 50mm 以上，其引弧和熄弧点都应在坡口内。 三、采用工卡具等临时焊道焊接时，引弧和熄弧点应在工卡具或焊道上，严禁在非焊接位置任意引弧和熄弧。 四、工卡具等拆除时，不得伤及球壳板。切除后应打磨平滑，并进行磁粉或渗透探仿。如发现缺陷时应按本章第五节的规定进行处理。 第四节球罐的焊接施工 第 4.4.1 条 焊接顺序的选择和焊工配置应有利于减少焊接变形和残余应力。对长焊缝的底层焊道宜采取分段退焊法。 第 4.4.2 条 焊接前应检查坡口，并清除坡口表面和两侧至少 20mm 范围内的铁锈、水分、油污和灰尘，清理后应尽快焊接。 第 4.4.3 条 球罐的预热应符合下列规定： 一、预热温度应根据焊件的材质、厚度、接头的拘束度、焊接材料及气候条件等，由裂纹试验确定。也可按表 4.4.3 的规定采用。 二、预热时必须均匀加热。预热区的宽度应为焊缝中心线两侧各 3 倍板厚且不少于 100mm 的范围内。其温度测量应用测温笔或表面温度计在距焊缝中心线 50mm 处对称测量，每条焊缝测点不应少于 3 对。 三、要求焊前预热的焊道，层间温度不应低于预热温度的下限值。 常用钢的预热温度（ ） 表 4.4.3 A 3 R 16MnR 15MnVR 15MnVR 20 - - - 75 125 25 - - 75 125 100 150 32 - 75 125 100 150 125 175 38 75 125 100 150 125 175 150 200 50 100 150 125 175 150 200 150 200 注： 拘束度高的部位（接管、人孔安装部位等）及环境气温低于 5 时，应采用较高的预热温度，扩大预热范围，防止冷却速度过大。 不同强度的钢相互焊接时，应采用强度较高的钢所适用的预热温度。 对不需预热的焊缝，当焊件温度低于 0 时，应在始焊处 100mm 范围内预热至 15 左右时，方可进行焊接。 第 4.4.4 条 焊接线能量的确定应符合下列规定： 一、焊接线能量应根据球壳板的材质、厚度、焊接位置和预热温度等，按照焊接工艺评定确定。 二、对于高强度钢以及厚度大于 38mm 的碳素钢、厚度大于 25mm 的低合金钢的焊接线能量，必须进行测定和严格控制。 三、焊接线能量的测定可按下式计算： 式中 Q 焊接线能量，（ J/cm ）； I 焊接电流，（ A ）； U 电弧电压，（ V ）； V 焊接速度，（ cm/min ）。 第 4.4.5 条 焊接中应注意焊道始端和终端的质量。始端应采用后退起弧法，终端应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开。 第 4.4.6 条 双面焊接时，单侧焊接后应进行背面清根。如用碳弧气刨时，清根后应用砂轮修整刨槽，磨除渗碳层，并用肉眼或渗透探伤等方法进行检查。高强钢清根后必须用渗透探伤。 焊缝清根时应将定位焊的焊缝金属清除掉，清根后的坡口形状宽窄应一致。 第 4.4.7 条 每条焊缝如因故中断焊接时，应根据工艺要求采取措施，以防止裂纹。再焊前必须仔细检查确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。 第 4.4.8 条 球罐的后热消氢处理应由焊接工艺评定结果确定。后热温度宜为 200 250 ，保温时间应为 0.5 1h 。下列情况的焊缝 , 在焊接后宜立即进行后热消氢处理： 一、厚度大于 32mm 的高强钢； 二、厚度大于 38mm 的其它低合金钢； 三、锻制凸缘与球壳板的对接焊缝。 第 4.4.9 条 应加强对施工现场焊接环境的监测。当出现下列任一情况时，应采取适当的防护措施，方可进行现场焊接。 一、雨天及雪天； 二、风速超过 8m /s ； 三、环境温度在 5 以下； 四、相对湿度在 90% 以上。 注：焊接环境的温度和相对湿度应在距球罐表面 0.5 1m 处测量。 第 4.4.10 条 直接焊于球壳上的人孔、接管和支柱等零部件，焊接时应符合下列要求： 、锻制凸缘等与球壳的对接焊缝的焊接，除焊接材料应采用与球壳焊接相同的焊接材料外，焊接工艺应与强度较高侧钢材的焊接工艺相同。 二、支柱、连接板等与球壳的角焊缝的焊接，焊接材料宜采用与强度较低侧钢材相匹配的焊接材料，焊接工艺应与强度较高侧钢材的焊接工艺相同。 三、采用高强钢制造的球罐，球壳与其凸缘以及补强圈等的连接焊缝应进行修磨，使其平缓过渡。 第五节修补 第 4.5.1 条 球罐在制造、运输和施工过程中所产生的各种有害缺陷应进行修补，其修补标准应符合下列规定： 一、球壳板表面和工卡具焊迹上的裂纹、刮伤和电弧擦伤等表面缺陷必须用砂轮清除。修磨后的实际板厚应大于最小设计厚度，磨除深度应小于球壳板厚度的 7% 且不超过 2mm 。如超过时，则需进行焊接修补。 二、球壳板表面缺陷进行焊接修补时，每处的修补面积应在 50 以内；如有两处或两处以上修补时，任何两处的净距应在 50mm 以上；每块球壳板上修补面积总和必须小于该块球壳板面积的 5% 。 三、坡口表面应按本规范第 2.3.5 条的要求进行检查，对不合格的部位应使用砂轮磨除或进行焊接修补。 采用焊接修补时，应将缺陷清除，经渗透探伤确认没有缺陷后，再进行堆焊修补。堆焊宽度自球壳板端面算起不应超过 50mm 。堆焊后应磨平，保持原坡口的形状及尺寸。 四、焊缝表面缺陷用砂轮清除后，其表面不应低于母材。如低于母材时，则需进行焊接修补。焊缝两侧的咬边和焊趾裂纹必须用砂轮清除，磨除深度不得大于 0.5mm 。焊缝咬边长度应符合本规范第 5.1.2 条的规定，如超过时，均需进行焊接修补。 五、焊缝按本规范第五章进行无损检验后，对超过标准的缺陷应进行清除及焊接修补。 第 4.5.2 条 球罐制造、运输和施工过程中所产生的有害缺陷的修补方法应符合下列要求： 一、球壳表面缺陷、焊缝咬边及焊趾裂纹等如只需用砂轮修磨时，应打磨平滑或加工成具有 1 3 以下坡度的斜坡（图 4.5.21 ）。 二、对球壳表面缺陷进行焊接修补时，当划伤及成形加工产生的表面伤痕等缺陷的形状比较平滑时，可直接进行堆焊。如果直接堆焊可能导致产生裂纹时，可用砂轮将缺陷清除后再进行堆焊。堆焊后的表面应打磨平滑，或加工成具有 1 3 以下坡度的平滑凸面，且高度在 1.5mm 以下。 图 4.5.2 1 球壳表面缺陷及焊接缺陷用砂轮修磨后的示意图 三、对焊缝咬边和焊趾裂纹进行焊接修补时，应先用砂轮将缺陷清除并修整成便于焊接的凹槽形状，再进行焊接修补，修补长度应在 50mm 以上。高强钢的焊缝修补后，在修补焊道上应加焊一道凸起的回火焊道（图 4.5.22 ）。回火焊道焊完后 , 再磨去回火爆道多余的焊缝金属，使其与主体焊缝平缓过渡。 图 4.5.2 -2 焊接修补的回火焊道 四、焊缝内部缺陷焊接修补前，应探测缺陷埋置深度。缺陷的清除深度应在钢板厚度的 2/3 以内（从球壳板表面算起），如超过 2/3 深度的焊缝内部仍残留缺陷时，应即停止清除进行焊接修补，然后在其背面再次清除缺陷，进行焊接修补。焊接修补焊缝长度均应在 50mm 以上。 当采用碳弧气刨清除缺陷时，缺陷清除后应用砂轮修整刨槽，磨除渗碳层，再进行焊接修补。 五、焊接修补工艺应与球罐焊接工艺相同。如需预热时，应以修补处为中心，在半径为 150mm 的范围内预热。预热温度应采用表 4.4.3 中的较高预热温度。 六、焊接修补时的焊接线能量应在规定的范围内，且不应在其下限值附近焊接短焊缝。 七、焊接修补后，应按本章第 4.4.8 条的规定立即进行后热消氢处理。 第 4.5.3 条 球罐的各种有害缺陷修补后应进行下列无损检验： 一、各种缺陷清除和修补后均应进行磁粉或渗透探伤。 二、焊接修补深度超过 3mm 时（从球壳板表面算起）应增加射线探伤。 三、焊缝内部缺陷返修后，应进行射线探伤或超声探伤。选用的方法应与返修前发现缺陷的方法相同。 第 4.5.4 条 同一部位（焊缝内外侧各作为一个部位）的返修次数不宜超过二次。当超过二次时，必须采取可靠的技术措施方可修补。 第五章焊缝检验 第一节焊缝的外观检查 第 5.1.1 条 焊后必须对焊缝进行外观检查，检查前应将渣皮、飞溅等清理干净。 第 5.1.2 条 焊缝表面质量应符合下列规定： 一焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷。 二、焊缝咬边深度不得大于 0.5mm ，咬边连续长度不得大于 100mm ，焊缝两侧咬边的总长度不应超过该焊缝长度的 10% 。 三、角焊缝的焊脚尺寸应符合设计要求。 四、焊缝的宽度比坡口每边应增宽 1 2mm 。 五、对接焊缝的余高应为 0 3mm ，但对需要进行射线探伤的焊缝，其余高应符合表 5.1.2 的要求。 焊缝余高范围（ mm ） 表 5.1.2 板厚（ ） 12 1225 2550 余高 0 1.5 0 2.5 0 3 第二节无损检验人员资格 第 5.2.1 条 从事球罐无损检验人员，必须持有劳动人事部门发给的锅炉压力容器无损检测人员技术等级鉴定证书。 第 5.2.2 条 取得 级证书的无损检验人员应在取得 级或 级证书人员的指导下，才能进行相应的无损检验操作和记录，取得 级以上证书的人员才能填写和签发检验报告。 第三节射线探伤和超声探伤 第 5.3.1 条 球罐的对接焊缝（包括人孔和公称直径大于或等于 250mm 接管的对接焊缝）应按设计要求进行射线或超声探伤检验 . 并应符合下列要求： 一、进行 100% 超声探伤时，还应对超探部位作射线探伤复检。复检长度不应少于所探焊缝总长的 20% ，且不应小于 300mm 。 二、进行 100% 射线探伤时，对壁厚大于 38mm 的球罐还应作超声探伤复检。复检长度不应少于所探焊缝总长的 20% 。 三、采用上述两种方法进行焊缝检验时，均应符合各自的合格标准，复检部位应包括全部丁字焊缝。 四、进行局部检验时，其数量不应少于对接焊缝总长的 20 。局部检验部位应包括全部丁字焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。 第 5.3.2 条 射线探伤除应符合钢焊缝射线照相及底片等级分类法（ GB332382 ）的规定外，还应符合下列要求： 一、射线探伤焊缝检验应在焊接完成 24h 以后进行。 二、射线照相的透度计灵敏度不应大于 2% 。射线照相方法可采用（ GB332382 ）标准的甲级或乙级。 三、要求 100% 射线探伤的对接焊缝的合格级别应为（ GB332382 ）标准的 级。要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定。 第 5.3.3 条 超声探伤可参照锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤（ JB115281 ）的规定，在焊接完成至少 24h 以后进行，要求 100% 探伤的对接焊缝的合格级别应为 级。要求局部检验的对接焊缝的合格级别应由设计确定。 第四节磁粉探伤和渗透探伤 第 5.4.1 条 球罐对接焊缝的内外表面（包括人孔及公称直径大于或等于 250mm 接管的对接焊缝的内外表面） , 补强圈或支柱角焊缝的外表面，应在耐压试验前（如果球罐需焊后热处理时，应在热处理前进行）进行 100% 焊缝长度的磁粉探伤或渗透探伤。 耐压试验后应作复查，复查数量应为焊缝全长的 20% 以上，复查部位应包括全部丁字焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。 第 5.4.2 条 磁粉探伤除应符合现行国家标准钢制压力容器磁粉探伤的有关规定外，还应符合下列要求： 一、磁粉探伤应在射线探伤和超声探伤发现的缺陷修补合格后进行。离焊接完成后的时间不应少于 48h 。 二、磁粉探伤前应打磨受检表面至露出金属光泽，并应使焊缝与母材平滑过渡。 三、磁粉探伤应用圆形沟槽 A 2 30/100 型标准试片。试片布置间距宜为 4 5m ，以能清晰显示标准试片的缺陷来调整磁化规范。 四、初次显示的磁痕除掉后应再进行试验，如能显示与前次相同的磁痕，方能确认。 五、显示的磁痕难以判断是否为缺陷磁痕时，应将表面修整平滑，再行试验。 第 5.4.3 条 磁粉探伤的合格标准应符合下列规定： 一、表面上没有显示裂纹引起的缺陷磁痕； 二、线状缺陷（只限于熔合不良、夹渣）磁痕的最大长度不大于 2mm ； 三、圆形缺陷磁痕的长径不大于 4mm ； 四、在 25 c 的面积上，出现若干个长度不大于 2mm 的线状缺陷磁痕或长径不大于 4mm 的圆形缺陷磁痕时，各个缺陷的 “ 点数 ” 之和不大于 12 ， “ 点数 ” 应根据缺陷磁痕的种类和大小按表 5.4.3 进行换算。 缺陷磁痕的 “ 点数 ” 换算表 5.4.3 缺陷磁痕种类 磁痕长度或长径 2mm 以下 4mm 以下 线状缺陷磁痕 3 圆形缺陷磁痕 1 2 第 5.4.4 条 渗透探伤应按现行标准钢制焊接压力容器技术条件的有关规定进行。 渗透探伤的结果应符合本规范第 5.4.3 条的要求。该条中规定的 “ 磁痕 ” 应改为 “ 迹痕 ” 。 球壳板坡口表面和碳弧气刨清根后或焊缝缺陷清除后的刨槽表面，应无裂纹迹痕。 第五节复验 第 5.5.1 条 对焊缝经 100% 探伤发现的超过标准的缺陷清除修补后，所有修补部位均应进行复验。 第 5.5.2 条 对局部检验的焊缝、超声探伤或射线探伤的复检焊缝及磁粉探伤的复查焊缝，如果发现有超过标准缺陷时，除应清除缺陷进行修补并经检验证明达到合格外，还应在该焊工所焊焊缝的延伸部位加倍抽查。加倍抽查时如果仍发现超过标准的缺陷，则应对该焊工所焊焊缝全长进行检查，不合格部位应予清除并修补直至合格为止。 第六章现场焊后整体热处理 第一节一般规定 第 6.1.1 条 球罐焊接完成后，应按设计要求进行焊后整体热处理。 第 6.1.2 条 热处理前，与球罐受压件连接的焊接工作必须全部完成。 第 6.1.3 条 热处理前，应把产品焊接试板对称布置在球罐赤道带的外侧，并应与球壳板贴紧。 第 6.1.4 条 热处理前，应将与热处理无关的接管用盲板封堵。 第 6.1.5 条 热处理前，应做好防雨、防风和防停电等措施。 第二节热处理工艺 第 6.2.1 条 热处理温度应按设计要求。如设计无要求时，对于 A3R 钢、 16MnR 钢的热处理温度宜为 625 25 ；对于 15MnVR 钢宜为 ；对于 15MnVNR 钢宜为 565 15 。 第 6.2.2 条 热处理时，最少保温时间应按球壳板对接焊缝厚度每 25mm 保持 1h 计算，且不应少于 1h ，并应取最大的球壳板对接焊缝厚度。 第 6.2.3 条 加热时，在 300 以下可不控制升温速度；在 300 以上，升温速度宜控制在 60 80 /h 的范围内。 第 6.2.4 条 降温时，从热处理温度到 300 的降温速度宜控制在 30 50 /h 范围内， 300 以下可在空气中自然冷却。 第 6.2.5 条 在 300 以上的升温和降温阶段，球壳表面上相邻两测温点的温差不得大于 130 。 第三节保温要求 第 6.3.1 条 热处理时应选用能耐最高热处理温度、对球罐无腐蚀、容重低、导热系数小和施工方便的保温材料。 第 6.3.2 条 保温材料应保持干燥，不得受潮。 第 6.3.3 条 保温层应紧贴球壳表面，局部间隙不得大于 20mm 。接缝应严密，多层保温时，各层接缝应错开。在热处理过程中保温层不得松动脱落。 第 6.3.4 条 球罐上的人孔、接管、连接板均应进行保温。从支柱与球壳连接焊缝的下端算起，向下至少 1m 长度范围内的支柱应进行保温。 第 6.3.5 条 在保温时间内，保温层外表面温度不应大于 60 。 第四节测温系统 第 6.4.1 条 测温点应均匀地布置在球壳表面，相邻测温点的间距宜在 4.5m 以内。上、下人孔处及试板上必须设测温点，测温点数量宜符合表 6.4.1 的规定。 测温点数 表 6.4.1 球罐容积 ( ) 50 120 200 400 650 1000 2000 测温点数不少于 8 8 12 12 12 16 24 注：距上、下人孔附近 200mm 以内应设测温点各一个。 容积小于或等于 650 的球罐，在试板上应设测温点一个，容积大于或等于 1000 的球罐，在试板上应设测温点二个。 第 6.4.2 条 测温热电偶可采用储能焊或螺栓固定方法（图 6.4.2 ）固定于球壳外表面或试板上，热电偶和补偿导线应固定。 图 6.4.2 测温热电偶固定方法 第 6.4.3 条 温度记录应采用长图连续自动记录仪表，并应与热电偶、补偿导线相匹配。热电偶记录仪表在每次使用前，均应校验，精度应达到好记录基本误差 1% 的要求。 第五节柱脚处理 第 6.5.1 条 热处理时，应松开拉杆及地脚螺栓，并在支柱地脚板底部设置移动装置和位移测量装置。 第 6.5.2 条 热处理过程中 , 应监测实际位移值 , 并按计算位移值调整柱脚的位移，温度每变化 100 应调整一次。移动柱脚时应平稳缓慢。 第 6.5.3 条 热处理后，应测量并调整支柱垂直度，其允许偏差值应符合本规范第 3.3.2 条的要求。 第七章产品焊接试板检验 第一节产品焊接试板的制备要求 第 7.1.1 条 试板的钢号、厚度及热处理工艺均应与球壳板相同。 第 7.1.2 条 试板应由施焊球罐的焊工在与球罐焊接相同的条件和相同的焊接工艺的情况下进行焊接。 第 7.1.3 条 每台球罐应作横焊位置和立焊位置的产品焊接试板各一块。试板尺寸为 300650 （ mm ）。 第 7.1.4 条 试板焊缝应经外观检查， 100% 射线探伤和 100% 超声探伤。其合格标准应与所代表的球罐焊缝的标准要求相同。 第 7.1.5 条 焊后需热处理的球罐，其产品焊接试板应与球罐一起进行热处理。 第二节试样的试验要求 第 7.2.1 条 产品焊接试板在外观检查和无损探伤合格后，应按图 7.2.1 的要求截取拉伸、弯曲和冲击试样。 图 7.2.1 试样的截取 1 拉伸试样； 2 弯曲试样； 3 常温冲击试样； 4 舍弃部分（手弧焊 30mm ，埋弧焊 40mm ） 第 7.2.2 条 拉伸试样应按现行国家标准焊接接头拉伸试验法中规定的带肩板形这样的要求加工和试验。当板厚不大于 30mm 时，试样厚度应等于板厚 ; 当板厚大于 30mm 时，试样厚度应等于 30mm , 试样数量均为 2 个 . 拉伸试样的抗拉强度不应低于母材标准值的下限。 第 7.2.3 条 弯曲试样的取样及试验应符合下列要求：弯曲试样应为横弯试样，数量应为 2 个（面弯、背弯各 1 个），当板厚不大于 20mm 时，试样厚度应等于板厚；当板厚大于 20mm 时 , 试样厚度应等于 20mm 。试样宽度应等于 30mm 。试样长度应等于弯轴直径加上 2.5 倍试样厚度再加上 100mm 。 试样上的焊缝余高应用机械方法除去，试样拉伸面应保留母材原始表面。其余的加工要求应按现行国家标准焊接接头弯曲及压扁试验法的规定。 弯曲试样冷弯到表 7.2.3 规定的角度后，其拉伸面上不应有长度大于 1.5mm 的横向裂纹或长度大于 3mm 的纵向裂纹，试样的四棱先期开裂可不计。 双面焊接对接焊缝试样的弯曲试验规定表 7.2.3 钢种 弯轴直径 弯曲角度 碳素钢 抗拉强度小于 43.2 Pa （ 44kgf/ ） 2a 180 抗拉强度为（ 43.2 53 ） Pa （ 44 54kgf/ ） 3a 180 普通低合金钢 3a 100 注：表中 a 为试样厚度。 第 7.2.4 条 常温冲击试样数量应为 3 个，试样缺口位置应开在焊缝上，缺口轴线应垂直焊缝表面，缺口型式应为 U 型。 常温冲击试样的加工要求和试验方法应按现行国家标准焊接接头冲击试验法的规定进行。 三个试样冲击韧性的算术平均值不应低于母材标准值的下限，其中一个试样的冲击韧性可略低，但不得比标准值下限低 10J/c （ 1kgfm/c ）。 第 7.2.5 条 试样试验如不合格，允许在原试板上或在与球罐同时焊接的另一块试板上重新取样试验，但对不合格项目应加倍取样复试。 第八章耐压试验和气密性试验 第一节耐压试验 第 8.1.1 条 球罐的耐压试验应在下列工作完成后进行： 一、球罐和零部件焊接工作全部完成经检验合格； 二、基础二次灌浆达到强度要求； 三、支柱找正固定； 四、需要热处理的球罐，应完成热处理并经验收合格。 第 8.1.2 条 除设计有规定外，不应用气体代替液体进行耐压试验。如果设计规定进行气压试验时，试验前除应全面核对有关技术记录和检验报告外，还应采取可靠的安全技术措施。 第 8.1.3 条 气压试验的试验压力除设计有规定外，不应小于 1.15 倍球罐设计压力。 第 8.1.4 条 气压试验的气体应采用干燥、清洁的压缩空气或氮气，气体温度不应低于 15 。 第 8.1.5 条 气压试验应按下列步骤进行： 一、压力升至试验压力的 10% 时，保持 5min ，然后，对球罐的所有焊缝和连接部位作初次渗漏检查，确认无渗漏后，继续升压； 二、压力升至试验压力的 50% 时，保持 10min 然后以 10% 的试验压力为级差，逐级升至试验压力，保持 10 30min 后，降至设计压力进行检查，以无渗漏和无异常情况为合格； 三、卸压时应缓慢。 第 8.1.6 条 液压试验的试验压力，除设计有规定外，不应小于 1.25 倍球罐设计压力。 第 8.1.7 条 液压试验一般应用清洁的工业用水进行试验。 对碳素钢和 16MnR 钢制球罐，水温不得低于 5 ；对其它低合金钢制球罐，水温不得低于 15 ，对新钢种的试验水温应按设计规定。 第 8.1.8 条 液压试验应按下列步骤进行： 一、压力升至试验压力的 50% 时，保持 15min ，然后对球罐的所有焊缝和连接部位作初次渗漏检查，确认无渗漏后，继续升压； 二、压力升