海南精细化工项目液化石油气球罐关键焊接技术

林强 胡成伟 李立威

1.工程概述

海南精细化工项目位于海南省东方工业园区，总投资83.34亿元，分为一期工程、二期工程。一期工程投资43.41亿元，主要装置：200万t/a原油预处理、120万t/a催化裂解（DCC）、60万t/a气体分馏、30万t/a裂解柴油加氢、8万t/a甲基叔丁基醚（MTBE）、2 000t/a硫磺回收和4 000Nm3/h制氢以及产品精制等8套主要装置。一期主装置区全貌如附图所示。

海南精细化工项目一期工程焊接工程存在以下特点：

（1）施工周期短 项目总工期26个月，共经历了8次台风。钢筋制做安装10 000t，混凝土浇筑50 000m3；设备安装849台（使用1 000t吊车安装设备有6台），钢结构安装约10 000t；地上管道96km，地下管23km，总计46万DIN（焊接当量），热处理焊口22 000道；电气电缆总长度370km，仪表电缆总长度1 120km，调试回路3641个。

（2）装置布局紧凑 装置区没有大型设备和框架的预制场地，大部分预制场地利用附属装置暂缓施工位置和道路，待大型设备就位，吊车撤离后再施工。

（3）球罐现场组焊 10台球罐（最大容积3 000m3/台），材质为Q370R，壳体厚度最高为46mm，焊缝长度达4 286m，现场进行组装、焊接、无损检测、热处理、水压试验。保证球罐组对几何尺寸正确的同时，严格控制焊接变形，杜绝了冷裂纹现象，保证了焊缝的焊接质量，无损检测采用既环保又快速的TOFD检测。

（4）反应器的制作 第一三反应器-沉降器最大直径为10 200mm，高度62.35m，金属总质量420t；再生器最大直径为12 600mm，高度47.9m，金属总质量680t。第一三反应器-沉降器和再生器统称为“两器”。“两器”的现场制作所需要的场地非常大，按照常规至少需要10 000m2的场地才能满足制作、材料堆放的需要，且所需时间至少8个月，但现场不可能提供得出这么大的场地，因此在进行总图规划时采取如下措施：一是占用产品精制三、四区的场作为预制场，产品精制三、四区的施工放在两器制作完后进行，到时采取必要的小区域赶工措施来保证施工进度要求；二是同业主采购沟通，两器的材料、内件进场按我方提供的进度计划要求进场，充分利用外部供货厂家的场地，缓解了现场场地不足的压力；三是“两器”筒节预制完后，及时吊装进行空中组对；通过这些措施的采用，两器现场的主场地降到了21m×80m，再加3 000m2的堆场，彻底解决了施工场地不够的问题，同时也节约了大量的场内转运费用和大吊车使用费用。

一期主装置区全貌

焊接参数

2.关键焊接工艺及新技术

（1）焊接工程主要施工特点 焊接工程主要施工特点包括以下三方面：

第一，我公司在本项目承担了10台液化石油气球罐的安装任务，由于焊接质量要求高，焊接工艺要求严格，现场作业环境要求比较高，为此我公司提出了合理的焊接工艺，同时培训了42名球罐焊工。

第二，钢结构安装工期紧迫，采用工厂化预制，现场使用钢强度螺栓连接。总计约10 000t钢结构，高空作业多，施工难度大，其中最高的火炬塔架为120m。

第三，工艺管线安装量大，共计119km，46万DIN（焊接当量），焊接工艺要求高，其中TP321、15CrMo、1Cr5Mo材质焊口全部要求焊后热处理，对焊接方法的选用及焊接、热处理工艺的执行和质量控制提出了很高的要求。

（2）焊接工程质量管理 主要包括以下几方面：第一，建立健全质量保证体系，落实质量责任。为此，我公司成立“压力容器现场组焊质量保证体系”、“压力管道安装质量保证体系”、“起重机械安装质量保证体系”，分别设置专职责任师进行系统质量控制。

第二，采取制度化管理，加强考核。明确各级人员的质量责任和工作标准，加大焊接质量的奖惩力度。

第三，强化过程控制，确保质量受控。①项目部质检部门焊接检验责任人员重点加强焊接过程的控制，在施焊前对施焊人员进行详细的技术交底，明确焊接技术要领和工艺参数、注意事项。同时对焊接人员的技能、焊接参数选用等各项措施的执行情况进行监督检查。②严格执行焊工自检、班组互检、质检员专检的“三检制”制度，全部检查合格后向监理单位进行报验，进行无损检测。

（3）焊接工艺评定 施焊前应按照NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》对焊接接头进行焊接工艺评定试验，并按照设计文件的要求，以及评定合格的焊接工艺，制定焊接工艺规程。具体焊接参数如附表所示。

（4）焊工资格管理及人员培训 根据项目施工材料特点和“特种设备焊接操作人员考核细则”要求，公司安排长期从事球罐焊接的人员对此种材料进行焊接技能培训，包括模拟现场实际位置进行适应性训练，提高焊接操作技能，为Q370R球罐焊接打下坚实基础。开工后项目部质检员强化现场焊接质量管理，对每个焊工的最初焊接质量进行评价，对焊接过程中出现的焊接缺陷进行总结分析，对参加施焊人员进行现场技术交底。

（5）检测新技术 3 000m³液化石油气球罐距离化学股份公司运输道路78m，球罐直径18m，壁厚46mm，如果用Ir192作业连续曝光时间为35～40h，将要封闭疏港大道，也将影响化学股份公司的监测及生产。经监理、设计、业主现场确认采用TOFD、手工超声波和磁粉检测代替射线对球形储罐进行检测。

3.结语

海南精细化工项目一期工程压力管道共计射线检测55 400张，一次检测合格54 993张，一次合格率99.3%；压力容器共计射线检测6 673张，一次检测合格6 487张，一次合格率97.2%；非标设备计射线检测2 314张，一次检测合格2 260张，一次合格率97.7%；TOFD检测4 286m，一次合格4 280m，一次合格率99.8%；热处理焊口达到22 086道，一次合格22 086道，一次合格率100%。均超过我公司制定的项目质量控制目标。