2019一级造价工程师《安装工程》考点：球罐的制作和安装

 　　球罐的制作和安装

  　　球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少;在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%;此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。(09，16)   　　(一)球罐的构造与分类   　　1.球罐的构造   　　球罐由本体、支柱(承)及附件组成。   　　(1)球罐本体。球壳有环带式(橘瓣式)、足球瓣式、混合式结构三种形式。   　　(2)球罐支柱。   　　(3)球罐的附件：梯子平台，人孔和接管，水喷淋装置，隔热和保冷设施，液面计，压力表。   　　2.球罐分类   　　通常按照外观形状、壳体构造和支承方式的不同来分类。   　　(1)按形状分为圆球形和椭球形罐。   　　(2)按壳体层数分为单层壳体和双层壳体球罐。   　　1)单层壳体球罐。单层壳体球罐最常见，多用于常温高压和高温中压球罐。(12)   　　2)双层壳体球罐。由外球和内球组成，由于双层壳体间放置了优质绝热材料，所以绝热保冷性能好，适用于液化气或超高压气体的储存，目前使用不多。   　　(二)球罐的安装施工   　　1.球罐的拼装方法   　　(1)分片组装法。   　　优点：施工准备工作量少，组装速度快，组装应力小，且组装精度易于掌握，不需要很大的吊装机械，也不需要太大的施工场地。   　　缺点：高空作业量大，需要相当数量的夹具，全位置焊接技术要求高，且焊工施焊条件差，劳动强度大。分片组装法适用于任意大小球罐的安装。(06，07，15)   　　(2)拼大片组装法。由于在地面上进行组装焊接，减少了高空作业，并可以采用自动焊进行焊接，从而提高了焊接质量。   　　(3)环带组装法。现场施工时，需要一定面积的临时钢平台，占用场地大;组装时需用的加固支撑较多;组成的环带重量较大，组装成球时需较大的吊装机械。另外，环缝组对时难以避免强制性组装，因而强装焊接后产生较大的应力。环带组装法一般适用于中、小球罐的安装。   　　(4)拼半球组装法。特点是高空作业少，安装速度快，但需用吊装能力较大的起重机械等。故仅适用于中、小型球罐的安装。   　　(5)分带分片混合组装法适用于中、小型球罐的安装。   　　上述这些组装方法中，在施工中较常用的是分片组装法和环带组装方法。   　　2.球罐焊接   　　3.球罐焊前预热、焊后热处理及整体热处理   　　(1)焊前预热。球罐的预热温度根据焊件材质、厚度、接头的拘束度、焊接材料及气象条件确定。(05)   　　(2)焊后热处理。球罐焊接完后应立即进行焊后热处理。焊后热处理的主要目的：一方面是释放残余应力，改善焊缝塑性和韧性;更重要的是为了消除焊缝中的氢根，改善焊接部位的力学性能。   　　遇有下列情况的焊缝，均应在焊后立即进行焊后热消氢处理：   　　1)厚度大于32mm的高强度钢;   　　2)厚度大于38mm的其他低合金钢;   　　3)锻制凸缘与球壳板的对接焊缝。   　　(3)整体热处理   　　1)整体热处理的目的。为了消除由于球罐组焊产生的应力，稳定球罐几何尺寸，改变焊接金相组织，提高金属的韧性和抗应力能力，防止裂纹的产生。同时，由于溶解氢的析出，防止延迟裂纹产生，预防滞后破坏，提高耐疲劳强度与蠕变强度。目前我国对壁厚大于34mm的各种材质的球罐都采用整体热处理。(06，11)   　　2)整体热处理的方法。内燃法和电热法。   　　4.球罐的检验   　　(1)焊缝检查   　　1)外观检查   　　2)焊缝内在质量的检验   　　①球罐的对接焊缝应100%进行射线探伤和超声波探伤。   　　②选择100%射线探伤检查时，对球壳板厚度大于38mm的焊缝还应做超声波探伤复检，复检长度不应小于所探焊缝总长的20%.   　　③选择100%超声波探伤方法时，应对超声波探伤部位作射线探伤复检。(09)   　　④水压试验后进行复查。复查数量不得小于焊缝全长的20%.   　　3)磁粉探伤和渗透探伤检查。   　　①球罐对接焊缝的内、外表面应在耐压试验前进行100%焊缝长度的磁粉探伤或渗透探伤，如果球罐需焊后热处理，则应在热处理前进行探伤。   　　②水压试验后应作复查，复查数量应为焊缝总长度的20%以上。   　　(2)水压试验。水压试验是为了检查球罐的强度、考核球罐组装焊接质量，以保证球罐能够承受设计压力不漏。经过水压超载能够改善球罐的承载能力。   　　①水压试验压力应为设计压力的1.25倍。   　　③球罐水压试验过程中要进行基础沉降观测，观测应分别在充水前、充水到1/3、充水到2/3球罐本体高度、充满水24h和放水后各个阶段进行观测。(11，13)   　　(3)气密性试验。根据规定，球罐经水压试验合格后要再进行一次磁粉探伤或渗透探伤，排除表面裂纹及其他缺陷后，再进行气密试验。(10，12)