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　　球罐的制作和安裝

　　球形罐與立式圓筒形儲(chǔ)罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少;在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，且均勻，其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形容器壁板厚度的一半。采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%～45%;此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面積。(09，16)

　　(一)球罐的構(gòu)造與分類

　　1.球罐的構(gòu)造

　　球罐由本體、支柱(承)及附件組成。

　　(1)球罐本體。球殼有環(huán)帶式(橘瓣式)、足球瓣式、混合式結(jié)構(gòu)三種形式。

　　(2)球罐支柱。

　　(3)球罐的附件：梯子平臺(tái)，人孔和接管，水噴淋裝置，隔熱和保冷設(shè)施，液面計(jì)，壓力表。

　　2.球罐分類

　　通常按照外觀形狀、殼體構(gòu)造和支承方式的不同來分類。

　　(1)按形狀分為圓球形和橢球形罐。

　　(2)按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體球罐。

　　1)單層殼體球罐。單層殼體球罐最常見，多用于常溫高壓和高溫中壓球罐。(12)

　　2)雙層殼體球罐。由外球和內(nèi)球組成，由于雙層殼體間放置了優(yōu)質(zhì)絕熱材料，所以絕熱保冷性能好，適用于液化氣或超高壓氣體的儲(chǔ)存，目前使用不多。

　　(二)球罐的安裝施工

　　1.球罐的拼裝方法

　　(1)分片組裝法。

　　優(yōu)點(diǎn)：施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，且組裝精度易于掌握，不需要很大的吊裝機(jī)械，也不需要太大的施工場(chǎng)地。

　　缺點(diǎn)：高空作業(yè)量大，需要相當(dāng)數(shù)量的夾具，全位置焊接技術(shù)要求高，且焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。分片組裝法適用于任意大小球罐的安裝。(06，07，15)

　　(2)拼大片組裝法。由于在地面上進(jìn)行組裝焊接，減少了高空作業(yè)，并可以采用自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。

　　(3)環(huán)帶組裝法�，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，需要一定面積的臨時(shí)鋼平臺(tái)，占用場(chǎng)地大;組裝時(shí)需用的加固支撐較多;組成的環(huán)帶重量較大，組裝成球時(shí)需較大的吊裝機(jī)械。另外，環(huán)縫組對(duì)時(shí)難以避免強(qiáng)制性組裝，因而強(qiáng)裝焊接后產(chǎn)生較大的應(yīng)力。環(huán)帶組裝法一般適用于中、小球罐的安裝。

　　(4)拼半球組裝法。特點(diǎn)是高空作業(yè)少，安裝速度快，但需用吊裝能力較大的起重機(jī)械等。故僅適用于中、小型球罐的安裝。

　　(5)分帶分片混合組裝法適用于中、小型球罐的安裝。

　　上述這些組裝方法中，在施工中較常用的是分片組裝法和環(huán)帶組裝方法。

　　2.球罐焊接

　　3.球罐焊前預(yù)熱、焊后熱處理及整體熱處理

　　(1)焊前預(yù)熱。球罐的預(yù)熱溫度根據(jù)焊件材質(zhì)、厚度、接頭的拘束度、焊接材料及氣象條件確定。(05)

　　(2)焊后熱處理。球罐焊接完后應(yīng)立即進(jìn)行焊后熱處理。焊后熱處理的主要目的：一方面是釋放殘余應(yīng)力，改善焊縫塑性和韌性;更重要的是為了消除焊縫中的氫根，改善焊接部位的力學(xué)性能。

　　遇有下列情況的焊縫，均應(yīng)在焊后立即進(jìn)行焊后熱消氫處理：

　　1)厚度大于32mm的高強(qiáng)度鋼;

　　2)厚度大于38mm的其他低合金鋼;

　　3)鍛制凸緣與球殼板的對(duì)接焊縫。

　　(3)整體熱處理

　　1)整體熱處理的目的。為了消除由于球罐組焊產(chǎn)生的應(yīng)力，穩(wěn)定球罐幾何尺寸，改變焊接金相組織，提高金屬的韌性和抗應(yīng)力能力，防止裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)，由于溶解氫的析出，防止延遲裂紋產(chǎn)生，預(yù)防滯后破壞，提高耐疲勞強(qiáng)度與蠕變強(qiáng)度。目前我國對(duì)壁厚大于34mm的各種材質(zhì)的球罐都采用整體熱處理。(06，11)

　　2)整體熱處理的方法。內(nèi)燃法和電熱法。

　　4.球罐的檢驗(yàn)

　　(1)焊縫檢查

　　1)外觀檢查

　　2)焊縫內(nèi)在質(zhì)量的檢驗(yàn)

　　①球罐的對(duì)接焊縫應(yīng)100%進(jìn)行射線探傷和超聲波探傷。

　　②選擇100%射線探傷檢查時(shí)，對(duì)球殼板厚度大于38mm的焊縫還應(yīng)做超聲波探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫總長的20%.

　�、圻x擇100%超聲波探傷方法時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位作射線探傷復(fù)檢。(09)

　�、芩畨涸囼�(yàn)后進(jìn)行復(fù)查。復(fù)查數(shù)量不得小于焊縫全長的20%.

　　3)磁粉探傷和滲透探傷檢查。

　�、偾蚬迣�(duì)接焊縫的內(nèi)、外表面應(yīng)在耐壓試驗(yàn)前進(jìn)行100%焊縫長度的磁粉探傷或滲透探傷，如果球罐需焊后熱處理，則應(yīng)在熱處理前進(jìn)行探傷。

　　②水壓試驗(yàn)后應(yīng)作復(fù)查，復(fù)查數(shù)量應(yīng)為焊縫總長度的20%以上。

　　(2)水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)是為了檢查球罐的強(qiáng)度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量，以保證球罐能夠承受設(shè)計(jì)壓力不漏。經(jīng)過水壓超載能夠改善球罐的承載能力。

　�、偎畨涸囼�(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍。

　�、矍蚬匏畨涸囼�(yàn)過程中要進(jìn)行基礎(chǔ)沉降觀測(cè)，觀測(cè)應(yīng)分別在充水前、充水到1/3、充水到2/3球罐本體高度、充滿水24h和放水后各個(gè)階段進(jìn)行觀測(cè)。(11，13)

　　(3)氣密性試驗(yàn)。根據(jù)規(guī)定，球罐經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后要再進(jìn)行一次磁粉探傷或滲透探傷，排除表面裂紋及其他缺陷后，再進(jìn)行氣密試驗(yàn)。(10，12)

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