
2019年一級造價(jià)工程師考試安裝計量知識點(diǎn):球罐的制作和安裝
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球罐的制作和安裝
球形罐與立式圓筒形儲罐相比,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,球罐壁內應力最小,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,一般可節省鋼材30%~45%;此外,球罐占地面積較小,基礎工程量小,可節省土地面積。(09,16)
(一)球罐的構造與分類(lèi)
1.球罐的構造
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、混合式結構三種形式。
(2)球罐支柱。
(3)球罐的附件:梯子平臺,人孔和接管,水噴淋裝置,隔熱和保冷設施,液面計,壓力表。
2.球罐分類(lèi)
通常按照外觀(guān)形狀、殼體構造和支承方式的不同來(lái)分類(lèi)。
(1)按形狀分為圓球形和橢球形罐。
(2)按殼體層數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(jiàn),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):施工準備工作量少,組裝速度快,組裝應力小,且組裝精度易于掌握,不需要很大的吊裝機械,也不需要太大的施工場(chǎng)地。
缺點(diǎn):高空作業(yè)量大,需要相當數量的夾具,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。現場(chǎng)施工時(shí),需要一定面積的臨時(shí)鋼平臺,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)需較大的吊裝機械。另外,環(huán)縫組對時(shí)難以避免強制性組裝,因而強裝焊接后產(chǎn)生較大的應力。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.球罐焊前預熱、焊后熱處理及整體熱處理
(1)焊前預熱。球罐的預熱溫度根據焊件材質(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,均應在焊后立即進(jìn)行焊后熱消氫處理:
1)厚度大于32mm的高強度鋼;
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)生的應力,穩定球罐幾何尺寸,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,預防滯后破壞,提高耐疲勞強度與蠕變強度。目前我國對壁厚大于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。內燃法和電熱法。
4.球罐的檢驗
(1)焊縫檢查
1)外觀(guān)檢查
2)焊縫內在質(zhì)量的檢驗
①球罐的對接焊縫應100%進(jìn)行射線(xiàn)探傷和超聲波探傷。
②選擇100%射線(xiàn)探傷檢查時(shí),對球殼板厚度大于38mm的焊縫還應做超聲波探傷復檢,復檢長(cháng)度不應小于所探焊縫總長(cháng)的20%.
③選擇100%超聲波探傷方法時(shí),應對超聲波探傷部位作射線(xiàn)探傷復檢。(09)
④水壓試驗后進(jìn)行復查。復查數量不得小于焊縫全長(cháng)的20%.
3)磁粉探傷和滲透探傷檢查。
①球罐對接焊縫的內、外表面應在耐壓試驗前進(jìn)行100%焊縫長(cháng)度的磁粉探傷或滲透探傷,如果球罐需焊后熱處理,則應在熱處理前進(jìn)行探傷。
②水壓試驗后應作復查,復查數量應為焊縫總長(cháng)度的20%以上。
(2)水壓試驗。水壓試驗是為了檢查球罐的強度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量,以保證球罐能夠承受設計壓力不漏。經(jīng)過(guò)水壓超載能夠改善球罐的承載能力。
①水壓試驗壓力應為設計壓力的1.25倍。
③球罐水壓試驗過(guò)程中要進(jìn)行基礎沉降觀(guān)測,觀(guān)測應分別在充水前、充水到1/3、充水到2/3球罐本體高度、充滿(mǎn)水24h和放水后各個(gè)階段進(jìn)行觀(guān)測。(11,13)
(3)氣密性試驗。根據規定,球罐經(jīng)水壓試驗合格后要再進(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。(10,12)
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