技術(shù)與計(jì)量（安裝）：球罐的知識(shí)介紹（二）

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　　1、球罐的拼裝方法

　?。?）分片組裝法。

　　采用分片組裝法的優(yōu)點(diǎn)是：施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，而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)是高空作業(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，而且焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。分片組裝法適用于任意大小球罐的安裝。

　?。?）拼大片組裝法。拼大片組裝法是分片組裝法的延伸。在胎具上將已預(yù)熱好、編了號(hào)的相鄰兩片或多片球殼瓣，拼接成較大的球殼片，然后吊裝組焊成球殼體。組合的球殼片瓣數(shù)多少為宜，要根據(jù)吊裝能力確定。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。

　?。?）環(huán)帶組裝法。環(huán)帶組裝法一般分兩種，一種是在預(yù)制廠(chǎng)先將各環(huán)帶預(yù)制成型，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)組裝，這種方法常受各種限制，比較大的球罐很少采用。大多數(shù)施工單位一般都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制并組裝。在臨時(shí)鋼平臺(tái)上，先后將赤道帶，上下溫帶、上下極板分別組對(duì)焊接成環(huán)帶，然后將各環(huán)帶組裝焊接成球體。

　　環(huán)帶組裝法組裝的球殼，各環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的拘束力小，減少了高空作業(yè)和全位置焊接，施工進(jìn)度快，提高了工效。同時(shí)也減少了不安全因素，并能保證縱縫的焊接質(zhì)量。

　　環(huán)帶組裝法現(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。

　?。?）拼半球組裝法。

　　這種施工方法的特點(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。

　?。?）分帶分片混合組裝法。這種方法適用于中、小型球罐的安裝。

　　上述這組裝方法中，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

　　球罐的焊接工作量很大，焊接難度高，焊縫包括平、立、仰、橫各種位置的焊接，技術(shù)要求十分嚴(yán)格。

　　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。預(yù)熱是指施焊前把焊接的工件加熱到比環(huán)境更高的溫度，再在此溫度下進(jìn)行焊接，球罐的材質(zhì)大多數(shù)為高強(qiáng)度的合金鋼，在焊接過(guò)程中，由于材質(zhì)焊后冷卻收縮，易于產(chǎn)生冷裂紋及脆性斷裂。預(yù)熱的目的就是為了防止焊接金屬的熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，減少應(yīng)力變形量，防止金屬熱影響區(qū)的塑性、韌性的降低，并且可以除去表面水分。根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，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。

　　預(yù)熱時(shí)要求對(duì)焊接部位均勻加熱，使其達(dá)到焊接工藝規(guī)定的溫度，預(yù)熱范圍為焊接接頭中心兩側(cè)各3倍板厚以上且不少于100mm的范圍內(nèi)。

　?。?）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。

　　球罐的焊接后消氫處理應(yīng)由焊接工藝評(píng)定結(jié)果確定，焊后熱處理溫度一般要求應(yīng)與預(yù)熱溫度相同（200～350℃），保溫時(shí)間應(yīng)為0.5～1h.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。

　?。?）整體熱處理

　　1）整體熱處理的目的。球罐整體熱處理的目的是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(guó)對(duì)壁厚大于34mm的各種材質(zhì)的球罐都采用整體熱處理。

　　2）整體熱處理的方法。球罐整體熱處理有兩種方法：內(nèi)燃法和電熱法。

　　4、球罐的檢驗(yàn)

　　焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是保證球罐質(zhì)量不可缺少的重要手段。

　?。?）焊縫檢查。

　　（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(guò)水壓超載能夠改善球罐的承載能力。盡管球罐在制造、組裝焊接過(guò)程中和焊后都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗(yàn)工作，但漏檢的缺陷有可能在水壓試驗(yàn)中出現(xiàn)。因此水壓試驗(yàn)也是比較重要的檢驗(yàn)手段。

　?。?）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)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)是在球罐各附件安裝完畢、壓力表、安全閥、溫度計(jì)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格后進(jìn)行。氣密性試驗(yàn)所用氣體應(yīng)是干燥、清潔空氣或其他惰性氣體，氣體溫度不得低于5℃。

　　例題1．采用分片組裝法組裝球罐時(shí)，其施工缺點(diǎn)是（    ）。

　　A. 施工準(zhǔn)備工作量多

　　B. 組裝速度慢

　　C. 組裝精度不易掌握

　　D. 高空作業(yè)量大

　　答案：D. 高空作業(yè)量大

　　例題2.球罐焊接完后應(yīng)立即進(jìn)行焊后熱處理，其相對(duì)更為重要的目的是（    ）。

　　A. 釋放殘余應(yīng)力

　　B. 改善焊縫塑性

　　C. 提高焊縫抗沖擊韌性

　　D. 消除焊縫中的氫根

　　答案：A.

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