菏泽压力容器的球罐的制作和安装

  一、球罐的制作 　　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**小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力**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。

1.球罐的构造 　　球罐由本体、支柱（承）及附件组成。 　　（1）球罐本体 　　（2）球罐支柱（承） 　　（3）球罐的附件            1）梯子平台；            2）人孔和接管；            3）水喷淋装置；            4）隔热和保冷设施；            5）液面计；            6）压力表。    2.球罐分类          按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或上述几种形式的混合。圆球形按分瓣方式分 有橘瓣式、足球瓣式、混合式三种。圆球形按支撑方 式分有支柱式、裙座式两大类。

 二、球罐的安装施工    1.球罐的拼装方法 　　

（1）分片组装法 　　采用分片组装法的优点是：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。缺点是高空作业量大，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。 　　

（2）拼大片组装法      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 　　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 　　这种施工方法的特点是高空作业少，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 　　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      制定球罐制造工艺流程和球壳板成形工艺，通过试验确定焊接预热温度、层间温度和后热温度，并正确选择了焊接材料。    

3.球罐焊前预热、焊后热处理及整体热处理 　　

（1）焊前预热      预热的目的就是为了防止焊接金属的热影响区产生裂纹，减少应力变形量，防止金属 热影响区的塑性、韧性的降低，并可以除去表面水分。根据施工规范规定，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。 　　预热范围为焊接接头中心两侧各3倍板厚以上且不少于100mm的范围内。 　　

（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：厚度大于32mm的高强度钢；厚度大于38mm的其他低合金钢；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。      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，复检长度不应小于所探焊缝总长的20%。        ④水压试验后进行复查，复查数量不得小于焊缝全长的20%。复查部位包括全部T形接头及每个焊工各个焊接位置的对接焊缝和各种角焊缝。      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，复查部位应包括全部T形焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。 　　

（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）进行水压试验前，球罐应具备的条件；      2）水压试验步骤。      3）水压试验要求：        ①水压试验压力应为设计压力的1.25倍。        ②试验用水应为清洁的工业用水，对碳素钢和16MnR钢制球罐水温不得低于5℃；其他低合金钢球罐试压用水温度不得低于15℃。        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。