球罐單片限位現場組裝

摘 要:簡要介紹球形儲罐單片限位現場組裝施工方法。

關鍵詞:球罐限位組裝

中圖分類號:TG457.5文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(b)-0046-01

球形儲罐(以下簡稱球罐)是一種存儲氣體、液體或液化氣體的壓力容器。由于它具有其他儲罐無法比擬的優點，因而被石油、化工、煤氣和天然氣、冶金等工業領域和相關產業廣泛應用。

球罐的現場組裝是整個球罐建造工程的關鍵工序之一，其組裝質量主要由圓度、角變形和錯口等決定，若橢圓度超標嚴重，則球殼形狀不規則，運行中將產生各種附加應力;若存在過大的角變形和錯口，將增大局部的附加彎曲應力，造成嚴重的局部應力集中，球罐的質量及安全性都受到嚴重影響。因此要制定出合理的施工方案，選擇合適的組裝方法和施工設備與機具，要滿足焊接、檢驗等工序的質量要求，避免強制裝配。組裝時既要使生產效率提高，又要減少組裝誤差和應力，確保球罐組裝質量。

1 工法特點

本工法屬于無中心柱現場組裝的一種新工藝。其特點是在地面預制階段能有效控制組裝質量、改善工作環境、減少高空作業量、提高安全性、降低成本、確保組裝質量、提高效率。

2 適用范圍

可實際應用于1000～8000m3球罐現場組裝。

3 工藝原理

組裝前首先確定球罐赤道線的標高，然后根據實際測量各基礎頂標高，進而確定柱腿長度，在地面組對時控制，確保整體尺寸，這是對帶柱腿赤道板的一種限位;不帶柱腿赤道板的限位是通過焊接限位塊實現與帶柱腿赤道板的尺寸定位;極板的限位是通過焊接限位塊實現與赤道板的尺寸定位，這樣就對每塊罐板都能在其應在的位置進行限位安裝，基本實現了一種粗糙的“裝配”式組裝。

4 球罐組裝

4.1 組裝前準備

4.1.1 基礎驗收

安裝前對球罐基礎進行全面復測，對基礎的各部位進行實際測量。其目的是:復查基礎是否存在超差和不合格的外觀質量缺陷，對基礎的實際情況做記錄，以便安裝中作出相應的調整。

4.1.2 工卡具的準備

工卡具是組裝球罐的主要工具，它的作用是:連接相鄰球殼板的對口，做到安裝牢固，方便準確的調節相鄰球殼板之間的尺寸。它對工程的進度、質量以及改善作業條件均有重要影響。

本工程采用脊板形卡具，它由脊板形卡碼、方形卡帽、圓錐銷及方楔銷配套而成，脊板形卡具的特點在于鋼性大，組裝精度高，調整性和通用性強，對組裝較厚球殼板的球罐尤為突出。缺點在于結構較復雜，質量較大，給高空作業帶來不便。

4.1.3 內部懸掛式腳手架的預制

內部懸掛式腳手架采用Φ48×4焊接鋼管及6mm鋼板制作，腳手架共分四層，頂層鋪設4塊跳板，中間兩層鋪設3塊跳板，底層鋪設2塊跳板。

4.1.4 定位塊的定位焊接

定位塊方鐵均焊在球殼板內側，其焊接工藝同正式焊縫。焊接之前劃出定位塊位置線。定位塊方鐵焊接間距按800～1000mm，局部可加密布置。

4.2 施工方法

(1)基礎驗收合格后，對埋件進行清理打磨，用小白線通過地腳螺栓掛線找出基礎圓的中心點，以中心點為原點在各個基礎上劃出球罐半徑，基礎上的各點在地腳螺栓的中線上，以基礎上的點為圓心，以支柱底座為直徑畫圓。在帶支柱赤道板吊裝組對前，在基礎的埋件上涂抹一層黃油，易于在組對時進行調整。

(2)支柱組對。

將帶支柱赤道板放在任意平面上，找出赤道板兩側中點A、B，在A、B兩點分別用彎尺拉小白線找出C點，用鋼卷尺等距離量AD、BD畫弧交于D點，同樣用鋼卷尺等距離量AE、BE畫弧交于E點，連接DE，此時C、D、E在同一直線上。

下支柱連接底座ab、cd，分別找出ac、bd中點H、I，連接兩中點HI，用水平尺靠緊HI直線，在水平尺保持水平后，固定下支柱，用水平尺靠在下支柱F點一側，在水平尺水平狀態下到F點的距離為半個管徑，同樣另一側到F點的距離也為半個管徑。用小白線拉出FH點，找處同一直線上G點，連接FG，此時C、D、E、F、G、H均在同一直線上。在支柱兩端用彎尺等高度拉小白線，通過支柱頂部與小白線的距離來調整支柱上下垂直度，通過AH、BH用鋼卷尺調整左右垂直度。具體形式如圖1所示。

(3)球殼板吊裝。

①球罐組裝采用散裝法，即將每塊球殼板逐塊吊起，組裝成球體。其吊裝順序如下:0°位帶支柱赤道帶板—逆時針相鄰帶支柱赤道帶板—無支柱赤道帶插板—按順序循序進行—直至赤道帶板封閉成圓—下極帶極頂邊板—極帶極頂邊板—上極帶極頂中板—下極帶極頂中板

②赤道帶板的吊裝。

先把下極帶板吊放在球罐基礎內，之后進行赤道帶板的吊裝。

吊裝時，先吊第一塊帶支柱的赤道帶，就位后用鋼絲繩拉緊固定。同樣方法進行第二塊帶支柱的赤道帶板的吊裝，然后吊裝不帶支柱的赤道板插入兩個帶支柱的赤道板之間，隨即用卡具找正固定，調整拉桿控制相鄰兩帶支柱赤道板的距離。依照上述方法直至赤道帶閉合。吊裝使用定位方塊鐵做吊點及攬風繩錨點。

③下極帶極頂邊板的吊裝。

吊鉤從赤道帶上環口垂下，利用下極帶極頂邊板的定位方鐵作吊點進行吊裝。用手拉葫蘆進行組對，并利用卡具進行粗略調整，按順序依次吊裝閉合。

④上極帶極頂邊板、頂板的吊裝。

在上極帶極頂邊板外側焊一固定吊耳，第一塊上極帶極頂邊板就位于赤道帶上環口后，打緊環縫卡具后摘鉤。采取同樣方法，依次吊裝上極帶極頂邊板、極頂中板，并打緊卡具，直至完成全部上極帶板的吊裝。

⑤下極帶極頂中板頂板吊裝。

下極帶極頂中板的吊裝借助定位方鐵做吊耳，利用吊索穿過罐頂人孔進行吊裝就位。

5 優點

(1)對吊裝能力要求不高，不需要大型吊裝機具，組裝速度快。

(2)不需要組裝平臺，施工準備工作量小，施工用地少，節約相應材料。

(3)組裝難度小，幾何尺寸易于調整，組裝應力小。

(4)省略專用吊耳(每塊板至少兩塊)，免傷主材及探傷，節省打磨時間。

(5)內掛架節省搭腳手架時間，施工時人貼近卡具，方便、省力。

(6)組裝用內掛架可直接用于焊接，節省重復搭腳手架時間。