球罐單片限位現(xiàn)場組裝

摘 要:簡要介紹球形儲罐單片限位現(xiàn)場組裝施工方法。

關(guān)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(yōu)點，因而被石油、化工、煤氣和天然氣、冶金等工業(yè)領(lǐng)域和相關(guān)產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用。

球罐的現(xiàn)場組裝是整個球罐建造工程的關(guān)鍵工序之一，其組裝質(zhì)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(guī)則，運行中將產(chǎn)生各種附加應(yīng)力;若存在過大的角變形和錯口，將增大局部的附加彎曲應(yīng)力，造成嚴重的局部應(yīng)力集中，球罐的質(zhì)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(shè)備與機具，要滿足焊接、檢驗等工序的質(zhì)量要求，避免強制裝配。組裝時既要使生產(chǎn)效率提高，又要減少組裝誤差和應(yīng)力，確保球罐組裝質(zhì)量。

1 工法特點

本工法屬于無中心柱現(xiàn)場組裝的一種新工藝。其特點是在地面預(yù)制階段能有效控制組裝質(zhì)量、改善工作環(huán)境、減少高空作業(yè)量、提高安全性、降低成本、確保組裝質(zhì)量、提高效率。

2 適用范圍

可實際應(yīng)用于1000～8000m3球罐現(xiàn)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(jù)實際測量各基礎(chǔ)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(xiàn)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(xiàn)與赤道板的尺寸定位，這樣就對每塊罐板都能在其應(yīng)在的位置進行限位安裝，基本實現(xiàn)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(chǔ)驗收

安裝前對球罐基礎(chǔ)進行全面復(fù)測，對基礎(chǔ)的各部位進行實際測量。其目的是:復(fù)查基礎(chǔ)是否存在超差和不合格的外觀質(zhì)量缺陷，對基礎(chǔ)的實際情況做記錄，以便安裝中作出相應(yīng)的調(diào)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(diào)節(jié)相鄰球殼板之間的尺寸。它對工程的進度、質(zhì)量以及改善作業(yè)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(diào)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(jié)構(gòu)較復(fù)雜，質(zhì)量較大，給高空作業(yè)帶來不便。

4.1.3 內(nèi)部懸掛式腳手架的預(yù)制

內(nèi)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(shè)4塊跳板，中間兩層鋪設(shè)3塊跳板，底層鋪設(shè)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(nèi)側(cè)，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(chǔ)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(chǔ)圓的中心點，以中心點為原點在各個基礎(chǔ)上劃出球罐半徑，基礎(chǔ)上的各點在地腳螺栓的中線上，以基礎(chǔ)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(chǔ)的埋件上涂抹一層黃油，易于在組對時進行調(diào)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(cè)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(cè)，在水平尺水平狀態(tài)下到F點的距離為半個管徑，同樣另一側(cè)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(diào)整支柱上下垂直度，通過AH、BH用鋼卷尺調(diào)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(chǔ)內(nèi)，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(diào)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(fēng)繩錨點。

③下極帶極頂邊板的吊裝。

吊鉤從赤道帶上環(huán)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(diào)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(cè)焊一固定吊耳，第一塊上極帶極頂邊板就位于赤道帶上環(huán)口后，打緊環(huán)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(yōu)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(jié)約相應(yīng)材料。

(3)組裝難度小，幾何尺寸易于調(diào)整，組裝應(yīng)力小。

(4)省略專用吊耳(每塊板至少兩塊)，免傷主材及探傷，節(jié)省打磨時間。

(5)內(nèi)掛架節(jié)省搭腳手架時間，施工時人貼近卡具，方便、省力。

(6)組裝用內(nèi)掛架可直接用于焊接，節(jié)省重復(fù)搭腳手架時間。