技术与计量（安装）：球罐的知识介绍（二）

　　（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，而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，而且焊工施焊条件差，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。拼大片组装法是分片组装法的延伸。在胎具上将已预热好、编了号的相邻两片或多片球壳瓣，拼接成较大的球壳片，然后吊装组焊成球壳体。组合的球壳片瓣数多少为宜，要根据吊装能力确定。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。环带组装法一般分两种，一种是在预制厂先将各环带预制成型，然后运输到现场组装，这种方法常受各种限制，比较大的球罐很少采用。大多数施工单位一般都是在现场进行预制并组装。在临时钢平台上，先后将赤道带，上下温带、上下极板分别组对焊接成环带，然后将各环带组装焊接成球体。

　　环带组装法组装的球壳，各环带纵缝的组装精度高，组装的拘束力小，减少了高空作业和全位置焊接，施工进度快，提高了工效。同时也减少了不安全因素，并能保证纵缝的焊接质量。

　　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。这种方法适用于中、小型球罐的安装。

　　上述这组装方法中，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

　　球罐的焊接工作量很大，焊接难度高，焊缝包括平、立、仰、横各种位置的焊接，技术要求十分严格。

　　3、球罐焊前预热、焊后热处理及整体热处理

　　（1）焊前预热。预热是指施焊前把焊接的工件加热到比环境更高的温度，再在此温度下进行焊接，球罐的材质大多数为高强度的合金钢，在焊接过程中，由于材质焊后冷却收缩，易于产生冷裂纹及脆性断裂。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，并且可以除去表面水分。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。

　　预热时要求对焊接部位均匀加热，使其达到焊接工艺规定的温度，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。

　　球罐的焊接后消氢处理应由焊接工艺评定结果确定，焊后热处理温度一般要求应与预热温度相同（200～350℃），保温时间应为0.5～1h.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。

　　1）厚度大于32mm的高强度钢；

　　2）厚度大于38mm的其他低合金钢；

　　3）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。球罐整体热处理的目的是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。目前我国对壁厚大于34mm的各种材质的球罐都采用整体热处理。

　　2）整体热处理的方法。球罐整体热处理有两种方法：内燃法和电热法。

　　4、球罐的检验

　　焊接质量检验是保证球罐质量不可缺少的重要手段。

　　（1）焊缝检查。

　　（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。尽管球罐在制造、组装焊接过程中和焊后都进行了严格的检验工作，但漏检的缺陷有可能在水压试验中出现。因此水压试验也是比较重要的检验手段。

　　（3）气密性试验。根据规定，球罐经水压试验合格后要再进行一次磁粉探伤或渗透探伤；排除表面裂纹及其他缺陷后，再进行气密性试验。气密性试验是在球罐各附件安装完毕、压力表、安全阀、温度计经过校验合格后进行。气密性试验所用气体应是干燥、清洁空气或其他惰性气体，气体温度不得低于5℃。

　　例题1．采用分片组装法组装球罐时，其施工缺点是（    ）。

　　A. 施工准备工作量多

　　B. 组装速度慢

　　C. 组装精度不易掌握

　　D. 高空作业量大

　　答案：D. 高空作业量大

　　例题2.球罐焊接完后应立即进行焊后热处理，其相对更为重要的目的是（    ）。

　　A. 释放残余应力

　　B. 改善焊缝塑性

　　C. 提高焊缝抗冲击韧性

　　D. 消除焊缝中的氢根

　　答案：A.

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