2016年造價工程師安裝工程精選考點：靜置設(shè)備安裝

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　　靜置設(shè)備安裝

　　安裝后處于靜止?fàn)顟B(tài)即在生產(chǎn)操作過程中無需動力傳動的設(shè)備稱為靜置設(shè)備。這些設(shè)備大都不作為定型設(shè)備批量生產(chǎn)，而是按照設(shè)計圖紙，由制造廠生產(chǎn)或由施工單位在現(xiàn)場制造，故又稱之為非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或非定型設(shè)備。

　　本節(jié)所述靜置設(shè)備包括容器、塔、油罐、球罐、氣柜、火炬、排氣筒等。

　　一、靜置設(shè)備的分類

　　靜置設(shè)備分類方法較多，通常可按以下方法進(jìn)行分類：

　　(一)按設(shè)備的設(shè)計壓力分類

　　(二)按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類

　　(1)反應(yīng)設(shè)備

　　(2)換熱設(shè)備

　　(3)分離設(shè)備

　　(4)儲存設(shè)備

　　(三)按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(即按設(shè)備的工作壓力、溫度、介質(zhì)的危害程度)分類

　　1.一類容器

　　(1)非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器;

　　(2)易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離器外殼或換熱器外殼。

　　2.二類容器

　　3.三類容器

　　(四)按結(jié)構(gòu)材料分類

　　制造設(shè)備所用的材料有金屬和非金屬兩大類。

　　(五)按介質(zhì)安全性質(zhì)分級

　　1.易燃、易爆介質(zhì)

　　易燃介質(zhì)亦即爆炸危險介質(zhì)，系指其氣體或液體的蒸汽、薄霧與空氣混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10%(體積百分?jǐn)?shù))，或爆炸上限與下限之差值不小于20%的介質(zhì)。如氫的爆炸下限為4.00%。上限為74.20%;乙醇(蒸氣)的爆炸下限為3.28%，上限為18.95%。

　　2.介質(zhì)毒性的分級

　　化學(xué)介質(zhì)的毒害程度以國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)為基礎(chǔ)進(jìn)行分級，可分為極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害四級。

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　　二、容器

　　容器一般是由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋)及其附件(法蘭、支座、接管、人孔、視鏡、液面計)組成。

　　容器可根據(jù)不同的用途、材質(zhì)、制造方法、形狀、承壓要求、裝配方式、安裝位置、壁厚等而有各種不同的分類方法。

　　根據(jù)形狀分類，容器主要有矩形、球形、圓筒形3種。

　　矩形容器由平板焊接而成，制造方便，但承壓能力差，只用作小型常壓儲槽。球形容器由數(shù)塊弓形板拼焊而成，承壓能力好，但由于安置內(nèi)件不方便和制造工藝復(fù)雜，多用作承受一定壓力的大、中型儲罐。圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭組成，制造容易，安裝內(nèi)件方便，且承壓能力較好，因此這類容器被廣泛應(yīng)用。

　　(一)一般容器

　　(二)帶攪拌容器

　　借助于攪拌器攪拌，向介質(zhì)傳遞必要的能量進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器(可帶壓或常壓反應(yīng))，稱有攪拌反應(yīng)器，習(xí)慣上稱為反應(yīng)釜，或稱攪拌罐。

　　攪拌設(shè)備在化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、制備懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。

　　(1)攪拌裝置。按其安裝形式可分為：立式容器中心攪拌、偏心式攪拌、傾斜式攪拌、底攪拌、臥式容器攪拌、旁人室攪拌等。由于攪拌操作的多種多樣，也使攪拌器存在著許多形式，典型的攪拌器形式有槳式、渦輪式、推進(jìn)式、錨式、框式、螺桿式等。

　　(2)軸封。軸封是攪拌設(shè)備的一個重要組成部分。

　　轉(zhuǎn)軸密封的形式很多，最常用的有填料密封、機(jī)械密封、迷宮密封、浮動環(huán)密封等。雖然攪拌器軸封也屬于轉(zhuǎn)軸密封的范圍，但由于攪拌器軸封的作用是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓或真空，防止反應(yīng)物料逸出和雜質(zhì)的滲入，因此不是所有轉(zhuǎn)軸密封形式都能用于攪拌設(shè)備。

　　(3)攪拌罐。包括罐體和裝焊在罐體上的各種附件。常用的罐體是立式圓筒形容器，它有頂蓋、筒體和罐底(參見圖7.2.8)，通過支座安裝在基礎(chǔ)或平臺上。罐體在設(shè)計的操作壓力、操作溫度下，為完成物料的攪拌過程提供了空間。由于物料在反應(yīng)過程中一般都伴有熱效應(yīng)，即反應(yīng)過程中放出熱量或吸收熱量，因此在罐體的外部或內(nèi)部需設(shè)置加熱或冷卻用的傳熱裝置，如在罐體外部設(shè)置夾套、在罐體內(nèi)部設(shè)置蛇管等。

　　(三)高壓容器

　　三、反應(yīng)器

　　化學(xué)反應(yīng)器是化工廠中的主要設(shè)備之一。上述帶攪拌裝置的容器也屬于反應(yīng)器的一種，即反應(yīng)釜。反應(yīng)器主要用來完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)，生成新的物質(zhì)。反應(yīng)過程的進(jìn)行不僅受傳熱、傳質(zhì)過程的影響，而且要受到操作溫度、壓力、濃度等一系列因素的影響。

　　根據(jù)反應(yīng)過程和反應(yīng)器的不同特征，可以有不同的分類方法。按結(jié)構(gòu)形式可分為釜式、管式、塔式和流化床式反應(yīng)器;按操作壓力的高低可分為高壓反應(yīng)器和中低壓反應(yīng)器。

　　(1)釜式反應(yīng)器。

　　(2)管式反應(yīng)器。

　　(3)固定床反應(yīng)器。

　　(4)流化床反應(yīng)器。

　　四、塔器

　　塔設(shè)備是化工、石油工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。用以實現(xiàn)蒸餾和吸收兩種分離操作的塔設(shè)備分別稱為蒸餾塔和吸收塔。這類塔設(shè)備的基本功能是提供氣、液兩相充分接觸的機(jī)會，使傳質(zhì)、傳熱兩種過程能夠迅速有效地進(jìn)行，還要求能使接觸之后的氣、液兩相及時分開，互不夾帶。

　　(一)塔設(shè)備分類及性能

　　根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式，可將塔設(shè)備分為兩大類：板式塔與填料塔。

　　1.板式塔

　　按照塔內(nèi)氣、液流動方式，可將塔板分為錯流塔板與逆流塔板兩類。

　　常用的板式塔有泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形噴射塔以及一些新型塔和復(fù)合型塔(如浮動噴射塔、浮舌塔、壓延金屬網(wǎng)板塔、多降液管篩板塔等)

　　(1)泡罩塔。是較早為工業(yè)蒸餾操作所采用的一種氣—液傳質(zhì)設(shè)備。每層塔板上裝有若干短管作為上升氣體通道，稱為升氣管。由于升氣管高出液面，故板上液體不會從中漏下。升氣管上覆以泡罩，泡罩下部周邊開有許多齒縫。在操作條件下，齒縫浸沒在板上液層中，形成液封。上升氣體通過齒縫被分散成細(xì)小的氣泡或流股進(jìn)入液層。板上的鼓泡液層或充氣的泡沫體為氣、液兩相提供了較大的傳質(zhì)界面。液體通過降液管流下，并依靠溢流堰以保證塔板上存有一定厚度的液層。

　　泡罩塔的優(yōu)點是不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動時，仍能維持幾乎恒定的板效率;塔板不易堵塞，對于各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點是塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價高;板上液層厚，氣體流徑曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制了氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大;且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均，也影響了板效率的提高。

　　(2)篩板塔。是在塔板上開有許多均勻分布的篩孔，上升氣流通過篩孔分散成細(xì)小的流股，在板上液層中鼓泡而出，與液體密切接觸。篩孔在塔板上做正三角形排列，其直徑宜為3～8mm，孔心距與孔徑之比常在2.5～4.0范圍內(nèi)。塔板上設(shè)置溢流堰，以使板上維持一定濃度的液層。在正常操作范圍內(nèi)，通過篩孔上升的氣流，應(yīng)能阻止液體經(jīng)篩孔向下泄漏。液體應(yīng)通過降液管逐板流下。

　　篩板塔的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量小，造價低廉;氣體壓降小，板上液面落差也較小，其生產(chǎn)能力及板效率較泡罩塔高。主要缺點是操作彈性范圍較窄，小孔篩板易堵塞。

　　(3)浮閥塔。是國內(nèi)許多工廠進(jìn)行蒸餾操作時最樂于采用的一種塔型。在吸收、脫吸等操作中也有應(yīng)用，效果較好。浮閥塔板的結(jié)構(gòu)特點是在帶有降液管的塔板上開有若干大孔(標(biāo)準(zhǔn)孔徑為39mm)，每孔裝一個可以上下浮動的閥片，由孔上升的氣流，經(jīng)過閥片與塔板的間隙而與板上橫流的液體接觸。國內(nèi)最常采用的閥片形式有F1型，另外還有V—4型及T型浮閥。

　　浮閥結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，節(jié)省材料，廣泛用于化工及煉油生產(chǎn)中。浮閥塔具有下列優(yōu)點：

　　1)生產(chǎn)能力大

　　2)操作彈性大

　　3)塔體板效率高

　　4)氣體壓降及液面落差較小

　　5)塔的造價較低

　　(4)噴射型塔

　　1)舌形塔板。在舌形塔板上沖出許多舌形孔，舌葉與板面成一定角度，向塔板的溢流出口側(cè)張開。上升氣流穿過舌孔后，沿舌葉的張角向斜上方以較高速度(20～30m/s)噴出。從上層塔板降液管流出的液體，流過每排舌孔時，即為噴出的氣流強(qiáng)烈擾動而形成泡沫體，并有部分液滴被斜向噴射到液層上方。最后在塔板的出口側(cè)，被噴射的液流高速沖至降液管上方的塔壁，流入降液管。舌形塔板開孔率較大，故可采用較大氣速，生產(chǎn)能力比泡罩、篩板等塔型的都大，且操作靈敏、壓降小。當(dāng)塔內(nèi)氣體流量較小時，不能阻止液體經(jīng)舌孔泄漏。所以舌型塔板也有對負(fù)荷波動的適應(yīng)能力較差的缺點。此外，板上液流被氣體噴射后，仍帶有大量的泡沫，易將氣泡帶到下層塔板，尤其在液體流量很大時，這種氣相夾帶的現(xiàn)象更嚴(yán)重，將使板效率明顯下降。這是噴射型塔板一個值得注意的問題。

　　2)浮動噴射塔板

　　浮動噴射塔的優(yōu)點是生產(chǎn)能力大，操作彈性大，壓強(qiáng)降小，持液量小。缺點是操作波動較大時，液體入口處泄漏較多;液量小時，板上易“干吹”;液量大時，板上液體出現(xiàn)水浪式的脈動，因而影響接觸效果，板效率降低。塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，浮板也易磨損及脫落。

　　3)浮舌塔板。是綜合浮閥和固定舌形塔板的長處而提出的又一種噴射型塔板。據(jù)研究，這種塔板的壓強(qiáng)降要比浮閥塔板及固定舌形塔板都低，而操作彈性范圍較二者都大，在板效率及泄漏量方面也優(yōu)于固定舌形塔板。

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　　2.填料塔

　　填料塔也是一種重要的氣、液傳質(zhì)設(shè)備。它的結(jié)構(gòu)很簡單，在塔體內(nèi)充填一定高度的填料，其下方有支承板，上方為填料壓板及液體分布裝置。液體自填料層頂部分散后沿填料表面流下而潤濕填料表面;氣體在壓強(qiáng)差推動下，通過填料間的空隙由塔的一端流向另一端。氣、液兩相間的傳質(zhì)通常是在填料表面上液體與氣相間的界面上進(jìn)行的。塔殼可由陶瓷、金屬、玻璃、塑料等材料制成，必要時也可在金屬筒體內(nèi)襯以防腐材料。為保證液體在整個截面上的均勻分布，塔體應(yīng)具有良好的垂直度。

　　填料塔不僅結(jié)構(gòu)簡單，且具有阻力小和便于用耐腐材料制造等優(yōu)點，尤其對于直徑較小的塔、處理有腐蝕性的物料或減壓蒸餾系統(tǒng)，都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。另外，對于某些液、氣比較大的蒸餾或吸收操作，若采用板式塔，則降液管將占用過多的塔截面積，此時也宜采用填料塔。

　　為使填料塔發(fā)揮良好的效能，填料應(yīng)符合以下要求：

　　(1)要有較大的比表面積。單位體積填料層所具有的表面積稱為填料的比表面積，以ε表示，其單位為m2/ m3。填料表面只有被流動的液相所潤濕，才能構(gòu)成有效的傳質(zhì)面積。因此，若希望有較高的傳質(zhì)速率，除了需要有較大的比表面積之外，還要求填料有良好的潤濕性能及有利于液體在填料上均勻分布的形狀。

　　(2)要有較高的空隙率。單位體積填料層所具有的空隙體積稱為填料的空隙率，以￡表示，其單位為m3/m3。一般說來，填料的空隙率多在0.45～0.95范圍以內(nèi);當(dāng)填料的空隙率較高時，氣、液通過能力大且氣流阻力小，操作彈性范圍較寬。

　　(3)從經(jīng)濟(jì)、實用及可靠的角度出發(fā)，還要求單位體積填料的重量輕、造價低、堅固耐用、不易堵塞、有足夠的力學(xué)強(qiáng)度，對于氣、液兩相介質(zhì)都有良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。

　　上述各項條件，未必為每種填料所兼?zhèn)?，在實際應(yīng)用時，可根據(jù)具體情況加以適當(dāng)選擇。

　　(二)塔器類設(shè)備的運輸與吊裝

　　1.設(shè)備水平運輸

　　是指將設(shè)備從倉庫或堆放地點運至安裝地點(基礎(chǔ)附近)。塔器類設(shè)備組裝或拼裝時，由于條件限制，不能在基礎(chǔ)附近組裝。因此，吊裝時，也要把組裝好的設(shè)備進(jìn)行場內(nèi)二次運輸。

　　2.設(shè)備吊裝就位

　　(1)機(jī)械化吊裝

　　(2)半機(jī)械化吊裝

　　抱桿(單抱桿或雙抱桿)是建設(shè)工程中吊裝大型靜置設(shè)備的主要起重工具。重型設(shè)備的質(zhì)量在200t以上，設(shè)備高度50～80m。當(dāng)機(jī)械起重機(jī)難以完成吊裝時，均可采用抱桿吊裝。

　　1)單抱桿吊裝塔類設(shè)備。塔的質(zhì)量在350t以內(nèi)，塔直徑較小，可以采用單抱桿起吊。

　　2)雙抱桿起吊塔器類設(shè)備。塔的直徑較大，質(zhì)量在350～700t之間，可以采用雙抱桿起吊。

　　3)塔群吊裝。對于塔群的起吊方法，應(yīng)有周密的施工方案。塔群的安裝位置如果為一條直線，塔與塔之間相隔離不遠(yuǎn)，可以根據(jù)具體情況，安裝一座雙桅桿或單抱桿，通過位移依次吊裝，而不宜將每一座塔的抱桿安裝、拆除一次。

　　五、換熱設(shè)備

　　(一)換熱設(shè)備分類

　　熱傳遞有3種基本方式：傳導(dǎo)、對流和輻射。換熱器依據(jù)不同的傳遞機(jī)理設(shè)計。在工業(yè)生產(chǎn)中，由于用途、操作條件、載熱體的特性等不同，出現(xiàn)了各種不同形式和結(jié)構(gòu)的換熱器。

　　1.按作用原理或傳熱方式分類

　　(1)混合式換熱器(或稱直接式換熱器)是通過換熱流體的直接接觸與混合作用進(jìn)行熱量交換的，如蒸汽直接加熱。

　　(2)蓄熱式換熱器。

　　(3)間壁式換熱器。

　　2.按生產(chǎn)中的使用目的分類

　　3.按換熱器所用材料分類

　　4.按換熱器傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)分類

　　(二)幾種常用換熱器

　　常用的換熱器有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板式等。

　　1.夾套式換熱器

　　夾套式換熱器主要用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻。在用蒸汽進(jìn)行加熱時，蒸汽由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水則由下部接管流出。作為冷卻器時，冷卻介質(zhì)(如冷卻水)由夾套下部的接管進(jìn)入，而由上部的接管流出。

　　該種換熱器的傳熱系數(shù)較小，傳熱面又受到容器的限制，因此只適用于傳熱量不太大的場合。為了提高其傳熱性能，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，使容器內(nèi)液體做強(qiáng)制對流;為了彌補(bǔ)傳熱面的不足，還可在容器內(nèi)安裝蛇管換熱器。

　　2.蛇管式換熱器

　　蛇管式換熱器可分沉浸式和噴淋式兩種。

　　(1)沉浸式蛇管換熱器。蛇管多以金屬管彎制，制成適應(yīng)容器要求的形狀，沉浸在容器中。兩種流體分別在蛇管內(nèi)、外流動而進(jìn)行熱量交換。這種蛇管換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，便于防腐，能承受高壓。主要缺點是由于容器的體積較蛇管的體積大得多，故管外流體的對流換熱系數(shù)較小，因而總傳熱系數(shù) K值也較小。如在容器內(nèi)加攪拌器或減小管外空間，則可提高傳熱系數(shù)。

　　(2)噴淋式蛇管換熱器。多用作冷卻器。固定在支架上的蛇管排列在同一垂直面上，熱流體在管內(nèi)流動，自最下端管進(jìn)入，由最上端管流出。冷卻水由最上面的多孔分布管(淋水管)流下，分布在蛇管上，并沿其兩側(cè)流至下面的管子表面，最后流入水槽而排出。

　　冷水在各管表面上流過時，與管內(nèi)流體進(jìn)行熱交換。這種設(shè)備常放置在室外空氣流通處，冷卻水在汽化時，可帶走部分熱量，可提高冷卻效果。它和沉浸式蛇管換熱器相比，具有便于檢修和清洗、傳熱效果較好等優(yōu)點，其缺點是噴淋不易均勻。

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　　3.套管式換熱器

　　套管式換熱器系用管件將兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接成為同心圓的套管，然后用180°的回彎管將多段套管串連而成。每一段套管稱為一程，程數(shù)可根據(jù)傳熱要求而增減，每程的有效長度為4～6m。若管子太長，管中間會向下彎曲，使環(huán)形中的流體分布不均勻。

　　套管式換熱器的優(yōu)點是：構(gòu)造較簡單;能耐高壓;傳熱面積可根據(jù)需要而增減;適當(dāng)?shù)剡x擇管子內(nèi)徑、外徑，可使流體的流速較大，且雙方的流體可做嚴(yán)格的逆流，有利于傳熱。缺點是：管間接頭較多，易發(fā)生泄漏;單位換熱器長度具有的傳熱面積較小。故在需要傳熱面積不太大而要求壓強(qiáng)較高或傳熱效果較好時，宜采用套管式換熱器。

　　4.列管式換熱器

　　根據(jù)熱補(bǔ)償方法的不同，列管式換熱器有下面幾種形式：

　　(1)固定管板式換熱器?！　?2)U形管換熱器?！　?3)浮頭式換熱器?！　∫陨蠋追N類型的列管式換熱器，都有系列標(biāo)準(zhǔn)可供選用。規(guī)格型號中通常標(biāo)明形式、殼體直徑、傳熱面積、承受的壓強(qiáng)和管程數(shù)等。

　　(4)填料函式列管換熱器。該換熱器的活動管板和殼體之間以填料函的形式加以密封。在一些溫差較大、腐蝕嚴(yán)重且需經(jīng)常更換管束的冷卻器中應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)較浮頭簡單、制造方便、易于檢修清洗。

　　5.板片式換熱器

　　板片式換熱器的傳熱面是由冷壓成形或經(jīng)焊接的金屬板材構(gòu)成。屬于這類的換熱器的有螺旋板式換熱器、板式換熱器和板翅式換熱器等。

　　(1)螺旋板式換熱器

　　(2)板式換熱器

　　(3)板翅式換熱器

　　6.非金屬換熱器

　　六、油罐

　　(一)油罐分類

　　金屬油罐可根據(jù)油罐所處位置、幾何形狀和不同結(jié)構(gòu)形式等幾方面來劃分。

　　1.按油罐所處位置劃分

　　分為地上油罐、半地下油罐和地下油罐三種。

　　(1)地上油罐。指油罐的罐底位于設(shè)計標(biāo)高±0.00及其以上;罐底在設(shè)計標(biāo)高±0.00以下但不超過油罐高度的1/2，也稱為地上油罐。

　　(2)半地下油罐。指油罐埋人地下深于其高度的1/2，且油罐液位的最大高度不超過設(shè)計標(biāo)高±0.00以上0.2m。

　　(3)地下油罐。指罐內(nèi)液位處于設(shè)計標(biāo)高±0.00以下0.2m的油罐。

　　2.按油罐的幾何形狀劃分

　　按油罐的幾何形狀可劃分為：立式圓柱形罐、臥式圓柱形罐和球形罐。

　　3.按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式劃分

　　按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式可分為固定頂儲罐、無力矩頂儲罐、浮頂儲罐和套頂儲罐。

　　(1)固定頂儲罐。又可分為錐頂儲罐、拱頂儲罐、自支承傘形儲罐。

　　(2)無力矩頂儲罐(懸鏈?zhǔn)綗o力矩儲罐)是根據(jù)懸鏈線理論，用薄鋼板制造的。其頂板縱斷面呈懸鏈曲線狀。由于這種形狀的罐頂板只受拉力作用而不產(chǎn)生彎矩，所以稱為無力矩頂油罐。

　　(3)浮頂儲罐。分為浮頂儲罐、內(nèi)浮頂儲罐(帶蓋內(nèi)浮頂儲罐)

　　1)浮頂儲罐。浮頂儲罐的浮頂是一個漂浮在儲液表面上的浮動頂蓋，隨著儲液的輸入輸出而上下浮動;浮頂與罐壁之間有一個環(huán)形空間，這個環(huán)形空間有一個密封裝置，使罐內(nèi)液體在頂蓋上下浮動時與大氣隔絕，從而大大減少了儲液在儲存過程中的蒸發(fā)損失。采用浮頂罐儲存油品時，可比固定頂儲罐減少油品損失 80%左右。

　　2)內(nèi)浮頂儲罐。內(nèi)浮頂儲罐是帶罐頂?shù)母№敼蓿彩枪绊敼藓透№敼尴嘟Y(jié)合的新型儲罐。內(nèi)浮頂儲罐的頂部是拱頂與浮頂?shù)慕Y(jié)合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。

　　內(nèi)浮頂儲罐具有獨特優(yōu)點：一是與浮頂儲罐比較，因為有固定頂，能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對保證儲液的質(zhì)量。同時，內(nèi)浮盤漂浮在液面上，使液體無蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%～96%;減少空氣污染，減少著火爆炸危險;易于保證儲液質(zhì)量，特別適合于儲存高級汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品;由于液面上沒有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長儲罐的使用壽命。二是在密封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。

　　內(nèi)浮頂儲罐的缺點：與拱頂儲罐相比，鋼板耗量比較多，施工要求高;與浮頂儲罐相比，維修不便(密封結(jié)構(gòu))，儲罐不易大型化，目前一般不超討10000m3。

　　(二)金屬油罐附件

　　罐體上安裝的一些供特殊用途的附屬配件，即油罐附件。油罐附件應(yīng)適應(yīng)各種油品的儲存、發(fā)放、計量和維修等的要求，確保金屬油罐的正常工作。

　　(1)人孔。專為操作人員進(jìn)出油罐檢查、清洗和修理之用。

　　(2)透光孔。專為罐內(nèi)進(jìn)行檢查、修理、刷洗時透光、通風(fēng)之用。一般安裝在罐內(nèi)的頂部。

　　(3)排污孔(管)用于清掃油罐時排出淤泥油污等，平時可以通過放水管排泄罐底沉積水。

　　(4)放水管。用于排除罐底的沉積水。

　　(5)罐頂結(jié)合管與罐壁接合管。用于進(jìn)出儲存介質(zhì)之用。

　　(6)量油孔。用于測量罐內(nèi)油品的液面、溫度及取樣。量油孔一般與測量液位的儀表相連，通常安裝在罐頂平臺附近。

　　(7)呼吸閥、安全閥。呼吸閥的作用是調(diào)節(jié)罐內(nèi)油氣壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力過高時，通過呼吸閥將部分多余油氣排出，使罐內(nèi)壓力下降;當(dāng)罐內(nèi)壓力過低時，通過呼吸閥從罐外吸入空氣，使罐內(nèi)壓力升高，始終保持與大氣壓恒定的狀態(tài)。

　　安全閥的作用是當(dāng)油罐在操作過程中，由于呼吸閥失靈或其他原因影響正常工作時，可通過它調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力，從而防止由于罐內(nèi)正壓或負(fù)壓太高、罐壁應(yīng)力過大而造成油罐外形破壞或油罐被抽癟。

　　(8)防火器。用來防止火星、空氣經(jīng)過安全閥或呼吸閥進(jìn)入罐內(nèi)引起意外，它安裝在呼吸閥或安全閥的下面。

　　(9)內(nèi)部關(guān)閉閥操縱裝置。該裝置用來連接罐內(nèi)外自動關(guān)閉閥，完成進(jìn)油和出油。

　　(10)加熱器。分局部加熱器和全面加熱器兩種。其作用是通過蒸汽對原油和重油加熱，以防止油品凝固。

　　(11)升降管。通過回轉(zhuǎn)接頭與出油接合管相連接，用卷揚機(jī)帶動升降，可選擇抽取罐內(nèi)任何部位油品。一般只安裝在潤滑油或特種油品罐上。

　　(12)泡沫發(fā)生器。當(dāng)罐內(nèi)油品發(fā)生意外起火燃燒時，利用泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫劑滅火。

　　(13)進(jìn)料孔。用于進(jìn)料。

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　　(三)金屬油罐的制作安裝

　　1.罐底預(yù)制與安裝

　　首先在基礎(chǔ)上放好縱橫十字軸線、罐底中幅板及邊緣圓周線。中幅板的尺寸由現(xiàn)場供應(yīng)鋼板規(guī)格來決定，盡量做到鋼板長度不剪裁，以減少料頭損耗。排板時以中間條板為基準(zhǔn)，按排板圖的編號，從基準(zhǔn)板處畫好搭接線，向兩側(cè)按順序鋪板。當(dāng)中幅板鋪完后，再鋪設(shè)邊緣板。經(jīng)檢查罐底直徑及底板相互搭接尺寸符合設(shè)計要求后，將底板點焊或用夾具臨時固定。

　　罐底安裝時要注意，中間條板的中心線必須與基礎(chǔ)上的縱橫中心線重合。相鄰兩條中幅板上的短縫應(yīng)錯開500mm以上，中幅板和邊板的焊縫應(yīng)錯開 200mm以上。底板鋪設(shè)之前，應(yīng)在底面涂防腐瀝青漆(搭接部位可不刷涂)罐底的焊接步驟是：先焊接中幅板，在丁字縫處用捻錘將焊縫打嚴(yán)，然后按焊接順序?qū)ΨQ施焊。

　　2.罐頂預(yù)制與安裝

　　罐頂預(yù)制和安裝與罐體的安裝工藝密切相關(guān)。對于采用倒裝法安裝工藝的油罐，其罐頂預(yù)制與安裝過程為：當(dāng)罐底鋪好后，即開始安裝罐頂。首先安裝末圈壁板，其方法是先在罐底上以罐底中心為圓心，畫出第一圈及末一圈壁板圓周線，將中心柱垂直立于底板中心。然后按圓周線組裝末圈壁板，待第一圈壁板組裝完后，以設(shè)計確定的罐頂透光孔位置的中心作為第一塊罐頂板的中心線，并以此線為基礎(chǔ)把每一塊罐頂板的中心線位置用沖子在包邊角鋼上打上記號。然后按排板圖尺寸點焊好擋鐵，按包邊角鋼所對應(yīng)的頂板位置決定傘架。

　　組裝罐頂板時用弧形樣板調(diào)整好弧度，臨時點焊固定。待罐頂全部拼裝整形、點焊完畢后，即可進(jìn)行罐頂?shù)暮附?。焊接完后，再根?jù)圖紙規(guī)定的附件位置進(jìn)行放線開孔，把透光孔、管接頭、護(hù)欄、梯踏板、操作平臺等安裝完畢。接著拆除罐內(nèi)支撐，在罐壁外部下面劃好搭接線及起罐終止的預(yù)視線，同時組裝好限位拉桿，進(jìn)行第二圈壁板的組裝工作。

　　3.金屬油罐的安裝施工方法

　　根據(jù)金屬油罐的不同結(jié)構(gòu)，可選用抱桿倒裝法、卷裝法、充氣頂升法和水浮正裝法。

　　下面介紹幾種常見的施工方法：

　　(1)機(jī)械正裝法。是先將罐底鋪設(shè)焊好后，焊縫經(jīng)無損探傷及嚴(yán)密性試驗合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板垂直對接并施焊。當(dāng)?shù)谝蝗薇诮M焊完畢，再用機(jī)械逐塊吊裝第二圈壁板與第一圈壁板焊接，直至最后一圈壁板組焊完畢，再安裝頂板。

　　(2)抱桿倒裝法。

　　抱桿倒裝法可分為中心抱桿倒裝法和多抱桿倒裝法。多抱桿倒裝法的抱桿在罐壁內(nèi)均布，用倒鏈提升。

　　(3)卷裝法。這種儲罐安裝施工方法主要應(yīng)用于罐體，當(dāng)?shù)装灏惭b施焊完畢后，在金屬預(yù)制加工廠將罐壁預(yù)先制成的整幅鋼板，在專用胎具上組對，采用自動焊機(jī)進(jìn)行焊接，并對焊縫進(jìn)行嚴(yán)密性試驗。再將組對好的整幅鋼板卷繞在鋼制圓筒上，運到安裝好的罐底底板上，隨后將其在罐底上直立起來，沿罐體設(shè)計的圓弧線展開，一邊展開，一邊與罐底焊接。在展開過程中安裝罐頂結(jié)構(gòu)。卷裝壁板展開完畢，封閉罐壁板的安裝縱縫，最后再焊接罐壁板與罐底的“T”形焊縫。

　　(4)充氣升頂法。充氣升頂法是罐壁倒裝法的另一種形式。它與前面所述倒裝法的區(qū)別是：提升罐頂和上部罐壁不是靠起重機(jī)械來吊裝，而是利用鼓風(fēng)機(jī)向罐內(nèi)送入壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體上升就位。

　　它的基本原理是當(dāng)罐內(nèi)空氣壓力大于罐體自重(頂起部分)和附加重量(脹圈等)以及壁板間的摩擦力時，則罐體上升，反之，則罐體下降。上升和下降的動作可根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行充氣和排氣即可。這是一個較普遍采用的方法，節(jié)省人力，也比較安全可靠。

　　充氣頂升的風(fēng)機(jī)安裝在地平面距罐壁2m左右的地方，風(fēng)管總長約3m，采用厚3mm鋼板制成。風(fēng)機(jī)一般采用6～9m3/min規(guī)格。充氣頂升裝置是在罐內(nèi)壁套一槽鋼煨制的圓圈，安裝時用千斤頂將槽鋼煨制的圓圈與罐壁頂壓嚴(yán)實，然后在槽內(nèi)裝一圈薄膠片，膠皮厚為1.5mm.頂升時，可采用8個手動葫蘆調(diào)整平衡。

　　(5)水浮正裝法。適用于大容量的浮船式金屬儲罐的施工。它是利用水的浮力和浮船罐頂結(jié)構(gòu)的特點，給罐體組裝提供方便。

　　1)單盤浮船油罐的壁板施工

　　2)雙盤浮船油罐的壁板施工

　?、俟迌?nèi)充水

　?、诒诎宓膲褐萍昂阜€(wěn)裝卡具

　?、鄣跹b

　　④焊接操作平臺

　　4.金屬油罐的試驗

　　(1)油罐焊縫質(zhì)量的檢驗及驗收。為確保油罐安裝的焊縫質(zhì)量，應(yīng)對油罐焊縫上外觀和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗，采用相應(yīng)的無損探傷方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。常用的無損探傷方法有：超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。

　　(2)油罐嚴(yán)密性試驗。油罐(包括附件)安裝完畢，應(yīng)按設(shè)計技術(shù)條件和規(guī)范要求，分別對罐底、罐壁、罐頂及附件進(jìn)行嚴(yán)密性試驗。油罐嚴(yán)密性試驗的目的是檢驗其本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及焊縫嚴(yán)密性。下面簡介幾種試驗方法：

　　1)真空箱試驗法

　　2)煤油試漏方法

　　3)化學(xué)試驗法

　　4)壓縮空氣試驗法

　　罐底焊接完畢后，通常用真空箱試驗法或化學(xué)試驗法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗。罐壁嚴(yán)密性試驗一般采用煤油試漏法，罐頂則一般利用煤油試漏或壓縮空氣試驗法以檢查其焊縫的嚴(yán)密性。

　　(3)油罐充水試驗。對油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗后，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗，并檢查下列試驗內(nèi)容：罐底嚴(yán)密性，罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性，固定頂強(qiáng)度、穩(wěn)定性及嚴(yán)密性，浮頂及內(nèi)浮面的升降試驗及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)的沉降觀測。

　　充水試驗要求：充水試驗前所有附件及其他與罐體焊接部位應(yīng)全部焊接完畢;充水試驗采用淡水，罐壁采用普通碳素鋼或16MnR鋼板時，水溫不能低于5℃;采用其他低合金鋼時，水溫不能低于15℃。

　　1)罐底的嚴(yán)密性應(yīng)以充水試驗過程中罐底無滲透漏為合格。

　　2)罐壁的強(qiáng)度及嚴(yán)密性應(yīng)以充水到設(shè)計最高液位并保持48h后罐壁無滲漏、無異常變形為合格。

　　3)固定頂?shù)膹?qiáng)度及嚴(yán)密性試驗時，罐內(nèi)水位應(yīng)在最高設(shè)計液位下1m進(jìn)行緩慢充水升壓，當(dāng)升至試驗壓力時，應(yīng)以罐頂無異常變形、焊縫無滲漏為合格。

　　6)基礎(chǔ)的沉降觀測應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　①罐壁下部每隔10m左右設(shè)一個觀測點，點數(shù)宜為4的倍數(shù)，且不得少于4點;

　?、诔渌囼瀾?yīng)按設(shè)計文件的要求，對基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測。

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　　七、球罐

　　球形罐與立式圓筒形儲罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少;在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，且均勻，其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形容器壁板厚度的一半。

　　由上述特點可知，采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%～45%;此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面積。

　　(一)球罐的構(gòu)造與分類

　　1.球罐的構(gòu)造

　　球罐由本體、支柱(承)及附件組成。

　　(1)球罐本體。球罐本體是球罐結(jié)構(gòu)的主體;是球罐儲存物料承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件;是由殼板拼焊而成的一個圓球形容器。由于球殼體直徑大小不同，球殼板的數(shù)量也不一樣，球殼有環(huán)帶式(橘瓣式)、足球瓣式、混合式結(jié)構(gòu)三種形式。

　　(2)球罐支柱(承)是用于支承球罐本體重量和儲存物料重量的結(jié)構(gòu)部件，有柱式、裙式、半埋入式及高架式支座多種。

　　1)柱式支座。它是由若干支柱組成的支座。支柱由無縫鋼管制成，無縫鋼管的大小規(guī)格及數(shù)量根據(jù)球罐的大小規(guī)格而定。

　　赤道正切柱式支座是使用最多的一種形式。它的結(jié)構(gòu)是支柱正切于球罐的赤道帶;各支柱間有拉桿連接，以加強(qiáng)受力情況。

　　2)裙式支座。這種結(jié)構(gòu)的特點是支座較低，由鋼板制成。其優(yōu)點是穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材。

　　3)半埋入支座。這種結(jié)構(gòu)是半球體支承于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上。

　　(3)球罐的附件

　　1)梯子平臺

　　2)人孔和接管

　　3)水噴淋裝置

　　4)隔熱和保冷設(shè)施

　　5)液面計

　　6)壓力表

　　2.球罐分類

　　球罐的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，根據(jù)不同的使用條件(介質(zhì)、容量、壓力和濕度)有不同的結(jié)構(gòu)形式。通常按照外觀形狀、殼體構(gòu)造和支承方式的不同來分類。

　　(二)球罐的安裝施工

　　1.球罐的拼裝方法

　　球罐的拼裝方法有多種，可根據(jù)球罐的容量、結(jié)構(gòu)形式、施工現(xiàn)場及組裝平臺的大小、施工單位吊裝機(jī)具及人力資源情況進(jìn)行合理選擇。

　　(1)分片組裝法

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

　　(2)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)，并可以采用自動焊進(jìn)行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。

　　(3)環(huán)帶組裝法。一般分兩種，一種是在預(yù)制廠先將各環(huán)帶預(yù)制成型，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場組裝。這種方法常受各種限制，比較大的球罐很少采用。另一種，大多數(shù)施工單位一般都是在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制并組裝。在臨時鋼平臺上，先將赤道帶、上下溫帶、上下極板分別組對焊接成環(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)場施工時，需要一定面積的臨時鋼平臺，占用場地大;組裝時需用的加固支撐較多;組成的環(huán)帶重量較大，組裝成球時需較大的吊裝機(jī)械。另外，環(huán)縫組對時難以避免強(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。

　　(4)拼半球組裝法。首先搭設(shè)平臺，然后在平臺上劃出赤道帶大口徑的內(nèi)、外圓弧線、瓣片的平面投影線和赤道帶小口的投影線，并沿大口內(nèi)外圓線，每隔500mm處內(nèi)交錯焊接臨時定位角鋼，然后沿大口圓周用水準(zhǔn)儀測量20個水準(zhǔn)點(每塊瓣片兩個點)及圓中心點。在安放第一塊瓣片時，需沿大口中心線錯開200mm處。為保證安裝準(zhǔn)確，安裝時要對正圓弧內(nèi)外線和平面投影線，并量上口至圓心斜長值(±2mm)來控制上、下口的同心度。

　　這種施工方法的特點是：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。

　　(5)分帶分片混合組裝法。將支柱分兩部分，上部支柱與赤道環(huán)帶在臨時鋼平臺上組裝拼接好，然后吊起赤道環(huán)帶，與已就位于基礎(chǔ)上的下部支柱組對拼接。其他球殼板以分片組裝的方法，逐片吊裝與赤道環(huán)帶接成上下溫帶和上下極板，最后焊接成完整的球殼體。這種方法適用于中、小型球罐的安裝。

　　上述這些組裝方法中，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。

　　(1)焊接工作首先應(yīng)經(jīng)過與球殼板同材質(zhì)、同批號試驗。焊工應(yīng)具有勞動部門考試合格證。施工單位應(yīng)制定合理的焊接施工方案與嚴(yán)格的管理制度。焊接工作應(yīng)按有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行施焊和驗收。

　　(2)施工現(xiàn)場必須建立焊條管理與氣象管理制度。焊條管理工作包括焊條的烘干、恒溫和保溫;焊條一般在250℃的烘干箱內(nèi)烘干2h，隨烘隨用; 未經(jīng)烘干或藥皮不全的焊條嚴(yán)禁使用。氣象管理主要是對下雨、風(fēng)速在10m/s以上及氣溫在0℃以下時如沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，應(yīng)停止焊接。

　　(3)球殼板雙面對焊時，應(yīng)進(jìn)行背面清根;如用碳弧氣刨清根，清根后應(yīng)將滲透碳層磨去，必要時需經(jīng)著色檢查合格，然后再行施焊。

　　(4)組對時的點固焊、工夾具和起重吊耳的焊接工藝及焊條，必須和主焊縫相同。點固焊長度不小于50mm，其焊肉高度不低于8mm;點固焊距離不得大于300mm。工夾具、吊耳等非正式附件，裝配后均應(yīng)用碳弧氣刨去掉，并用砂輪磨光。

　　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)熱時要求對焊接部位均勻加熱，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10Omm的范圍內(nèi)。

　　(2)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接焊縫。

　　(3)整體熱處理

　　1)整體熱處理的目的。球罐的整體熱處理是根據(jù)設(shè)計的規(guī)定和要求進(jìn)行的。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，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。

　　球罐焊接后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力是由于焊接時局部加熱、焊縫金屬的金相組織的變化而引起的內(nèi)應(yīng)力;另外，焊縫應(yīng)力分布也比較復(fù)雜，同時金屬球殼也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。三項應(yīng)力的不良金相存在是引起球罐低應(yīng)力脆性破壞的主要因素。為消除殘余應(yīng)力和減輕焊縫附近金相組織的局部硬化、改善焊縫的力學(xué)性能，目前我國對壁厚大于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。

　?、賰?nèi)燃法。是把焊接完畢并經(jīng)檢驗合格的球體作為爐殼，在球體內(nèi)布置若干個噴油嘴，用空氣壓縮機(jī)(鼓風(fēng)機(jī))、油泵、霧化器相配套的設(shè)備，以霧化的輕柴油作為燃料，以石油液化氣作為點火器燃料，使球罐內(nèi)部燃料不斷燃燒，產(chǎn)生熱對流和熱輻射加熱整個球體。為防止熱量的損耗，罐外用保溫材料進(jìn)行保溫。為了加強(qiáng)溫度測量和管理，在球體外部均勻布置測溫點，并設(shè)專人定崗操作和監(jiān)視測量系統(tǒng)，做好記錄。熱處理溫度應(yīng)按設(shè)計要求。如設(shè)計無要求時，對于A3R鋼、 16MnR鋼熱處理溫度宜為625±25℃;對于15MnVR鋼宜為570±25℃;對于15MnVNR鋼宜為565±15℃。

　?、陔娂訜岱?。在施工現(xiàn)場不允許用火焰加熱時，可采用電加熱法進(jìn)行球罐的整體熱處理。電加熱的原理和方法是把專門設(shè)計的電氣元件放置在球罐內(nèi)的下方，電熱元件的引線從底部人孔引出接到電源。球罐做表面保溫處理，人孔以及所有管口也均用保溫材料封閉，這樣整體球罐就形成了一個封閉式電爐。加熱時，借助于罐內(nèi)空氣的對流把電熱元件放出的熱量均勻地傳給罐壁，從而達(dá)到加熱的目的。

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　　4.球罐的檢驗

　　焊接質(zhì)量檢驗是保證球罐質(zhì)量不可缺少的重要手段。

　　(1)焊縫檢查

　　1)外觀檢查。對焊縫表面質(zhì)量檢驗、檢查的方法主要靠目測，也稱為焊縫的外觀檢驗。焊縫外觀檢查時，焊縫及熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、凹陷、熔合性飛濺物等缺陷，焊縫的焊角高度、寬度、余高等都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定要求。

　　2)焊縫內(nèi)在質(zhì)量的檢驗。對焊縫內(nèi)在質(zhì)量的檢驗是采用無損探傷檢驗。無損探傷檢查的具體手段有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透探傷。

　　①球罐的對接焊縫(包括人孔和公稱直徑不小于250mm接管的對接焊縫和法蘭，鍛制加強(qiáng)圈的外接焊縫)應(yīng)100%進(jìn)行射線探傷和超聲波探傷。

　?、谶x擇100%射線探傷檢查時，對球殼板厚度大于38mm的焊縫還應(yīng)做超聲波探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫總長的20%。

　　③選擇100%超聲波探傷方法時，應(yīng)對超聲波探傷部位做射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫總長的20%。

　　④水壓試驗后進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查數(shù)量不得小于焊縫全長的20%。復(fù)查部位包括全部T形接頭及每個焊工各個焊接位置的對接焊縫和各種角焊縫。

　　3)磁粉探傷和滲透探傷檢查。磁粉探傷和滲透探傷規(guī)定：

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

　　1)進(jìn)行水壓試驗前，球罐應(yīng)具備的條件

　　2)水壓試驗步驟

　　3)水壓試驗要求：

　　①水壓試驗壓力應(yīng)為設(shè)計壓力的1.25倍。設(shè)計有特殊規(guī)定時按設(shè)計文件要求進(jìn)行，但不應(yīng)小于球罐設(shè)計壓力的1.25倍。

　?、谠囼炗盟畱?yīng)為清潔的工業(yè)用水。對碳素鋼和16MnR鋼制球罐水溫不得低于5℃;其他低合金鋼球罐試壓用水溫度不得低于15℃;對新鋼種的試驗水溫應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行。

　?、矍蚬匏畨涸囼炦^程中要進(jìn)行基礎(chǔ)沉降觀測，觀測應(yīng)分別在充水前、充水到1/3、充水到2/3球罐本體高度、充滿水24h和放水后各個階段進(jìn)行觀測，并做好實測記錄。

　　(3)氣密性試驗。根據(jù)規(guī)定，球罐經(jīng)水壓試驗合格后要再進(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。氣密性試驗是在球罐各附件安裝完畢，壓力表、安全閥、溫度計經(jīng)過校驗合格后進(jìn)行。氣密性試驗所用氣體應(yīng)是干燥、清潔空氣或其他惰性氣體，氣體溫度不得低于5℃。當(dāng)球罐充滿氣后，開始升壓。

　　八、氣柜

　　(一)氣柜種類及結(jié)構(gòu)形式

　　氣柜是煤氣和混合氣的儲存設(shè)備。它用來調(diào)節(jié)煤氣高低不均勻的供氣負(fù)荷。氣柜實際上就是儲氣柜，按儲氣壓力大小可分為低壓儲氣柜和高壓儲氣柜兩種。低壓儲氣柜按密封方式分類為濕式和干式兩種。濕式有直立式和螺旋式;干式氣柜是利用彈性墊片及油封填充方法，保持密封，目前使用很少。高壓氣柜通常稱為高壓儲氣罐，有圓筒形(立式或臥式)和球形。

　　1.低壓濕式氣柜

　　低壓濕式氣柜主要由水槽和鐘罩組成，鐘罩分為數(shù)節(jié)(可隨煤氣輸入輸出而升降)，按升降方式不同，可分為直立式和螺旋式兩種。下面介紹幾種常用的低壓濕式氣柜結(jié)構(gòu)。

　　(1)直立式低壓濕式氣柜。由水槽、鐘罩、塔節(jié)、水封、頂架、導(dǎo)軌立柱、導(dǎo)輪、配重及防真空裝置等組成。

　　(2)低壓螺旋濕式儲氣柜。其結(jié)構(gòu)由水槽、塔節(jié)、鐘罩、導(dǎo)軌、平臺、頂板和頂架、進(jìn)出氣管等部分組成。氣柜本體由鋼板拼焊成。

　　(3)低壓干式氣柜。低壓干式氣柜同低壓濕式氣柜一樣，是一種壓力基本穩(wěn)定，儲氣容積可以在一定限度內(nèi)變化的低壓儲氣設(shè)備。

　　(二)濕式氣柜制作安裝施工方法

　　1.氣柜的預(yù)制

　　氣柜的安裝速度和質(zhì)量很大程度上與預(yù)制的質(zhì)量有關(guān)，做好氣柜的預(yù)制是保證質(zhì)量、加快安裝速度的重要前提。

　　2.氣柜安裝及施工方法

　　低壓濕式氣柜鐘罩、中節(jié)和水槽壁的組裝有倒裝法和正裝法。

　　(1)倒裝法。是由鐘罩開始逐節(jié)向外安裝，最后組裝水槽壁。施工時先裝最上面的帶板，然后由上而下逐圈組裝焊接，壁板全部組裝焊接后，安裝下水封、立柱、上水封環(huán)形板和導(dǎo)軌。為了施工操作方便，鐘罩和中節(jié)在導(dǎo)軌安裝后，宜提升至適于焊接的高度，待水槽壁安裝完后再復(fù)位。上水封立板可在各塔節(jié)復(fù)位前安裝，鐘罩拱頂則在鐘罩最上一帶板組裝完后進(jìn)行組裝。

　　(2)正裝法。是由組裝焊接水槽壁開始逐節(jié)向里安裝，最后組裝鐘罩、中節(jié)。鐘罩安裝時，先將下水封及下帶板組裝焊接后再裝立柱、上帶板、上水封頂和螺旋導(dǎo)軌，最后安裝預(yù)制壁板。

　　目前常用的施工方法是正裝法。根據(jù)各單位的施工條件和現(xiàn)場情況，氣柜的正裝法施工分為兩種：一種是機(jī)械配合正裝法，另一種是起重機(jī)機(jī)械配合水浮正裝法。這里僅對低壓螺旋氣柜正裝法施工作簡單介紹。

　　3.氣柜安裝質(zhì)量檢驗

　　(1)施工過程中的焊接質(zhì)量檢驗。焊接規(guī)范要求：

　　1)氣柜壁板所有對焊焊縫均應(yīng)經(jīng)煤油滲透試驗。

　　2)下水封的焊縫應(yīng)進(jìn)行注水試驗，不漏為合格。

　　3)當(dāng)鋼板厚度為8mm以上時，水槽壁對接焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查。抽查數(shù)量：立焊縫不少于10%，環(huán)縫不少于5%。如不合格，則應(yīng)在該焊工所焊焊縫有缺陷部分的延伸方向加倍檢查，或在其他可疑部分進(jìn)行補(bǔ)充探傷;如仍不合格時，則該焊工所焊的焊縫應(yīng)100%探傷檢查。

　　(2)氣柜底板的嚴(yán)密性試驗。氣柜底板嚴(yán)密性試驗同樣是為了檢查底板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和焊縫的嚴(yán)密性。底板的嚴(yán)密性試驗可采用真空試漏法或氨氣滲漏法。

　　1)真空試漏法。是在底板焊縫表面刷上肥皂水，將真空箱壓在焊道上并用膠管接至真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到1.96kPa(200mmHg)時進(jìn)行檢查，以焊縫表面不產(chǎn)生氣泡為合格。

　　2)氨氣滲漏法。沿底板周圍用粘土或其他材料將底板與基礎(chǔ)間隙封閉(需留出4～6個孔洞，以檢查氨氣分布情況)。檢查時向底板下通入氨氣，用試紙在底板周圍留好的孔洞處檢查。氨氣分布均勻后，即可在焊縫表面涂刷酚酞—酒精溶液進(jìn)行檢查。

　　(3)氣柜總體試驗。

　　1)氣柜施工完畢，進(jìn)行注水試驗。氣柜施工完后，經(jīng)檢查合格后首先進(jìn)行注水試驗，其目的一是預(yù)壓基礎(chǔ)，二是檢查水槽的焊接質(zhì)量。水槽的注水要分次進(jìn)行，每次注水后觀察基礎(chǔ)沉陷情況，如發(fā)現(xiàn)沉陷較快和不均勻沉陷要立即停止注水并將水放盡，找出原因，采取有效措施進(jìn)行處理，處理完后進(jìn)行注水。水槽注水試驗不應(yīng)少于24h。

　　2)鐘罩、中節(jié)的氣密試驗和快速升降試驗。氣柜的氣密試驗和快速升降試驗的目的是檢查各中節(jié)、鐘罩在升降時的性能和各導(dǎo)輪、導(dǎo)軌、配合及工作情況，整體氣柜密封的性能。

　　試驗方法：

　　①試升。用鼓風(fēng)機(jī)向鐘罩內(nèi)充氣，使鐘罩及中節(jié)徐徐上升，通過觀察導(dǎo)輪運轉(zhuǎn)情況和借助于鐘罩上U形壓力計壓力變化情況來檢查鐘罩及中節(jié)上升性能; 用涂肥皂液來檢查鐘罩、中節(jié)、罐頂?shù)暮缚p和水槽壁的密封性能，觀察水槽有無漏水現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象，應(yīng)立即停止注水，將水位降到缺陷位置以下進(jìn)行補(bǔ)焊。

　?、谠囅陆?。當(dāng)鐘罩升到最高位置后關(guān)閉進(jìn)氣閥，打開放空閥，使鐘罩及中節(jié)緩緩下降。此時要注意壓力變化和導(dǎo)輪運轉(zhuǎn)情況，并加以記錄。

　?、劭焖偕怠＞徛岛细窈?，應(yīng)進(jìn)行快速升降試驗。速度不超過1.5m/min，觀察鐘罩、中節(jié)和導(dǎo)輪的運轉(zhuǎn)情況?？焖偕狄?次為宜。

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