球形储罐图文简介

安装第三块赤道板
安装第二块赤道板
依次安装其它赤道板
赤道带合拢
钢丝绳牵引固定
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球壳板
圆楔子
方板
方楔子1
方楔子2
球壳板
圆楔子
方板
方楔子1
方楔子2
左图为使用龙门卡具 连接和调整焊缝的示 意图，黄色的为方板， 事先与球壳板焊接在 龙门卡具 一起，浅绿色为龙门 卡具，黑色的为圆楔 子和方楔子。安装时 将龙门卡具套在方板 上，用圆楔子固定， 然后用方楔子1调整 错边量，用方楔子2 调整焊缝间隙，调整 合格后将其余所有楔 子砸实。方楔子1除 了有调整错边量的作 用以外，在焊接时还 起到对球壳板刚性固 定，防止焊接变形的 作用。
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2000m3丙烯球罐球壳对接焊缝坡 口型式及尺寸
球壳板焊接顺序示意图 接管焊缝坡口形式及尺寸
球壳板
支柱上段
粉线 上 下 调 整 支柱下段
球壳板
支柱上段 左 右 调 整
图1
平台
图2
支柱下段
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球罐支柱组对
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2、卡具组焊 球壳板的组对完全靠卡具进行连接，组对 过程不进行点焊固定，因此在组对前先在球壳 板上焊接连接卡具用的方板。方板首先进行排 版，排版应保证各块球壳板组装到位时方板一 一对应，方板之间的间距以不影响组对操作为 宜，对于厚度较薄的球壳板，可适当增加方板 的密度，同一球罐环缝上方板的密度应比纵缝 上的方板密度大，以防止焊接变形。对于图纸 规范要求需要在焊接过程进行消氢处理的球罐， 在焊接卡具时首先用氧炔焰对施焊部位进行预 热，焊接完成后马上用保温岩棉覆盖进行缓冷 处理，所有卡具焊接完成后对球壳板表面进行 检查，对局部出现电弧擦伤的部位进行打磨清 除，打磨后进行表面磁粉（或渗透）检测。
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二、施工前准备及验收
1、技术准备 施工前首先编制施工方案和质量控制方案，并编制 焊接工艺和铆装工艺。对于未进行过焊接的钢种， 还应在焊接工艺编制完成后，按焊接工艺进行试 板焊接，并对试板进行拉伸、弯曲和冲击等力学 性能试验，进行焊接工艺的评定。 球罐施工前对技术人员和施工人员进行技术交底， 对施工人员讲清楚球罐施工的重点和难点以及质 量控制的要点。 所有技术资料应向业主、监理和质量技术监督局报 验，合格后方可进入下道工序。
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正在进行组装的赤道带
赤道带的组装时 应注意将焊缝间 隙、错边量基本 调整到位，减少 后序调整工作量， 并且在组装过程 赤道带基本处于 自由状态，间隙 较易调整，一旦 合拢后调整间隙 将变得十分困难。
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赤道带安装应注意赤道板尺寸偏差的问题。 原则上，20块赤道带板的尺寸应该是完全相同 的，具有互换性，因此理论上每一块赤道带板 可以放在任意的位置。但由于球壳板在制造过 程中不可避免的存在偏差，而偏差又有正偏差 和负偏差之分，如果两块相临的赤道带板分别 为正偏差和负偏差，组装后可能出现两块板长 短相差较多的情况，这样就会在环焊缝上出现 局部间隙过大，达不到设计要求的情况，这种 偏差是极难调整的。为了避免这种情况的出现， 应根据到货验收的测量数据进行简单的排版， 避免具有正负偏差的板相邻。
球罐工程简介
球形压力容器（简称球罐）是储罐的一种， 容器等级为三类，多数用于盛装液态烃等介质。 球罐从结构上可分为橘瓣式和混合式，可分为3带、 4带、5带、7带等几种。以7带球罐为例，从上到 下依次为上极、上寒带、上温带、赤道带、下温 带、下寒带和下极，其它几种相应的减少上下温 带和上下寒带，随着球壳板制造工艺的发展，现 在安装的球罐多为3带和4带的混合式球罐。球罐 焊缝分环焊缝和纵焊缝两种，与地面平行的焊缝 称为环焊缝，其余的焊缝称为纵焊缝。
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3、基础验收 球罐安装前应对基础进行验收。球罐基础分为采用地脚螺栓 固定和采用预埋地脚板固定的两种，验收时应测量基础中 心圆直径、基础方位、相邻基础中心距、相邻基础标高差、 单个基础上表面标高和单个基础上表面水平度等技术数据， 检查结果应符合GB50094-98中的有关规定。对于预埋地 脚板固定的基础，因属于无垫铁安装，应着重检查单个基 础上表面水平度和相邻基础标高差，可采用水准仪或水平 管进行精确测量并标注，这两项数据的精确程度对球壳板 组装的精度有着非常重要的影响。
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四、焊接
1、焊接前准备 球罐组装完成后经报检合格后开始进行焊 接。首先搭设外侧脚手架，为保证焊接 质量，应球罐外侧搭建整体的防风棚， 并在现场设置湿度计和温度计对施焊环 境进行即时监控。
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2、焊接材料管理 焊接材料的管理是确保球罐焊接质量的一 个重要因素，焊材库应设专人进行管理，应有 严格的焊材烘干规程和焊材发放、回收制度。 焊材库内应配备温度计和湿度计对室内环境进 行监控，并应配备空气去湿机。焊材库内不准 堆放其它杂物。焊工领取焊条一律用保温筒盛 装并在整个施焊过程中一直存放在保温筒内。 焊条出库后4小时之内未使用完毕应一律退回 进行二次烘干，为确保焊接质量，二次烘干的 焊条不宜用于对接焊缝的焊接，可以在焊接垫 板角焊缝时使用。
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对电弧擦伤 处打磨后进 行磁粉检测
方板焊接后采用岩棉保 温
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3、组装 以石油液化气球罐为例介绍球罐的组 装过程。该球罐共34块球壳板：赤道带20 块，上、下极边板各4块，上、下极侧板各 2块，上、下极中板各1块。
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组装前先在各个基础上找处赤道板支 柱底座的圆心，对于尺寸合格的基础，可 以认为两个地角螺栓的中心点即为支柱底 座的圆心，圆心找处后按1：1的比例将支 柱底座样板划在基础上，组对时按线就位。 安装前应在基础上涂抹黄甘油以便于 在热处理时支柱底座和基础之间的滑动。 黄甘油在每个带支柱的赤道板安装前涂抹 即可。
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球壳板弧长测量
球壳板曲率测量
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5、焊接材料验收 焊接材料的验收主要按批进行扩散氢含 量复验，如图纸有要求，还应进行化学成份 复验和力学性能复验，并检查质量证明书。 在得到所有复验项目的合格报告后才允许使 用。 所有验收完成后应编制相关的技术资料 向业主、监理和质量技术监督局报验，合格 后可进入下到工序。
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下极带安 装完成后开始 球罐内搭满堂 架子，应全部 采用钢铁材质 的杆子和跳板， 以确保安全。 然后按与下极 带相同的工序 安装上极带， 最终完成整球 罐的组装。
组装完成后的球罐
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为确保施工安全， 球罐内部脚手架 全部用钢跳板和 钢管搭制而成， 防止起火燃烧。
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球罐组装完成后开始对焊缝进行调整，第一 次调整完毕后由质检人员进行检查，检查的项目 为对口间隙、错边量和棱角度，检查方法是使用 样板和焊缝检测尺沿焊缝按不大于500mm一点 进行测量，将测量结果用记号笔在测量点附近标 注并对不合格的区域进行标记。 检查结束后进行第二次调整，调整完毕后由质 检人员再次检查，如有不合格再进行调整和检查， 直至全部符合要求。调整完成后对球罐内径和水 平面、赤道面的最大最小直径差和支柱的垂直度 进行测量，并将测量数据标注在测量点附近。 检查完成后编制技术资料向相关部分报验， 合格后可以进入下道工序。
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3、球罐焊接 以丙烯球罐为例介绍球罐的焊接过程。该球罐共有焊缝 38条，共270米。 丙烯球罐的焊接顺序采用对称焊接，具体顺序为上、下 极和赤道带同时施焊，赤道带焊缝由8名焊工焊接，每次同 时焊接4条处于对称位置上的焊缝，每条焊缝两名焊工，分 上下同时进行。上、下极焊缝各4名焊工，也采用对称焊接。 所有焊缝均为先焊接外侧，焊接完成后进行内侧清根、打磨 处理，处理完成后对焊缝进行100%渗透检测，合格后按与 外侧焊接的相同顺序进行了内侧焊缝的焊接。上述焊缝焊接 完成后进行上、下大环缝的焊接，每条环焊缝由8名焊工采 用分段跳焊的方法进行焊接，仍然是先焊外侧，然后进行内 侧清根、打磨、检测，最后进行内侧焊接。 焊接过程严格按焊接工艺执行，着重强调焊接的同步性， 即每一带上的各条焊缝施焊的焊工焊接速度大致相同，不允 许出现各别焊工焊接速度过快或过慢，造成应力不均衡的情 况产生。
中 心 圆 直 径
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球罐支柱布置
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4、预制件验收 预制件的验收应从定货开始，定货时应对制造厂 家资质进行审查，制造厂家必须具有球形压力 容器制造资格。球壳板等配件到货以后，首先 对制造厂家的质量证明文件进行审核，然后对 实物进行验收，检查项目主要有球壳板的曲率、 厚度、坡口尺寸、成型尺寸、下料尺寸、对角 线差、平面度、表面质量等以及支柱的长度、 直径、直线度、底座厚度等。检查结果应符合 图纸标注的尺寸公差或图纸规定的标准要求。 对于球壳板，还应根据图纸或GB50094-98中 的相关规定，进行无损检测，无损检测包括超 声波测厚、坡口磁粉检测和周边100mm范围 内母材的超声波检测。
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2、施工机具准备 球罐施工所使用的机具在施工前按网络计划 进现场，准备就绪。球罐焊接宜选择规格 型号完全一致的焊机。为便于焊接材料的 管理，应在施工现场设置焊材库和烘干室 并由专人进行管理。所有机具应经过质量 技术监督局的安全质量检定并在检定期内， 球罐施工所使用的测量和检查器具、仪器 也应经过检定并在检定期内。
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4、定位焊接 球罐组装完成并经相关部门进行验 收后，可以进行定位焊接。定位焊接宜 采用多人对称进行，由于焊接顺序为先 纵缝后环缝，因此在环缝位置最终聚集 的应力是比较大的，所以在定位焊接时 应增加环焊缝的焊接量，避免在焊接过 程中环焊缝位置由于强度不足造成开裂， 出现这种情况，重新组对是非常困难的， 很容易造成局部变形。 所有丁字口应再至少100毫米范围 内满焊，必要时可焊两层。
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赤道带安装完成后安装下极带，下 极安装时先安装四块极边板，安装前应 对下环口周长进行测量，对比四张极边 板的弧长之和进行比较，确定四张板之 间的奸细大小，避免在四张板最后的合 拢口出现间隙过大或无间隙无法合拢的 情况发生。安装完极边板后，安装两块 极侧板和一块极中板，安装时要注意， 几乎所有的球罐开口全在这三张板上， 要仔细核对各个接管的方位和规格，以 免弄混了。
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左图为赤道带安装 的起始工序，先安装 1号和3号带支柱的 赤道板，然后安装2 号赤道板，完成后即 可按顺时针或逆时针 方向依次安装其它赤 道板，直至赤道带合 拢。组装的操作过程 是在专用的梯子上完 成的，梯子需现场绑 制，顶端有两个吊钩 挂在赤道板上，随赤 道板一同起吊。
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安装第一块赤道板
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前期准备工作完成后开始进行球壳板的 组装，球壳板全部由卡具进行连接，卡具为 专用工装，配合楔铁使用，具有调整错边量、 调整间隙和对焊缝位置进行钢性固定，防止 焊接变形的三种功能。组装的顺序为先组装 赤道带的球壳板，液化石油气球罐共有20块 赤道带板，其中10块带有支柱。首先安装带 有支柱的第1块和第3块球壳板，立起来后用 钢丝绳进行牵引固定以防止翻倒，然后安装 第1块和第3块之间的第2块球壳板，安装完 毕后再依次安装第4、第5到第20块，使赤道 带形成合拢。
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球壳分类：桔瓣式、足球瓣式、二者组合的 混合式 支座结构：支柱式支座（常用）； 组成： 罐体上下极板、上下温带板、赤道板 支柱，拉杆 操作平台，盘梯 各种附件：人孔、接管、液面计、压力计、 温度计、安全泄放装管、
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球罐图
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球罐结构示意图
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球罐与立式或卧式圆 筒形容器相比，在相 同容积和相同压力下， 球罐的表面积最小， 因而所需钢材最少； 在相同直径和相同壁 厚情况下，球罐壁内 应力最小，只有圆筒 形容器纵向应力的 1/2，即在相同应 力情况下，球罐的板厚只需圆筒形容器的一半。 此外，球罐占地面积小，基础工程量小，可充 分利用土地面积。目前，我国已能制作安装压 力为1.03MPa容积为10000m3的贮存天然气 的球罐。
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三、球罐组装
1、支柱组对 对于分段到货的支柱，应首先进行支柱下段的现场组装，支柱对接 口通常为承插口，组装时将赤道板平放，支柱下段安装就位后从与赤道 板焊焊接在一起的支柱上段引一条粉线与支柱上段平行，上下调整支柱 下段的位置与粉线平行（见图1），然后测量支柱底座两侧分别到赤道板 两下角的距离，左右调整下段支柱，使两侧的距离相等（见图2），最后 点焊固定，然后进行焊接。组对过程主要应控制上、下支柱的同心度、 直线度和下支柱的焊角高度在规范的允许范围内。