2015年造價(jià)師《安裝工程》考點(diǎn)：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(guò)程中無(wú)需動(dòng)力傳動(dòng)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(jì)圖紙，由制造廠生產(chǎn)或由施工單位在現(xiàn)場(chǎng)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(jì)壓力分類

　　(二)按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過(guò)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(chǔ)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(wú)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(jí)

　　1.易燃、易爆介質(zhì)

　　易燃介質(zhì)亦即爆炸危險(xiǎn)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(jí)

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

　　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(jì))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(chǔ)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(chǔ)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(gè)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(dòng)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(jiàn)圖7.2.8)，通過(guò)支座安裝在基礎(chǔ)或平臺(tái)上。罐體在設(shè)計(jì)的操作壓力、操作溫度下，為完成物料的攪拌過(guò)程提供了空間。由于物料在反應(yīng)過(guò)程中一般都伴有熱效應(yīng)，即反應(yīng)過(guò)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(lái)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(guò)程的進(jìn)行不僅受傳熱、傳質(zhì)過(guò)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(guò)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(shí)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(huì)，使傳質(zhì)、傳熱兩種過(guò)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(shí)分開(kāi)，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(dòng)方式，可將塔板分為錯(cuò)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(dòng)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(huì)從中漏下。升氣管上覆以泡罩，泡罩下部周邊開(kāi)有許多齒縫。在操作條件下，齒縫浸沒(méi)在板上液層中，形成液封。上升氣體通過(guò)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(guò)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(diǎn)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(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率;塔板不易堵塞，對(duì)于各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)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(kāi)有許多均勻分布的篩孔，上升氣流通過(guò)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(guò)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(guò)降液管逐板流下。

　　篩板塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，造價(jià)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(diǎn)是操作彈性范圍較窄，小孔篩板易堵塞。

　　(3)浮閥塔。是國(guó)內(nèi)許多工廠進(jìn)行蒸餾操作時(shí)最樂(lè)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(diǎn)是在帶有降液管的塔板上開(kāi)有若干大孔(標(biāo)準(zhǔn)孔徑為39mm)，每孔裝一個(gè)可以上下浮動(dòng)的閥片，由孔上升的氣流，經(jīng)過(guò)閥片與塔板的間隙而與板上橫流的液體接觸。國(guó)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(jiǎn)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(diǎn)：

　　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(jià)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(kāi)。上升氣流穿過(guò)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(guò)每排舌孔時(shí)，即為噴出的氣流強(qiáng)烈擾動(dòng)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?zèng)_至降液管上方的塔壁，流入降液管。舌形塔板開(kāi)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(shí)，不能阻止液體經(jīng)舌孔泄漏。所以舌型塔板也有對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力較差的缺點(diǎn)。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(shí)，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(gè)值得注意的問(wèn)題。

　　2)浮動(dòng)噴射塔板

　　浮動(dòng)噴射塔的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，操作彈性大，壓強(qiáng)降小，持液量小。缺點(diǎn)是操作波動(dòng)較大時(shí)，液體入口處泄漏較多;液量小時(shí)，板上易“干吹”;液量大時(shí)，板上液體出現(xiàn)水浪式的脈動(dòng)，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(zhǎng)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。

　　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(jiǎn)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(rùn)濕填料表面;氣體在壓強(qiáng)差推動(dòng)下，通過(guò)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(shí)也可在金屬筒體內(nèi)襯以防腐材料。為保證液體在整個(gè)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(jiǎn)單，且具有阻力小和便于用耐腐材料制造等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)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(duì)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(guò)多的塔截面積，此時(shí)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(dòng)的液相所潤(rùn)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(rùn)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(shuō)來(lái)，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(shí)，氣、液通過(guò)能力大且氣流阻力小，操作彈性范圍較寬。

　　(3)從經(jīng)濟(jì)、實(shí)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(jià)低、堅(jiān)固耐用、不易堵塞、有足夠的力學(xué)強(qiáng)度，對(duì)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(xiàng)條件，未必為每種填料所兼?zhèn)洌趯?shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)具體情況加以適當(dāng)選擇。

　　(二)塔器類設(shè)備的運(yùn)輸與吊裝

　　1.設(shè)備水平運(yùn)輸

　　是指將設(shè)備從倉(cāng)庫(kù)或堆放地點(diǎn)運(yùn)至安裝地點(diǎn)(基礎(chǔ)附近)。塔器類設(shè)備組裝或拼裝時(shí)，由于條件限制，不能在基礎(chǔ)附近組裝。因此，吊裝時(shí)，也要把組裝好的設(shè)備進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)二次運(yùn)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(shí)，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(duì)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(guò)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(duì)流和輻射。換熱器依據(jù)不同的傳遞機(jī)理設(shè)計(jì)。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(guò)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(guò)程的加熱或冷卻。在用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，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(shí)，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(chǎng)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(duì)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(dòng)而進(jìn)行熱量交換。這種蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，便于防腐，能承受高壓。主要缺點(diǎn)是由于容器的體積較蛇管的體積大得多，故管外流體的對(duì)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(dòng)，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(guò)時(shí)，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(shí)，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(diǎn)，其缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。

　　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(zhǎng)度為4～6m。若管子太長(zhǎng)，管中間會(huì)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(diǎn)是：構(gòu)造較簡(jiǎn)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(diǎn)是：管間接頭較多，易發(fā)生泄漏;單位換熱器長(zhǎng)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(shí)，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。　　以上幾種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(hào)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(dòng)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(jiǎn)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(lái)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(jì)標(biāo)高±0.00及其以上;罐底在設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.00以下但不超過(guò)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(guò)設(shè)計(jì)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(jì)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(chǔ)罐、無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐和套頂儲(chǔ)罐。

　　(1)固定頂儲(chǔ)罐。又可分為錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、自支承傘形儲(chǔ)罐。

　　(2)無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐(懸鏈?zhǔn)綗o(wú)力矩儲(chǔ)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(wú)力矩頂油罐。

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

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

　　2)內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是帶罐頂?shù)母№敼?，也是拱頂罐和浮頂罐相結(jié)合的新型儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)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(chǔ)罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一是與浮頂儲(chǔ)罐比較，因?yàn)橛泄潭?，能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對(duì)保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮盤漂浮在液面上，使液體無(wú)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(xiǎn);易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適合于儲(chǔ)存高級(jí)汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品;由于液面上沒(méi)有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)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(chǔ)罐的缺點(diǎn)：與拱頂儲(chǔ)罐相比，鋼板耗量比較多，施工要求高;與浮頂儲(chǔ)罐相比，維修不便(密封結(jié)構(gòu))，儲(chǔ)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(chǔ)存、發(fā)放、計(jì)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(shí)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(shí)排出淤泥油污等，平時(shí)可以通過(guò)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(chǔ)存介質(zhì)之用。

　　(6)量油孔。用于測(cè)量罐內(nèi)油品的液面、溫度及取樣。量油孔一般與測(cè)量液位的儀表相連，通常安裝在罐頂平臺(tái)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(guò)高時(shí)，通過(guò)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(guò)低時(shí)，通過(guò)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(guò)程中，由于呼吸閥失靈或其他原因影響正常工作時(shí)，可通過(guò)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(guò)大而造成油罐外形破壞或油罐被抽癟。

　　(8)防火器。用來(lái)防止火星、空氣經(jīng)過(guò)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(lái)連接罐內(nèi)外自動(dòng)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(guò)蒸汽對(duì)原油和重油加熱，以防止油品凝固。

　　(11)升降管。通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭與出油接合管相連接，用卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)升降，可選擇抽取罐內(nèi)任何部位油品。一般只安裝在潤(rùn)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(shí)，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。

　　(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(chǎng)供應(yīng)鋼板規(guī)格來(lái)決定，盡量做到鋼板長(zhǎng)度不剪裁，以減少料頭損耗。排板時(shí)以中間條板為基準(zhǔn)，按排板圖的編號(hào)，從基準(zhǔn)板處畫(huà)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(jì)要求后，將底板點(diǎn)焊或用夾具臨時(shí)固定。

　　罐底安裝時(shí)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(cuò)開(kāi)500mm以上，中幅板和邊板的焊縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)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(duì)于采用倒裝法安裝工藝的油罐，其罐頂預(yù)制與安裝過(guò)程為：當(dāng)罐底鋪好后，即開(kāi)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(huà)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(jì)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(hào)。然后按排板圖尺寸點(diǎn)焊好擋鐵，按包邊角鋼所對(duì)應(yīng)的頂板位置決定傘架。

　　組裝罐頂板時(shí)用弧形樣板調(diào)整好弧度，臨時(shí)點(diǎn)焊固定。待罐頂全部拼裝整形、點(diǎn)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(kāi)孔，把透光孔、管接頭、護(hù)欄、梯踏板、操作平臺(tái)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(shí)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(jiàn)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(wú)損探傷及嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板垂直對(duì)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(chǔ)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(duì)，采用自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接，并對(duì)焊縫進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。再將組對(duì)好的整幅鋼板卷繞在鋼制圓筒上，運(yùn)到安裝好的罐底底板上，隨后將其在罐底上直立起來(lái)，沿罐體設(shè)計(jì)的圓弧線展開(kāi)，一邊展開(kāi)，一邊與罐底焊接。在展開(kāi)過(guò)程中安裝罐頂結(jié)構(gòu)。卷裝壁板展開(kāi)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(lái)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(shí)，則罐體上升，反之，則罐體下降。上升和下降的動(dòng)作可根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行充氣和排氣即可。這是一個(gè)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(zhǎng)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(shí)用千斤頂將槽鋼煨制的圓圈與罐壁頂壓嚴(yán)實(shí)，然后在槽內(nèi)裝一圈薄膠片，膠皮厚為1.5mm.頂升時(shí)，可采用8個(gè)手動(dòng)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(chǔ)罐的施工。它是利用水的浮力和浮船罐頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，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

　　①罐內(nèi)充水

　?、诒诎宓膲褐萍昂阜€(wěn)裝卡具

　　③吊裝

　?、芎附硬僮髌脚_(tái)

　　4.金屬油罐的試驗(yàn)

　　(1)油罐焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)及驗(yàn)收。為確保油罐安裝的焊縫質(zhì)量，應(yīng)對(duì)油罐焊縫上外觀和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，采用相應(yīng)的無(wú)損探傷方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。常用的無(wú)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(yàn)。油罐(包括附件)安裝完畢，應(yīng)按設(shè)計(jì)技術(shù)條件和規(guī)范要求，分別對(duì)罐底、罐壁、罐頂及附件進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)其本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及焊縫嚴(yán)密性。下面簡(jiǎn)介幾種試驗(yàn)方法：

　　1)真空箱試驗(yàn)法

　　2)煤油試漏方法

　　3)化學(xué)試驗(yàn)法

　　4)壓縮空氣試驗(yàn)法

　　罐底焊接完畢后，通常用真空箱試驗(yàn)法或化學(xué)試驗(yàn)法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。罐壁嚴(yán)密性試驗(yàn)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(yàn)法以檢查其焊縫的嚴(yán)密性。

　　(3)油罐充水試驗(yàn)。對(duì)油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)后，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗(yàn)，并檢查下列試驗(yàn)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(yàn)及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)。

　　充水試驗(yàn)要求：充水試驗(yàn)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(yàn)采用淡水，罐壁采用普通碳素鋼或16MnR鋼板時(shí)，水溫不能低于5℃;采用其他低合金鋼時(shí)，水溫不能低于15℃。

　　1)罐底的嚴(yán)密性應(yīng)以充水試驗(yàn)過(guò)程中罐底無(wú)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(jì)最高液位并保持48h后罐壁無(wú)滲漏、無(wú)異常變形為合格。

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

　　6)基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

　?、俟薇谙虏棵扛?0m左右設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)宜為4的倍數(shù)，且不得少于4點(diǎn);

　?、诔渌囼?yàn)應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測(cè)。

　　七、球罐

　　球形罐與立式圓筒形儲(chǔ)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(diǎn)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(chǔ)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(gè)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(chǔ)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(wú)縫鋼管制成，無(wú)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(diǎn)是支座較低，由鋼板制成。其優(yōu)點(diǎn)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(tái)

　　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(jì)

　　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(lái)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(chǎng)及組裝平臺(tái)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(diǎn)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(chǎng)地。缺點(diǎn)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(dòng)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(hào)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(dòng)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(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)進(jìn)行預(yù)制并組裝。在臨時(shí)鋼平臺(tái)上，先將赤道帶、上下溫帶、上下極板分別組對(duì)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(shí)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(chǎng)施工時(shí)，需要一定面積的臨時(shí)鋼平臺(tái)，占用場(chǎng)地大;組裝時(shí)需用的加固支撐較多;組成的環(huán)帶重量較大，組裝成球時(shí)需較大的吊裝機(jī)械。另外，環(huán)縫組對(duì)時(shí)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(tái)，然后在平臺(tái)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(cuò)焊接臨時(shí)定位角鋼，然后沿大口圓周用水準(zhǔn)儀測(cè)量20個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)(每塊瓣片兩個(gè)點(diǎn))及圓中心點(diǎn)。在安放第一塊瓣片時(shí)，需沿大口中心線錯(cuò)開(kāi)200mm處。為保證安裝準(zhǔn)確，安裝時(shí)要對(duì)正圓弧內(nèi)外線和平面投影線，并量上口至圓心斜長(zhǎng)值(±2mm)來(lái)控制上、下口的同心度。

　　這種施工方法的特點(diǎn)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(shí)鋼平臺(tái)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(duì)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(guò)與球殼板同材質(zhì)、同批號(hào)試驗(yàn)。焊工應(yīng)具有勞動(dòng)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(yàn)收。

　　(2)施工現(xiàn)場(chǎng)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(duì)下雨、風(fēng)速在10m/s以上及氣溫在0℃以下時(shí)如沒(méi)有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，應(yīng)停止焊接。

　　(3)球殼板雙面對(duì)焊時(shí)，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(shí)需經(jīng)著色檢查合格，然后再行施焊。

　　(4)組對(duì)時(shí)的點(diǎn)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(diǎn)固焊長(zhǎng)度不小于50mm，其焊肉高度不低于8mm;點(diǎn)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(guò)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(shí)要求對(duì)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(píng)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(shí)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(duì)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(jì)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(shí)，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(shí)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(shí)金屬球殼也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。三項(xiàng)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(guó)對(duì)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。

　　①內(nèi)燃法。是把焊接完畢并經(jīng)檢驗(yàn)合格的球體作為爐殼，在球體內(nèi)布置若干個(gè)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(diǎn)火器燃料，使球罐內(nèi)部燃料不斷燃燒，產(chǎn)生熱對(duì)流和熱輻射加熱整個(gè)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(cè)量和管理，在球體外部均勻布置測(cè)溫點(diǎn)，并設(shè)專人定崗操作和監(jiān)視測(cè)量系統(tǒng)，做好記錄。熱處理溫度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求。如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，對(duì)于A3R鋼、16MnR鋼熱處理溫度宜為625±25℃;對(duì)于15MnVR鋼宜為570±25℃;對(duì)于15MnVNR鋼宜為565±15℃。

　?、陔娂訜岱?。在施工現(xiàn)場(chǎng)不允許用火焰加熱時(shí)，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(jì)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(gè)封閉式電爐。加熱時(shí)，借助于罐內(nèi)空氣的對(duì)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。

　　4.球罐的檢驗(yàn)

　　焊接質(zhì)量檢驗(yàn)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(duì)焊縫表面質(zhì)量檢驗(yàn)、檢查的方法主要靠目測(cè)，也稱為焊縫的外觀檢驗(yàn)。焊縫外觀檢查時(shí)，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(yàn)。對(duì)焊縫內(nèi)在質(zhì)量的檢驗(yàn)是采用無(wú)損探傷檢驗(yàn)。無(wú)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。

　?、偾蚬薜膶?duì)接焊縫(包括人孔和公稱直徑不小于250mm接管的對(duì)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(shí)，對(duì)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(zhǎng)度不應(yīng)小于所探焊縫總長(zhǎng)的20%。

　?、圻x擇100%超聲波探傷方法時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位做射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長(zhǎng)度不應(yīng)小于所探焊縫總長(zhǎng)的20%。

　?、芩畨涸囼?yàn)后進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查數(shù)量不得小于焊縫全長(zhǎng)的20%。復(fù)查部位包括全部T形接頭及每個(gè)焊工各個(gè)焊接位置的對(duì)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(yàn)。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(jì)壓力不漏。經(jīng)過(guò)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(guò)程中和焊后都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗(yàn)工作，但漏檢的缺陷有可能在水壓試驗(yàn)中出現(xiàn)。因此，水壓試驗(yàn)也是比較重要的檢驗(yàn)手段。

　　1)進(jìn)行水壓試驗(yàn)前，球罐應(yīng)具備的條件

　　2)水壓試驗(yàn)步驟

　　3)水壓試驗(yàn)要求：

　?、偎畨涸囼?yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍。設(shè)計(jì)有特殊規(guī)定時(shí)按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行，但不應(yīng)小于球罐設(shè)計(jì)壓力的1.25倍。

　?、谠囼?yàn)用水應(yīng)為清潔的工業(yè)用水。對(duì)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(duì)新鋼種的試驗(yàn)水溫應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。

　?、矍蚬匏畨涸囼?yàn)過(guò)程中要進(jìn)行基礎(chǔ)沉降觀測(cè)，觀測(cè)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(gè)階段進(jìn)行觀測(cè)，并做好實(shí)測(cè)記錄。

　　(3)氣密性試驗(yàn)。根據(jù)規(guī)定，球罐經(jīng)水壓試驗(yàn)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(yàn)。氣密性試驗(yàn)是在球罐各附件安裝完畢，壓力表、安全閥、溫度計(jì)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格后進(jìn)行。氣密性試驗(yàn)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(kāi)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(chǔ)存設(shè)備。它用來(lái)調(diào)節(jié)煤氣高低不均勻的供氣負(fù)荷。氣柜實(shí)際上就是儲(chǔ)氣柜，按儲(chǔ)氣壓力大小可分為低壓儲(chǔ)氣柜和高壓儲(chǔ)氣柜兩種。低壓儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)氣柜。其結(jié)構(gòu)由水槽、塔節(jié)、鐘罩、導(dǎo)軌、平臺(tái)、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(chǔ)氣容積可以在一定限度內(nèi)變化的低壓儲(chǔ)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(kāi)始逐節(jié)向外安裝，最后組裝水槽壁。施工時(shí)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?gòu)?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(kāi)始逐節(jié)向里安裝，最后組裝鐘罩、中節(jié)。鐘罩安裝時(shí)，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(chǎng)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(duì)低壓螺旋氣柜正裝法施工作簡(jiǎn)單介紹。

　　3.氣柜安裝質(zhì)量檢驗(yàn)

　　(1)施工過(guò)程中的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。焊接規(guī)范要求：

　　1)氣柜壁板所有對(duì)焊焊縫均應(yīng)經(jīng)煤油滲透試驗(yàn)。

　　2)下水封的焊縫應(yīng)進(jìn)行注水試驗(yàn)，不漏為合格。

　　3)當(dāng)鋼板厚度為8mm以上時(shí)，水槽壁對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行無(wú)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(shí)，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(yàn)。氣柜底板嚴(yán)密性試驗(yàn)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(yàn)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(shí)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(gè)孔洞，以檢查氨氣分布情況)。檢查時(shí)向底板下通入氨氣，用試紙?jiān)诘装逯車艉玫目锥刺帣z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(yàn)。

　　1)氣柜施工完畢，進(jìn)行注水試驗(yàn)。氣柜施工完后，經(jīng)檢查合格后首先進(jìn)行注水試驗(yàn)，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(yàn)不應(yīng)少于24h。

　　2)鐘罩、中節(jié)的氣密試驗(yàn)和快速升降試驗(yàn)。氣柜的氣密試驗(yàn)和快速升降試驗(yàn)的目的是檢查各中節(jié)、鐘罩在升降時(shí)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(yàn)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(guò)觀察導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)情況和借助于鐘罩上U形壓力計(jì)壓力變化情況來(lái)檢查鐘罩及中節(jié)上升性能;用涂肥皂液來(lái)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(wú)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(kāi)放空閥，使鐘罩及中節(jié)緩緩下降。此時(shí)要注意壓力變化和導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并加以記錄。

　　③快速升降。緩慢升降合格后，應(yīng)進(jìn)行快速升降試驗(yàn)。速度不超過(guò)1.5m/min，觀察鐘罩、中節(jié)和導(dǎo)輪的運(yùn)轉(zhuǎn)情況?？焖偕狄?次為宜。