技術(shù)與計量（安裝）：球罐的知識介紹（二）

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　　1、球罐的拼裝方法

　?。?）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，而且組裝精度易于掌握，不需要很大的吊裝機械，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，而且焊工施焊條件差，勞動強度大。分片組裝法適用于任意大小球罐的安裝。

　?。?）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行組裝焊接，減少了高空作業(yè)，并可以采用自動焊進行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。

　?。?）環(huán)帶組裝法。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。大多數(shù)施工單位一般都是在現(xiàn)場進行預(yù)制并組裝。在臨時鋼平臺上，先后將赤道帶，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械。另外，環(huán)縫組對時難以避免強制性組裝，因而強裝焊接后產(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。

　?。?）拼半球組裝法。

　　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械等，故僅適用于中、小型球罐的安裝。

　?。?）分帶分片混合組裝法。這種方法適用于中、小型球罐的安裝。

　　上述這組裝方法中，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。

　　3、球罐焊前預(yù)熱、焊后熱處理及整體熱處理

　?。?）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，再在此溫度下進行焊接，球罐的材質(zhì)大多數(shù)為高強度的合金鋼，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，并且可以除去表面水分。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100mm的范圍內(nèi)。

　?。?）焊后熱處理。球罐焊接完后應(yīng)立即進行焊后熱處理。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)在焊后立即進行焊后熱消氫處理。

　　1）厚度大于32mm的高強度鋼；

　　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。

　?。?）整體熱處理

　　1）整體熱處理的目的。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，提高耐疲勞強度與蠕變強度。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。

　　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。

　?。?）水壓試驗。水壓試驗是為了檢查球罐的強度、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。

　　（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℃。

　　例題1．采用分片組裝法組裝球罐時，其施工缺點是（    ）。

　　A. 施工準(zhǔn)備工作量多

　　B. 組裝速度慢

　　C. 組裝精度不易掌握

　　D. 高空作業(yè)量大

　　答案：D. 高空作業(yè)量大

　　例題2.球罐焊接完后應(yīng)立即進行焊后熱處理，其相對更為重要的目的是（    ）。

　　A. 釋放殘余應(yīng)力

　　B. 改善焊縫塑性

　　C. 提高焊縫抗沖擊韌性

　　D. 消除焊縫中的氫根

　　答案：A.

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