更新时间: 2024-07-28
一、球罐的制作 球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积**小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力**小，且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。 采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。
1.球罐的构造 球罐由本体、支柱（承）及附件组成。 （1）球罐本体 （2）球罐支柱（承） （3）球罐的附件 1）梯子平台； 2）人孔和接管； 3）水喷淋装置； 4）隔热和保冷设施； 5）液面计； 6）压力表。 2.球罐分类 按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或上述几种形式的混合。圆球形按分瓣方式分 有橘瓣式、足球瓣式、混合式三种。圆球形按支撑方 式分有支柱式、裙座式两大类。
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，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，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 上述这些组装方法中，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 制定球罐制造工艺流程和球壳板成形工艺，通过试验确定焊接预热温度、层间温度和后热温度，并正确选择了焊接材料。
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。 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：厚度大于32mm的高强度钢；厚度大于38mm的其他低合金钢；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。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。 2）整体热处理的方法。内燃法和电热法。
4.球罐的检验
（1）焊缝检查 1）外观检查。 2）焊缝内在质量的检验。 ①球罐的对接焊缝应100%进行射线探伤和超声波探伤。 ②选择100%射线探伤检查时，对球壳板厚度大于38mm的焊缝还应做超声波探伤复检，复检长度不应小于所探焊缝总长的20%。 ③选择100%超声波探伤方法时，应对超声波探伤部位作射线探伤复检，复检长度不应小于所探焊缝总长的20%。 ④水压试验后进行复查，复查数量不得小于焊缝全长的20%。复查部位包括全部T形接头及每个焊工各个焊接位置的对接焊缝和各种角焊缝。 3）磁粉探伤和渗透探伤检查。 ①球罐对接焊缝的内、外表面应在耐压试验前进行100%焊缝长度的磁粉探伤或渗透探伤，如果球罐需焊后热处理，则应在热处理前进行探伤。 ② 水压试验后应作复查，复查数量应为焊缝总长度的20%以上，复查部位应包括全部T形焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。
（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。 1）进行水压试验前，球罐应具备的条件； 2）水压试验步骤。 3）水压试验要求： ①水压试验压力应为设计压力的1.25倍。 ②试验用水应为清洁的工业用水，对碳素钢和16MnR钢制球罐水温不得低于5℃；其他低合金钢球罐试压用水温度不得低于15℃。 ③球罐水压试验过程中要进行基础沉降观测，观测应分别在充水前、充水到1/3、充水到2/3球罐本体高度、充满水24h和放水后各个阶段进行观测。
