七、球罐
球罐為大容量、承壓的球形儲(chǔ)存容器,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等部門,它可以用來作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲(chǔ)存容器。也可作為壓縮氣體(空氣、氧氣、氮?dú)?、城市煤氣)的?chǔ)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,而且均勻,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,它是球罐儲(chǔ)存物料承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。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)。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。赤道正切柱式支座是使用最多的一種形式,另外,還有V型支承或三柱合一型支承。
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)。一般球罐設(shè)置頂部平臺(tái)和中間平臺(tái),頂部平臺(tái)是工藝操作平臺(tái)。
2)人孔和接管。人孔是為了操作人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢驗(yàn)和維修而設(shè)置的,同時(shí)也用于現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接球罐時(shí)進(jìn)行焊后整體熱處理、進(jìn)風(fēng)、燃燒口和煙氣排出等。
3)水噴淋裝置。球罐上裝設(shè)水噴淋裝置是為了貯存的液化石油氣、可燃?xì)怏w和毒性氣體的隔熱需要,同時(shí)也可起消防保護(hù)作用。
4)隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷一般是為了保證貯存介質(zhì)的一定溫度。儲(chǔ)存液化石油氣、可燃性氣體和液化氣及有毒氣體的球罐和支柱,應(yīng)該設(shè)置隔熱設(shè)施。球罐儲(chǔ)存低溫物料(如乙烯、液氨等)時(shí)應(yīng)設(shè)保冷裝置。
5)液面計(jì)。為了觀測(cè)球罐內(nèi)液位情況,一般在儲(chǔ)存液體和液化氣體的球罐中裝置液面計(jì)。
6)壓力表。為了測(cè)量球罐內(nèi)的壓力而設(shè)置壓力表??紤]到壓力表由于某種原因而發(fā)生故障或由于儀表檢查而取出等情況,應(yīng)在球殼的上部和下部各設(shè)一塊壓力表。
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。
(1)按形狀分為圓球形和橢球形
(2)按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體
1)單層殼體最常見,多用于常溫高壓和高溫中壓球罐。
2)雙層殼體球罐,由外球和內(nèi)球組成,由于雙層殼體間放置了優(yōu)質(zhì)絕熱材料,所以絕熱保冷性能好,故能儲(chǔ)存溫度低的液化氣。雙層殼體球罐采用雙金屬復(fù)合板制造,適用于超高壓氣體或液化氣的儲(chǔ)存,目前使用不多。
(3)按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式。
1)純橘瓣式球殼是按橘瓣結(jié)構(gòu)形式(或稱西瓜皮瓣)進(jìn)行分割組合的,這種結(jié)構(gòu)形式稱純橘瓣球殼。這種球殼的特點(diǎn)是球殼拼裝焊縫較規(guī)則,施工簡(jiǎn)單。純橘瓣式球殼結(jié)構(gòu)有赤道帶,球罐支承大多數(shù)為赤道正切柱式支承。
2)足球瓣式球殼。其優(yōu)點(diǎn)是球瓣的尺寸相同或相近,制作開片簡(jiǎn)單省料。缺點(diǎn)是組裝比較困難,有部分支柱搭在球殼的焊縫上造成該處焊接應(yīng)力較復(fù)雜。
3)足球橘瓣混合式球殼。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是赤道帶采用橘瓣式,上下極板是足球瓣式。優(yōu)點(diǎn)是制造球皮工作量小,焊縫短,施工進(jìn)度快,另處可以避免支柱搭在球殼焊縫上帶來的不足,缺點(diǎn)是兩種球瓣組裝校正麻煩,球皮制造要求高。
(4)按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承,半埋入式支承、高架支承等。
(二)球罐的安裝施工
1、球罐的拼裝方法
(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,而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,而且焊工施焊條件差,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。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。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,先后將赤道帶,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。
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。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
(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(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100mm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。目前我國對(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。
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。
(2)水壓試驗(yàn)。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(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。
(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℃。
例題1.采用分片組裝法組裝球罐時(shí),其施工缺點(diǎn)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(jìn)行焊后熱處理,其相對(duì)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. 釋放殘余應(yīng)力 B. 改善焊縫塑性 D. 消除焊縫中的氫根
球罐為大容量、承壓的球形儲(chǔ)存容器,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等部門,它可以用來作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲(chǔ)存容器。也可作為壓縮氣體(空氣、氧氣、氮?dú)?、城市煤氣)的?chǔ)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,而且均勻,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,它是球罐儲(chǔ)存物料承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。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)。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。赤道正切柱式支座是使用最多的一種形式,另外,還有V型支承或三柱合一型支承。
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)。一般球罐設(shè)置頂部平臺(tái)和中間平臺(tái),頂部平臺(tái)是工藝操作平臺(tái)。
2)人孔和接管。人孔是為了操作人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢驗(yàn)和維修而設(shè)置的,同時(shí)也用于現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接球罐時(shí)進(jìn)行焊后整體熱處理、進(jìn)風(fēng)、燃燒口和煙氣排出等。
3)水噴淋裝置。球罐上裝設(shè)水噴淋裝置是為了貯存的液化石油氣、可燃?xì)怏w和毒性氣體的隔熱需要,同時(shí)也可起消防保護(hù)作用。
4)隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷一般是為了保證貯存介質(zhì)的一定溫度。儲(chǔ)存液化石油氣、可燃性氣體和液化氣及有毒氣體的球罐和支柱,應(yīng)該設(shè)置隔熱設(shè)施。球罐儲(chǔ)存低溫物料(如乙烯、液氨等)時(shí)應(yīng)設(shè)保冷裝置。
5)液面計(jì)。為了觀測(cè)球罐內(nèi)液位情況,一般在儲(chǔ)存液體和液化氣體的球罐中裝置液面計(jì)。
6)壓力表。為了測(cè)量球罐內(nèi)的壓力而設(shè)置壓力表??紤]到壓力表由于某種原因而發(fā)生故障或由于儀表檢查而取出等情況,應(yīng)在球殼的上部和下部各設(shè)一塊壓力表。
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。
(1)按形狀分為圓球形和橢球形
(2)按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體
1)單層殼體最常見,多用于常溫高壓和高溫中壓球罐。
2)雙層殼體球罐,由外球和內(nèi)球組成,由于雙層殼體間放置了優(yōu)質(zhì)絕熱材料,所以絕熱保冷性能好,故能儲(chǔ)存溫度低的液化氣。雙層殼體球罐采用雙金屬復(fù)合板制造,適用于超高壓氣體或液化氣的儲(chǔ)存,目前使用不多。
(3)按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式。
1)純橘瓣式球殼是按橘瓣結(jié)構(gòu)形式(或稱西瓜皮瓣)進(jìn)行分割組合的,這種結(jié)構(gòu)形式稱純橘瓣球殼。這種球殼的特點(diǎn)是球殼拼裝焊縫較規(guī)則,施工簡(jiǎn)單。純橘瓣式球殼結(jié)構(gòu)有赤道帶,球罐支承大多數(shù)為赤道正切柱式支承。
2)足球瓣式球殼。其優(yōu)點(diǎn)是球瓣的尺寸相同或相近,制作開片簡(jiǎn)單省料。缺點(diǎn)是組裝比較困難,有部分支柱搭在球殼的焊縫上造成該處焊接應(yīng)力較復(fù)雜。
3)足球橘瓣混合式球殼。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是赤道帶采用橘瓣式,上下極板是足球瓣式。優(yōu)點(diǎn)是制造球皮工作量小,焊縫短,施工進(jìn)度快,另處可以避免支柱搭在球殼焊縫上帶來的不足,缺點(diǎn)是兩種球瓣組裝校正麻煩,球皮制造要求高。
(4)按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承,半埋入式支承、高架支承等。
(二)球罐的安裝施工
1、球罐的拼裝方法
(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,而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,而且焊工施焊條件差,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。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。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,先后將赤道帶,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。
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。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
(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(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100mm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。目前我國對(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。
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。
(2)水壓試驗(yàn)。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(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。
(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℃。
例題1.采用分片組裝法組裝球罐時(shí),其施工缺點(diǎn)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(jìn)行焊后熱處理,其相對(duì)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. 釋放殘余應(yīng)力 B. 改善焊縫塑性 D. 消除焊縫中的氫根