球形壓力容器如何焊接安裝？

將工廠預(yù)制好的球殼板及支柱等構(gòu)件，按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，在工地進(jìn)行組裝、安裝、焊接成球狀的作業(yè)過(guò)程。

球形壓力容器簡(jiǎn)稱“球罐”，與其他形式的容器相比，其重量與體積之比最小，受力均勻，可以承受較高的壓力，是工業(yè)中普遍應(yīng)用的大容積定容儲(chǔ)氣罐。在冶金工廠中，球罐常用于貯存氧氣、氮?dú)饧氨Ｗo(hù)氣體等，以供氧氣煉鋼、富氧鼓風(fēng)、軋鋼熱處理爐及煤氣置換等生產(chǎn)所需用氣。

球罐由球體殼板(分赤道帶、下溫帶、下寒帶、上溫帶、上寒帶和極頂板)、支柱、操作平臺(tái)及管件等組成。球罐按其結(jié)構(gòu)型式分為桔瓣式和混合式兩種。根據(jù)運(yùn)輸條件，中、小型球體，多采取由制造廠整體、半球或分帶供貨，大型球體均由制造廠分瓣供貨。球罐在服役過(guò)程中易出現(xiàn)脆性破壞，因?yàn)槠渲谱�、安裝要求比較嚴(yán)格，對(duì)其裝配的幾何尺寸、焊接質(zhì)量及整體退火等要實(shí)行參數(shù)監(jiān)控和跟蹤檢驗(yàn)，以保證生產(chǎn)使用的安全。球罐安裝企業(yè)要由具有國(guó)家勞動(dòng)部門(mén)批準(zhǔn)的球罐安裝許可證資格的單位承擔(dān)。

球形壓力容器安裝主要包括球體組裝、球體焊接、強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和防腐涂裝等內(nèi)容。安裝前要制訂細(xì)致的施工方案，準(zhǔn)備吊裝機(jī)具，進(jìn)行焊工培訓(xùn)，做好原材料及構(gòu)件檢驗(yàn)和檢測(cè)條件準(zhǔn)備，以保證安裝工作順利進(jìn)行。

分瓣供應(yīng)球體的組裝方法有散裝法、帶裝法和混合法三種。

將球殼板一次拼裝成整體后再焊接成球體的方法。在鋼平臺(tái)上，先將赤道帶的殼板與支柱組焊，并逐塊吊到基礎(chǔ)上裝配成整環(huán)帶，調(diào)整好幾何尺寸，然后再以此帶為基準(zhǔn)，吊裝溫帶、寒帶等殼板，并用夾具臨時(shí)固定。殼板全部裝配成球形體后，檢查和調(diào)整形位公差并定位焊接。吊裝機(jī)具采用位于基礎(chǔ)中心的中心柱和沿球體外圍行走的自行式起重機(jī)。散裝法使用的吊機(jī)較小，又可集中吊裝，節(jié)省施工機(jī)械費(fèi)用，但焊工在封閉的球體內(nèi)進(jìn)行全位置焊接，勞動(dòng)條件差，焊接難度較大，適合于沒(méi)有大型吊機(jī)或場(chǎng)地狹窄時(shí)的球體安裝。

即分步成球法。先將球殼板在平臺(tái)上組焊成若干環(huán)帶(極帶、溫帶、赤道帶)，再用吊機(jī)將下極帶吊放到位于球罐基礎(chǔ)中心的臨時(shí)胎架上，進(jìn)行找平找正，然后以此為定位基準(zhǔn)，把組焊好的下溫帶、赤道帶等，從下至上依次吊裝就位。每吊完～帶，即應(yīng)進(jìn)行環(huán)縫裝配和焊接。赤道帶吊裝到位和焊接后即可安裝支柱，拆除臨時(shí)胎架。帶裝法可使球殼板在地面上組焊成為環(huán)帶，操作條件較好，易于保證焊接質(zhì)量，也便于組織流水作業(yè)，但必須有足夠的組焊場(chǎng)地和大型吊機(jī)。

因地制宜地采用散裝法和帶裝法兩種組裝球體的方法�？刹扇∫猿嗟缼�為基準(zhǔn)，先安裝上半球，然后利用上半球吊裝下半球；也可采取先把下極帶、下溫帶整體吊裝到臨時(shí)胎架上，然后分塊安裝赤道帶。

球體焊接是球罐安裝質(zhì)量的關(guān)鍵工序，應(yīng)做好全過(guò)程焊接管理，合理選擇焊接方法及施焊順序，嚴(yán)格進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)，消除焊接應(yīng)力熱處理和試板檢驗(yàn)等工作。

包括施工前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定和焊工合格考試，施工中健全組織，加強(qiáng)焊材專(zhuān)人管理(分類(lèi)、保管、烘烤、發(fā)放)，焊工上崗資格管理以及焊接氣象、焊接順序、質(zhì)量控制和焊縫返修等管理，并做好記錄。

球殼的焊接，工地上大多采用手工電弧焊或手工焊和埋弧焊相結(jié)合的方法，立縫可采用管狀焊條熔嘴電渣焊。

罐體焊接順序是先焊縱縫，后焊環(huán)縫。采用散裝法組裝時(shí)，一般先焊外側(cè)，后焊內(nèi)側(cè)。用帶裝法組裝時(shí)，一般先焊內(nèi)側(cè)，后焊外側(cè)。一條焊縫的焊接工藝，一般為：定位焊→外側(cè)封底焊→內(nèi)側(cè)焊接→外側(cè)碳弧氣刨清根和砂輪打磨→滲透著色探傷檢驗(yàn)→外側(cè)焊接。為了控制焊接變形和保證焊接質(zhì)量，焊前要進(jìn)行預(yù)熱，施焊中要檢查控制層間溫度，焊后要進(jìn)行保溫處理。焊接時(shí)，可根據(jù)具體條件采用全厚度分段反向焊，也可采用第一層焊縫用分段反向焊，其他各層焊縫采用連續(xù)焊。縱縫或環(huán)縫的焊接，焊工要對(duì)稱分布，同步進(jìn)行。環(huán)縫焊接宜采用多層、多道焊接法。平縫、立縫、仰縫焊接宜采用多層焊接法。每層焊縫均要及時(shí)清除焊皮，起、收弧點(diǎn)要錯(cuò)開(kāi)。

分焊縫外觀檢查和焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢查。外觀檢查包括對(duì)焊縫的咬邊、增寬、余高和表面氣孔等缺陷的檢查。焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢查包括焊縫未焊透、裂紋和大尺寸氣孔、夾渣等缺陷的檢查。檢查手段主要采用X或γ射線和超聲波探傷，并輔以磁粉或滲透探傷。對(duì)每條對(duì)接焊縫及人孔、管座的焊縫要作1。0％的超聲波探傷；對(duì)球罐的對(duì)接焊縫及其兩側(cè)3cm范圍內(nèi)的內(nèi)外表面要作100％的磁粉探傷；對(duì)T字口焊縫和超聲波檢驗(yàn)的復(fù)檢，要作X射線探傷。對(duì)支柱角焊縫及碳弧氣刨坡口處采用著色探傷。焊縫缺陷返修后還須再進(jìn)行探傷。

由于球殼板的材質(zhì)不同，當(dāng)板厚超過(guò)一定限度時(shí)，焊后產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)影響球罐的安全工作，因此需作消除焊接應(yīng)力熱處理以改善焊接接頭的組織，使淬硬組織回火，消除殘余應(yīng)力，提高韌性，消除焊接應(yīng)力熱處理方法有：整體內(nèi)燃法、遠(yuǎn)紅外加熱法、溫水超載法和爆炸法等，其中前兩種應(yīng)用較多。不同的鋼種應(yīng)選用不同的熱處理制度。

整個(gè)容器強(qiáng)度性能和幾何尺寸檢驗(yàn)合格并獲得確認(rèn)后應(yīng)進(jìn)行球罐涂裝，以防止貯存的介質(zhì)和外部環(huán)境對(duì)容器的腐蝕，并使容器有明顯的標(biāo)志。涂裝材料要根據(jù)容器所盛介質(zhì)的特性和安全要求確定。中國(guó)冶金工廠常用的儲(chǔ)氧球罐，不能接觸碳?xì)漕?lèi)化合物，所以其內(nèi)壁應(yīng)在噴砂除銹并作脫脂處理后，采用無(wú)機(jī)富鋅涂料進(jìn)行防腐涂裝。