下面介绍几种常见的施工方法:
(1)机械正装法。 机械正装法是先将罐底铺设焊好后,焊缝经无损探伤及严密性试验合格后,将罐壁的第一圈板逐块分别与底板垂直对接并施焊。当第一圈罐壁组焊完毕,再用机械逐块吊装第二圈壁板与第一圈壁板焊接,直至最后一圈壁板组焊完毕,再安装顶板。
(2)抱杆倒装法。 同正装法相反,倒装法是先将底板铺好,焊缝经无损伤及严密性试验合格后,从上到下进行安装。首先将罐顶和罐顶下的第一圈壁板安装好,再将罐顶下的第二圈壁板围在第一圈壁板的外围,并以第一圈壁板为胎具,组对壁板的纵向焊缝点焊成圆圈后,将罐顶和第一圈壁板用起重机械吊装至第一、二圈壁板相搭接的位置停下点焊,再进行环焊缝的焊接。其他各带壁板均依同样方法顺序安装,直至储罐的最下一圈壁板焊接后与罐底板焊接完成。 抱杆倒装法可分为中心抱杆倒装法和多抱杆倒装法。多抱杆倒装法的抱杆在罐壁内均布,用倒链提升,中心抱杆倒装法示意图见图4.3.19。
(3)卷装法。 这种储罐安装施工方法主要应用于罐体,当底板安装施焊完毕后,在金属预制加工厂将罐壁预先制成的整幅钢板,在专用胎具上组对,采用自动焊机进行焊接,并对焊缝进行严密性试验。再将组对好的整幅钢板卷绕在钢制圆筒上,运到安装好的罐底底板上,随后将其在罐底上直立起来,沿罐体设计的圆弧线展开,一边展开,一边与罐底焊接。在展开过程中安装罐顶结构。卷装壁板展开完毕,封闭罐壁板的安装纵缝,最后再焊接罐壁板与罐底的“t”形焊缝。 (4)充气升顶法。 充气升顶法是罐壁倒装法的另一种形式。它与前面所述倒装法的区别是,提升罐顶和上部罐壁不是靠起重机械来吊装,而是利用鼓风机向罐内送入压缩风所产生的浮力使上部罐体上升就位,见图4.3.20。
(5)水浮正装法。 水浮正装法适用于大容量的浮船式金属储罐的施工,它是利用水的浮力和浮船罐顶结构的特点,给罐体组装提供方便。
4.金属油罐的试验
(1)油罐焊缝质量的检验及验收。 为确保油罐安装的焊缝质量,应对油罐焊缝上外观和内部质量进行检验,采用相应的无损探伤方法和技术标准。常用的无损探伤方法有:超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。油罐射线探伤的要求参见表4.3.2。
表4.3.2 油罐射线探伤的要求
项目 底板 探伤部位 边缘 规格 ≥10mm 6~9mm 探伤内容 每条对接焊缝的外端300mm范围内进行射线探伤 每个焊工施焊焊缝应按上述方法至少抽查1条
壁板 纵向焊缝 (2)对每种板厚在每30m焊缝及尾数内任意部位取300mm进 各种板厚 (2)以后对每种板厚在每60m焊缝及其尾数内的任意部位取 环向焊缝 底圈和壁板 ≤10mm 从每条纵向焊缝中任取300mm进行射线探伤 底板 >25mm,且≤38mm 对全部纵向焊缝进行射线探伤 t形焊缝 各种>10mm 对全部t形焊缝进行射线探伤 300mm进行射线探伤 行射线探伤,探伤部位中的25%应于丁字焊缝 (1)在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤; 各种板厚 (1)对每一焊工的每种钢板在最初3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤; >10mm,且≤25mm 从每条纵向焊缝中取2个300mm进行射线探伤,其中一个靠近注:施工规范要求除t形焊缝外,可用超声波探伤代替射线探伤,但其中20%的部位应采用射线探伤进行复验。
(2)油罐严密性试验。 油罐(包括附件)安装完毕,应按设计技术条件和
规范要求,分别对罐底、罐壁、罐顶及附件进行严密性试验。油罐严密性试验的目的是检验其本身结构强度及焊缝严密性。下面简介几种试验方法:
1)真空箱试验法。 真空箱是一个无底矩形试验箱,箱底周边装有海棉状泡沫塑料,顶部装窥视镜(有机玻璃)。开始试验前,将真空箱置于焊道上,并在焊道上涂刷肥皂溶液,当从真空箱中抽出空气使箱内处于真空状态时,焊缝中如有穿透性裂纹和穿透性气孔及其他焊接缺陷时,空气就会从上述焊接缺陷中穿过而产生肥皂泡,确定焊接缺陷部位并画出明显标记,以便返修。然后用同样方法把真空试验装置移到下一段焊道上进行检验,直至全部检查完毕。
2)煤油试漏方法。 首先在试验的焊道(外壁)部位涂刷一层白垩水溶液,然后在焊道壁内上以0.1~0.2mpa的压力喷射煤油,经过一段时间后检查焊道外表面。当焊道有穿透性焊接缺陷时,煤油立即会渗透到白垩的表面,出现明显的煤油斑点,即可确定焊道缺陷位置,以便对焊缝缺陷进行必要的返修处理。
3)化学试验法。 化学试验法是在所需试验的焊道上涂以酚酞溶液后释放氨气,利用氨气穿过焊道中的缺陷与酚酞溶液发生化学反应而出现鲜红色或紫色这一特征,来发现焊接缺陷,以便对焊接缺陷进行返修处理。
4)压缩空气试验法。 在所需试验焊道的内部空间中通入压缩空气,并在焊道表面涂以肥皂水,如未发现气泡即为合格。
罐底焊接完毕后,通常用真空箱试验法或化学试验法进行严密性试验,罐壁严密性试验一般采用煤油试漏法,罐顶则一般利用煤油试漏或压缩空气试验法以检查其焊缝的严密性 。
(3)油罐充水试验。 对油罐的罐底、罐壁、罐顶分别进行严密性试验后,应再进行充水试验,并检查下列试验内容::罐底严密性,罐壁强度及严密性,固定顶强度、稳定性及严密性,浮顶及内浮面的升降试验及严密性,中央排水管的严密性,基础的沉降观测。
充水试验要求:充水试验前所有附件及其他与罐体焊接部位应全部焊接完毕;充水试验采用淡水,罐壁采用普通碳素钢或16mnr钢板时,水温不能低于5℃;采用其他低合金钢时,水温不能低于15℃。
1)罐底的严密性应以充水试验过程中罐底无渗透漏为合格。
2)罐壁的强度及严密性应以充水到设计最高液位并保持48h后罐壁无渗漏、无异常变形为合格。
3)固定顶的强度及严密性试验时,罐内水位应在最高设计液位下1m进行缓慢充水升压,当升至试验压力时,应以罐顶无异常变形、焊缝无渗漏为合格。
4)浮顶的升降试验应以升降平稳、导向机械及密封装置无卡涩现象、浮梯转动灵活、浮顶与液面接触部分无渗漏为合格。
内浮顶升降应以升降平稳,导向机构,密封装置及自动通气阀、支柱等无卡涩现象,内浮顶及其附件与罐体上的其他附件无干扰,内浮顶与液面接触部分无渗漏为合格。
5)中央排水管的严密性试验应符合下列规定: ① 以390kpa压力进行压试验,持压30min应无渗漏;
② 在浮顶的升降过程中,中央排水管的出口应保持开启状态,不得有水从管内流出
6)基础的沉降观测应符合下列规定:
① 罐壁下部每隔10m左右设一个观测点,点数宜为4的倍数,且不得少于4点;
② 充水试验应按设计文件的要求,对基础进行沉降观测。
知识点四、球形罐制作和安装
球罐为大容量、承压的球形储存容器,广泛应用于石油、化工、冶金等部门,它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。也可作为压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气)的储罐。
球形罐与立式圆筒形储罐相比,在相同容积和相同压力下,球罐的表面积最小,故所需钢材面积少;在相同直径情况下,球罐壁内应力最小,而且均匀,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。
由上述特点可知,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。
(一)球罐的构造与分类 1.球罐的构造
球罐由本体、支柱(承)及附件组成。
(1)球罐本体。其结构外形见图4.3.21。由于球壳体直径大小不同,球壳板的数量也不一样,球壳有环带式(橘瓣式)、足球瓣式(见图4.3.22)、混合式结构三种形式。
(2)球罐支柱(承)。是用于支承球罐
本体重
量和储存物料重量的结构部件,有柱式、裙式 半埋入式及高架式支座多种。 (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。

