球罐储罐的安装.ppt

第十五章储罐的安装 储罐 立罐是炼油 化工企业的主要容器设备 用于储存有压力 低温 常温 常压油品 化工液体物料 产品以及气体物料等 这些设备一般在现场组队 焊接安装完成 施工要求严格 工作量大 施工工艺复杂 并已形成各自独特的安装工艺 15 1球罐的安装 球罐的结构和特点球罐是一种现先进而广泛使用的容器 一般用于储存气体 液体物料或产品等 球罐与圆柱形立罐比较有许多特点 在同样的体积下 球罐的面积小 在同样的压力和直径下 球罐壳板内的应力最小且分布均匀 刚材大为节省 一般节省30 45 另外球罐占地面积不大 基础设施简单 球罐的结构包括本体 支柱及平台梯子等附属设备 球罐的结构 球罐体又称为球体 它由上下极板 中带板拼装焊机而成 包括和球壳焊接在一起的接管和人孔 球罐支座有支柱式 群式 半埋式以及高架式几种形式 附属设备有顶部操作平台 外部及内部扶梯 保温或保冷层以及阀门等 球体的材料 国内主要用Q235 16MnR和15MnR几种 球罐的结构和特点 球片的制作 检查与验收展开放样 球片展开放样方法很多 常用的是展开图法或球心角弧长计算法 L Rw下料样板制作 由于球片展开应用球心角弧度长计算 所以球片下料可以用一次性下料样板法 钢板是在平面状态下一次割准 样板的正确性要求较高 下料 制作球片的钢板应逐片做超声波探伤检测 以符合容器用钢板超声波探伤的验收要求或根据设计要求制定成形 球片的成形多采用冷压 压制设备为水压机或液压机 球罐的现场安装工艺 提供的球片不得有气泡 裂纹 结疤 折叠 夹渣等缺陷 若有缺陷需进行修补 对球片逐片进行材质 外观 弧度与几何尺寸及坡口等进行严格检验并对版面进行100 超声波检查和厚度测量 测后可进行抽查 实测厚度不得小于名义厚度减去极测副偏差 检测球片的弧度用专用样板 样板弧长不的小于球片弧长的2 3 而且样板与球片弧形之间贴合度良好 局部间隙不得超过杨板弧长的2 1000 超差时可退回 由现场返修时做好记录 球片的检查与验收 组装球体的方法很多 如散装法 胎装法 分带组装法 半球组装法 整球组装法等散装法 又称逐块组装法 此法采用中心立柱 球片自下而上吊装起来组装 并借助连接在中心的放射式连接拉杆及专用夹具来固定每块球片 基础验收找平 用地脚螺栓二次灌浆固定 组装球体的方法 基础检验项目图1 基础中心线 2 支柱中心线 散装法 支柱对接就是将已焊接的中带板某些球片的支柱上部与下部进行对正 和焊接 如图所示 散装法 安装中带板首先安装带支柱的中带板 将带支柱的中带板的球片固定在基础上 现用绳子临时固定 初步调整垂直度 安装第二块带有支架的中带板 用玻璃水管仪测两块板的水平度 并用支柱垫铁进行调整 找正上下口调整对口焊缝 用支撑固定 再用同种方法组装其余中带板 最后校正曲率半径 水平度 并进行焊接固定 组队卡具和调整方法示意图1 卡具 2 3 圆锥锲 4 圆锲 5 斜锲 6 耳板 散装法 安装中心立柱由于球体直径庞大 可以在基础中心设立中心立柱 进行上下带板的球片的吊装与组对 中心柱一般用无缝钢管焊上钢板吊耳与装上伞形支撑杆制成 如右图所示 安装其他各带板可以在地面上将两三块球片拼焊成大块或直接将每块球片吊装到上带板或下带板位置进行组装 最后在球体上组装已经在地面上拼好的上下极板此法的优点 对施工起重机具要求不高 不需大型平台大型转胎 缺点是 安装精度较低 必须手工焊 使用语大型球罐的安装 散装法 胎装法 先预制胎具 然后将球片逐片贴到球台上 校对尺寸后定位焊接 其优点是安装精度高 缺点是工艺复杂 制作胎具麻烦 安装中已很少使用 分带组装法 在组装每一带板时都先在地面铺设平台 将该带板组对好 并焊好立缝 铺设地面平台 组装球体的方法 分带组装法 划线与组装支架平台上要先按所组装带板的口径画出底圆 并沿该圆点焊几个角铁 以便球片定位 然后组对支架和圆圈 如图所示 分节组装法示意图 分带组装法 组对和焊接各球片 逐块组对各球块 并找正垂直度 对口间隙与错边量 然后同时对各焊缝进行外侧立焊 如图所示 组对与焊接上下极板 总组装 在球罐基础中心部位装上临时几家或转胎 并将其找正找平 然后吊装下极板和下带板到临时支架上就位 也要找正找平 并要以数根支撑将其临时固定 分带组装法 球罐总组装 分带组装法 分带组装法德优点 各带板在平台上组对焊接 即方便又有助于保证质量 不易产生很大的焊接应力和变形 其缺点 现场需配用起重能力大的吊装机 这种方法使用语中小型球罐群的安装 整球组装焊 是在地面平台上先焊好整个球体 再滚运到基础附近进行吊装 这也是用于小型群球罐的安装 程序如下 基础验收 下端支柱安装 外架搭设 赤道带组装 调整赤道带及质量检查 下极带组装 上温带组装 外架搭设 上极带组装 防护棚搭设 内架搭设 总体组装质量检查 各带焊接 无损检测 附件安装 基础沉降 气体实验 无损检测 防腐 竣工验收 半球组装法 是先在地面铺设的平台上 将整个球罐组装成两个半球 然后将两个半球组装在基础上组装成整球 优点 几乎所有环焊都处在平焊位置上施焊 所有立焊的的内外焊缝都处于上坡焊的位置上施焊 球罐盘梯的制作安装球罐盘梯的扶手 楼梯 其材质 焊条和球罐相同 整球组装焊 球罐的安装特点是焊接工作量大 焊接质量要求严格 焊接工艺复杂难度高 包括平 立 横 仰各个位置上的施焊 质量要求100 拍片检测 焊接技术要求大体有以下几项焊接应由经过使用同种焊条 在同种材质下考试合格的焊工担任施工现场必须建立严格的焊条烘干和管理制度焊好一侧后必须在另一侧做好清洗工作再焊接 球罐的焊接工艺 焊接技术要求 焊接时要控制好一定的线能量组对时的点焊 工卡具和其中吊耳的焊接等 应采取与主焊缝相同的焊条和焊接工艺 点焊长度不得大于50mm 焊肉高度不得低于8mm 焊距不得大于300mmm凡焊接前要求预热的焊缝 其吊耳和工卡件也要预热 要求预热的焊缝 环境温度低于10度的 焊后应后热缓冷 后热温度200 250度 保温不少于30min 然后熄掉加热器 用800 1000mm的保温被盖上施工现场与有雨 有雪和8m s以上的风 环境温度 10度以下 相对湿度在90 以上时要采取防护措施才可施焊 焊接技术要求 球罐焊好后 焊缝内外表面应符合 成型良好 表面几何形状达到图纸要求 没有裂纹 气孔 夹渣等现象 同时局部咬边深度不得大于0 5mm 咬边长度不大于100mm 每条焊缝两侧咬边长度之和不得大于焊缝总长的10 焊缝无损探伤量为100 并应至少在焊完后24小时内进行 发现不合格缺陷时 首先应将缺陷清除 经着色检查合格后进行补焊 补焊长度不得小于50mm 焊缝质量的检查与修补 球罐消除热应力的处理方法有整体高温退火热处理 低温消除应力处理 局部处理和超压实验 目前多采用整体高温退火处理 即在球罐内部布置若干燃烧喷嘴 燃烧气体或液体燃料 罐外用保温材料进行保温 并在罐壁上安装若干热电偶控制及测量温度 当球罐被加热到500 650度时 便按照保温两小时降温两小时 或一定的退火温度曲线进行退火处理 球罐焊接的后热处理 球罐的水压试压强度钢制球罐 必需在焊后至少72h内进行实验实验压力一般为工作压力的1 25倍对高强度钢制球罐 实验用水应做水质分析 不能含有氯离子 以免产生应力腐蚀裂纹 实验水温最好在15度以上 10度一下不得实验水压实验前必须拧紧地脚螺栓并二次灌浆 球罐的实验与鉴定 水压试验时由于球罐的质量陡增 基础要下沉 为使基础下沉缓慢稳定 应按水量50 90 100 进水 并放置一段时间 分别为15 15 30min同时进行基础沉降测定 以观察基础沉降情况 沉降观测应在冲水前 冲水1 3 2 3 充满水 充满水24h防水后分别进行测量 当水充满 空气全部排出后 封闭上部入孔 开始升压 升压速度一定不要超过每小时0 3MPa 不得敲罐壁压力升到0 2 0 3MPa时 暂时停止升压 检查法兰 焊缝等有无泄漏 球罐的水压试压 实验前 球罐各附属设备应安装完毕并符合要求 除进出口外其余接管均应安装好阀门 所用压力表 安全阀都应经过检查定压 罐内污物全部请洗干净 罐内外均干净无杂物实验介质为空气 实验压力为工作压力先用低压空气压缩机升压 达到0 4MPa后用高压空气压缩机压至工作压力稳定30min 用肥皂水涂刷焊缝接口 法兰等检查漏气情况 降压应平稳缓慢 为每小时1 1 5MPa 球罐气密性实验 球罐测量的检定 在水压试验后 具有使用压力时进行 包括 赤道线圆周长 外径 垂直大圆周长 罐板厚度以及内部总高 其目的是测量罐内总容积 和不同高度是的容积 15 2立罐的安装 立罐的结构和特点立罐就是立式圆筒型储存容器 由罐底罐身和罐顶组成 立罐一般为拱顶形式 拱顶是由有一定曲率的扇形板组成 为了增加刚度可在背面焊加强筋 立罐底座结构1 纵向边板 2 横向边板 3 边排钢板 4 灌底纵向中心线 原理和步骤充气顶升安装立罐 是先在基础上焊接底板 装上一圈壁板 灌顶板 形成一个整体 根据罐体结构条件和密封性能 按照倒装法的顺序 将空气由鼓风机灌入罐体内 当空气顶升力超过重力时 罐顶便徐徐上升 被顶升到预定高度 此时逐渐关闭风门 使进气量和漏气量相等 罐顶便进入悬空平衡状态 从而可做下部的安装工作 这样反复由上至下顶升 逐带组焊壁板 直至完全整个立罐的焊接工作 充气顶升倒装法施工方法 检查验收基础检查验收钢板及预制件铺设底板 铺设前按照底板铺设图铺设底板 底板直径比设计直径大1 5 2 以补偿焊接收缩 安装步骤 安装步骤 安装首圈壁板 组焊立缝 找正找圆 上角钢圈围第二圈壁板 按照焊接工艺焊接待顶升壁板外立缝 待顶升壁板不在本身圆周位置上 此带壁板周长应适当加长 并应在每带待顶升壁板的活口板上加长 安装鼓风机风管 安装稳升限位 收紧密封装置做好防腐工作开动鼓风机从底部鼓风 慢慢松动倒链焊接二圈壁板内留下的活口 焊接一二圈间环缝调节稳升限位装置 准备下一圈重复操作依次完成全部壁板安装 风压公式Pmax 顶升所需理论最大风压 Mpam升起部分最大质量 kgg重力加速度 m s2F 升起部分横截面积 m2Pm摩擦损耗 一般取由于泄漏的发生实际所需的风压应取1 15 2Pmax 充气顶升风压和风量计算 Q理论风量 V1顶升体积 V2使内部增加到Pmax所需容积 F升起部分横截面积 H顶升高度 mP顶升压力 PaV顶升压力p下的比容实际风量由于泄漏应取 3 5 Q 风量的计算 密封装置 环缝用强制强制式密封结构 底缝可用沥青密封 稳升装置 立罐在上升过程中为悬浮状态 可利用稳升装置来进行稳定 如图所示 辅助装置 辅助装置 平衡限位装置 为控制顶升高度 可在壁板外侧焊上定位拉杆 如图所示 罐内装有若干倒链 倒链一端通过钢丝绳和罐壁最上的拉板相连 另一端连接底板拉板 辅助装置 收紧装置 如图所示 其作用是两层壁板相互靠紧 以便找正找正上下两圈的环缝通讯联络装置照明装置 按照组装好的第一圈壁板 灌顶和附件 应严格检查其质量壁板如有变形 应先整形再安装罐体上升时偏斜不能超过20cm顶升就位后控制风量使罐体成稳定状态 并立即收紧圈板 收紧速度要均匀一致 立缝不得外斜 同时要迅速点焊固定顶升最后一圈圈板就位后 罐内人员应进行罐位校正 校正时可适当进风 时罐体稍微升起至悬浮状态 再用短角钢在罐内将壁板固定在设计位置上 注意事项 尺寸和垂直度检查 高度偏差不得超过 5mm 直径偏差不得超过 0 25 严密性试验 包括底板 灌顶 壁板严密性试验 试验方法有真空法 空气法 氨气法 注水压气法 以及涂抹和喷煤油法 注水试验 向罐内注水分几个阶段 即注一定高度的水要停留一段时间在注水 注满时要停留48h 700m3罐 72h 11000m3罐 无渗水 无不均匀变形 基础下沉不超过40mm合格 立罐质量检查 15 3气柜的安装 概述螺旋导轨低压湿式气柜储存的气体大多为可燃气体 使用时各塔节应升降自如 安全可靠 工艺原理本工法将大型气柜合理划分为部件预制 重要部件在机械胎具上冷加工成型 组合件在在胎具上组装 工艺顺序根据安装工艺的流程确定预制构件的先后顺序 部件的划分根据施工场地和运输条件 吊装能力划分预制数量关键构件的预制方法螺旋导轨的预制 采用标准轻轨变成螺旋形 与水平成45度角 导轨校验胎具的制作 导轨胎具放样的原理是在塔节上沿导轨所在的位置切取一条圆弧线 然后水平放置 此圆弧曲线成S形 施工方法 螺旋导轨的预制 导轨的压制加工 导轨的压制加工是在油压机上进行 导轨和胎具上的压板成45 角 下胎具具有两个平行立板 距离180mm 200mm 到过翻身穿越型立板 上胎具立板不断压制导轨下翼板 每隔20 30mm压制一次 使导轨成45 螺旋弯曲 不断压制 不断用样板检验 最后初步成型 再移到验证胎具上校验和校正 最后成型 上下水封槽钢的预制采用双槽钢冷加工的方法 将量槽钢相背点焊在一起 每隔500mm 点焊50mm 在油压机的胎具上压制 每重叠100 150mm 压制一次 反复压制 用200mm的样板不断检验 合格时放在平台上用气割分开 钟罩顶桁架分榀预制主梁和次梁分别在油压机胎具上压制而成 再每两个主梁组成一个榀架 是在平台上组装 中心环太高150 200mm 组装成12榀组装件 另外12榀的次梁可以和三角架 部分横梁组装在一起 关键构件的预制方法 气柜底板的安装和焊接铺设底板时应按排版图板块的编号进行铺设 中幅板 幅板均是焊接而成的大板 预制采用双面焊底板焊接采用底板分段倒退焊连续焊接 应先用角钢楔子打紧 达到有足够的歪理固定的条件下 再点焊 该焊缝为每50mm点焊一点 再去掉角钢楔子进行角钢倒退焊 底板焊完后 应进行真空试漏实验 发现问题及时补焊 安装方法 组装水槽前应校核基础中心点 底板上标志的圆周线和检查线 三点准确后在壁板内侧线上 每隔300mm点焊一个角钢爪 作为立板是哦限位装从第一带板起 每带板立缝焊接时 均应用上下两块护板每带壁板组队焊接时应留活口 并留有余量水槽壁组装采用正装法 大部分是高空作业 在外部挂牛腿 再铺板进行施工水槽壁上平台的安装 应作为一个关键控制点 其圆周尺寸 椭圆度 水平度应符合设计要求水槽壁板厚度在8mm以上 对接焊缝均要求无损检测 水槽板的组装与焊接 当水槽及底板检验合格后 安装枕木 应以水平仪侧其标高 其标高误差不大于5mm塔节安装顺序 是由外向内进行 及先安装与水槽相邻的一塔 在安装二 三塔最后是四塔 四塔定桁架的安装