球形罐拆除\搬运和安装施工技术研究
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摘 要 本文主要从球形储罐拆除、搬运和安装整个过程中施工方法、施工程序及注意的问题进行分析，从如何保证安全和球形储罐施工质量方面加以阐述。
关键词 球形储罐；搬运；安装；施工
中图分类号TE8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0146-02
0 引言
400m3液化石油气球形储罐（以下简称球罐），直径为Ф 9 200mm，壁厚为32mm，重量80t，搬运距离大约20km。由于直径较大，道路障碍较多，整体搬运无法实现。拟采取先解体，再搬运，后组焊的施工方法来完成此项工程（氮气置换已完毕，达到动火条件）。
1 球罐拆装主要工作量
1）为保证起重设备能尽量靠近球罐，减小作业半径，最大限度地利用其起重能力，因此先拆除球罐外围设施，工作量如下：
（1）拆除球罐北侧和西侧防火堤，割除原工艺配管地上部分；
（2）拆除球罐上工艺管网、梯子平台。
2）解体球罐操作程序和注意事项
考虑到车辆的拉运、吊车的起重能力，尽量减小球罐的变形，保证球罐组装质量和施工安全，将球罐的上极和上温带为一体（25t），下极和下温带为一体（25t），赤道带由于直径较大、较高的情况，采取等分成四块的方法，每块上含两个柱腿（每块7.5t）。
3）搬运解体的球罐
根据解体后的重量，拟采用2台30t平板拉运上下两块，2台20t平板拉运赤道带，2台40t吊车配合。
4）重新组焊成球罐，使其达到GB12337-1998《钢制球形储罐》标准的要求。
2 拆装施工方案
2.1施工程序
搭设施工脚手架→拆除球罐梯子平台、工艺配管、防火堤 吊车就位→球形解体（吊车配合）→装车拉运→基础验收→坡口修磨→100%渗透检测+100%超声检测（周边100mm）→组装成球→单边焊接→气刨清根、打磨，100%渗透检测→背面焊接 100%射线检测+20%超声检测+100%内外表面磁粉检测→平台及工艺配管垫板组焊→100%渗透检测→整体热处理→水压试验（基础沉降观测）→20%磁粉检测→气密性试验→除锈刷漆→交工验收
2.2各工序施工方法及注意问题
1）在球罐周围搭设脚手架，高度在8m左右为宜。
2）拆除工艺配管地上部分和防火堤，吊车就位（起重拆除罐体上喷淋管和梯子平台时，为保证安全，割除作业应从上往下进行，割除过程需消防车现场监护。
3）解体球罐时，按以下操作步骤进行：
（1）先在上温带与赤道带环缝外侧上方点焊好自动切割轨道，焊好定位块。采用两台切割器同时、同速、同方向对称切割，切割起点应位于上下带两“丁”字缝中间位置，割嘴垂直与罐体，为防止切割变形，每切割500mm长两边同时打对称卡具，切割完毕，卡具固定完毕。
（2）赤道带纵向切割时，应先松开柱腿拉杆螺母，然后在0°、90°、180°、270°4个方位上作好标记，两台切割器沿罐体对称布置，即一个位于南偏东11.25°，另一个就位于北偏西11.25°。切割前，在赤道板外侧先点焊好轨道，焊好定位块，然后两台切割器同时由下往上进行切割，每块割800mm两边同时对称打固定卡具，切割完毕，固定完毕。
（3）下温带与赤道带之间环缝切割时，应先在球罐内侧偏下方点好切割轨道，焊好定位块，切割施工过程同①条。
（4）整体固定完毕，待球罐完全冷透，不再发生热变形的情况，对称松开上温带环缝卡具，两台40t吊车配合，吊下后放于30t平板车上，固定牢固，超宽的两边需焊上φ89×9的钢管作临时支撑，防止拉运过程中重心偏斜。
（5）两台40t吊车吊往下温带，对称松开固定卡具，再慢慢放下。
（6）在每四块赤道板上焊两个吊耳，用吊车吊住，慢慢松开纵缝卡具和支柱地脚螺栓，吊下放在20t平板上，凸面朝上，每车放两块，两块之间需垫以临时木块支撑，按上法固定牢固。
（7）拆除脚手架，用两台40t吊车把下温带和下极板吊到30t平板上，按上法固定牢固。
4）保证球壳拉运安全到达目的地，拉运过程考虑在夜间零点以后进行，前面需警车开道，后面需有保镖车，随时处理拉运过程中出现的问题。
5）拉运到达目的地后，卸车时应按管口方位图把下极和下温带按方位放到基础中间位置，其余放到球罐基础周围吊车易吊装的位置。
6）组装时，应按以下步骤进行：
（1）首先检查球罐基础地脚螺栓位置允差和基础标高允差、基础中心圆允差，符合GB12337-1998《钢制球形储罐》标准要求后方可起吊。
（2）基础验收合格后，把割下来的球壳板按焊接工艺卡的要求重新切割坡口，清楚拆卸球罐时留下的氧化铁，并用磨光机打磨露出金属光泽，做100%超声波检测，Ⅱ级合格。如果检验不合格，根据缺陷严重程度，确定修补还是重新换板，检验合格，则进行下道工序。
（3）检测球壳板几何尺寸，如长度、宽度、对角线、弧度实测值与理论值的差值，是否满足标准要求。
（4）立好中心柱，用缆绳固定，搭好外脚手架，高度在8m左右。
（5）经过检验合格的球壳板方可组装，组装时先吊赤道板，用地脚螺栓和临时缆绳固定，再吊装相临的赤道板，中间用原固定卡具固定，依次吊装直至闭和，安装柱间拉杆。
（6）检查赤道带圆度，允差是否在3‰D范围内，否则进行调整，同时检查上下口不平度及上下口直径是否与上温带板口吻合，调整紧固工、卡具，进行定位焊。
（7）用两台40t吊车起吊下极板和下温带板，用工卡具在罐内分两组对称固定，固定完毕，调整错边及棱角，符合GB12337-1998标准要求后，进行定位焊。
（8）松开缆绳，抽出中心柱。
（9）吊装上极和上温带板，在罐外部用卡具同时对称固定，调整好错边、棱角、椭圆度，符合GB12337-1998标准要求后，再进行定位焊。
7）焊接
焊接时应按以下步骤进行：
（1）制作立、横两块试板，材质同球壳板一致且等厚，抽取焊接球罐的焊工，在与球罐焊接相同的条件下，按相应的施焊位置焊接产品试板；
（2）焊接坡口：坡口型式为X型坡口，坡口表面应平整、光洁，坡口尺寸及组对间隙应符合图样及标准规范要求;
（3）球罐施焊顺序为：
赤道板纵缝内侧→赤道板纵缝外侧→上环缝内侧→上环缝外侧→下环缝外侧→下环缝内侧;
（4）为确保球罐焊接顺利进行，应搭设防风雨蓬，并加强对环境的检测，如不符合GB12337-1998对焊接环境的有关要求应禁止施焊，焊接环境条件应每隔2h~4h记录一次;
（5）赤道带板施焊时应检查坡口，并应在坡口表面和两侧至少20mm范围内清除铁锈、水分、油污和灰尘，再用液化气预热器对施焊部位进行预热，预热温度为75℃~125℃，预热到规定温度后，由四名焊工同时、同向、同焊速对称施焊，施焊过程层间温度不得低于预热温度，焊后立即进行消氢处理，其温度为200℃~250℃，保温0.5h~1h，预热和后热温度应均匀，在焊缝中心两侧，预热区和后热区的宽度应各为板厚的3倍且不少于100mm，预热和后热及层间温度测量，应在距焊缝中心50mm处，用测温仪对称测量，每条焊缝测量点不少于3对;
（6）焊接时起弧端应采用后退起弧法，收弧端应将弧坑添满，并无弧坑缺陷。多层焊的层间接头应错开，引弧点和熄弧点应在坡口内，严禁在球壳表面任意引弧;
（7）单侧焊接完毕后，用碳弧气刨背面清根，清根后用砂轮修磨刨槽和渗碳层，进行100%渗透检测，确认无缺陷后，方可背面焊接;
（8）焊后应对焊缝外观进行检查，检查前应将熔渣、飞溅物清理干净。焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、咬边、夹渣、凹坑、未焊满等缺陷，工卡具去除后表面进行渗透检测，也不得存在上述任何缺陷;
（9）焊后两极间的内直径、赤道截面的大内径和最小内径三者之间的相互之差均应小于GB50094-98标准要求。
（10）工艺垫板按图样要求进行组对焊接。焊接工艺参数及其焊材的选用详见焊接工艺卡。
8）无损检测
（1）焊接工作完成后，对球罐的所有对接焊缝进行γ射线全景暴光，按JB4730-94标准要求，Ⅱ级合格，射线照像的质量要求不应低于AB级;
（2）射线检测合格后，再进行20%超声波复测，Ⅰ及合格;
（3）对球罐上工艺垫板等角焊缝进行100%渗透检测，Ⅰ及合格;
（4）对接焊缝的内外表面均进行100%磁粉检测。
以上所有检测合格后，方可进行热处理。
9）热处理
利用柴油内燃法对球罐进行整体热处理，热处理前，应以下准备工作：
（1）先对球罐整体进行保温，保温厚度100mm，保温棉耐温800℃以上;
（2）连接好油、气、风各管路，装好燃烧器、上部烟囱，放好试板，接好热电偶;
（3）松开各柱间拉杆螺母;
（4）装好各柱腿、柱脚位移调整装置;
（5）消防车现场监护。
准备工作就绪后，按图样或GB12337-1998要求，对球罐进行整体热处理，热处理过程中，温度每升高或降低100℃，对所有支柱调整一次，热处理完毕后，温度降至100℃以下，方可拆除保温层。
热处理工艺参数：热处理温度600±25℃，保温1.3h，400℃范围内为30℃/h~50℃/h，400℃以下空冷。
测温点应均匀布置在球壳表面，相邻间距不于4.5m，温差不大于130℃。
10）水压试验
按图样要求进行水压试验，以无渗漏和无异常现象为合格，试验压力读数应以球罐顶部的压力表为准。水压试验在充水、放水过程中，应进行基础沉降观测，按GB50094-98要求，作实测记录，水压试验完成后，应对所有对接焊缝表面进行20%的磁粉检测复查;
11）气密性试验
按图样要求进行气密性试验，试验用压力表和安全阀均应经过校验合格;
12）刷漆
气密性试验合格后，根据图样要求进行表面除锈刷漆;
13）交工验收
球罐交工验收时，按GB50094-98要求提交竣工资料。
参考文献
[1]GB12337-98 钢制球形储罐.
[2]GB50094-98 球形储罐施工及验收规范.
[3]NK――400E吊车说明书.
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