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[摘 要]本次设计中的400m3球罐用于储存氧气，其球壳板的材质为Q345R，本文对球罐的安装过程进行了详细的分析和论述。球罐采用内外三角架、挂梯相结合的散装法。根据球罐上每条焊缝的特点，制订了各条焊缝的具体焊接方法。球罐组装、焊接后，需要进行无损检测、整体热处理、耐压试验等，本文进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理方法和注意事项。
[关键词]球罐；组装；焊接；无损检测；整体热处理；耐压试验
中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0034-01
1.400m3球罐概况
1.1 主要技术参数
球罐的技术参数
设计压力：3.15MPa 最高工作压力：3.0MPa 设计温度：50℃
工作温度：常温 材质：Q345R 厚度：δ42mm
容器类别：Ⅲ 腐蚀裕度：1.0mm 充装介质：氧气
1.2 结构形式
球罐采用3带6支柱混合式主体结构。
1.3 遵守的规范和标准
GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》
GB12337-1998《钢制球形储罐》
GB50094-2010《球形储罐施工规范》
2.球罐组装
2.1 零部件的检查和验收
2.1.1球壳板表面不得有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷。
2.1.2对球壳板厚度进行抽查，数量应为球壳板数量的20%。
2.1.3球壳板周边100mm范围内应进行超声检测抽查。检测方法和结果应符合JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准规定，Ⅱ级合格。
2.2 球罐组装方法
2.2.1赤道带板的吊装采用插入法，首先吊装第一块带支柱的赤道板，起吊后，把支柱放在基础上就位。吊装第二块带支柱的赤道带板，安装两支柱间拉杆并进行调整。吊装第三块不带支柱的赤道带板，插装在已安好的两块板之间，水平度可根据限位块的位置进行控制。
2.2.2赤道带板组对成环，调整、检查合格后再组装下极带各板，吊装顺序为下极带围板→下极带侧板→下极带中板。
2.2.3 下极带各板组装、调整合格后，应搭制内、外脚手架。内脚手架由钢管搭制，上铺设跳板。
2.2.4 内、外脚手架搭设后按排版图顺序吊装上极带各板，吊装顺序为上极带围板→上极带侧板→上极带中板。
3.球罐焊接
3.1 球罐焊接程序
赤道带纵缝（外部）→上、下极带纵缝（外部））→上、下极拼缝（外部）→上、下极方环缝（外部）→上、下极带大环缝（外部）→赤道带纵缝（内部）→上、下极带纵缝（内部）→上、下极拼缝（内部）→上、下极方环缝（内部）→上、下极带大环缝（内部）。
3.2 球罐焊接控制要点
3.2.1对球罐组装的质量进行总体检查符合要求后进行焊接。采用的焊条为J507，直流电源，焊条接正极。
3.2.2焊接遵循的参数必须以完整的焊接工艺试验及正确的评定后制定的焊接工艺规程为准。
3.2.3所用焊条在使用前须进行烘干处理，经烘干后的焊条放置在150℃恒温箱内，随用随领，烘干温度为350℃-400℃×1h。烘干后的药皮应无脱落，无明显裂纹。
3.4.4焊接前，在焊缝两侧100mm范围内进行预热，测温点在50mm处，对称测量每条焊缝不小于3对，预热时缓慢升温，加热区间应均匀加热。预热温度不低于100℃。
3.4.5焊接层间温度不应低于100℃且不大于150℃。
3.4.6施焊停止时，必须立即进行后热处理，后热温度为200～250℃，恒温1h，后热须均匀，后热宽度不小于预热范围的宽度。
3.5 焊接操作
赤道带纵缝采用分二段焊法，由6名焊工对称同步焊接；上、下极带纵缝和方环缝由4名焊工同时施焊，第一、二层采用分段退向焊，其余为顺向焊，起弧点在环缝坡口内进行；上、下极带环缝由6名焊工同时施焊，焊接时采用多层多道焊，各焊工交接位置要错开200～300mm，各层道之间要错开20～30mm。
上述所有焊缝大坡口面焊完后，均应对小坡口面进行气刨清根，打磨，经检查合格后再进行焊接，焊接过程中球壳板的预热温度为100～150℃。
4.球罐无损检测
4.1 从事球罐无损探伤人员，必须持有锅炉压力容器无损检测技术等级鉴定证书，取得2级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。
4.2 焊缝表面的形状尺寸及外表检查合格后，方可进行无损探伤。
4.3 射线检测：球壳全部对接焊缝进行100%的射线检测，采用设备为γ射线源Ir192。
4.4 超声波检测：全部焊缝的20%（包括全部T口）进行超声波复验，采用设备CTS22超声波检测仪。
4.5 球壳上的所有对接焊缝内外表面，接管与球壳板焊缝内外表面，支柱、垫板与其它角焊缝，补焊处表面区，工卡具焊迹打磨后及球壳板缺陷和焊接修补和打磨后的部位进行100%磁粉检测或渗透检测。压力试验后应进行复查，比例不少于焊缝全长20%。检测的时间是在焊接完成后24小时后进行。
上述检测应符合JB/4730-2005标准要求，射线Ⅱ级合格，超声波、磁粉或渗透Ⅰ级合格。
5.球罐整体热处理
5.1 球罐整体热处理方法
球罐整体热处理采用燃油内燃法进行。
5.2 热处理工艺规范
6.球罐耐压试验
6.1 试验用水必须是洁净、中性无油工业用水，水温不低于5℃，试验压力为3.94MPa。
6.2 试验时，当球罐球壳板温度与水温接近时，进行缓慢升压，升至设计压力时，检查球罐的泄露情况，无异常情况再升至试验压力，保压足够长时间（30 min左右），无异常后再降至设计压力，保足够长时间（30 min左右）对其外表面进行检查，要求检查期间压力保持不变，以无渗漏和无异常现象为合格。
7.除锈与防腐涂漆
球罐耐压试验合格后，球壳外表面彻底除锈，并涂两道红丹醇防锈漆，再刷银粉两道，赤道帶涂宽600mm的蓝色标志带，球罐彻底通风后，方可储存介质。
8.球罐验收
施工单位与定货厂家交货时，施工单位应提交竣工图和竣工验收证明书。待施工单位与达成交货协议后，球罐安装工程竣工。
目前，国内的球罐安装技术已经日趋成熟，积累了一定的经验。但我国球罐行业的整体安装水平较国外先进国家相比，还有很大差距，还须不断钻研，以提高我国的球罐安装水平。
参考文献
[1] GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》
[2] GB12337-1998《钢制球形储罐》
[3] GB50094-2010《球形储罐施工规范》
[关键词]球罐；组装；焊接；无损检测；整体热处理；耐压试验
中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0034-01
1.400m3球罐概况
1.1 主要技术参数
球罐的技术参数
设计压力：3.15MPa 最高工作压力：3.0MPa 设计温度：50℃
工作温度：常温 材质：Q345R 厚度：δ42mm
容器类别：Ⅲ 腐蚀裕度：1.0mm 充装介质：氧气
1.2 结构形式
球罐采用3带6支柱混合式主体结构。
1.3 遵守的规范和标准
GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》
GB12337-1998《钢制球形储罐》
GB50094-2010《球形储罐施工规范》
2.球罐组装
2.1 零部件的检查和验收
2.1.1球壳板表面不得有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷。
2.1.2对球壳板厚度进行抽查，数量应为球壳板数量的20%。
2.1.3球壳板周边100mm范围内应进行超声检测抽查。检测方法和结果应符合JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准规定，Ⅱ级合格。
2.2 球罐组装方法
2.2.1赤道带板的吊装采用插入法，首先吊装第一块带支柱的赤道板，起吊后，把支柱放在基础上就位。吊装第二块带支柱的赤道带板，安装两支柱间拉杆并进行调整。吊装第三块不带支柱的赤道带板，插装在已安好的两块板之间，水平度可根据限位块的位置进行控制。
2.2.2赤道带板组对成环，调整、检查合格后再组装下极带各板，吊装顺序为下极带围板→下极带侧板→下极带中板。
2.2.3 下极带各板组装、调整合格后，应搭制内、外脚手架。内脚手架由钢管搭制，上铺设跳板。
2.2.4 内、外脚手架搭设后按排版图顺序吊装上极带各板，吊装顺序为上极带围板→上极带侧板→上极带中板。
3.球罐焊接
3.1 球罐焊接程序
赤道带纵缝（外部）→上、下极带纵缝（外部））→上、下极拼缝（外部）→上、下极方环缝（外部）→上、下极带大环缝（外部）→赤道带纵缝（内部）→上、下极带纵缝（内部）→上、下极拼缝（内部）→上、下极方环缝（内部）→上、下极带大环缝（内部）。
3.2 球罐焊接控制要点
3.2.1对球罐组装的质量进行总体检查符合要求后进行焊接。采用的焊条为J507，直流电源，焊条接正极。
3.2.2焊接遵循的参数必须以完整的焊接工艺试验及正确的评定后制定的焊接工艺规程为准。
3.2.3所用焊条在使用前须进行烘干处理，经烘干后的焊条放置在150℃恒温箱内，随用随领，烘干温度为350℃-400℃×1h。烘干后的药皮应无脱落，无明显裂纹。
3.4.4焊接前，在焊缝两侧100mm范围内进行预热，测温点在50mm处，对称测量每条焊缝不小于3对，预热时缓慢升温，加热区间应均匀加热。预热温度不低于100℃。
3.4.5焊接层间温度不应低于100℃且不大于150℃。
3.4.6施焊停止时，必须立即进行后热处理，后热温度为200～250℃，恒温1h，后热须均匀，后热宽度不小于预热范围的宽度。
3.5 焊接操作
赤道带纵缝采用分二段焊法，由6名焊工对称同步焊接；上、下极带纵缝和方环缝由4名焊工同时施焊，第一、二层采用分段退向焊，其余为顺向焊，起弧点在环缝坡口内进行；上、下极带环缝由6名焊工同时施焊，焊接时采用多层多道焊，各焊工交接位置要错开200～300mm，各层道之间要错开20～30mm。
上述所有焊缝大坡口面焊完后，均应对小坡口面进行气刨清根，打磨，经检查合格后再进行焊接，焊接过程中球壳板的预热温度为100～150℃。
4.球罐无损检测
4.1 从事球罐无损探伤人员，必须持有锅炉压力容器无损检测技术等级鉴定证书，取得2级以上证书的人员方可填写和签发检验报告。
4.2 焊缝表面的形状尺寸及外表检查合格后，方可进行无损探伤。
4.3 射线检测：球壳全部对接焊缝进行100%的射线检测，采用设备为γ射线源Ir192。
4.4 超声波检测：全部焊缝的20%（包括全部T口）进行超声波复验，采用设备CTS22超声波检测仪。
4.5 球壳上的所有对接焊缝内外表面，接管与球壳板焊缝内外表面，支柱、垫板与其它角焊缝，补焊处表面区，工卡具焊迹打磨后及球壳板缺陷和焊接修补和打磨后的部位进行100%磁粉检测或渗透检测。压力试验后应进行复查，比例不少于焊缝全长20%。检测的时间是在焊接完成后24小时后进行。
上述检测应符合JB/4730-2005标准要求，射线Ⅱ级合格，超声波、磁粉或渗透Ⅰ级合格。
5.球罐整体热处理
5.1 球罐整体热处理方法
球罐整体热处理采用燃油内燃法进行。
5.2 热处理工艺规范
6.球罐耐压试验
6.1 试验用水必须是洁净、中性无油工业用水，水温不低于5℃，试验压力为3.94MPa。
6.2 试验时，当球罐球壳板温度与水温接近时，进行缓慢升压，升至设计压力时，检查球罐的泄露情况，无异常情况再升至试验压力，保压足够长时间（30 min左右），无异常后再降至设计压力，保足够长时间（30 min左右）对其外表面进行检查，要求检查期间压力保持不变，以无渗漏和无异常现象为合格。
7.除锈与防腐涂漆
球罐耐压试验合格后，球壳外表面彻底除锈，并涂两道红丹醇防锈漆，再刷银粉两道，赤道帶涂宽600mm的蓝色标志带，球罐彻底通风后，方可储存介质。
8.球罐验收
施工单位与定货厂家交货时，施工单位应提交竣工图和竣工验收证明书。待施工单位与达成交货协议后，球罐安装工程竣工。
目前，国内的球罐安装技术已经日趋成熟，积累了一定的经验。但我国球罐行业的整体安装水平较国外先进国家相比，还有很大差距，还须不断钻研，以提高我国的球罐安装水平。
参考文献
[1] GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》
[2] GB12337-1998《钢制球形储罐》
[3] GB50094-2010《球形储罐施工规范》