大型球罐無立柱外組裝工藝

王勇 張銀輝

摘 要：本文主要闡述了大型球罐在組裝施工中使用無立柱外組裝新工藝;簡述了施工步驟、注意事項、技術要點、工藝流程;解決了傳統中心柱組裝工藝帶來的施工缺陷。

關鍵詞：大型球罐;無立柱外組裝;工藝流程

1 工程概況

以青海云天化合成氨項目5000m3液氨球罐組裝為例進行闡述。其主要參數：直徑21.2m，壁厚24/26mm，材質Q345R，柱腿12根，5帶混合結構，共有54張球殼板，單塊最大重量8.3t。

2 施工工藝

2.1 工藝流程及要點

吊裝前準備→基礎驗收，球殼板復驗、設備準備→外組裝平臺一次搭設→下端支柱安裝→赤道板組裝→下溫帶板組裝→下級板組裝→上溫帶板組裝→上級板組裝→組裝檢查。

2.2 組裝前準備工作

2.2.1 基礎和球殼板驗收

①對球罐基礎進行檢查驗收;②對球殼板幾何尺寸進行復驗，結合基礎標高誤差，合理劃分上段支柱與下段支柱的組對前定位，做到三點一位。

2.2.2 吊車選擇及吊具、風繩等準備

①清理基礎板上的污漬、焊疤等缺陷，并涂適量黃油;②現場勘察，結合現場合理規劃吊車起吊位置;③根據現場的條件及吊裝的重量、高度等選擇吊車;④吊裝工具準備到位。

2.2.3 外組裝平臺搭設

以罐基礎中心點為基點，結合球罐高度，在球罐外側搭設正多邊形雙排腳手架組裝平臺。首先搭設能滿足赤道帶組裝需求的腳手架;待赤道帶、下極組裝完畢后搭設滿足上溫帶、上極組裝要求的腳手架。注意控制搭設高度及距罐間距，方便組焊施工。

2.2.4 吊點選擇

根據每塊球殼板的尺寸計算選擇合適的吊點位置，用定位塊作為吊點，減少對球殼板的損傷。吊點要焊接牢靠并檢查，確保吊裝安全。

2.3 下段支柱安裝

①安裝下段支柱，慢慢將下段支柱放于基礎上，找正調好垂直度，擰緊地腳螺栓，并確定球罐0°、90°、180°、270°的方位;②下段支柱安裝完后進行拉桿安裝，使10個下段支柱緊緊相連，通過調整拉桿控制下段支柱的垂直度和穩定性，使柱腿在同一個同心圓上。

2.4 赤道板組裝

①吊裝第一塊有支柱的赤道板，將上段支柱與下段支柱組裝，上下段支柱用卡具調整間隙并固定牢靠，赤道帶板上端用風繩拉牢。上下段支柱對口處設3個卡具，兩側各一個，外側一個。支柱組對后長度允許偏差為3mm，支柱與底板垂直度<2mm，直線度≤10mm。柱腿環縫焊后進行100% MT檢測;②吊裝相鄰的帶有支柱的第二塊赤道板，將上段支柱與下段支柱組對，要求同前;③吊裝第三塊無支柱赤道板，插入第一塊與第二塊有支柱的赤道板之間，用卡具調整間隙及固定;④然后依次吊裝有支柱及無支柱的赤道板，直至赤道帶閉合。吊裝最后一塊赤道板前，先檢查合口間隙尺寸和赤道板尺寸是否吻合，否則應調整好后再吊裝;⑤赤道板組對成環后，立即找正，并調整柱間拉桿，使裝配尺寸達到要求;⑥赤道帶是整個球的基準帶，其組裝精度如何，對其他各帶和整個球罐的最終質量影響很大，必須精心調好。調整的項目為間隙、錯邊、橢圓度、上下口的齊平度等，組裝時嚴禁強制裝配，避免產生附加應力;⑦找正后按標準點固焊。

2.5 下溫帶板組裝

吊裝一塊下溫帶板，為避免下溫帶板下垂，其下端內側用倒鏈牢固在赤道板上。為了保證施工質量及施工吊裝的安全，在吊裝組對時，其上端通過與赤道帶板下端的定位塊，利用卡具固定內側，并有質檢人員采用樣板檢測下溫帶板與赤道帶板對接后的球殼板曲率，應符合規范要求。然后依次吊裝相鄰板，方法同前，直至閉合。組對完成后進行間隙、錯邊及角變形的調整，使其達到規范要求。

2.6 下極板組裝

先組裝邊板，再組裝側板和中板，吊裝側板和中板時，注意管口開口方位。吊裝邊板時，利用極邊板內側的定位方塊做吊點進行吊裝，利用吊車、卡具進行組裝調整，極邊板上端用卡具固定在下溫帶板下環口，調整好尺寸后，按同樣要求吊裝第二塊極邊板及其他下極板。最后調整間隙、錯邊、棱角度，使其達到規范要求，調整結束后，進行點固焊。

2.7 上溫帶板組裝

溫帶板定位塊在外側，為避免上溫帶板下垂，其上端外側用風繩拉牢固定，其余同下溫帶板組裝。

2.8 上極板組裝

上級板定位塊在外側，其余同下極板組裝。

2.9 組裝檢查

球罐整體組裝完畢，在自檢合格的基礎上，由建設單位代表、監檢及監理代表、安裝單位代表聯合檢查驗收。焊前組裝檢驗標準：對口間隙2±2mm，錯邊量<3mm，棱角度≤7mm，赤道水平度≤2mm，赤道截面內徑差≤50mm，支柱垂直度≤15mm。

3 結束語

大型球罐組對是施工中的一大難題，采用無中心柱外組對工藝與傳統中心柱組裝工藝相比，提高了大型球罐工程施工組對的靈活性、施工方法操作簡練，避免強力組裝對球殼板造成局部應力過大、局部變形過大等施工缺陷，節約大量的內部組對的工裝機具，節約組對時間，便捷人員施工，提高施工質量，節約項目成本。