化工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備類型

1．在工業(yè)生產(chǎn)中用來支撐和傳遞工藝設(shè)備、工藝管道以及其他附加應(yīng)力所引起的靜、動(dòng)荷載，或?yàn)榱瞬僮鞣奖闼O(shè)置的輔助設(shè)施，如設(shè)備框架、支架、管廊、柱子、桁架結(jié)構(gòu)、操作平臺(tái)、梯子等；

2．服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，在現(xiàn)場制作安裝的大型的物料儲(chǔ)存設(shè)備，如金屬油罐、鋼質(zhì)球形儲(chǔ)罐、氣柜、料倉料斗等；

3．排放處理生產(chǎn)廢氣的大型金屬構(gòu)造物以及相應(yīng)輔助設(shè)施，如火炬、排氣筒、煙道、煙囪等。

一、金屬油罐的制作安裝

油罐是煉油和石油化工工業(yè)液態(tài)碳?xì)浠衔锏闹饕鎯?chǔ)設(shè)備，主要用于存儲(chǔ)油品類液態(tài)物質(zhì)。油罐按其結(jié)構(gòu)外形分為立式油罐和臥式油罐。在石油化工工業(yè)中立式油罐用得較多，可分為桁架油罐、無力矩油罐、拱頂油罐、浮頂油罐等。下面簡要介紹石化行業(yè)應(yīng)用廣的拱頂油罐和浮頂油罐。

(一)拱頂油罐

拱頂油罐系指罐頂為球冠狀，罐體為圓筒形的一種容器，其容積可達(dá)20000m3。罐頂蓋是由4～6mm的薄鋼板和加強(qiáng)筋壓制而成，如圖10-1-1所示。自支式拱頂油罐簡圖

拱頂油罐能承受較高的壓力，有利于減少儲(chǔ)液揮發(fā)損耗。拱頂油罐除罐頂板的制作較復(fù)雜（需用胎具壓制拱形）外，其他部位的制作較易，造價(jià)較低，在國內(nèi)外煉油和石油化工行業(yè)應(yīng)用很廣泛。

(二)浮頂油罐

顧名思義，浮頂油罐的頂不是固定的，而是能隨油品液面上下浮動(dòng)。浮頂油罐的工況特點(diǎn)是浮頂與罐壁之間有一個(gè)密封裝置，浮頂直接與油品液面接觸，沒有氣體空間，從而大大減少了油品的揮發(fā)損耗。

浮頂油罐的種類很多，有單盤式、雙盤式等，常用的單盤式浮頂油罐在浮頂周圍建造環(huán)形浮船，用隔板將浮船分隔成若干個(gè)不滲漏的船室，在環(huán)形浮船范圍內(nèi)的面積以單層金屬板覆蓋。而雙盤式浮頂油罐的浮頂則是上、下兩面分別以金屬板覆蓋。不論是單盤浮頂油罐還是雙盤浮頂油罐，浮盤上面都安裝有梯子、平臺(tái)和欄桿。建造浮頂?shù)慕饘俨牧嫌刑间摵弯X合金兩種，目前，碳鋼材料的浮頂已逐漸被鋁合金浮頂所替代。浮頂一般均在專門的制造廠建造，作為成品部件供貨。

(三)內(nèi)浮頂油罐

內(nèi)浮頂油罐是帶罐頂?shù)母№斢凸蓿彩枪绊敼藓透№斢凸尴嘟Y(jié)合的一種油罐，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。見圖10-1-4。與無蓋浮頂油罐相比較，內(nèi)浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn)是能有效地防止雨雪、砂塵的侵入，保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮頂漂浮在液面上，使液體無蒸發(fā)空間，外層還有一個(gè)拱頂保護(hù)，減少儲(chǔ)液的蒸發(fā)損失，減少空氣污染，減少著火爆炸危險(xiǎn)。因此，內(nèi)浮頂油罐特別適合儲(chǔ)存高級(jí)汽油、航空煤油等要求較高的油品。(四)金屬油罐附件

為保證各種油品的儲(chǔ)存、發(fā)放、計(jì)量和油罐維修的要求，在罐體上需要安裝一些不同用途的附屬配件，通常稱為油罐附件。1人孔、透光孔

人孔用于操作人員進(jìn)出油罐檢查、清洗和修理之用。為了人員進(jìn)出方便，人孔安裝的中心線一般距罐底700mm，人孔公稱直徑為600mm。透光孔專門為對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行檢查、修理、刷洗時(shí)透光、通風(fēng)之用，一般安裝在罐的頂部，公稱直徑為500mm。2排污孔、清掃孔

排污孔一般安裝于輕油罐底部，用于清掃油罐時(shí)排除污泥，平時(shí)用于排除罐內(nèi)污水。清掃孔一般安裝于重油罐底部，清掃時(shí)可排出污水及清除罐內(nèi)污泥，規(guī)格一般為500mm×700mm。

3罐頂結(jié)合管與罐壁結(jié)合管

用于儲(chǔ)存介質(zhì)的進(jìn)入或排出。4量油孔

用于測量罐內(nèi)油品的高度、溫度及采樣。

5呼吸閥、安全閥、通氣管

呼吸閥的作用是調(diào)節(jié)罐內(nèi)的油氣壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力過高時(shí)，通過呼吸閥將部分多余油氣排出，使罐內(nèi)壓力下降；當(dāng)罐內(nèi)壓力過低時(shí)，通過呼吸閥從罐外吸入空氣，使罐內(nèi)壓力升高，始終保持與大氣壓恒定的狀態(tài)，呼吸閥安裝在油罐的頂部。安全閥的作用是油罐在操作過程中，當(dāng)呼吸閥失靈時(shí)起安全作用，其工作壓力稍高于呼吸閥壓力，能防止由于罐內(nèi)正壓或負(fù)壓太高，而造成油罐被破壞。安全閥安裝在罐頂中部。儲(chǔ)存揮發(fā)性差的燃料油、重柴油、潤滑油、蠟油等油罐需安裝通氣管，以便調(diào)節(jié)罐內(nèi)氣壓。6防火器

防火器(亦稱阻火器)由防火箱、銅絲網(wǎng)和鋁隔板組成，安裝在呼吸閥或安全閥的下面，用以防止火星、空氣經(jīng)過呼吸閥或安全閥進(jìn)入罐內(nèi)引起意外。7加熱器

加熱器的作用是通過蒸汽或電對(duì)原油或重油加熱，防止油品凝固，便于輸送。局部加熱器安裝在進(jìn)出油結(jié)合管附近。全面加熱器安裝在罐底上。8其他附件

其他附件包括旁通管、膨脹管、升降管、噴淋降溫管線、消防管線、靜電接地、避雷針、梯子、操作平臺(tái)、欄桿等，均有其相應(yīng)的作用。(五)金屬油罐的制作安裝

大型立式金屬油罐，由于其直徑和高度較大，壁板較薄，不適于整體預(yù)制，只能在施工現(xiàn)場進(jìn)行本體安裝。常見的施工方法有正裝法、倒裝法、氣頂法和水浮法幾種。

1正裝法

機(jī)械正裝法是按施工規(guī)范先將罐底在基礎(chǔ)上鋪設(shè)焊好，經(jīng)真空試漏合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板按劃線垂直對(duì)好并施焊。當(dāng)?shù)谝蝗薇诮M焊完畢，檢查合格后再用機(jī)械逐塊吊裝第二圈壁板與第一圈壁板組裝焊接，按此方法直至最后一圈壁板組焊完成，再安裝頂板。此種施工方法，大部分作業(yè)均在高空進(jìn)行，不安全因素較多，較難保證質(zhì)量，目前一般很少采用。充水正裝法適用于大容量的浮船式金屬儲(chǔ)罐的施工，它是利用水的浮力和浮船結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，為罐體組裝提供方便。其方法是先將罐底鋪設(shè)在基礎(chǔ)上，焊好后經(jīng)無損探傷及嚴(yán)密性試驗(yàn)合格，將罐壁的第一圈壁板按線逐塊分別與罐底焊接，第一圈壁板安裝完畢，檢查合格后開始安裝儲(chǔ)罐的浮頂。當(dāng)浮頂安裝完后，進(jìn)行充水使浮頂上升到安裝其他圈壁板的合適位置，也就是將浮頂作為安裝操作平臺(tái)。此方法在安裝浮頂油罐時(shí)用的較多。2倒裝法

與正裝法正好相反，倒裝法是先將底板鋪好后，然后從上到下進(jìn)行安裝。其安裝順序是先將罐頂和罐頂下的第一圈壁板在底板上裝配并安裝好，再將罐頂下的第二圈壁板圍在第一圈壁板的外圍，并以第一圈壁板為胎具，組對(duì)壁板的縱向焊縫并焊成圓形，將罐頂和第一圈壁板整體吊至第一、二圈壁板相搭接的位置停下點(diǎn)焊，再進(jìn)行環(huán)焊縫的焊接。其他各帶壁板均依同樣方法順序安裝，直至儲(chǔ)罐的最下一圈壁板焊接后與罐底板焊接完成。倒裝法示意圖見圖10-1-5。倒裝法安裝基本上在地面進(jìn)行，避免了高空作業(yè)，保證了施工安全，有利于提高工效和工程質(zhì)量，但需要較大的吊裝機(jī)具。3充氣升頂法

充氣升頂法是罐壁倒裝法的另一種形式，采用充氣升頂法安裝油罐既節(jié)省人力、物力，又安全可靠，遠(yuǎn)比采用笨重的起重設(shè)備進(jìn)行倒裝法安裝要得多。

充氣升頂法原理是利用罐體本身的結(jié)構(gòu)條件和密封性能利用鼓風(fēng)機(jī)向罐內(nèi)送入壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體上升就位，當(dāng)罐體浮升到一定高度時(shí)，逐漸關(guān)小風(fēng)門，控制進(jìn)風(fēng)量，罐體即懸空平衡，此時(shí)可逐圈組裝焊接，直至最后一圈壁板安裝完畢，并與罐底連接。

在油罐施工中，由于施工單位各自的裝備和施工條件不同，因而采用的施工方法也不盡相同，有關(guān)定額對(duì)油罐的施工方法是綜合考慮的，常用的油罐施工方法下見表。

各類油罐的施工方法選定

油罐類型施工方法水浮正裝法抱桿倒裝法充氣升頂法整體吊裝法拱頂油罐（m3）—100～7001000～20000—無力矩油罐（m3）—100～7001000～5000—浮頂油罐（m3）3000～50000———內(nèi)浮頂油罐（m3）—100～7001000～5000—臥式油罐（m3）———各種容量

(六)金屬油罐的檢驗(yàn)

按照設(shè)計(jì)技術(shù)條件和規(guī)范要求，金屬油罐在安裝完后，需對(duì)焊縫進(jìn)行無損探傷，應(yīng)分別對(duì)罐底板、罐壁板和罐頂板的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)。

1罐底板焊縫檢驗(yàn)

罐底焊接后，通常用真空箱試驗(yàn)法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。真空箱是一個(gè)無底矩形試驗(yàn)箱，箱底周邊裝有海綿狀泡沫塑料，頂部裝窺視鏡。試驗(yàn)前在焊道上涂刷肥皂液，然后將真空箱置于焊道上，開動(dòng)真空泵，使箱內(nèi)處于真空狀態(tài)，當(dāng)焊縫有穿透性裂紋和穿透性氣孔等缺陷時(shí)，空氣就會(huì)從上述焊縫缺陷中穿過而產(chǎn)生肥皂泡。在缺陷處作出標(biāo)記，以便返修。然后用同樣方法把真空箱移到下一段焊道上進(jìn)行檢驗(yàn)，直至全部檢驗(yàn)完畢。2罐壁板焊縫檢驗(yàn)

罐壁板焊縫嚴(yán)密性檢驗(yàn)一般采用煤油試漏法。此法是在需檢驗(yàn)的焊縫部位（外壁）涂刷一層白堊水溶液，然后在焊縫的另一面（內(nèi)壁），以0.1～0.2MPa的壓力噴射煤油，經(jīng)過一段時(shí)間，檢查焊道外表面。當(dāng)焊縫有穿透性焊接缺陷時(shí)，煤油會(huì)滲透到白堊的表面，出現(xiàn)明顯的煤油斑點(diǎn)，即可確定焊縫缺陷位置，進(jìn)行返修處理。

3罐頂板焊縫檢驗(yàn)

罐頂板焊縫一般采用煤油試漏或壓縮空氣試驗(yàn)法檢驗(yàn)其嚴(yán)密性。壓縮空氣試驗(yàn)法是在需檢驗(yàn)焊縫的內(nèi)部通入壓縮空氣，并在焊縫外部表面涂肥皂水，未發(fā)現(xiàn)氣泡為合格。4油罐充水試驗(yàn)

對(duì)油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)后，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗(yàn)，并檢查下列試驗(yàn)內(nèi)容：罐底嚴(yán)密性，罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性，固定罐頂?shù)膹?qiáng)度、穩(wěn)定及嚴(yán)密性，浮頂?shù)纳翟囼?yàn)及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)沉降觀測。

罐底的嚴(yán)密性以罐底無滲漏為合格。罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性以充水到設(shè)計(jì)最高液位并保持48h罐壁無滲漏、無異常變形為合格。固定罐頂?shù)膹?qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn)方法是：罐內(nèi)充水高度大約1m后，將所有管口封閉，進(jìn)行緩慢充水升壓，當(dāng)升至試驗(yàn)壓力時(shí)，在罐頂焊縫表面涂以肥皂水，應(yīng)以罐頂無異常變形、焊縫無氣泡為合格。若發(fā)現(xiàn)缺陷，應(yīng)在補(bǔ)焊后重新進(jìn)行試驗(yàn)。浮頂?shù)纳翟囼?yàn)應(yīng)以升降平穩(wěn)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及密封裝置無卡澀現(xiàn)象、浮梯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、浮頂與液面接觸部分無滲漏為合格。

二、球形貯罐制作安裝

在我國石油、化工、冶金、城市煤氣等工業(yè)部門，廣泛采用鋼質(zhì)球形貯罐（以下簡稱球罐）用來貯存液化石油氣（如乙烯、丙烯、丁烷等）、液化天然氣、液氧、液氮、液氨、氧氣、氮?dú)狻⑻烊粴狻⒊鞘忻簹饣蚱渲虚g產(chǎn)品。

球罐與立式或臥式圓筒形容器相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，因而所需鋼材最少；在相同直徑和相同壁厚情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，只有圓筒形容器縱向應(yīng)力的1/2，即在相同應(yīng)力情況下，球罐的板厚只需圓筒形容器的一半。此外，球罐占地面積小，基礎(chǔ)工程量小，可充分利用土地面積。目前，我國已能制作安裝壓力為1.03MPa容積為10000m3的貯存天然氣的球罐。

(一)球罐的結(jié)構(gòu)

　　球罐由本體、支座及附件組成。

1球罐本體。

　　球罐本體是球罐結(jié)構(gòu)的主體，它是球罐貯存物料并承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。球罐本體是由許多塊球殼板拼焊而成的一個(gè)球形容器。其結(jié)構(gòu)外形見圖10-1-7。由于球罐直徑大小不同，球殼板的數(shù)量也不一樣。球殼體有桔瓣式和混合式兩種結(jié)構(gòu)

球殼板為標(biāo)準(zhǔn)球形，一般由容器制造廠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行壓制。壓制方法有熱壓和冷壓兩種。熱壓是將鋼板置于加熱爐中，加熱至750～800℃然后放在模具上進(jìn)行壓制。對(duì)于調(diào)質(zhì)和正火供貨的鋼板，為保持鋼板原有的機(jī)械性能，應(yīng)進(jìn)行冷壓成形。

冷壓是將鋼板置于模具上用壓力機(jī)通過模頭對(duì)鋼板施以壓力使鋼板應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度限而變形。不論是熱壓和冷壓，球殼板周邊均應(yīng)留有余量，便于檢驗(yàn)尺寸、劃線切割和開坡口。球殼板經(jīng)檢查合格后，在制造廠還應(yīng)進(jìn)行預(yù)組裝，然后對(duì)每塊球殼板編號(hào)，發(fā)送施工現(xiàn)場。

2球罐支座。

球罐支座系用于支承球罐本體、附件、儲(chǔ)存物料重量及承受風(fēng)載、地震力等自然力的結(jié)構(gòu)部件。球罐支座多采用與球罐赤道板正切的柱式支座，也稱球罐支柱。球罐支柱一般用鋼管制成，支柱數(shù)量通常為赤道板數(shù)量的一半。支柱間有拉桿，使其支承連成整體。支柱通過柱腳板用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。

除上述赤道正切式支座外，還有V型柱式支座、裙式支座、半埋式支座等，但用得較少。

3球罐附件

(1)梯子平臺(tái)。為了檢查、維護(hù)和操作，球罐上均設(shè)置有頂部平臺(tái)和中間平臺(tái)。頂部平臺(tái)是工藝操作平臺(tái)，球罐上的工藝接管、人孔、儀表等大部分設(shè)置在球罐頂部的極板上。中間平臺(tái)是為了操作人員上下頂部平臺(tái)時(shí)中間休息或作為檢查球罐赤道部位而設(shè)置的。有的球罐為便于內(nèi)部檢查和維護(hù)，設(shè)置有內(nèi)部轉(zhuǎn)梯，該轉(zhuǎn)梯可以旋轉(zhuǎn)，可轉(zhuǎn)到球罐內(nèi)部的任何部位。

(2)人孔和接管。人孔是為了檢修人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢查和維修而設(shè)置的，同時(shí)也用于現(xiàn)場組裝焊接球罐時(shí)通風(fēng)、進(jìn)行熱處理、安裝燃燒器和煙氣排出等用，人孔大小一般選用DN500。根據(jù)工藝需要，球罐還裝有各種接管。

(3)噴淋裝置。噴淋裝置的作用有二：一是對(duì)球罐起冷卻作用。噴淋裝置裝在球罐的上部,通水時(shí)，冷卻水從環(huán)管或堰流出，沿球罐壁流下，起到冷卻介質(zhì)的作用。二是消防作用。在球罐不同高度，離球罐外壁一定距離裝環(huán)形管，環(huán)形管每隔一段距離裝一個(gè)噴頭，當(dāng)球罐失火（自身或相鄰）時(shí)，即可通過噴頭噴灑滅火介質(zhì)（一般為高壓水，通過噴頭后形成霧狀）進(jìn)行滅火或隔熱。

(4)隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷是為了保證介質(zhì)的一定溫度，根據(jù)不同的介質(zhì)和要求而定。

(5)液面計(jì)。用于觀測球罐內(nèi)液位。

(6)壓力表。為了測量球罐內(nèi)的壓力，一般在球罐的上部和下部各裝一塊壓力表。(二)球罐的分類

1、按形狀分為圓球形和橢球形兩種。橢球形球罐重心較低但制造復(fù)雜，應(yīng)用較少。

2.按組成球殼體的球殼板形狀可分為桔瓣式球罐、足球瓣式球罐和上述兩種型式相混的混合式球罐。足球瓣式球罐的優(yōu)點(diǎn)是球瓣的尺寸相同或相近，制作開片簡單。缺點(diǎn)是組裝比較困難，有部分支柱搭焊在球殼體的焊縫上，容易形成焊接缺陷和應(yīng)力集中，因而用得較少。

3.按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體。雙層球罐由外球和內(nèi)球組成，雙層殼體間充填優(yōu)質(zhì)隔熱材料，所以隔熱保冷性能好，一般用于儲(chǔ)存溫度低的液化氣，如液體乙烯。殼體材料的采用一般是內(nèi)殼體為不銹鋼，用于承受介質(zhì)工作壓力和低溫工作條件；外殼體為碳鋼，用于支承內(nèi)殼體和介質(zhì)的重量，同時(shí)可隔絕雨、雪對(duì)隔熱材料的侵襲。

4.按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承。柱式支承中以赤道正切柱式支承用得最多，我國應(yīng)用較廣。裙式支座有圓筒裙式支承和錐形裙式支承，用于容積較小的球罐支承，但用得較少。

(三)球罐的安裝施工

在我國，施工現(xiàn)場廣泛采用的拼裝球罐方法有兩種：環(huán)帶組裝法和分片組裝法。1環(huán)帶組裝法。

環(huán)帶組裝法的要點(diǎn)是按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)球罐的各個(gè)環(huán)帶，分別在平臺(tái)上組裝焊接好，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，然后把各個(gè)環(huán)帶由下至上，或先安裝赤道帶，后安裝下溫帶，再安裝上溫帶，逐帶吊裝就位，最后施焊環(huán)縫，完成球罐的安裝。

環(huán)帶組裝法的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的約束力小，高空作業(yè)比較少，施工進(jìn)度快，減少了不安全因素，有利于提高工效。缺點(diǎn)是需組裝一個(gè)比較大的平臺(tái)，鋼板用的較多，占用施工場地也比較大；另外，在組裝環(huán)縫時(shí)，往往難以避免強(qiáng)制組裝現(xiàn)象的發(fā)生，組裝后應(yīng)力較大，焊縫易產(chǎn)生延遲裂紋；同時(shí)，需要吊裝能力較大的吊裝機(jī)械。因此，環(huán)帶組裝法一般用于容積等于或小于400m3的球罐。2分片組裝法。

分片組裝法的順序是首先安裝帶支柱的赤道板，可以用機(jī)械吊車或桅桿進(jìn)行起吊。方法是：第一塊帶支柱的赤道板吊裝就位并經(jīng)調(diào)整檢查合格用鋼絲繩張緊固定。然后用同樣的方法安裝第二塊帶支柱的赤道板。當(dāng)相鄰兩支柱的赤道板臨時(shí)固定后，即安裝兩支柱間的赤道板，找平上、下口，調(diào)整好對(duì)口間隙，用夾具固定。

采用同一方法，將整圈赤道板組裝完畢，并檢查及校正水平度、球面曲率及上、下口直徑的幾何尺寸和圓度，然后進(jìn)行點(diǎn)固焊。赤道帶組裝完后再組裝下溫帶、上溫帶及極板。最后進(jìn)行全位置焊接。

采用分片組裝法的優(yōu)點(diǎn)是施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，而且組裝精度易于掌握，也不需要很大的吊裝機(jī)械，同時(shí)可省去組裝平臺(tái)或只需一簡易平臺(tái)，因而施工現(xiàn)場相對(duì)較小。缺點(diǎn)是高空作業(yè)大、需要相當(dāng)數(shù)量的夾具，全位置焊接技術(shù)要求高，焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

(四)球罐焊前預(yù)熱、焊后后熱及整體熱處理

1．焊前預(yù)熱。制作球罐的鋼材大多為高強(qiáng)度鋼，焊接后由于冷卻、收縮較快，易產(chǎn)生冷裂紋及脆性斷裂。預(yù)熱的目的就是為了緩解焊縫熱影響區(qū)的冷卻、收縮速度，降低鋼材硬度，增加塑性及除去表面水分。焊前預(yù)熱的溫度應(yīng)根據(jù)焊件的材質(zhì)、厚度、接頭拘束度、氣候條件等，由焊接試驗(yàn)確定，也可按GB12337-1998的規(guī)定執(zhí)行，見表10-1-2。

表10-1-2常用鋼種的預(yù)熱溫度鋼種20R16MnR

16MnDR15MnVR15MnVNR07MnCrMoVR

07MnNiCrMoVDR09Mn2VDR板厚/mm預(yù)熱溫度/℃20———75～12550～95—25——75～125100～150—32—75～125100～150125～175—3875～125100～150125～175150～200—50100～150125～175150～200150～20075～100—2.焊后后熱。焊后后熱的目的是為了釋放焊接殘余應(yīng)力、改善焊縫塑性和韌性，防止產(chǎn)生冷裂紋，更重要的是加速擴(kuò)散氫的逸除，改善焊接部位的機(jī)械性能。后熱溫度根據(jù)板厚不同一般為200～250℃，保溫時(shí)間為0.5～1h。遇有下列情況的焊縫，均應(yīng)在焊后立即進(jìn)行焊后后熱消氫處理。

厚度大于32mm，且材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值6b＞540MPa的球殼；厚度大于38mm的低合金鋼；鍛制凸緣與球殼板的對(duì)接焊縫；焊接試驗(yàn)確定需消氫處理者。

3.整體熱處理。制作球罐的材料，隨著厚度的增加，施焊以后，焊縫產(chǎn)生的殘余應(yīng)力不僅很復(fù)雜，而且數(shù)值也高，這是引起球罐在設(shè)計(jì)低應(yīng)力下產(chǎn)生脆性破壞的主要因素。球罐整體熱處理的目的就是為了消除球罐組焊時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定球罐的幾何尺寸，改變焊縫金相組織，提高金屬韌性和抗應(yīng)力的能力，防止裂紋的產(chǎn)生。球罐整體熱處理還能促使溶解氫析出，防止延遲裂紋的產(chǎn)生，預(yù)防滯后破壞，提高耐疲勞強(qiáng)度與抗蠕變強(qiáng)度。

球罐整體熱處理目前有兩種方法，即內(nèi)燃法和電加熱法。使用最多的為內(nèi)燃法。

(1)內(nèi)燃法。內(nèi)燃法是將焊接完畢并經(jīng)檢驗(yàn)合格的球體作為爐殼。在球體內(nèi)布置一個(gè)或若干個(gè)燃燒器（噴油嘴），以霧化的輕柴油作為燃料，以石油液化氣作為點(diǎn)火器燃料，燃料在球罐內(nèi)部不斷燃燒，產(chǎn)生熱對(duì)流和熱輻射加熱整個(gè)球體。為減少熱量的損耗，罐外用隔熱材料進(jìn)行隔熱。熱處理溫度按設(shè)計(jì)要求，也可參照下表熱處理溫度鋼號(hào)熱處理溫度（℃）20R600±2516MnR600±2515MnVR570±2015MnVNR565±2007MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR565±2009Mn2VDR、16MnDR600±20熱處理恒溫時(shí)間，按球殼厚度每25mm恒溫1h計(jì)算，且不少于1h。

(2)電加熱法。電加熱法的原理和方法是將專門設(shè)計(jì)的電熱元件放置在球罐內(nèi)下部，球罐外部用隔熱材料封閉，使球罐形成一個(gè)封閉式電爐。加熱時(shí)借助罐內(nèi)空氣的對(duì)流將熱量均勻地傳給罐壁，從而達(dá)到加熱的目的。

(五)球罐的檢驗(yàn)

1.焊縫檢驗(yàn)。焊縫檢驗(yàn)有外觀檢查、射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷及著色探傷等。外觀檢查主要是檢查焊縫外表質(zhì)量，可用目測或放大鏡，要求焊縫及熱影響區(qū)不得有裂紋、氣孔、夾渣、凹陷、熔合性飛濺物等缺陷。有些焊縫的表面微小裂紋缺陷目測檢驗(yàn)有困難，則需進(jìn)行磁粉或著色探傷。焊縫的內(nèi)在缺陷則采用射線探傷和超聲波探傷檢驗(yàn)。

選擇100%射線探傷檢驗(yàn)時(shí)，當(dāng)球殼板厚度大于38mm時(shí)還應(yīng)作超聲波探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫長度的20%。選擇100%超聲波探傷時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位作射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫長度的20%。水壓試驗(yàn)后對(duì)焊縫應(yīng)進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查數(shù)量不得小于焊縫全長的20%。

2.水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)球罐的強(qiáng)度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量，以保證球罐能夠承受設(shè)計(jì)壓力，經(jīng)過水壓試驗(yàn)尚能改善球罐內(nèi)應(yīng)力及承載能力。水壓試驗(yàn)壓力一般為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，設(shè)計(jì)有特殊要求時(shí)按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行，試壓用液體一般為清潔的工業(yè)用水。

3.氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)的目的主要是檢查焊縫及各連接點(diǎn)的嚴(yán)密性。球罐的氣密性試驗(yàn)應(yīng)在水壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。由于氣密性試驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，在試驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)先制訂的各項(xiàng)試驗(yàn)步驟、技術(shù)要求和安全措施。氣密性試驗(yàn)壓力一般等于設(shè)計(jì)壓力，介質(zhì)為干燥、清潔的壓縮空氣或氮?dú)狻?/span>