大型球罐无立柱外组装工艺

王勇 张银辉

摘 要：本文主要阐述了大型球罐在组装施工中使用无立柱外组装新工艺;简述了施工步骤、注意事项、技术要点、工艺流程;解决了传统中心柱组装工艺带来的施工缺陷。

关键词：大型球罐;无立柱外组装;工艺流程

1 工程概况

以青海云天化合成氨项目5000m3液氨球罐组装为例进行阐述。其主要参数：直径21.2m，壁厚24/26mm，材质Q345R，柱腿12根，5带混合结构，共有54张球壳板，单块最大重量8.3t。

2 施工工艺

2.1 工艺流程及要点

吊装前准备→基础验收，球壳板复验、设备准备→外组装平台一次搭设→下端支柱安装→赤道板组装→下温带板组装→下级板组装→上温带板组装→上级板组装→组装检查。

2.2 组装前准备工作

2.2.1 基础和球壳板验收

①对球罐基础进行检查验收;②对球壳板几何尺寸进行复验，结合基础标高误差，合理划分上段支柱与下段支柱的组对前定位，做到三点一位。

2.2.2 吊车选择及吊具、风绳等准备

①清理基础板上的污渍、焊疤等缺陷，并涂适量黄油;②现场勘察，结合现场合理规划吊车起吊位置;③根据现场的条件及吊装的重量、高度等选择吊车;④吊装工具准备到位。

2.2.3 外组装平台搭设

以罐基础中心点为基点，结合球罐高度，在球罐外侧搭设正多边形双排脚手架组装平台。首先搭设能满足赤道带组装需求的脚手架;待赤道带、下极组装完毕后搭设满足上温带、上极组装要求的脚手架。注意控制搭设高度及距罐间距，方便组焊施工。

2.2.4 吊点选择

根据每块球壳板的尺寸计算选择合适的吊点位置，用定位块作为吊点，减少对球壳板的损伤。吊点要焊接牢靠并检查，确保吊装安全。

2.3 下段支柱安装

①安装下段支柱，慢慢将下段支柱放于基础上，找正调好垂直度，拧紧地脚螺栓，并确定球罐0°、90°、180°、270°的方位;②下段支柱安装完后进行拉杆安装，使10个下段支柱紧紧相连，通过调整拉杆控制下段支柱的垂直度和稳定性，使柱腿在同一个同心圆上。

2.4 赤道板组装

①吊装第一块有支柱的赤道板，将上段支柱与下段支柱组装，上下段支柱用卡具调整间隙并固定牢靠，赤道带板上端用风绳拉牢。上下段支柱对口处设3个卡具，两侧各一个，外侧一个。支柱组对后长度允许偏差为3mm，支柱与底板垂直度<2mm，直线度≤10mm。柱腿环缝焊后进行100% MT检测;②吊装相邻的带有支柱的第二块赤道板，将上段支柱与下段支柱组对，要求同前;③吊装第三块无支柱赤道板，插入第一块与第二块有支柱的赤道板之间，用卡具调整间隙及固定;④然后依次吊装有支柱及无支柱的赤道板，直至赤道带闭合。吊装最后一块赤道板前，先检查合口间隙尺寸和赤道板尺寸是否吻合，否则应调整好后再吊装;⑤赤道板组对成环后，立即找正，并调整柱间拉杆，使装配尺寸达到要求;⑥赤道带是整个球的基准带，其组装精度如何，对其他各带和整个球罐的最终质量影响很大，必须精心调好。调整的项目为间隙、错边、椭圆度、上下口的齐平度等，组装时严禁强制装配，避免产生附加应力;⑦找正后按标准点固焊。

2.5 下温带板组装

吊装一块下温带板，为避免下温带板下垂，其下端内侧用倒链牢固在赤道板上。为了保证施工质量及施工吊装的安全，在吊装组对时，其上端通过与赤道带板下端的定位块，利用卡具固定内侧，并有质检人员采用样板检测下温带板与赤道带板对接后的球壳板曲率，应符合规范要求。然后依次吊装相邻板，方法同前，直至闭合。组对完成后进行间隙、错边及角变形的调整，使其达到规范要求。

2.6 下极板组装

先组装边板，再组装侧板和中板，吊装侧板和中板时，注意管口开口方位。吊装边板时，利用极边板内侧的定位方块做吊点进行吊装，利用吊车、卡具进行组装调整，极边板上端用卡具固定在下温带板下环口，调整好尺寸后，按同样要求吊装第二块极边板及其他下极板。最后调整间隙、错边、棱角度，使其达到规范要求，调整结束后，进行点固焊。

2.7 上温带板组装

温带板定位块在外侧，为避免上温带板下垂，其上端外侧用风绳拉牢固定，其余同下温带板组装。

2.8 上极板组装

上级板定位块在外侧，其余同下极板组裝。

2.9 组装检查

球罐整体组装完毕，在自检合格的基础上，由建设单位代表、监检及监理代表、安装单位代表联合检查验收。焊前组装检验标准：对口间隙2±2mm，错边量<3mm，棱角度≤7mm，赤道水平度≤2mm，赤道截面内径差≤50mm，支柱垂直度≤15mm。

3 结束语

大型球罐组对是施工中的一大难题，采用无中心柱外组对工艺与传统中心柱组装工艺相比，提高了大型球罐工程施工组对的灵活性、施工方法操作简练，避免强力组装对球壳板造成局部应力过大、局部变形过大等施工缺陷，节约大量的内部组对的工装机具，节约组对时间，便捷人员施工，提高施工质量，节约项目成本。