球形貯罐組裝后的檢測

趙平川

1 概述

球形貯罐，指的是城市煤氣、天然氣貯罐。貯罐的直徑一般為12 m～26 m，容積在1000 m3～10000 m3之間，用8根～10根支柱托在空間，如圖1所示。圖1中1，2，…，8諸點為支柱的位置。根據(jù)《球形貯罐施工及驗收規(guī)范》規(guī)定，應對下列工作點進行檢測:1)各基礎(chǔ)面的標高應處于同一水平;2)各支柱實際方位與設(shè)計的偏差;3)焊后球罐圓度;4)支柱找正后的垂直偏差;5)球罐充水試壓過程基礎(chǔ)的沉降。

圖1 球形貯罐

2 球罐圓度測量

1)建立控制點。沿球罐周圍距球罐適當距離，布設(shè)環(huán)形導線。布設(shè)導線時應注意點位的合理分布，按一、二級導線的要求施測，并按三、四等水準測量測定各導線點的高程。

2)設(shè)置測點。在球面的各個部位，均勻?qū)ΨQ的設(shè)置不少于20個觀測點。在每個測點的位置上貼上觀測標志。

3)測量各測點的三維坐標。為達到校核的目的，每一測點的平面坐標和高程均需由三個控制點交匯確定。高程由兩個控制點進行三角高程測量確定。水平角和垂直角用不低于2″精度的經(jīng)緯儀或全站儀兩測回測定。

4)球罐中心坐標和各徑向半徑的計算。根據(jù)外業(yè)觀測結(jié)果，先算出各測點的三維坐標Xi，Yi，Zi。設(shè)球罐中心坐標為X0，Y0，Z0，直徑為D，它們都是待定的。當將觀測得出的三維坐標擬合于球面時，其擬合模型為:

將式(2)～式(4)代入式(1)，即得誤差方程:

3 立柱垂直度的測量方法

利用布設(shè)在球罐周圍的導線點，用角度前方交匯法，同時測定立柱頂部及底部的中心坐標。根據(jù)頂部中心與底部中心的坐標差，即可求得立柱的傾斜量δ及其方向α。即:

其中，δx，δy均為立柱頂部中心相對于底部中心的縱橫坐標差。

觀測時，在同一測回內(nèi)照準立柱頂部及底部的左右邊緣，分別取這兩對邊緣的觀測方向平均值，即可求出各自的交匯角值。然后計算其上下中心的坐標。為獲得較好的精度，在選擇交匯圖形時，應使交匯方向線的夾角接近于90°。

4 結(jié)語

球罐的安裝和檢測屬于工程測量范疇中相對少見的工作內(nèi)容。通過以上方法對球罐安裝后圓度測量檢測和立柱垂直度進行測量檢測是行之有效的，在實際工作中具有一定指導意義。

[1]GB 50094-98，球形貯罐施工及驗收規(guī)范[S].