大型球罐組裝新技術

笪祖朋

摘要：本文將以設計一個4000立方米的大型球罐為例，對組裝大型球罐的新型工藝技術進行介紹，這項新技術使用無胎具和無中心柱法對大型球罐進行組裝，是一種創(chuàng)新和進步，這項技術的研發(fā)不僅能夠提高球罐的安裝質(zhì)量，還可以縮短組裝所耗費的時長，降低胎具和中心柱的制造費用，很大程度地降低了成本。

關鍵詞：大型球罐;組裝技術;胎具;中心柱

A公司新建一個4000立方米的液態(tài)烴球罐，此球罐的作為用于催化裂化300萬噸/年重油的配套設備，設計壓力為1.77MPa，目前來說，是國內(nèi)設計參數(shù)最大的液態(tài)烴球罐。球罐的主要材質(zhì)為NK-HTN610U2低合金高強鋼，板厚48/46mm，結構形式為四帶混合式，設計中采用無胎具無中心柱的組裝技術，降低了胎具和中心柱的制造費用，縮短了制造和組裝工時，從而使球罐的組裝質(zhì)量大大提升。

2.球罐組對

2.1支柱組對

如圖a所示，球罐的支柱在赤道帶上偏向左邊，并不在正中心，這種情況很難進行支柱的組對。

在傳統(tǒng)的球罐組裝技術中，人們利用胎具對支柱進行配對拼組：首先，設置一個保持水平的鋼平臺，在此基礎上按照參數(shù)進行胎具的制作，必須注意的是，支柱組隊的尺寸偏差要在允許范圍內(nèi);然后精確的畫出赤道線、支柱軸線位置的經(jīng)線和測量基準線;赤道板凹面向下放置在固定平臺上的組對胎架上，使赤道線及支柱軸線位置的經(jīng)線的兩端點與抬舉上的相應點對準，且使赤道版的四邊緊貼胎具，并保證支柱上段中心線水平后卡具固定;將下段支柱放在胎具支架上，并使下段支柱的相對位置、水平度、與上端支柱的彎曲度及赤道線的垂直度均應符合要求，地板兩螺栓孔中心的連線必須通過球罐的軸線。

球罐組裝新技術采用的是直接組對法：首先將上段支柱的赤道板沿經(jīng)線方向垂直立起（支柱靠近地面），再將下段支柱水平吊裝，在保證長度的前提下，徑向調(diào)整是在長度方向上拉一粉線，使兩頭和對口處具有相同的距離，以此保證徑向垂直度。而軸向垂直度的調(diào)整是在赤道線方向上，以赤道線所在面與支柱最外側母線的交點為基點，在赤道線上量取等距離的兩個點，當這兩點與支柱下段外母線的某點距離相等時，徑向垂直度也符合要求。

2.2球殼板的組裝

舊式的球殼板組裝方法是在中心柱的基礎上將溫帶板懸起，而新式的組裝方法丟棄了中心柱，這樣一來，節(jié)約了相關的材料耗費，降低了中心柱安裝不利可能帶來的影響，提升了球殼板組裝的質(zhì)量水平，并且縮短了整體的組裝時長。具體分為以下幾步：

安裝赤道帶。這一步的安裝重點是安裝球皮，從右向左的順序用懸吊的方式安裝球皮，安裝后要調(diào)整角度使支柱垂直，分別與正底板的軸向心線和經(jīng)向心線對齊，然后在后限位進行底板的固定工作，將縱縫處的卡具連接并進行固定。這時，兩張球皮的重心偏內(nèi)，我們用繩子對其進行牽拉固定，然后繼續(xù)安裝下一張支柱向右偏的球皮。找正就位后吊裝不帶支柱的插板的球皮，用卡具分別固定兩條縱縫，使與相鄰球皮連為一體。此時，四張球皮的重心又轉移至中間偏內(nèi)，再在第三和第四張球皮間用晃繩從外側斜拉固定，保證在吊車脫離后仍然垂直，依次安裝下一張球皮（由于安裝第五張球皮后，不再向內(nèi)部倒，故以后不再使用晃繩）。

上溫帶的安裝傳統(tǒng)安裝法采用立中心柱法，其主要是為了承擔溫帶板的部分重力。取消中心柱，會造成上溫帶的安裝困難。由于中間無中心柱，球罐上溫帶球皮單張重達，吊裝前先在板的外表面焊接個吊耳，上部一個下部兩個，吊裝見圖。在重力的作用下，向內(nèi)嚴重傾倒，所以采用晃繩斜拉固定的方法，即第一張溫帶板就位后，環(huán)縫處用工裝卡具固定，調(diào)節(jié)好間隙和錯邊后，用晃繩斜拉固定（晃繩要有一定長度，以保證力矩平衡）。在保證錯邊不超標的前提下，用樣板測量。安裝好第一張溫帶板后，依次安裝下一張溫帶板，前10張分別都用晃繩固定，在安裝第11張板后，可間隔拆除晃繩重新利用。調(diào)整由于球殼板整體組裝后，無法進行組對間隙和錯邊量的調(diào)節(jié)，所以在組對的過程中需要對每個帶專門留出一天時間進行間隙和錯邊量的調(diào)節(jié)（粗調(diào)節(jié)）。在整體安裝完畢后再進行詳細調(diào)節(jié)（微調(diào)節(jié)）。

3.球罐組裝新技術的優(yōu)勢

3.1工藝優(yōu)點

無胎具的方法節(jié)省了生產(chǎn)胎具的材料費、人工費和加工費用，從而降低生產(chǎn)成本;新技術省略了生產(chǎn)胎具和中心柱的步驟，大大減少了球罐的安裝步驟，縮短了安裝工時?？傮w來說，大型球罐組裝的新技術較舊有的工藝來說在原料使用、機械消耗和人工的使用上都有明顯的縮減，極大程度上降低了生產(chǎn)成本。

3.2經(jīng)濟效益

大型球罐無胎具、無中心柱的新工藝所用的材料和機械費用比傳統(tǒng)的工藝所用的費用多很多，新型技術的球罐組裝采用的是施工費總包法，加上工藝的改進能使制造商和企業(yè)方的經(jīng)濟效益有質(zhì)的提升。

結語

本文將大型球罐組裝的新技術和傳統(tǒng)的組裝技術進行比較，分析得出無胎具、無中心柱的新技術能夠在原有的基礎上提升球罐的質(zhì)量，有效地縮短工時，降低生產(chǎn)成本。此新技術應該被大力推廣和應用，我們應該對它繼續(xù)研究和探索，研發(fā)更高質(zhì)量的新技術。

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（作者單位：大慶油田工程建設公司建材公司石油石化設備二廠）