笪祖朋

摘要：本文將以設(shè)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(shù)進(jìn)行介紹，這項(xiàng)新技術(shù)使用無胎具和無中心柱法對大型球罐進(jìn)行組裝，是一種創(chuàng)新和進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)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(fèi)的時長，降低胎具和中心柱的制造費(fèi)用，很大程度地降低了成本。

關(guān)鍵詞：大型球罐;組裝技術(shù);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(shè)備，設(shè)計壓力為1.77MPa，目前來說，是國內(nèi)設(shè)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(qiáng)鋼，板厚48/46mm，結(jié)構(gòu)形式為四帶混合式，設(shè)計中采用無胎具無中心柱的組裝技術(shù)，降低了胎具和中心柱的制造費(fèi)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(jìn)行支柱的組對。

在傳統(tǒng)的球罐組裝技術(shù)中，人們利用胎具對支柱進(jìn)行配對拼組：首先，設(shè)置一個保持水平的鋼平臺，在此基礎(chǔ)上按照參數(shù)進(jìn)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(zhǔn)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(diǎn)與抬舉上的相應(yīng)點(diǎn)對準(zhǔn)，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(yīng)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(shù)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(cè)母線的交點(diǎn)為基點(diǎn)，在赤道線上量取等距離的兩個點(diǎn)，當(dāng)這兩點(diǎn)與支柱下段外母線的某點(diǎn)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(chǔ)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(guān)的材料耗費(fèi)，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(diǎn)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(jìn)行底板的固定工作，將縱縫處的卡具連接并進(jìn)行固定。這時，兩張球皮的重心偏內(nèi)，我們用繩子對其進(jìn)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(zhuǎn)移至中間偏內(nèi)，再在第三和第四張球皮間用晃繩從外側(cè)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(dān)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(dá)，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(yán)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(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行詳細(xì)調(diào)節(jié)（微調(diào)節(jié)）。

3.球罐組裝新技術(shù)的優(yōu)勢

3.1工藝優(yōu)點(diǎn)

無胎具的方法節(jié)省了生產(chǎn)胎具的材料費(fèi)、人工費(fèi)和加工費(fèi)用，從而降低生產(chǎn)成本;新技術(shù)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(shù)較舊有的工藝來說在原料使用、機(jī)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(jì)效益

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

結(jié)語

本文將大型球罐組裝的新技術(shù)和傳統(tǒng)的組裝技術(shù)進(jìn)行比較，分析得出無胎具、無中心柱的新技術(shù)能夠在原有的基礎(chǔ)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(shù)應(yīng)該被大力推廣和應(yīng)用，我們應(yīng)該對它繼續(xù)研究和探索，研發(fā)更高質(zhì)量的新技術(shù)。

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（作者單位：大慶油田工程建設(shè)公司建材公司石油石化設(shè)備二廠）