大型球罐组装新技术

笪祖朋

摘要：本文将以设计一个4000立方米的大型球罐为例，对组装大型球罐的新型工艺技术进行介绍，这项新技术使用无胎具和无中心柱法对大型球罐进行组装，是一种创新和进步，这项技术的研发不仅能够提高球罐的安装质量，还可以缩短组装所耗费的时长，降低胎具和中心柱的制造费用，很大程度地降低了成本。

关键词：大型球罐;组装技术;胎具;中心柱

A公司新建一个4000立方米的液态烃球罐，此球罐的作为用于催化裂化300万吨/年重油的配套设备，设计压力为1.77MPa，目前来说，是国内设计参数最大的液态烃球罐。球罐的主要材质为NK-HTN610U2低合金高强钢，板厚48/46mm，结构形式为四带混合式，设计中采用无胎具无中心柱的组装技术，降低了胎具和中心柱的制造费用，缩短了制造和组装工时，从而使球罐的组装质量大大提升。

2.球罐组对

2.1支柱组对

如图a所示，球罐的支柱在赤道带上偏向左边，并不在正中心，这种情况很难进行支柱的组对。

在传统的球罐组装技术中，人们利用胎具对支柱进行配对拼组：首先，设置一个保持水平的钢平台，在此基础上按照参数进行胎具的制作，必须注意的是，支柱组队的尺寸偏差要在允许范围内;然后精确的画出赤道线、支柱轴线位置的经线和测量基准线;赤道板凹面向下放置在固定平台上的组对胎架上，使赤道线及支柱轴线位置的经线的两端点与抬举上的相应点对准，且使赤道版的四边紧贴胎具，并保证支柱上段中心线水平后卡具固定;将下段支柱放在胎具支架上，并使下段支柱的相对位置、水平度、与上端支柱的弯曲度及赤道线的垂直度均应符合要求，地板两螺栓孔中心的连线必须通过球罐的轴线。

球罐组装新技术采用的是直接组对法：首先将上段支柱的赤道板沿经线方向垂直立起（支柱靠近地面），再将下段支柱水平吊装，在保证长度的前提下，径向调整是在长度方向上拉一粉线，使两头和对口处具有相同的距离，以此保证径向垂直度。而轴向垂直度的调整是在赤道线方向上，以赤道线所在面与支柱最外侧母线的交点为基点，在赤道线上量取等距离的两个点，当这两点与支柱下段外母线的某点距离相等时，径向垂直度也符合要求。

2.2球壳板的组装

旧式的球壳板组装方法是在中心柱的基础上将温带板悬起，而新式的组装方法丢弃了中心柱，这样一来，节约了相关的材料耗费，降低了中心柱安装不利可能带来的影响，提升了球壳板组装的质量水平，并且缩短了整体的组装时长。具体分为以下几步：

安装赤道带。这一步的安装重点是安装球皮，从右向左的顺序用悬吊的方式安装球皮，安装后要调整角度使支柱垂直，分别与正底板的轴向心线和经向心线对齐，然后在后限位进行底板的固定工作，将纵缝处的卡具连接并进行固定。这时，两张球皮的重心偏内，我们用绳子对其进行牵拉固定，然后继续安装下一张支柱向右偏的球皮。找正就位后吊装不带支柱的插板的球皮，用卡具分别固定两条纵缝，使与相邻球皮连为一体。此时，四张球皮的重心又转移至中间偏内，再在第三和第四张球皮间用晃绳从外侧斜拉固定，保证在吊车脱离后仍然垂直，依次安装下一张球皮（由于安装第五张球皮后，不再向内部倒，故以后不再使用晃绳）。

上温带的安装传统安装法采用立中心柱法，其主要是为了承担温带板的部分重力。取消中心柱，会造成上温带的安装困难。由于中间无中心柱，球罐上温带球皮单张重达，吊装前先在板的外表面焊接个吊耳，上部一个下部两个，吊装见图。在重力的作用下，向内严重倾倒，所以采用晃绳斜拉固定的方法，即第一張温带板就位后，环缝处用工装卡具固定，调节好间隙和错边后，用晃绳斜拉固定（晃绳要有一定长度，以保证力矩平衡）。在保证错边不超标的前提下，用样板测量。安装好第一张温带板后，依次安装下一张温带板，前10张分别都用晃绳固定，在安装第11张板后，可间隔拆除晃绳重新利用。调整由于球壳板整体组装后，无法进行组对间隙和错边量的调节，所以在组对的过程中需要对每个带专门留出一天时间进行间隙和错边量的调节（粗调节）。在整体安装完毕后再进行详细调节（微调节）。

3.球罐组装新技术的优势

3.1工艺优点

无胎具的方法节省了生产胎具的材料费、人工费和加工费用，从而降低生产成本;新技术省略了生产胎具和中心柱的步骤，大大减少了球罐的安装步骤，缩短了安装工时。总体来说，大型球罐组装的新技术较旧有的工艺来说在原料使用、机械消耗和人工的使用上都有明显的缩减，极大程度上降低了生产成本。

3.2经济效益

大型球罐无胎具、无中心柱的新工艺所用的材料和机械费用比传统的工艺所用的费用多很多，新型技术的球罐组装采用的是施工费总包法，加上工艺的改进能使制造商和企业方的经济效益有质的提升。

结语

本文将大型球罐组装的新技术和传统的组装技术进行比较，分析得出无胎具、无中心柱的新技术能够在原有的基础上提升球罐的质量，有效地缩短工时，降低生产成本。此新技术应该被大力推广和应用，我们应该对它继续研究和探索，研发更高质量的新技术。

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（作者单位：大庆油田工程建设公司建材公司石油石化设备二厂）