化工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備類型1．在工業(yè)生產(chǎn)中用來支撐和傳遞工藝設(shè)備、工藝管道以及其他附加應(yīng)力所引起的靜、動荷載，或為了操作方便所設(shè)置的輔助設(shè)施，如設(shè)備框架、支架、管廊、柱子、桁架結(jié)構(gòu)、操作平臺、梯子等；2．服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，在現(xiàn)場制作安裝的大型的物料儲存設(shè)備，如金屬油罐、鋼質(zhì)球形儲罐、氣柜、料倉料斗等；3．排放處理生產(chǎn)廢氣的大型金屬構(gòu)造物以及相應(yīng)輔助設(shè)施，如火炬、排氣筒、煙道、煙囪等。一、金屬油罐的制作安裝油罐是煉油和石油化工工業(yè)液態(tài)碳?xì)浠衔锏闹饕鎯υO(shè)備，主要用于存儲油品類液態(tài)物質(zhì)。油罐按其結(jié)構(gòu)外形分為立式油罐和臥式油罐。在石油化工工業(yè)中立式油罐用得較多，可分為桁架油罐、無力矩油罐、拱頂油罐、浮頂油罐等。下面簡要介紹石化行業(yè)應(yīng)用較廣的拱頂油罐和浮頂油罐。(一)拱頂油罐拱頂油罐系指罐頂為球冠狀，罐體為圓筒形的一種容器，其容積可達20000m3。罐頂蓋是由4～6mm的薄鋼板和加強筋壓制而成。拱頂油罐能承受較高的壓力，有利于減少儲液揮發(fā)損耗。拱頂油罐除罐頂板的制作較復(fù)雜（需用胎具壓制拱形）外，其他部位的制作較易，造價較低，在國內(nèi)外煉油和石油化工行業(yè)應(yīng)用很廣泛。(二)浮頂油罐顧名思義，浮頂油罐的頂不是固定的，而是能隨油品液面上下浮動。浮頂油罐的工況特點是浮頂與罐壁之間有一個密封裝置，浮頂直接與油品液面接觸，沒有氣體空間，從而大大減少了油品的揮發(fā)損耗。浮頂油罐的種類很多，有單盤式、雙盤式等，常用的單盤式浮頂油罐在浮頂周圍建造環(huán)形浮船，用隔板將浮船分隔成若干個不滲漏的船室，在環(huán)形浮船范圍內(nèi)的面積以單層金屬板覆蓋。而雙盤式浮頂油罐的浮頂則是上、下兩面分別以金屬板覆蓋。不論是單盤浮頂油罐還是雙盤浮頂油罐，浮盤上面都安裝有梯子、平臺和欄桿。建造浮頂?shù)慕饘俨牧嫌刑间摵弯X合金兩種，目前，碳鋼材料的浮頂已逐漸被鋁合金浮頂所替代。浮頂一般均在專門的制造廠建造，作為成品部件供貨。(三)內(nèi)浮頂油罐內(nèi)浮頂油罐是帶罐頂?shù)母№斢凸蓿彩枪绊敼藓透№斢凸尴嘟Y(jié)合的一種油罐，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。與無蓋浮頂油罐相比較，內(nèi)浮頂油罐的優(yōu)點是能有效地防止雨雪、砂塵的侵入，保證儲液的質(zhì)量。同時，內(nèi)浮頂漂浮在液面上，使液體無蒸發(fā)空間，外層還有一個拱頂保護，減少儲液的蒸發(fā)損失，減少空氣污染，減少著火爆炸危險。因此，內(nèi)浮頂油罐特別適合儲存高級汽油、航空煤油等要求較高的油品。(四)金屬油罐附件為保證各種油品的儲存、發(fā)放、計量和油罐維修的要求，在罐體上需要安裝一些不同用途的附屬配件，通常稱為油罐附件。1人孔、透光孔人孔用于操作人員進出油罐檢查、清洗和修理之用。為了人員進出方便，人孔安裝的中心線一般距罐底700mm，人孔公稱直徑為600mm。透光孔專門為對罐內(nèi)進行檢查、修理、刷洗時透光、通風(fēng)之用，一般安裝在罐的頂部，公稱直徑為500mm。2排污孔、清掃孔排污孔一般安裝于輕油罐底部，用于清掃油罐時排除污泥，平時用于排除罐內(nèi)污水。清掃孔一般安裝于重油罐底部，清掃時可排出污水及清除罐內(nèi)污泥，規(guī)格一般為500mm×700mm。3罐頂結(jié)合管與罐壁結(jié)合管用于儲存介質(zhì)的進入或排出。4量油孔用于測量罐內(nèi)油品的高度、溫度及采樣。5呼吸閥、安全閥、通氣管呼吸閥的作用是調(diào)節(jié)罐內(nèi)的油氣壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力過高時，通過呼吸閥將部分多余油氣排出，使罐內(nèi)壓力下降；當(dāng)罐內(nèi)壓力過低時，通過呼吸閥從罐外吸入空氣，使罐內(nèi)壓力升高，始終保持與大氣壓恒定的狀態(tài)，呼吸閥安裝在油罐的頂部。安全閥的作用是油罐在操作過程中，當(dāng)呼吸閥失靈時起安全作用，其工作壓力稍高于呼吸閥壓力，能防止由于罐內(nèi)正壓或負(fù)壓太高，而造成油罐被破壞。安全閥安裝在罐頂中部。儲存揮發(fā)性差的燃料油、重柴油、潤滑油、蠟油等油罐需安裝通氣管，以便調(diào)節(jié)罐內(nèi)氣壓。6防火器防火器(亦稱阻火器)由防火箱、銅絲網(wǎng)和鋁隔板組成，安裝在呼吸閥或安全閥的下面，用以防止火星、空氣經(jīng)過呼吸閥或安全閥進入罐內(nèi)引起意外。7加熱器加熱器的作用是通過蒸汽或電對原油或重油加熱，防止油品凝固，便于輸送。局部加熱器安裝在進出油結(jié)合管附近。全面加熱器安裝在罐底上。8其他附件其他附件包括旁通管、膨脹管、升降管、噴淋降溫管線、消防管線、靜電接地、避雷針、梯子、操作平臺、欄桿等，均有其相應(yīng)的作用。(五)金屬油罐的制作安裝大型立式金屬油罐，由于其直徑和高度較大，壁板較薄，不適于整體預(yù)制，只能在施工現(xiàn)場進行本體安裝。常見的施工方法有正裝法、倒裝法、氣頂法和水浮法幾種。1正裝法機械正裝法是按施工規(guī)范先將罐底在基礎(chǔ)上鋪設(shè)焊好，經(jīng)真空試漏合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板按劃線垂直對好并施焊。當(dāng)?shù)谝蝗薇诮M焊完畢，檢查合格后再用機械逐塊吊裝第二圈壁板與第一圈壁板組裝焊接，按此方法直至最后一圈壁板組焊完成，再安裝頂板。此種施工方法，大部分作業(yè)均在高空進行，不安全因素較多，較難保證質(zhì)量，目前一般很少采用。充水正裝法適用于大容量的浮船式金屬儲罐的施工，它是利用水的浮力和浮船結(jié)構(gòu)的特點，為罐體組裝提供方便。其方法是先將罐底鋪設(shè)在基礎(chǔ)上，焊好后經(jīng)無損探傷及嚴(yán)密性試驗合格，將罐壁的第一圈壁板按線逐塊分別與罐底焊接，第一圈壁板安裝完畢，檢查合格后開始安裝儲罐的浮頂。當(dāng)浮頂安裝完后，進行充水使浮頂上升到安裝其他圈壁板的合適位置，也就是將浮頂作為安裝操作平臺。此方法在安裝浮頂油罐時用的較多。2倒裝法與正裝法正好相反，倒裝法是先將底板鋪好后，然后從上到下進行安裝。其安裝順序是先將罐頂和罐頂下的第一圈壁板在底板上裝配并安裝好，再將罐頂下的第二圈壁板圍在第一圈壁板的外圍，并以第一圈壁板為胎具，組對壁板的縱向焊縫并焊成圓形，將罐頂和第一圈壁板整體吊至第一、二圈壁板相搭接的位置停下點焊，再進行環(huán)焊縫的焊接。其他各帶壁板均依同樣方法順序安裝，直至儲罐的最下一圈壁板焊接后與罐底板焊接完成。倒裝法安裝基本上在地面進行，避免了高空作業(yè)，保證了施工安全，有利于提高工效和工程質(zhì)量，但需要較大的吊裝機具。3充氣升頂法充氣升頂法是罐壁倒裝法的另一種形式，采用充氣升頂法安裝油罐既節(jié)省人力、物力，又安全可靠，遠(yuǎn)比采用笨重的起重設(shè)備進行倒裝法安裝要優(yōu)越得多。充氣升頂法原理是利用罐體本身的結(jié)構(gòu)條件和密封性能利用鼓風(fēng)機向罐內(nèi)送入壓縮風(fēng)所產(chǎn)生的浮力使上部罐體上升就位，當(dāng)罐體浮升到一定高度時，逐漸關(guān)小風(fēng)門，控制進風(fēng)量，罐體即懸空平衡，此時可逐圈組裝焊接，直至最后一圈壁板安裝完畢，并與罐底連接。在油罐施工中，由于施工單位各自的裝備和施工條件不同，因而采用的施工方法也不盡相同，有關(guān)定額對油罐的施工方法是綜合考慮的，常用的油罐施工方法下見表。各類油罐的施工方法選定(六)金屬油罐的檢驗按照設(shè)計技術(shù)條件和規(guī)范要求，金屬油罐在安裝完后，需對焊縫進行無損探傷，應(yīng)分別對罐底板、罐壁板和罐頂板的焊縫進行檢驗。1罐底板焊縫檢驗罐底焊接后，通常用真空箱試驗法進行嚴(yán)密性試驗。真空箱是一個無底矩形試驗箱，箱底周邊裝有海綿狀泡沫塑料，頂部裝窺視鏡。試驗前在焊道上涂刷肥皂液，然后將真空箱置于焊道上，開動真空泵，使箱內(nèi)處于真空狀態(tài)，當(dāng)焊縫有穿透性裂紋和穿透性氣孔等缺陷時，空氣就會從上述焊縫缺陷中穿過而產(chǎn)生肥皂泡。在缺陷處作出標(biāo)記，以便返修。然后用同樣方法把真空箱移到下一段焊道上進行檢驗，直至全部檢驗完畢。2罐壁板焊縫檢驗罐壁板焊縫嚴(yán)密性檢驗一般采用煤油試漏法。此法是在需檢驗的焊縫部位（外壁）涂刷一層白堊水溶液，然后在焊縫的另一面（內(nèi)壁），以0.1～0.2MPa的壓力噴射煤油，經(jīng)過一段時間，檢查焊道外表面。當(dāng)焊縫有穿透性焊接缺陷時，煤油會滲透到白堊的表面，出現(xiàn)明顯的煤油斑點，即可確定焊縫缺陷位置，進行返修處理。3罐頂板焊縫檢驗罐頂板焊縫一般采用煤油試漏或壓縮空氣試驗法檢驗其嚴(yán)密性。壓縮空氣試驗法是在需檢驗焊縫的內(nèi)部通入壓縮空氣，并在焊縫外部表面涂肥皂水，未發(fā)現(xiàn)氣泡為合格。4油罐充水試驗對油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進行嚴(yán)密性試驗后，應(yīng)再進行充水試驗，并檢查下列試驗內(nèi)容：罐底嚴(yán)密性，罐壁強度及嚴(yán)密性，固定罐頂?shù)膹姸取⒎€(wěn)定及嚴(yán)密性，浮頂?shù)纳翟囼灱皣?yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)沉降觀測。罐底的嚴(yán)密性以罐底無滲漏為合格。罐壁強度及嚴(yán)密性以充水到設(shè)計最高液位并保持48h罐壁無滲漏、無異常變形為合格。固定罐頂?shù)膹姸燃皣?yán)密性試驗方法是：罐內(nèi)充水高度大約1m后，將所有管口封閉，進行緩慢充水升壓，當(dāng)升至試驗壓力時，在罐頂焊縫表面涂以肥皂水，應(yīng)以罐頂無異常變形、焊縫無氣泡為合格。若發(fā)現(xiàn)缺陷，應(yīng)在補焊后重新進行試驗。浮頂?shù)纳翟囼瀾?yīng)以升降平穩(wěn)、導(dǎo)向機構(gòu)及密封裝置無卡澀現(xiàn)象、浮梯轉(zhuǎn)動靈活、浮頂與液面接觸部分無滲漏為合格。二、球形貯罐制作安裝在我國石油、化工、冶金、城市煤氣等工業(yè)部門，廣泛采用鋼質(zhì)球形貯罐（以下簡稱球罐）用來貯存液化石油氣（如乙烯、丙烯、丁烷等）、液化天然氣、液氧、液氮、液氨、氧氣、氮氣、天然氣、城市煤氣或其中間產(chǎn)品。球罐與立式或臥式圓筒形容器相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積較小，因而所需鋼材較少；在相同直徑和相同壁厚情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力較小，只有圓筒形容器縱向應(yīng)力的1/2，即在相同應(yīng)力情況下，球罐的板厚只需圓筒形容器的一半。此外，球罐占地面積小，基礎(chǔ)工程量小，可充分利用土地面積。目前，我國已能制作安裝壓力為1.03MPa容積為10000m3的貯存天然氣的球罐。(一)球罐的結(jié)構(gòu)球罐由本體、支座及附件組成。1球罐本體。球罐本體是球罐結(jié)構(gòu)的主體，它是球罐貯存物料并承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。球罐本體是由許多塊球殼板拼焊而成的一個球形容器。其結(jié)構(gòu)外形見圖10-1-7。由于球罐直徑大小不同，球殼板的數(shù)量也不一樣。球殼體有桔瓣式和混合式兩種結(jié)構(gòu)球殼板為標(biāo)準(zhǔn)球形，一般由容器制造廠根據(jù)設(shè)計圖紙進行壓制。壓制方法有熱壓和冷壓兩種。熱壓是將鋼板置于加熱爐中，加熱至750～800℃然后放在模具上進行壓制。對于調(diào)質(zhì)和正火供貨的鋼板，為保持鋼板原有的機械性能，應(yīng)進行冷壓成形。冷壓是將鋼板置于模具上用壓力機通過模頭對鋼板施以壓力使鋼板應(yīng)力超過屈服強度限而變形。不論是熱壓和冷壓，球殼板周邊均應(yīng)留有余量，便于檢驗尺寸、劃線切割和開坡口。球殼板經(jīng)檢查合格后，在制造廠還應(yīng)進行預(yù)組裝，然后對每塊球殼板編號，發(fā)送施工現(xiàn)場。2球罐支座。球罐支座系用于支承球罐本體、附件、儲存物料重量及承受風(fēng)載、地震力等自然力的結(jié)構(gòu)部件。球罐支座多采用與球罐赤道板正切的柱式支座，也稱球罐支柱。球罐支柱一般用鋼管制成，支柱數(shù)量通常為赤道板數(shù)量的一半。支柱間有拉桿，使其支承連成整體。支柱通過柱腳板用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。除上述赤道正切式支座外，還有V型柱式支座、裙式支座、半埋式支座等，但用得較少。3球罐附件(1)梯子平臺。為了檢查、維護和操作，球罐上均設(shè)置有頂部平臺和中間平臺。頂部平臺是工藝操作平臺，球罐上的工藝接管、人孔、儀表等大部分設(shè)置在球罐頂部的極板上。中間平臺是為了操作人員上下頂部平臺時中間休息或作為檢查球罐赤道部位而設(shè)置的。有的球罐為便于內(nèi)部檢查和維護，設(shè)置有內(nèi)部轉(zhuǎn)梯，該轉(zhuǎn)梯可以旋轉(zhuǎn)，可轉(zhuǎn)到球罐內(nèi)部的任何部位。(2)人孔和接管。人孔是為了檢修人員進出球罐進行檢查和維修而設(shè)置的，同時也用于現(xiàn)場組裝焊接球罐時通風(fēng)、進行熱處理、安裝燃燒器和煙氣排出等用，人孔大小一般選用DN500。根據(jù)工藝需要，球罐還裝有各種接管。(3)噴淋裝置。噴淋裝置的作用有二：一是對球罐起冷卻作用。噴淋裝置裝在球罐的上部,通水時，冷卻水從環(huán)管或堰流出，沿球罐壁流下，起到冷卻介質(zhì)的作用。二是消防作用。在球罐不同高度，離球罐外壁一定距離裝環(huán)形管，環(huán)形管每隔一段距離裝一個噴頭，當(dāng)球罐失火（自身或相鄰）時，即可通過噴頭噴灑滅火介質(zhì)（一般為高壓水，通過噴頭后形成霧狀）進行滅火或隔熱。(4)隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷是為了保證介質(zhì)的一定溫度，根據(jù)不同的介質(zhì)和要求而定。(5)液面計。用于觀測球罐內(nèi)液位。(6)壓力表。為了測量球罐內(nèi)的壓力，一般在球罐的上部和下部各裝一塊壓力表。(二)球罐的分類1、按形狀分為圓球形和橢球形兩種。橢球形球罐重心較低但制造復(fù)雜，應(yīng)用較少。2.按組成球殼體的球殼板形狀可分為桔瓣式球罐、足球瓣式球罐和上述兩種型式相混的混合式球罐。足球瓣式球罐的優(yōu)點是球瓣的尺寸相同或相近，制作開片簡單。缺點是組裝比較困難，有部分支柱搭焊在球殼體的焊縫上，容易形成焊接缺陷和應(yīng)力集中，因而用得較少。3.按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體。雙層球罐由外球和內(nèi)球組成，雙層殼體間充填優(yōu)質(zhì)隔熱材料，所以隔熱保冷性能好，一般用于儲存溫度低的液化氣，如液體乙烯。殼體材料的采用一般是內(nèi)殼體為不銹鋼，用于承受介質(zhì)工作壓力和低溫工作條件；外殼體為碳鋼，用于支承內(nèi)殼體和介質(zhì)的重量，同時可隔絕雨、雪對隔熱材料的侵襲。4.按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承。柱式支承中以赤道正切柱式支承用得較多，我國應(yīng)用較廣。裙式支座有圓筒裙式支承和錐形裙式支承，用于容積較小的球罐支承，但用得較少。(三)球罐的安裝施工在我國，施工現(xiàn)場廣泛采用的拼裝球罐方法有兩種：環(huán)帶組裝法和分片組裝法。1環(huán)帶組裝法。環(huán)帶組裝法的要點是按照設(shè)計圖紙對球罐的各個環(huán)帶，分別在平臺上組裝焊接好，經(jīng)檢驗合格后，然后把各個環(huán)帶由下至上，或先安裝赤道帶，后安裝下溫帶，再安裝上溫帶，逐帶吊裝就位，最后施焊環(huán)縫，完成球罐的安裝。環(huán)帶組裝法的優(yōu)點是環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的約束力小，高空作業(yè)比較少，施工進度快，減少了不安全因素，有利于提高工效。缺點是需組裝一個比較大的平臺，鋼板用的較多，占用施工場地也比較大；另外，在組裝環(huán)縫時，往往難以避免強制組裝現(xiàn)象的發(fā)生，組裝后應(yīng)力較大，焊縫易產(chǎn)生延遲裂紋；同時，需要吊裝能力較大的吊裝機械。因此，環(huán)帶組裝法一般用于容積等于或小于400m3的球罐。2分片組裝法。分片組裝法的順序是首先安裝帶支柱的赤道板，可以用機械吊車或桅桿進行起吊。方法是：第一塊帶支柱的赤道板吊裝就位并經(jīng)調(diào)整檢查合格用鋼絲繩張緊固定。然后用同樣的方法安裝第二塊帶支柱的赤道板。當(dāng)相鄰兩支柱的赤道板臨時固定后，即安裝兩支柱間的赤道板，找平上、下口，調(diào)整好對口間隙，用夾具固定。采用同一方法，將整圈赤道板組裝完畢，并檢查及校正水平度、球面曲率及上、下口直徑的幾何尺寸和圓度，然后進行點固焊。赤道帶組裝完后再組裝下溫帶、上溫帶及極板。最后進行全位置焊接。采用分片組裝法的優(yōu)點是施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，而且組裝精度易于掌握，也不需要很大的吊裝機械，同時可省去組裝平臺或只需一簡易平臺，因而施工現(xiàn)場相對較小。缺點是高空作業(yè)大、需要相當(dāng)數(shù)量的夾具，全位置焊接技術(shù)要求高，焊工施焊條件差，勞動強度大。(四)球罐焊前預(yù)熱、焊后后熱及整體熱處理1．焊前預(yù)熱。制作球罐的鋼材大多為高強度鋼，焊接后由于冷卻、收縮較快，易產(chǎn)生冷裂紋及脆性斷裂。預(yù)熱的目的就是為了緩解焊縫熱影響區(qū)的冷卻、收縮速度，降低鋼材硬度，增加塑性及除去表面水分。焊前預(yù)熱的溫度應(yīng)根據(jù)焊件的材質(zhì)、厚度、接頭拘束度、氣候條件等，由焊接試驗確定，也可按GB12337-1998的規(guī)定執(zhí)行。2.焊后后熱。焊后后熱的目的是為了釋放焊接殘余應(yīng)力、改善焊縫塑性和韌性，防止產(chǎn)生冷裂紋，更重要的是加速擴散氫的逸除，改善焊接部位的機械性能。后熱溫度根據(jù)板厚不同一般為200～250℃，保溫時間為0.5～1h。遇有下列情況的焊縫，均應(yīng)在焊后立即進行焊后后熱消氫處理。厚度大于32mm，且材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值6b＞540MPa的球殼；厚度大于38mm的低合金鋼；鍛制凸緣與球殼板的對接焊縫；焊接試驗確定需消氫處理者。3.整體熱處理。制作球罐的材料，隨著厚度的增加，施焊以后，焊縫產(chǎn)生的殘余應(yīng)力不僅很復(fù)雜，而且數(shù)值也高，這是引起球罐在設(shè)計低應(yīng)力下產(chǎn)生脆性破壞的主要因素。球罐整體熱處理的目的就是為了消除球罐組焊時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定球罐的幾何尺寸，改變焊縫金相組織，提高金屬韌性和抗應(yīng)力的能力，防止裂紋的產(chǎn)生。球罐整體熱處理還能促使溶解氫析出，防止延遲裂紋的產(chǎn)生，預(yù)防滯后破壞，提高耐疲勞強度與抗蠕變強度。球罐整體熱處理目前有兩種方法，即內(nèi)燃法和電加熱法。使用較多的為內(nèi)燃法。(1)內(nèi)燃法。內(nèi)燃法是將焊接完畢并經(jīng)檢驗合格的球體作為爐殼。在球體內(nèi)布置一個或若干個燃燒器（噴油嘴），以霧化的輕柴油作為燃料，以石油液化氣作為點火器燃料，燃料在球罐內(nèi)部不斷燃燒，產(chǎn)生熱對流和熱輻射加熱整個球體。為減少熱量的損耗，罐外用隔熱材料進行隔熱。熱處理溫度按設(shè)計要求，也可參照下表熱處理溫度熱處理恒溫時間，按球殼厚度每25mm恒溫1h計算，且不少于1h。(2)電加熱法。電加熱法的原理和方法是將專門設(shè)計的電熱元件放置在球罐內(nèi)下部，球罐外部用隔熱材料封閉，使球罐形成一個封閉式電爐。加熱時借助罐內(nèi)空氣的對流將熱量均勻地傳給罐壁，從而達到加熱的目的。(五)球罐的檢驗1.焊縫檢驗。焊縫檢驗有外觀檢查、射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷及著色探傷等。外觀檢查主要是檢查焊縫外表質(zhì)量，可用目測或放大鏡，要求焊縫及熱影響區(qū)不得有裂紋、氣孔、夾渣、凹陷、熔合性飛濺物等缺陷。有些焊縫的表面微小裂紋缺陷目測檢驗有困難，則需進行磁粉或著色探傷。焊縫的內(nèi)在缺陷則采用射線探傷和超聲波探傷檢驗。選擇100%射線探傷檢驗時，當(dāng)球殼板厚度大于38mm時還應(yīng)作超聲波探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫長度的20%。選擇100%超聲波探傷時，應(yīng)對超聲波探傷部位作射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長度不應(yīng)小于所探焊縫長度的20%。水壓試驗后對焊縫應(yīng)進行復(fù)查，復(fù)查數(shù)量不得小于焊縫全長的20%。2.水壓試驗。水壓試驗的目的是為了檢驗球罐的強度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量，以保證球罐能夠承受設(shè)計壓力，經(jīng)過水壓試驗尚能改善球罐內(nèi)應(yīng)力及承載能力。水壓試驗壓力一般為設(shè)計壓力的1.25倍，設(shè)計有特殊要求時按設(shè)計文件要求進行，試壓用液體一般為清潔的工業(yè)用水。3.氣密性試驗。氣密性試驗的目的主要是檢查焊縫及各連接點的嚴(yán)密性。球罐的氣密性試驗應(yīng)在水壓試驗合格后進行。由于氣密性試驗有一定的危險性，在試驗過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)先制訂的各項試驗步驟、技術(shù)要求和安全措施。氣密性試驗壓力一般等于設(shè)計壓力，介質(zhì)為干燥、清潔的壓縮空氣或氮氣。三、氣柜制作安裝氣柜，廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、冶金等行業(yè)及城市煤氣的儲存、供應(yīng)，它是用來儲存氣體、輸送氣體的一種設(shè)備。(一)氣柜的分類氣柜分為干式和濕式兩種，干式和濕式氣柜的區(qū)別在于密封型式的不同。干式氣柜的密封是采用彈性墊片及油封填充方法；濕式氣柜則是采用向水封槽充水的方法。目前，常用的為濕式氣柜。由于煤氣燃燒時工作壓力不高，因此氣柜承受的壓力均為低壓（1200～4000Pa）。一般稱為低壓濕式氣柜。低壓濕式氣柜分為直升式氣柜和螺旋式氣柜兩種。直升式氣柜容積為100～1000m3，螺旋式氣柜容積為1000～200000m3，石油化工用氣柜的容積一般不超過10000m3。氣柜常用的材料有：Q235-AF、Q235-A、20R、16MnR、16Mn等。厚度大于30mm的16MnR鋼板應(yīng)正火狀態(tài)供貨。設(shè)計溫度≤-20℃時，厚度≥6mm的鋼板，應(yīng)進行設(shè)計溫度下的V型缺口沖擊試驗。(二)氣柜結(jié)構(gòu)型式1.低壓濕式直升儲氣柜主要是由儲水槽（水槽壁）、中節(jié)、鐘罩、垂直導(dǎo)軌、桁架鋼結(jié)構(gòu)和配重塊等組成。鐘罩和中節(jié)的升降，是沿內(nèi)外垂直導(dǎo)軌和滑輪上下移動。桁架鋼結(jié)構(gòu)的作用，是承受氣柜的全部荷載，并通過儲水槽將其荷載傳遞于基礎(chǔ)上。2.低壓濕式螺旋儲氣柜主要是由儲水槽、中節(jié)、鐘罩、螺旋導(dǎo)軌、水封槽、金屬結(jié)構(gòu)、配重塊等組成。中節(jié)有多個，中節(jié)及鐘罩沿螺旋導(dǎo)軌上下移動。(三)氣柜預(yù)制安裝1氣柜構(gòu)件預(yù)制為保證氣柜施工質(zhì)量，氣柜在組裝前應(yīng)盡可能地對各零部件進行預(yù)制。首先按照設(shè)計要求、材料幾何尺寸及規(guī)范規(guī)定，繪制施工排板圖。然后，在氣柜中節(jié)壁板和鐘罩壁板上標(biāo)出中心線、搭接線及安裝順序和方向；上、下水封分段預(yù)制，但立板接口與環(huán)形底板接口應(yīng)錯開300mm以上；角鋼圈、槽鋼圈、立柱預(yù)制長度一般不應(yīng)小于5m，并在平臺上放樣校正弧度和水平翹曲度；導(dǎo)軌預(yù)制應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案進行，熱加工后不得有過燒、裂紋、急彎及不符合設(shè)計要求的扭曲和凹坑。2氣柜安裝氣柜安裝也有正裝法和倒裝法之分。(1)正裝法。正裝法的安裝順序是由外向里、由下至上進行安裝。所謂由外向里是指先安裝水槽壁，再安裝中節(jié)壁，最后安裝鐘罩壁。所謂由下至上是指水槽壁的安裝，由最下一圈帶板開始組裝直至最上一圈帶板。中節(jié)壁、鐘罩壁的安裝，先將下水封及下帶板組裝焊接完后，再安裝立柱、上帶板、上水封或拱頂、螺旋導(dǎo)軌及墊片，最后安裝菱形板。(2)水浮正裝法。水浮正裝法僅適用于水槽壁的安裝，當(dāng)最下一圈壁板組焊完后，向水槽內(nèi)注水，水將預(yù)先制作好并設(shè)置在水槽內(nèi)的浮筒浮起，可作為內(nèi)部操作平臺，浮起的浮筒通過吊架，將吊籃懸空地吊在水槽外空間，可作為外部操作平臺。憑借內(nèi)外操作平臺，由下至上組裝焊接每一圈壁板。組焊完一圈壁板向水槽內(nèi)注水一次，達到適合操作的高度，直至最上一圈壁板組焊完成。(3)倒裝法。倒裝法的安裝順序是有里向外、由上至下進行安裝。所謂有里向外是指先安裝鐘罩壁，再安裝中節(jié)壁，最后安裝水槽壁。所謂由上至下是指先安裝鐘罩壁、中節(jié)壁、水槽壁的最上一圈帶板，然后由上而下逐圈組裝焊接，壁板全部組焊完后安裝上水封、立柱、下水封，最后安裝導(dǎo)軌。鐘罩拱頂則在鐘罩壁最上一圈帶板組焊完后進行。3氣柜防腐濕式氣柜遭遇腐蝕的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般儲罐。其原因是濕式氣柜所儲存的介質(zhì)及水槽內(nèi)的水質(zhì)（不可避免地會溶解儲存介質(zhì)所攜帶的二氧化碳、二氧化硫或三氧化硫等酸性物質(zhì)）都具有較強的腐蝕性，同時中節(jié)及鐘罩在運行過程中要不斷反復(fù)地浸入水槽和暴露在大氣中，更加快了腐蝕的進程。因此，濕式氣柜的防腐是一項很重要的工作。氣柜各零部件的防腐涂料和油漆按設(shè)計圖紙規(guī)定，施工方法按施工規(guī)范，一般要求如下：(1)為保證油漆涂刷質(zhì)量，在進行油漆防腐前，要將金屬表面的污物和鐵銹清除干凈，一般應(yīng)采用噴砂處理。噴砂處理部位包括水槽壁板、水槽底板、各中節(jié)壁板、鐘罩和金屬結(jié)構(gòu)等。(2)水槽底板背面的瀝青漆要在安裝前全部刷完。水槽底板正面澆熱瀝青的工作必須在底板真空試驗、噴砂除銹合格及氣柜整體施工結(jié)束后進行。(3)下水封槽內(nèi)、外表面油漆要在水封槽注水試驗合格后進行。(4)水槽、中節(jié)、鐘罩內(nèi)表面及氣柜內(nèi)的管道、金屬結(jié)構(gòu)等的油漆，應(yīng)在水槽注水試驗前進行。(四)氣柜的檢驗1氣柜底板嚴(yán)密性試驗一般采用真空試漏法，其試漏方法與金屬油罐相同，真空箱內(nèi)真空度為1.96kPa。1氣柜焊接質(zhì)量檢驗(1)氣柜所有焊縫均應(yīng)經(jīng)煤油滲透試驗。(2)當(dāng)鋼板厚度≥8mm時，水槽壁對接焊縫應(yīng)抽樣進行射線探傷檢查，抽查數(shù)量立縫不少于10%，環(huán)縫不少于5%。3氣柜的總體試驗(1)水槽注水試驗底板嚴(yán)密性試驗合格后，應(yīng)進行水槽注水試驗。注水時，一方面檢查焊縫是否滲水，另一方面要觀測基礎(chǔ)沉降情況。若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時停止注水，待問題解決后，再繼續(xù)注水至試驗高度，并保持24h。(2)氣柜升降試驗a.試升階段。啟動供氣設(shè)備（空氣壓縮機或鼓風(fēng)機）向鐘罩內(nèi)充氣，使鐘罩和中節(jié)徐徐上升，密切注意壓力計的指示數(shù)值和各塔節(jié)上升的平穩(wěn)狀況，檢查導(dǎo)軌與導(dǎo)輪運行接觸情況。當(dāng)鐘罩下水封立板接近中節(jié)上水封立板時，應(yīng)降低上升速度，檢查下水封在圓周方向是否同時進入上水封。在鐘罩和中節(jié)上升過程中，用肥皂液檢查壁板焊縫，如有泄漏應(yīng)隨即補焊。當(dāng)鐘罩和中節(jié)上升到設(shè)計高度時，壓力計的指示應(yīng)符合設(shè)計要求，如差別較大，可用配重塊調(diào)整。同時，用肥皂液涂刷鐘罩頂蓋所有焊縫，進行氣密性檢查。b.氣柜下降試驗。當(dāng)鐘罩上升到設(shè)計高度并氣密性檢查合格后，打開放空閥門，使鐘罩和中節(jié)緩慢下降，此時應(yīng)密切注意壓力計的壓力變化、導(dǎo)軌與導(dǎo)輪的接觸運行情況，運行應(yīng)平穩(wěn)。c.氣柜快速升降試驗。以上兩個階段試驗合格后，應(yīng)進行快速升降試驗，升降速度為每分鐘不超過1.5m，進一步觀察鐘罩、中節(jié)、導(dǎo)軌與導(dǎo)輪的接觸運行情況。四、火炬及排氣筒制作安裝火炬及排氣筒是石油化工裝置中的大型鋼結(jié)構(gòu)，用來處理連續(xù)或間斷排出的有毒、可燃性廢氣。由于氣體排出量的不均衡性，尤其在停車檢修或發(fā)生事故時，排出的氣體不可能完全用作燃料，只能送火炬燃燒掉或由高聳的排氣筒排放到大氣中，以減少對周圍環(huán)境的污染。(一)火炬、排氣筒及塔架結(jié)構(gòu)火炬及排氣筒常見規(guī)格有φ400～φ1200mm，高度在120m以內(nèi)。筒體一般由碳素鋼板卷制而成，靠近火炬頭的筒體，為能承受高溫，常采用不銹鋼管。塔架是為了支承火炬或排氣筒體的吊裝、承受風(fēng)載或地震載荷以及檢修之用。火炬、排氣筒及塔架結(jié)構(gòu)示意見下圖。有的火炬和排氣筒沒有塔架，而是采用六根拉繩（纜風(fēng)繩）固定。排氣筒是通過筒體將裝置中排出的廢氣排入大氣，它沒有燃燒裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單。火炬則是在筒體頂端裝有密封器及火炬頭并裝有點火燒嘴（長明燈）連續(xù)燃燒，排放氣不論何時出來，均能點燃。塔架有兩種結(jié)構(gòu)，一是鋼管制塔架，它由各種規(guī)格的無縫鋼管焊接成三棱體的空間桁架；另一種結(jié)構(gòu)是型鋼制塔架，它由各種型鋼焊成四方形的空間桁架。(二)火炬、排氣筒及塔架的吊裝為減少高空作業(yè)，改善焊接條件，火炬、排氣筒及塔架均在地面預(yù)制、焊接和組裝，經(jīng)檢驗合格后進行整體吊裝或分段吊裝。全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額是按雙金屬桅桿整體起吊的方法考慮的。五、料倉、料斗制作安裝料倉是保存和貯藏物料的容器，料斗是供給或排除物料的容器。通常料倉和料斗是連成一體的，即料倉底部的圓錐或角錐形的存料部分稱為料斗。有時料斗也附屬于給料機。兼有容器和溜槽作用的料斗種類很多，通常是沿物料向下卸出方向其截面逐漸減小的圓錐或角錐形。為使料倉中的物料混合均勻，有的料倉內(nèi)部裝有滲混管。石油化工行業(yè)用的料倉、料斗一般均用鋁合金或不銹鋼等材料制作，這主要是為了保證成品物料的清潔和質(zhì)量。六、煙囪、煙道制作安裝煙囪、煙道是鍋爐或工業(yè)爐窯排出燃燒廢氣的通道。按其制作工藝可分為兩類，一類是用非金屬材料，即用耐火磚砌筑成的通道，一類是用鋼板焊制成的通道。(一)煙道煙道系用以引導(dǎo)煙氣或布置受熱面的通道。鋼制煙道大多在施工現(xiàn)場按照設(shè)計圖紙制作，為了便于安裝省煤器(或空氣預(yù)熱器)及方便檢修和清掃，煙道截面大多采用非圓形。非圓形鋼制煙道的制作比較簡單，除頂部需壓制成形外，其余部位直接用鋼板剪切下料，然后進行組焊。所用材料均為普通碳鋼板，焊縫采用煤油滲透檢驗即可。鋼制煙道檢驗合格安裝完后，外面尚應(yīng)砌一層隔熱材料，以減少熱損失。非圓形截面的煙道焊接工作量比圓筒形煙道焊接工作量大，制作成本高。(二)煙囪煙囪系用以引導(dǎo)鍋爐或工業(yè)爐窯燃燒廢氣排入大氣的通道。獨立鋼煙囪一般在施工現(xiàn)場按照設(shè)計圖紙制作，其所用材料大多為低碳鋼板，用卷板機卷制成圓筒形或圓錐形進行組焊。組焊完后用煤油進行滲透檢驗。為便于安裝和增強剛度，煙囪各段的聯(lián)結(jié)多采用法蘭聯(lián)結(jié)。獨立鋼煙囪制作完后用吊車整體吊放在基礎(chǔ)上用地腳螺栓固定。如果獨立鋼煙囪較細(xì)較高，應(yīng)采用纜風(fēng)繩拉緊，以抗風(fēng)載荷和地震載荷。