靜置設(shè)備安裝續(xù)與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程安裝

1、靜置設(shè)備安裝（續(xù)）與工藝金屬靜置設(shè)備安裝（續(xù)）與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程安裝結(jié)構(gòu)工程安裝第七章第七章 工業(yè)管道、靜置設(shè)備和工藝金工業(yè)管道、靜置設(shè)備和工藝金屬結(jié)構(gòu)工程安裝屬結(jié)構(gòu)工程安裝第一節(jié)：靜置設(shè)備安裝第一節(jié)：靜置設(shè)備安裝四、塔器四、塔器塔設(shè)備是化工、石油工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。用以實(shí)現(xiàn)蒸餾和吸收兩種分離操作的塔設(shè)備分別稱為蒸餾塔和吸收塔。這類塔設(shè)備的基本功能是提供氣、液兩相充分接觸的機(jī)會(huì)，使傳質(zhì)、傳熱兩種過(guò)程能夠迅速有效地進(jìn)行，還要求能使接觸之后的氣、液兩相及時(shí)分開(kāi)，互不夾帶。（一）塔設(shè)備分類及性能根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式，可將塔設(shè)備分為兩大類：板式塔與填料塔。1、板式塔按照塔內(nèi)氣、液

2、流動(dòng)方式，可將塔板分為錯(cuò)流塔板與逆流塔板兩類。錯(cuò)流塔板，板間有專供液體流通的降液管（又稱溢流管）。適當(dāng)安排降液管的位置及堰的高度，可以控制板上液體流徑與液層厚度，從而獲得較高的效率。但是降液管大約要占去塔板面積的20%，影響了塔的生產(chǎn)能力；而且，液體橫流過(guò)塔板時(shí)要克服各種阻力，降低塔的分離效率。逆流塔板，板間不設(shè)降液管，氣、液同時(shí)由板上孔道逆向穿流而過(guò)，故又稱穿流塔板。這種塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，板上無(wú)液面落差，氣體分布均勻，板面利用充分，可增大處理量及減小壓降，但需要較高的氣速才能維持板上液層厚度，操作彈性差且效率較低，目前在蒸餾、吸收等氣-液傳質(zhì)操作中的應(yīng)用尚遠(yuǎn)不及錯(cuò)流塔板廣泛。常用的板式塔有泡罩塔

3、、篩板塔、浮閥塔、舌形噴射塔以及一些新型塔和復(fù)合型塔（如浮動(dòng)噴射塔、浮舌塔、壓延金屬網(wǎng)板塔、多降液管篩板塔等）。（1）泡罩塔。泡罩塔是較早為工業(yè)蒸餾操作所采用的一種氣液傳質(zhì)設(shè)備。泡罩塔的優(yōu)點(diǎn)是不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率；塔板不易堵塞，對(duì)于各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高；板上液層厚，氣體流徑曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制了氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。而且，板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均，也影響了板效率的提高。（2）篩板塔。篩板塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，造價(jià)低廉

4、；氣體壓降小，板上液面落差也較小，其生產(chǎn)能力及板效率較泡罩塔高。主要缺點(diǎn)是操作彈性范圍較窄，小孔篩板易堵塞。（3）浮閥塔。浮閥塔是國(guó)內(nèi)許多工廠進(jìn)行蒸餾操作時(shí)最樂(lè)于采用的一種塔型。在吸收、脫吸等操作中也有應(yīng)用，效果較好。浮閥塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是在帶有降液管的塔板上開(kāi)有若干大孔（標(biāo)準(zhǔn)孔徑為39mm），每孔裝一個(gè)可以上下浮動(dòng)的閥片。由孔上升的氣流，經(jīng)過(guò)閥片與塔板的間隙而與板上橫流的液體接觸。國(guó)內(nèi)最常采用的閥片形式有f1型，另外還有v-4型及t型浮閥。浮閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，節(jié)省材料，廣泛用于化工及煉油生產(chǎn)中。浮閥塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)能力大。由于浮閥安排比較緊湊，塔板的開(kāi)孔面積大于泡罩塔板，故其生產(chǎn)

5、能力約比圓形泡罩塔板的大20%40%，與篩板塔相近。2）操作彈性大。由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，故其維持正常操作所容許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比泡罩塔及篩板塔都寬。3）塔體板效率高。由于上升氣體以水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)而霧沫夾帶量較小，板效率較高。4）氣體壓降及液面落差較小。因?yàn)闅?、液流過(guò)浮閥塔板時(shí)所遇到的阻力較小，故氣體的壓降及板上的液面落差都比泡罩塔板的小。5）塔的造價(jià)較低。浮閥塔的造價(jià)約為具有同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的60%80%，篩板塔的120%130%。浮閥對(duì)材料的抗腐蝕性要求較高，一般都采用不銹鋼制造。（4）噴射型塔1）舌形塔板。舌形塔板開(kāi)孔率較大，故可采用較大氣速，生產(chǎn)

6、能力比泡罩、篩板等塔型的都大，且操作靈敏、壓降小。當(dāng)塔內(nèi)氣體流量較小時(shí)，不能阻止液體經(jīng)舌孔泄漏。所以舌型塔板也有對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力較差的缺點(diǎn)。此外，板上液流被氣體噴射后，仍帶有大量的泡沫，易將氣泡帶到下層塔板，尤其在液體流量很大時(shí)，這種氣相夾帶的現(xiàn)象更嚴(yán)重，將使板效率明顯下降。這是噴射型塔板一個(gè)值得注意的問(wèn)題。2）浮動(dòng)噴射塔板。浮動(dòng)噴射塔板是綜合舌形塔板的并流噴射與浮閥塔板的氣道截面積可變兩方面的優(yōu)點(diǎn)而提出的一種噴射型塔板。浮動(dòng)噴射塔的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，操作彈性大，壓強(qiáng)降小，持液量小。缺點(diǎn)是操作波動(dòng)較大時(shí)液體入口處泄漏較多；液量小時(shí)，板上易“干吹”；液量大時(shí)，板上液體出現(xiàn)水浪式的脈動(dòng)，因而影

7、響接觸效果，板效率降低。塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，浮板也易磨損及脫落。3）浮舌塔板。浮舌塔板是綜合浮閥和固定舌形塔板的長(zhǎng)處而提出的又一種噴射型塔板。據(jù)研究，這種塔板的壓強(qiáng)降要比浮閥塔板及固定舌形塔板都低，而操作彈性范圍較二者都大，在板效率及泄漏量方面也優(yōu)于固定舌形塔板。2、填料塔填料塔也是一種重要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。它的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，在塔體內(nèi)充填一定高度的填料，其下方有支承板，上方為填料壓板及液體分布裝置。液體自填料層頂部分散后沿填料表面流下而潤(rùn)濕填料表面；氣體在壓強(qiáng)差推動(dòng)下，通過(guò)填料間的空隙由塔的一端流向另一端。氣液兩相間的傳質(zhì)通常是在填料表面上液體與氣相間的界面上進(jìn)行的。塔殼可由陶瓷、金屬、玻璃、塑料等材料

8、制成、必要時(shí)也可在金屬筒體內(nèi)襯以防腐材料。為保證液體在整個(gè)截面上的均勻分布，塔體應(yīng)具有良好的垂直度。填料塔不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且有阻力小和便于用耐腐材料制造等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)于直徑較小的塔、處理有腐蝕性的物料或減壓蒸餾系統(tǒng)，都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。另外，對(duì)于某些液氣比較大的蒸餾或吸收操作，若采用板式塔，則降液管將占用過(guò)多的塔截面積，此時(shí)也宜采用填料塔。填料是填料塔的核心，填料塔操作性能的好壞，與所選用的填料有直接關(guān)系。填料的種類很多，大致可分為實(shí)體填料與網(wǎng)體填料兩大類。實(shí)體填料包括環(huán)形填料（如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)和階梯環(huán)）、鞍形填料（如弧鞍、矩鞍）、柵板填料及波紋填料等。實(shí)體填料可用金屬、陶瓷、塑料等材質(zhì)制成

9、。網(wǎng)體填料主要是用金屬絲網(wǎng)制成，如鞍形網(wǎng)、 網(wǎng)、波紋網(wǎng)等。為使填料塔發(fā)揮良好的效能，填料應(yīng)符合以下要求：（1）要有較大的比表面積。單位體積填料層所具有的表面積稱為填料的比表面積，以表示，其單位為m2/m3。（2）要有較高的空隙率。單位體積填料層所具有的空隙體積稱為填料的空隙率，以表示，其單位為m3/m3。（3）從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及可靠的角度出發(fā)，還要求單位體積填料的重量輕、造價(jià)低，堅(jiān)固耐用，不易堵塞，有足夠的力學(xué)強(qiáng)度，對(duì)于氣、液兩相介質(zhì)都有良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。（二）塔器類設(shè)備的運(yùn)輸與吊裝1、設(shè)備水平運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸是指將設(shè)備從倉(cāng)庫(kù)或堆放地點(diǎn)運(yùn)至安裝地點(diǎn)（基礎(chǔ)附近）。塔器類設(shè)備組裝或拼裝時(shí)，由于條件限制，

10、不能在基礎(chǔ)附近組裝。因此，吊裝時(shí)，也要把組裝好的設(shè)備進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)二次運(yùn)輸。2、設(shè)備吊裝就位（1）機(jī)械化吊裝。機(jī)械化吊裝機(jī)械有汽車式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)等。（2）半機(jī)械化吊裝。半機(jī)械化吊裝機(jī)具主要包括人字架、鋼管式和型鋼構(gòu)架式金屬抱桿及相應(yīng)配套的卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、鋼絲繩等。抱桿（單抱桿或雙抱桿）是建設(shè)工程中吊裝大型靜置設(shè)備的主要起重工具。重型設(shè)備的質(zhì)量在200t以上，設(shè)備高度5080m。當(dāng)機(jī)械起重機(jī)難以完成吊裝時(shí)，均可采用抱桿吊裝。1）單抱桿吊裝塔類設(shè)備。 塔的質(zhì)量在350t以內(nèi)，塔直徑較小，可以采用單抱桿起吊。2）雙抱桿起吊塔器類設(shè)備。 塔的直徑較大，質(zhì)量在350700t之間，可以采用

11、雙抱桿起吊。3）塔群吊裝。對(duì)于塔群的起吊方法，應(yīng)有周密的施工方案。塔群的安裝位置如果為一條直線，塔與塔之間相隔離不遠(yuǎn)，可以根據(jù)具體情況，安裝一座雙桅桿或單抱桿，通過(guò)位移依次吊裝，而不宜將每一座塔的抱桿安裝、拆除一次。例題例題1. 在板式塔中 , 具有生產(chǎn)能力大、操作彈性大、塔體板效率高、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn) , 是國(guó)內(nèi)化工、煉油工廠進(jìn)行蒸餾操作常采用的塔型 , 該塔型為 ( ) 。 a. 泡罩塔b. 篩板塔c. 浮閥塔 d. 噴射型塔答案：c解題思路：解題思路：這道題的考點(diǎn)是浮閥塔的特點(diǎn)。浮閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，節(jié)省材料，廣泛用于化工及煉油生產(chǎn)中。浮閥塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)能力大。由于浮閥安排比較

12、緊湊，塔板的開(kāi)孔面積大于泡罩塔板，故其生產(chǎn)能力約比圓形泡罩塔板的大20%40%，與篩板塔相近。2）操作彈性大。由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，故其維持正常操作所容許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比泡罩塔及篩板塔都寬。3）塔體板效率高。由于上升氣體以水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)而霧沫夾帶量較小，板效率較高。4）氣體壓降及液面落差較小。因?yàn)闅?、液流過(guò)浮閥塔板時(shí)所遇到的阻力較小，故氣體的壓降及板上的液面落差都比泡罩塔板的小。5）塔的造價(jià)較低。浮閥塔的造價(jià)約為具有同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的60%80%，篩板塔的120%130%。浮閥對(duì)材料的抗腐蝕性要求較高，一般都采用不銹鋼制造。例題例題2填料是填料塔的核心

13、，因此填料應(yīng)符合（ ）。a. 有較大的比表面積 b. 有較高的空隙率 c. 有足夠的力學(xué)強(qiáng)度 d. 表面不易潤(rùn)濕答案：a. 有較大的比表面積 b. 有較高的空隙率 c. 有足夠的力學(xué)強(qiáng)度五、換熱設(shè)備五、換熱設(shè)備換熱器是用來(lái)完成各種傳熱過(guò)程的設(shè)備，它是化工、石油、核能和其他許多工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的一種通用工藝設(shè)備。（一）換熱設(shè)備分類熱傳遞有3種基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。1按作用原理或傳熱方式分類（1）混合式換熱器。 （2）蓄熱式換熱器。（3）間壁式換熱器。這種形式的換熱器使用最廣泛。2按生產(chǎn)中的使用目的分類?？煞殖衫鋮s器、加熱器、冷凝器、汽化器（或再沸器）和換熱器等。3按換熱器所用材料分類。一般

14、分成金屬材料和非金屬材料換熱器。4按換熱器傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)分類。（二）幾種常用換熱器常用的換熱器有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、螺旋板式、板式、板翅式等。1、夾套式換熱器這種換熱器構(gòu)造簡(jiǎn)。換熱器的夾套安裝在容器的外部，夾套與器壁之間形成密封的空間，作為載熱體（加熱介質(zhì)）或載冷體（冷卻介質(zhì)）的通路。夾套一般用碳鋼或鑄鐵制成，可焊在器壁上或者用螺釘固定在容器的法蘭或器蓋上。夾套式換熱器主要用于反應(yīng)過(guò)程的加熱或冷卻。在用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，蒸汽由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水則由下部接管流出。作為冷卻器時(shí)，冷卻介質(zhì)（如冷卻水）由夾套下部的接管進(jìn)入，而由上部的接管流出。該種換熱器的傳熱系數(shù)較小，傳熱面又受到

15、容器的限制，因此只適用于傳熱量不太大的場(chǎng)合。為了提高其傳熱性能，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，使容器內(nèi)液體作強(qiáng)制對(duì)流；為了彌補(bǔ)傳熱面的不足，還可在容器內(nèi)安裝蛇管換熱器。2、蛇管式換熱器其傳熱面是由彎曲成圓柱形或平板形的蛇形管子組成。制作蛇管的材料有鋼管、銅管或其他有色金屬管、陶瓷管、石墨管等。蛇管式換熱器可分沉浸式和噴淋式兩種 （1）沉浸式蛇管換熱器。蛇管多以金屬管彎制，制成適應(yīng)容器要求的形狀，沉浸在容器中。兩種流體分別在蛇管內(nèi)、外流動(dòng)而進(jìn)行熱量交換。這種蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，便于防腐，能承受高壓。主要缺點(diǎn)是由于容器的體積較蛇管的體積大得多，故管外流體的對(duì)流換熱系數(shù)較小，因而總傳熱系數(shù)

16、k值也較小。如在容器內(nèi)加攪拌器或減小管外空間，則可提高傳熱系數(shù)。（2）噴淋式蛇管換熱器。噴淋式蛇管換熱器多用作冷卻器。這種設(shè)備常放置在室外空氣流通處，冷卻水在汽化時(shí)，可帶走部分熱量，可提高冷卻效果。它和沉浸式蛇管換熱器相比，具有便于檢修和清洗、傳熱效果較好等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。3、套管式換熱器套管式換熱器系用管件將兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接成為同心圓的套管，然后用180的回彎管將多段套管串連而成。套管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是：構(gòu)造較簡(jiǎn)單；能耐高壓；傳熱面積可根據(jù)需要而增減；適當(dāng)?shù)剡x擇管子內(nèi)徑、外徑，可使流體的流速較大，且雙方的流體可作嚴(yán)格的逆流，有利于傳熱。缺點(diǎn)是：管間接頭較多，易發(fā)生泄漏；單位

17、換熱器長(zhǎng)度具有的傳熱面積較小。故在需要傳熱面積不太大而要求壓強(qiáng)較高或傳熱效果較好時(shí)，宜采用套管式換熱器。4、列管式換熱器列管式換熱器是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備，與前述的各種換熱器相比，主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大以及傳熱效果好。此外，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造的材料范圍較廣，操作彈性較大等。因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。在列管換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有差別，若兩流體的溫差較大（50以上）時(shí)，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，因此必須考慮這種熱膨脹的影響。根據(jù)熱補(bǔ)償方法的不同，列管式換熱器有下面幾種形

18、式：（1）固定管板式熱換器。所謂固定管板式即兩端管板和殼體連接成一體，因此它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。但是由于殼程不易檢修和清洗，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈且不易結(jié)垢的物料。當(dāng)兩流體的溫差較大時(shí)，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。例如具有補(bǔ)償圈（或稱膨脹節(jié)）的固定管板式換熱器，即在外殼的適當(dāng)部位焊上一個(gè)補(bǔ)償圈，當(dāng)外殼和管束熱膨脹不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈性變形（拉伸或壓縮），以適應(yīng)外殼和管束的不同的熱膨脹程度，這種補(bǔ)償方法簡(jiǎn)單，但不宜用于兩流體的溫差較大（大于70）和殼方流體壓強(qiáng)過(guò)高（高于600kpa）的場(chǎng)合。（2）u型管換熱器。管子彎成u型，管子的兩端固定在同一塊管板上，因此每根管子可以自由伸縮，而與其他管子和殼體均

19、無(wú)關(guān)。這種形式換熱器的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，重量輕，適用于高溫和高壓場(chǎng)合。其主要缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗比較困難，因此管內(nèi)流體必須潔凈；且因管子需一定的彎曲半徑，故管板的利用率差。（3）浮頭式換熱器。浮頭式換熱器兩端管板之一不與外殼固定連接，該端稱為浮頭。當(dāng)管子受熱（或受冷）時(shí)，管束連同浮頭可自由伸縮，而與外殼的膨脹無(wú)關(guān)，浮頭式換熱器不但可以補(bǔ)償熱膨脹，而且由于固定端的管板是以法蘭與殼體相連接的，因此管束可從殼體中抽出，便于清洗和檢修，故浮頭式換熱器應(yīng)用較為普遍，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬耗量較多，造價(jià)較高。（4）填料函式列管換熱器。該換熱器的活動(dòng)管板和殼體之間以填料函的形式加以密封。在一些溫差較大、腐蝕嚴(yán)重且需經(jīng)常更

20、換管束的冷卻器中應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)較浮頭簡(jiǎn)單，制造方便，易于檢修清洗。5、板片式換熱器板片式換熱器的傳熱面是由冷壓成形或經(jīng)焊接的金屬板材構(gòu)成的。屬于這類的換熱器有螺旋板式換熱器、板式換熱器和板翅式換熱器等。6、非金屬換熱器在化工生產(chǎn)中有不少具有強(qiáng)腐蝕性的物料，這時(shí)用普通材料制成的換熱設(shè)備不能滿足需要。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)和發(fā)展了許多耐腐蝕的新型材料（如陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等）的換熱器。例題例題1在列管式換熱器，u 形管換熱器的特點(diǎn)為 () 。 a. 管內(nèi)清洗方便 b. 管板的利用率高c. 適用于高溫和高壓場(chǎng)合d. 管內(nèi)流體必須清潔答案：cd解題思路：這道題的考點(diǎn)是u 形管換熱器的特點(diǎn)

21、。u型管換熱器的管子彎成u型，管子的兩端固定在同一塊管板上，因此每根管子可以自由伸縮，而與其他管子和殼體均無(wú)關(guān)。這種形式換熱器的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，重量輕，適用于高溫和高壓場(chǎng)合。其主要缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗比較困難，因此管內(nèi)流體必須潔凈；且因管子需一定的彎曲半徑，故管板的利用率差。例題例題2. 可逆流操作的換熱器種類較多，當(dāng)需要的傳熱面積不太大而所要求的壓強(qiáng)較高或傳熱效果較好時(shí)，宜選用（ ）。 a.夾套式換熱器 b.蛇管式換熱器 c.套管式換熱器 d.列管式換熱器答案：c解題思路：這道題的考點(diǎn)是常用換熱器的種類與性能。套管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是：構(gòu)造較簡(jiǎn)單；能耐高壓；傳熱面積可根據(jù)需要而增減；適當(dāng)?shù)剡x擇管子內(nèi)徑、

22、外徑，可使流體的流速較大，且雙方的流體可作嚴(yán)格的逆流，有利于傳熱。缺點(diǎn)是：管間接頭較多，易發(fā)生泄漏；單位換熱器長(zhǎng)度具有的傳熱面積較小。故在需要傳熱面積不太大而要求壓強(qiáng)較高或傳熱效果較好時(shí)，宜采用套管式換熱器。六、油罐六、油罐儲(chǔ)罐按其制造材質(zhì)可分為金屬罐和非金屬罐。在化工、石油化工和石油等工業(yè)中儲(chǔ)存液化氣以外的原料油主要采用金屬儲(chǔ)罐，即金屬油罐。（一）油罐分類金屬油罐可根據(jù)油罐所處位置、幾何形狀和不同結(jié)構(gòu)形式等幾方面來(lái)劃分。1、按油罐所處位置劃分 分為地上油罐、半地下油罐和地下油罐三種。（1）地上油罐。指油罐的罐底位于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00及其以上；罐底在設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00以下但不超過(guò)油罐高度的1/2，

23、也稱為地上油罐。（2）半地下油罐。半地下油罐是指油罐埋入地下深于其高度的1/2，而且油罐的液位的最大高度不超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00以上0.2m。（3）地下油罐。地下油罐指罐內(nèi)液位處于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00以下0.2m的油罐。2、按油罐的幾何形狀劃分 按油罐的幾何形狀可劃分為：（1）立式圓柱形罐；（2）臥式圓柱形罐；（3）球形罐。3、按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式劃分按油罐的不同結(jié)構(gòu)形式可分為：固定頂儲(chǔ)罐、無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐和套頂儲(chǔ)罐。（1）固定頂儲(chǔ)罐。 固定頂儲(chǔ)罐又可分為錐頂儲(chǔ)罐、拱頂儲(chǔ)罐、自支承傘形儲(chǔ)罐。（2）無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐（懸鏈?zhǔn)綗o(wú)力矩儲(chǔ)罐）。無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐是根據(jù)懸鏈線理論，用薄鋼板制造的。其頂板縱斷面呈懸鏈

24、曲線狀。由于這種形狀的罐頂板只受拉力作用而不產(chǎn)生彎矩，所以稱為無(wú)力矩頂油罐。（3）浮頂儲(chǔ)罐。浮頂儲(chǔ)罐分為浮頂儲(chǔ)罐、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐（帶蓋內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐）。1）浮頂儲(chǔ)罐。浮頂儲(chǔ)罐的浮頂是一個(gè)漂浮在貯液表面上的浮動(dòng)頂蓋，隨著儲(chǔ)液的輸入輸出而上下浮動(dòng)，浮頂與罐壁之間有一個(gè)環(huán)形空間，這個(gè)環(huán)形空間有一個(gè)密封裝置，使罐內(nèi)液體在頂蓋上下浮動(dòng)時(shí)與大氣隔絕，從而大大減少了儲(chǔ)液在儲(chǔ)存過(guò)程中的蒸發(fā)損失。采用浮頂罐儲(chǔ)存油品時(shí)，可比固定頂罐減少油品損失80%左右。2）內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是帶罐頂?shù)母№敼?，也是拱頂罐和浮頂罐相結(jié)合的新型儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的頂部是拱頂與浮頂?shù)慕Y(jié)合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一

25、是與浮頂罐比較，因?yàn)橛泄潭?，能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對(duì)保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮盤漂浮在液面上，使液體無(wú)蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%96%；減少空氣污染，減少著火爆炸危險(xiǎn)，易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適合于儲(chǔ)存高級(jí)汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品；由于液面上沒(méi)有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的使用壽命，二是在密封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的缺點(diǎn)：與拱頂罐相比，鋼板耗量比較多，施工要求高；與浮頂罐相比，維修不便（密封結(jié)構(gòu)），儲(chǔ)罐不易大型化，目前一般不超過(guò)10000m3.(二)金屬油罐附件罐體上安裝的一些供特殊用途的附屬配件，即油罐附件，應(yīng)

26、適應(yīng)各種油品的儲(chǔ)存、發(fā)放、計(jì)量和維修等的要求，確保金屬油罐的正常工作。（1）人孔。.專為操作人員進(jìn)出油罐檢查、清洗和修理之用。（2）透光孔。專為罐內(nèi)進(jìn)行檢查、修理、刷洗時(shí)透光、通風(fēng)之用。一般安裝在罐內(nèi)的頂部。（3）排污孔（管）。用于清掃油罐時(shí)排出淤泥油污等，平時(shí)可以通過(guò)放水管排泄罐底沉積水。（4）放水管。 用于排除罐底的沉積水。（5）罐頂結(jié)合管與罐壁接合管。 用于進(jìn)出儲(chǔ)存介質(zhì)之用。（6）量油孔。 用于測(cè)量罐內(nèi)油品的液面、溫度及取樣。量油孔一般與測(cè)量液位的儀表相連。通常安裝在罐頂平臺(tái)附近。（7）呼吸閥、安全閥。 呼吸閥的作用是調(diào)節(jié)罐內(nèi)油氣壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，通過(guò)呼吸閥將部分多余油氣排出，使罐

27、內(nèi)壓力下降；當(dāng)罐內(nèi)壓力過(guò)低時(shí)，通過(guò)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)。安全閥的作用是當(dāng)油罐在操作過(guò)程中，由于呼吸閥失靈或其他原因影響正常工作時(shí)，可通過(guò)它調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力，從而防止由于罐內(nèi)正壓或負(fù)壓太高、罐壁應(yīng)力過(guò)大而造成油罐外形破壞或油罐被抽癟。（8）防火器。 用來(lái)防止火星、空氣經(jīng)過(guò)安全閥或呼吸閥進(jìn)入罐內(nèi)引起意外，它安裝在呼吸閥或安全閥的下面。（9）內(nèi)部關(guān)閉閥操縱裝置。 該裝置用來(lái)連接罐內(nèi)外自動(dòng)關(guān)閉閥，完成進(jìn)油和出油。（10）加熱器。 加熱器分局部加熱器和全面加熱器兩種。其作用是通過(guò)蒸汽對(duì)原油和重油加熱，以防止油品凝固。（11）升降管。 通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭與出油接合管相連接

28、，用卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)升降，可選擇抽取罐內(nèi)任何部位油品，一般只安裝在潤(rùn)滑油或特種油品罐上。（12）泡沫發(fā)生器。 當(dāng)罐內(nèi)油品發(fā)生意外起火燃燒時(shí)，利用泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫劑滅火。（13）進(jìn)料孔。 用于進(jìn)料。 (三)金屬油罐的制作安裝1、罐底預(yù)制與安裝罐底安裝時(shí)要注意，中間條板的中心線必須與基礎(chǔ)上的縱橫中心線重合。相鄰兩條中幅板上的短縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)500mm以上，中幅板和邊板的焊縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)200mm以上。底板鋪設(shè)之前，應(yīng)在底面涂防腐瀝青漆（搭接部位可不刷涂）。罐底的焊接步驟是：先焊接中幅板，在丁字縫處用捻錘將焊縫打嚴(yán)，然后按焊接順序?qū)ΨQ施焊。2、罐頂預(yù)制與安裝罐頂預(yù)制和安裝與罐體的安裝工藝密切相關(guān)，對(duì)于采用倒裝法安裝

29、工藝的油罐，其罐頂預(yù)制與安裝過(guò)程為：當(dāng)罐底鋪好后，即開(kāi)始安裝罐頂。3、金屬油罐的安裝施工方法（1）機(jī)械正裝法。 機(jī)械正裝法是先將罐底鋪設(shè)焊好后，焊縫經(jīng)無(wú)損探傷及嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后，將罐壁的第一圈板逐塊分別與底板垂直對(duì)接并施焊。當(dāng)?shù)谝蝗薇诮M焊完畢，再用機(jī)械逐塊吊裝第二圈壁板與第一圈壁板焊接，直至最后一圈壁板組焊完畢，再安裝頂板。（2）抱桿倒裝法。 同正裝法相反，倒裝法是先將底板鋪好，焊縫經(jīng)無(wú)損傷及嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后，從上到下進(jìn)行安裝。（3）卷裝法。 這種儲(chǔ)罐安裝施工方法主要應(yīng)用于罐體，當(dāng)?shù)装灏惭b施焊完畢后，在金屬預(yù)制加工廠將罐壁預(yù)先制成的整幅鋼板，在專用胎具上組對(duì)，采用自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接，并對(duì)焊縫進(jìn)

30、行嚴(yán)密性試驗(yàn)。再將組對(duì)好的整幅鋼板卷繞在鋼制圓筒上，運(yùn)到安裝好的罐底底板上，隨后將其在罐底上直立起來(lái)，沿罐體設(shè)計(jì)的圓弧線展開(kāi)，一邊展開(kāi)，一邊與罐底焊接。在展開(kāi)過(guò)程中安裝罐頂結(jié)構(gòu)。卷裝壁板展開(kāi)完畢，封閉罐壁板的安裝縱縫，最后再焊接罐壁板與罐底的“t”形焊縫。（4）充氣升頂法。 充氣升頂法是罐壁倒裝法的另一種形式。它與前面所述倒裝法的區(qū)別是，提升罐頂和上部罐壁不是靠起重機(jī)械來(lái)吊裝，而是利用鼓風(fēng)機(jī)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。（5）水浮正裝法。 水浮正裝法適用于大容量的浮船式金屬儲(chǔ)罐的施工，它是利用水的浮力和浮船罐頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，給罐體組裝提供方便。4、金屬油罐的試驗(yàn)（1）油罐焊縫質(zhì)

31、量的檢驗(yàn)及驗(yàn)收。 為確保油罐安裝的焊縫質(zhì)量，應(yīng)對(duì)油罐焊縫上外觀和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，采用相應(yīng)的無(wú)損探傷方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。常用的無(wú)損探傷方法有：超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。(2)油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)。 油罐（包括附件）安裝完畢，應(yīng)按設(shè)計(jì)技術(shù)條件和規(guī)范要求，分別對(duì)罐底、罐壁、罐頂及附件進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。油罐嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)其本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及焊縫嚴(yán)密性。幾種常見(jiàn)的試驗(yàn)方法有：真空箱試驗(yàn)法、煤油試漏方法、化學(xué)試驗(yàn)法、壓縮空氣試驗(yàn)法。罐底焊接完畢后，通常用真空箱試驗(yàn)法或化學(xué)試驗(yàn)法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，罐壁嚴(yán)密性試驗(yàn)一般采用煤油試漏法，罐頂則一般利用煤油試漏或壓縮空氣試驗(yàn)法以檢查其焊縫的嚴(yán)密性 。 （3

32、）油罐充水試驗(yàn)。 對(duì)油罐的罐底、罐壁、罐頂分別進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)后，應(yīng)再進(jìn)行充水試驗(yàn)，并檢查下列試驗(yàn)內(nèi)容：:罐底嚴(yán)密性，罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性，固定頂強(qiáng)度、穩(wěn)定性及嚴(yán)密性，浮頂及內(nèi)浮面的升降試驗(yàn)及嚴(yán)密性，中央排水管的嚴(yán)密性，基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)。例題例題1. 某金屬油罐高12m，其底部設(shè)計(jì)標(biāo)高為-10.00m，且油面距底部9.70m，該油罐為（ ）。a. 地上油罐 b. 半地上油罐 c. 半地下油罐 d. 地下油罐答案：d例題例題2. 不同結(jié)構(gòu)形式的泊罐中 , 既能有效防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵侵入 , 又使液體無(wú)蒸發(fā)空間 , 減少蒸發(fā)損失 , 特別適合儲(chǔ)存高級(jí)汽油和有毒化工產(chǎn)品的油罐是為( )。 a. 固定頂儲(chǔ)

33、罐 b. 無(wú)力矩頂儲(chǔ)罐c. 自支承傘形儲(chǔ)罐 d. 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐答案：d解題思路：這道題的考點(diǎn)是內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的特點(diǎn)。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是帶罐頂?shù)母№敼?，也是拱頂罐和浮頂罐相結(jié)合的新型儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的頂部是拱頂與浮頂?shù)慕Y(jié)合，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一是與浮頂罐比較，因?yàn)橛泄潭?，能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對(duì)保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮盤漂浮在液面上，使液體無(wú)蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%96%；減少空氣污染，減少著火爆炸危險(xiǎn)，易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適合于儲(chǔ)存高級(jí)汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品；由于液面上沒(méi)有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的使用壽命，二是在密

34、封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。七、球罐七、球罐球罐為大容量、承壓的球形儲(chǔ)存容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等部門，它可以用來(lái)作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲(chǔ)存容器。也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮?dú)狻⒊鞘忻簹猓┑膬?chǔ)罐。球形罐與立式圓筒形儲(chǔ)罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少；在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，而且均勻，其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形容器壁板厚度的一半。由上述特點(diǎn)可知，采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%45%；此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面

35、積。（一）球罐的構(gòu)造與分類1、球罐的構(gòu)造球罐由本體、支柱（承）及附件組成。（1）球罐本體。 球罐本體是球罐結(jié)構(gòu)的主體，它是球罐儲(chǔ)存物料承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。由于球殼體直徑大小不同，球殼板的數(shù)量也不一樣，球殼有環(huán)帶式（橘瓣式）、足球瓣式、混合式結(jié)構(gòu)三種形式。（2）球罐支柱（承）。球罐支柱（承）是用于支承球罐本體重量和儲(chǔ)存物料重量的結(jié)構(gòu)部件，有柱式、裙式半埋入式及高架式支座多種。1）柱式支座。赤道正切柱式支座是使用最多的一種形式，另外，還有v型支承或三柱合一型支承。2）裙式支座。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是支座較低，由鋼板制成，其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材。3）半埋入支座。這種結(jié)構(gòu)是半球體支承于鋼

36、筋混凝土基礎(chǔ)上。（3）球罐的附件1）梯子平臺(tái)。一般球罐設(shè)置頂部平臺(tái)和中間平臺(tái)，頂部平臺(tái)是工藝操作平臺(tái)。2）人孔和接管。人孔是為了操作人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢驗(yàn)和維修而設(shè)置的，同時(shí)也用于現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接球罐時(shí)進(jìn)行焊后整體熱處理、進(jìn)風(fēng)、燃燒口和煙氣排出等。3）水噴淋裝置。球罐上裝設(shè)水噴淋裝置是為了貯存的液化石油氣、可燃?xì)怏w和毒性氣體的隔熱需要，同時(shí)也可起消防保護(hù)作用 4）隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷一般是為了保證貯存介質(zhì)的一定溫度。儲(chǔ)存液化石油氣、可燃性氣體和液化氣及有毒氣體的球罐和支柱，應(yīng)該設(shè)置隔熱設(shè)施。球罐儲(chǔ)存低溫物料（如乙烯、液氨等）時(shí)應(yīng)設(shè)保冷裝置。5）液面計(jì)。為了觀測(cè)球罐內(nèi)液位情況，一般在儲(chǔ)存液體和液

37、化氣體的球罐中裝置液面計(jì)。6）壓力表。為了測(cè)量球罐內(nèi)的壓力而設(shè)置壓力表?？紤]到壓力表由于某種原因而發(fā)生故障或由于儀表檢查而取出等情況，應(yīng)在球殼的上部和下部各設(shè)一塊壓力表。2、球罐分類 球罐的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，根據(jù)不同的使用條件（介質(zhì)、容量、壓力濕度）有不同的結(jié)構(gòu)形式。通常按照外觀形狀、殼體構(gòu)造和支承方式的不同來(lái)分類。（1）按形狀分為圓球形和橢球形（2）按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體1）單層殼體最常見(jiàn)，多用于常溫高壓和高溫中壓球罐。2）雙層殼體球罐，由外球和內(nèi)球組成，由于雙層殼體間放置了優(yōu)質(zhì)絕熱材料，所以絕熱保冷性能好，故能儲(chǔ)存溫度低的液化氣。雙層殼體球罐采用雙金屬?gòu)?fù)合板制造，適用于超高壓氣體

38、或液化氣的儲(chǔ)存，目前使用不多。（3）按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式。1）純橘瓣式球殼是按橘瓣結(jié)構(gòu)形式（或稱西瓜皮瓣）進(jìn)行分割組合的，這種結(jié)構(gòu)形式稱純橘瓣球殼。這種球殼的特點(diǎn)是球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施工簡(jiǎn)單。純橘瓣式球殼結(jié)構(gòu)有赤道帶，球罐支承大多數(shù)為赤道正切柱式支承。2）足球瓣式球殼。其優(yōu)點(diǎn)是球瓣的尺寸相同或相近，制作開(kāi)片簡(jiǎn)單省料。缺點(diǎn)是組裝比較困難，有部分支柱搭在球殼的焊縫上造成該處焊接應(yīng)力較復(fù)雜。3）足球橘瓣混合式球殼。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是赤道帶采用橘瓣式，上下極板是足球瓣式。優(yōu)點(diǎn)是制造球皮工作量小，焊縫短，施工進(jìn)度快，另處可以避免支柱搭在球殼焊縫上帶來(lái)的不足，缺點(diǎn)是兩種球瓣

39、組裝校正麻煩，球皮制造要求高。（4）按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承，半埋入式支承、高架支承等。（二）球罐的安裝施工1、球罐的拼裝方法（1）分片組裝法。采用分片組裝法的優(yōu)點(diǎn)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，不需要很大的吊裝機(jī)械，也不需要太大的施工場(chǎng)地，缺點(diǎn)是高空作業(yè)量大，需要相當(dāng)數(shù)量的夾具，全位置焊接技術(shù)要求高，而且焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。分片組裝法適用于任意大小球罐的安裝。（2）拼大片組裝法。拼大片組裝法是分片組裝法的延伸。在胎具上將已預(yù)熱好、編了號(hào)的相鄰兩片或多片球殼瓣，拼接成較大的球殼片，然后吊裝組焊成球殼體。組合的球殼片瓣數(shù)多少為宜，要根據(jù)吊裝能力

40、確定。拼大片組裝法由于在地面上進(jìn)行組裝焊接，減少了高空作業(yè)，并可以采用自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。（3）環(huán)帶組裝法。環(huán)帶組裝法一般分兩種，一種是在預(yù)制廠先將各環(huán)帶預(yù)制成型，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)組裝，這種方法常受各種限制，比較大的球罐很少采用。大多數(shù)施工單位一般都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制并組裝。在臨時(shí)鋼平臺(tái)上，先后將赤道帶，上下溫帶、上下極板分別組對(duì)焊接成環(huán)帶，然后將各環(huán)帶組裝焊接成球體。環(huán)帶組裝法組裝的球殼，各環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的拘束力小，減少了高空作業(yè)和全位置焊接，施工進(jìn)度快，提高了工效。同時(shí)也減少了不安全因素，并能保證縱縫的焊接質(zhì)量。環(huán)帶組裝法現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，需要一定面積的臨時(shí)鋼平臺(tái)，占用場(chǎng)

41、地大；組裝時(shí)需用的加固支撐較多；組成的環(huán)帶重量較大，組裝成球時(shí)需較大的吊裝機(jī)械。另外，環(huán)縫組對(duì)時(shí)難以避免強(qiáng)制性組裝，因而強(qiáng)裝焊接后產(chǎn)生較大的應(yīng)力。環(huán)帶組裝法一般適用于中、小球罐的安裝。（4）拼半球組裝法。這種施工方法的特點(diǎn)是：高空作業(yè)少，安裝速度快，但需用吊裝能力較大的起重機(jī)械等，故僅適用于中、小型球罐的安裝。（5）分帶分片混合組裝法。這種方法適用于中、小型球罐的安裝。上述這組裝方法中，在施工中較常用的是分片組裝法和環(huán)帶組裝方法。2、球罐焊接球罐的焊接工作量很大，焊接難度高，焊縫包括平、立、仰、橫各種位置的焊接，技術(shù)要求十分嚴(yán)格。3、球罐焊前預(yù)熱、焊后熱處理及整體熱處理（1）焊前預(yù)熱。預(yù)熱是指

42、施焊前把焊接的工件加熱到比環(huán)境更高的溫度，再在此溫度下進(jìn)行焊接，球罐的材質(zhì)大多數(shù)為高強(qiáng)度的合金鋼，在焊接過(guò)程中，由于材質(zhì)焊后冷卻收縮，易于產(chǎn)生冷裂紋及脆性斷裂。預(yù)熱的目的就是為了防止焊接金屬的熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，減少應(yīng)力變形量，防止金屬熱影響區(qū)的塑性、韌性的降低，并且可以除去表面水分。根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，球罐的預(yù)熱溫度根據(jù)焊件材質(zhì)、厚度、接頭的拘束度、焊接材料及氣象條件確定。預(yù)熱時(shí)要求對(duì)焊接部位均勻加熱，使其達(dá)到焊接工藝規(guī)定的溫度，預(yù)熱范圍為焊接接頭中心兩側(cè)各3倍板厚以上且不少于100mm的范圍內(nèi)。（2）焊后熱處理。球罐焊接完后應(yīng)立即進(jìn)行焊后熱處理。焊后熱處理的主要目的：一方面是釋放殘余應(yīng)力，改善

43、焊縫塑性和韌性；更重要的是為了消除焊縫中的氫根，改善焊接部位的力學(xué)性能。球罐的焊接后消氫處理應(yīng)由焊接工藝評(píng)定結(jié)果確定，焊后熱處理溫度一般要求應(yīng)與預(yù)熱溫度相同（200350），保溫時(shí)間應(yīng)為0.51h。遇有下列情況的焊縫，均應(yīng)在焊后立即進(jìn)行焊后熱消氫處理。1）厚度大于32mm的高強(qiáng)度鋼；2）厚度大于38mm的其他低合金鋼；3）鍛制凸緣與球殼板的對(duì)接焊縫。（3）整體熱處理1）整體熱處理的目的。球罐整體熱處理的目的是為了消除由于球罐組焊產(chǎn)生的應(yīng)力，穩(wěn)定球罐幾何尺寸，改變焊接金相組織，提高金屬的韌性和抗應(yīng)力能力，防止裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)，由于溶解氫的析出，防止延遲裂紋產(chǎn)生，預(yù)防滯后破壞，提高耐疲勞強(qiáng)度與蠕變

44、強(qiáng)度。目前我國(guó)對(duì)壁厚大于34mm的各種材質(zhì)的球罐都采用整體熱處理。2）整體熱處理的方法。球罐整體熱處理有兩種方法：內(nèi)燃法和電熱法。4、球罐的檢驗(yàn) 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是保證球罐質(zhì)量不可缺少的重要手段。（1）焊縫檢查。 （2）水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)是為了檢查球罐的強(qiáng)度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量，以保證球罐能夠承受設(shè)計(jì)壓力不漏。經(jīng)過(guò)水壓超載能夠改善球罐的承載能力。盡管球罐在制造、組裝焊接過(guò)程中和焊后都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗(yàn)工作，但漏檢的缺陷有可能在水壓試驗(yàn)中出現(xiàn)。因此水壓試驗(yàn)也是比較重要的檢驗(yàn)手段。（3）氣密性試驗(yàn)。根據(jù)規(guī)定，球罐經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后要再進(jìn)行一次磁粉探傷或滲透探傷；排除表面裂紋及其他缺陷后，再進(jìn)行氣密性試驗(yàn)

45、。氣密性試驗(yàn)是在球罐各附件安裝完畢、壓力表、安全閥、溫度計(jì)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格后進(jìn)行。氣密性試驗(yàn)所用氣體應(yīng)是干燥、清潔空氣或其他惰性氣體，氣體溫度不得低于5。例題例題. 在相同容積和相同壓力下 , 與立式圓筒形儲(chǔ)罐相比 , 球形罐的優(yōu)點(diǎn)為( ) 。 a. 表面積最小 , 可減少鋼材消耗b. 罐壁內(nèi)應(yīng)力小 , 承載能力比圓筒形儲(chǔ)罐大c. 基礎(chǔ)工程量小 , 占地面積較小 , 節(jié)省土地d. 加工工藝簡(jiǎn)單 , 可大大縮短施工工期答案：abc解題思路：這道題的考點(diǎn)是球形罐的特點(diǎn)。球形罐與立式圓筒形儲(chǔ)罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少；在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，而且均勻，

46、其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形容器壁板厚度的一半。由上述特點(diǎn)可知，采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%45%；此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面積。知識(shí)點(diǎn)拓展：熟悉球罐構(gòu)造與分類。八、氣柜八、氣柜（一）氣柜種類及結(jié)構(gòu)形式氣柜是煤氣和混合氣的儲(chǔ)存設(shè)備。它用來(lái)調(diào)節(jié)煤氣高低不均勻的供氣負(fù)荷。氣柜實(shí)際上就是儲(chǔ)氣柜，按儲(chǔ)氣壓力大小可分為低壓儲(chǔ)氣柜和高壓儲(chǔ)氣柜兩種。低壓儲(chǔ)氣柜按密封方式分類為：濕式和干式兩種，濕式有直立式和螺旋式；干式氣柜是利用彈性墊片及油封填充方法，保持密封，目前使用很少。高壓氣柜通常稱為高壓儲(chǔ)氣罐。有圓筒形（立式或臥式）和球形

47、。1、低壓濕式氣柜低壓濕式氣柜主要由水槽和鐘罩組成，鐘罩分為數(shù)節(jié)（可隨煤氣輸入輸出而升降），按升降方式不同，可分為直立式和螺旋式兩種。下面介紹幾種常用的低壓濕式氣柜結(jié)構(gòu)。（1）直立式低壓濕式氣柜。由水槽、鐘罩、塔節(jié)、水封、頂架、導(dǎo)軌立柱、導(dǎo)輪、配重及防真空裝置等組成。（2）螺旋式低壓濕式儲(chǔ)氣柜。低壓濕式螺旋氣柜的結(jié)構(gòu)由水槽、塔節(jié)、鐘罩、導(dǎo)軌、平臺(tái)、頂板和頂架、進(jìn)出氣管等部分組成。氣柜本體由鋼板拼焊成。直立式氣柜安設(shè)有立柱式導(dǎo)軌，每個(gè)塔節(jié)靠其側(cè)面的斜導(dǎo)軌與相鄰塔節(jié)上的導(dǎo)輪相互滑動(dòng)而緩慢旋轉(zhuǎn)上升或下降，如套筒式結(jié)構(gòu)。螺旋式低壓濕式氣柜則是沿著螺旋式導(dǎo)軌升降，它和直立式低壓濕式氣柜相比較，可節(jié)約鋼材

48、15%-30%，但不能承受強(qiáng)烈風(fēng)壓，故在風(fēng)速太大的地區(qū)不應(yīng)采用。(3) 低壓干式氣柜。低壓干式氣柜同低壓濕式氣柜一樣，是一種壓力基本穩(wěn)定，儲(chǔ)氣容積可以在一定限度內(nèi)變化的低壓儲(chǔ)氣設(shè)備。（二）濕式氣柜制作安裝施工方法1、氣柜的預(yù)制氣柜的安裝速度和質(zhì)量很大程度上與預(yù)制的質(zhì)量有關(guān)，搞好氣柜的預(yù)制是保證質(zhì)量、加快安裝速度的重要前提。預(yù)制階段的工作包括：底板條板與帶板預(yù)制、上水下水封預(yù)制、角鋼圈、槽鋼圈、立柱及拱頂骨架的預(yù)制、導(dǎo)軌預(yù)制。2、氣柜安裝及施工方法低壓濕式氣柜鐘罩、中節(jié)和水槽壁的組裝有倒裝法和正裝法。目前常用的施工方法是正裝法，根據(jù)各單位的施工條件和現(xiàn)場(chǎng)情況，氣柜的正裝法施工分為兩種，一種是機(jī)械

49、配合正裝法，第二種是起重機(jī)機(jī)械配合水浮正裝法。3、氣柜安裝質(zhì)量檢驗(yàn)（1）施工過(guò)程中的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。焊接規(guī)范要求。（2）氣柜底板的嚴(yán)密性試驗(yàn)。氣柜底板嚴(yán)密性試驗(yàn)同樣是為了檢查底板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和焊縫的嚴(yán)密性。底板的嚴(yán)密性試驗(yàn)可采用真空試漏法或氨氣滲漏法。（3）氣柜總體試驗(yàn)。第三節(jié)第三節(jié) 工藝金屬結(jié)構(gòu)安裝工藝金屬結(jié)構(gòu)安裝一、工藝金屬結(jié)構(gòu)件的種類一、工藝金屬結(jié)構(gòu)件的種類（一）設(shè)備框架、管廊柱子、桁架結(jié)構(gòu)、聯(lián)合平臺(tái)1、設(shè)備框架設(shè)備框架可以支承靜置設(shè)備或傳動(dòng)設(shè)備在某些特定環(huán)境中安裝使用，框架有矩形的或正方形的，具有一定跨度、高度。2、管廊柱子管廊的支承柱子有型鋼結(jié)構(gòu)與鋼板結(jié)構(gòu)兩種形式。3、桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)是由上弦、下弦和腹桿等構(gòu)件