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1、第5章 静置设备,5.1 静置设备概述 5.2 圆筒形储罐制作与安装,5.1 静置设备概述,5.1.1 静置设备的分类 5.1.2 静置设备安装特点,5.1.1 静置设备的分类,1 按设备的设计压力分 2 按设备在生产工艺过程中的作用原理分 3 按压力容器类别分,1 按设备的设计压力分,按设备的承压性质，可分为内压设备和外压设备两类。当设备内部介质压力大于外界压力时，称为内压设备，反之称为外压设备。 （1）真空设备：P0 MPa；（负压） （2）常压设备：P0.1MPa； （3）低压设备：0.1MPaP1.6MPa； （4）中压设备：1.6MPaP10MPa； （5）高压设备：10MPaP10
2、0MPa； （6）超高压备：P100MPa。,2 按设备在生产工艺过程中的作用原理分,（1）反应设备(代号R) （2）换热设备(代号E) （3）分离设备(代号S) （4）储存设备(代号C，其中球罐代号B),3 按压力容器类别分,压力容器安全技术监察规程根据设备的工作压力、温度、介质的危害程度，将压力容器分为以下三类。 （1）一类压力容器(低压容器) （2）二类压力容器 （3）三类压力容器,5.1.2 静置设备安装特点,1制作与安装工艺过程 2 非标设备组装特点,1制作与安装工艺过程,静置设备的制作是根据设计图样和有关技术要求将金属板材、管材及型材在基本不改变其断面特征的情况下制作成各种构件、部
3、件，并连接成完整的产品。其制作与安装工艺过程如图5.1所示：,1制作与安装工艺过程,1制作与安装工艺过程,2 非标设备组装特点,非标设备的组装有如下特点： 1）多为体积庞大的薄壁壳体结构，构件精度低、互换性差、易变形，组装时需要考虑加固措施。刚性较差，易变形，组装时需要考虑构件选配、调整，并采取加固措施。 2）连接大多采用焊接等不可拆连接，返修困难，易导致零部件或构件的报废，因此对组装程序有严格的要求。 3）组装过程中常伴有大量焊接工作，需要掌握焊接的应力和变形规律，在组装中采取适当措施，以减小焊接变形和减少焊后矫正工作。 4）质量检验验收主要依据合同和技术协议的要求，设计、施工及建设单位应做
4、好质量控制和检验验收的技术协调工作。,5.2 立式圆筒形储罐安装,5.2.1 圆筒形容器概述 5.2.2 储罐安装方法与施工原理及计算 5.2.3 储罐预制工艺 5.2.4 储罐安装工艺 5.2.5 储罐焊接与变形控制 5.2.6 储罐热处理 5.2.7 储罐压力试验,5.2.1 圆筒形容器概述,1 储罐的基本构造,1 储罐的基本构造,1 储罐的基本构造,1 储罐的基本构造,2 立式圆筒形储罐安装的主要工艺过程,图5.9 立式储罐安装的主要工艺过程,3 立式圆筒形储罐安装特点,对于大型储罐，由于直径大、高度高、壁较薄，且由许多块薄钢板组合而成。因此，储罐的排版、组对、焊接是施工中的重点和难点。
5、由于径向刚度相对较小，不能象一般容器那样进行卧式拼装，也不能象塔器那样整体吊装或分节吊装，而是另有一套独特的安装方法。目前储罐安装方法主要有正装和倒装两种方法，一般大型储罐采用正装法，小型储罐采用倒装法。,5.2.2 储罐安装方法与施工原理及计算,1 正装法与施工原理 2 倒装法与施工原理及计算,1 正装法与施工原理,罐壁板自下而上依次组装焊接，最后组焊完成顶层壁板、抗风圈及顶端包边角钢等的方法，称为正装。主要有水浮法、脚手架法。,1 正装法与施工原理,1 正装法与施工原理,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,图5.15 胀圈档板受力及焊缝尺寸示
6、意图,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,2 倒装法与施工原理及计算,5.2.3 储罐预制工艺,1 材料检验 2 钢板矫形 3 罐底板预制 4 壁板预制 5 拱顶板预制 6 浮顶预制,1 材料检验,建造储罐用的主材、焊材和附件，使用前必须进行检验，检验的主要内容有：外观检验、材料质量合格证明书或质保书查验，有特殊要求时需进行材料复验(包括化学成分检验、力学性能试验等)，复验项目和技术指标应符合现行的国家或行业标准，并应满足图纸要求。 钢板应逐张进行外观检查，其质量
7、应符合国家现行相应钢板标准的规定，钢板和附件上应有清晰的产品标识。钢板应做标识,并按材质、规格、厚度等分类存放，存放过程中，应防止钢板产生变形；型材应按规格存放，存放过程中防止型材产生变形，并应做标识。 焊条、焊剂和焊接用保护气体均应符合国家现行标准的规定。,2 钢板矫形,3 罐底板预制,4 壁板预制,4 壁板预制,5 拱顶板预制,5 拱顶板预制,6 浮顶预制,6 浮顶预制,6 浮顶预制,5.2.4 储罐安装工艺,1 储罐基础验收与放线 2 罐底板组装工艺 3 罐壁组装工艺 4 浮顶组装工艺,1 储罐基础验收与放线,若是中心凸起的锥面，其坡度应符合设计图纸的要求，图5.,29 为储罐基础图,2
8、 罐底板组装工艺,2 罐底板组装工艺,2 罐底板组装工艺,2 罐底板组装工艺,图5.35 罐底板三层钢板重叠部分的切角,2 罐底板组装工艺,3 罐壁组装工艺,3 罐壁组装工艺,3 罐壁组装工艺,3 罐壁组装工艺,3 罐壁组装工艺,4 浮顶组装工艺,4 浮顶组装工艺,4 浮顶组装工艺,5.3.5 储罐焊接与变形控制,储罐焊接工艺评定应符合国家现行标准钢制压力容器焊接工艺评定JB4708。大型储罐底板焊接是储罐施工的一个关键部位，由于中幅板表面积很大，钢板的厚度与长、宽相比，尺寸相差悬殊，它们大面积的搭接，如果铺设和焊接顺序不正确，焊接后很容易产生较大的内应力，从而引起底板失稳，产生较大的凸鼓变形
9、，因此，在大型储罐底板施工中，必须给予足够重视,需合理安排焊接施工顺序。,1 罐底板焊接与变形控制,2 罐壁焊接与变形控制,罐壁先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。当焊完相邻两层罐壁纵焊缝后，再焊其间的环向焊缝。先焊外侧后焊内侧，在施焊内侧前，应清焊根；环焊缝局部间隙大于2mm时，宜采用手工堆焊,焊后打磨。纵焊缝采用自动焊时，自下向上焊接，但底层壁板下部300mm的纵缝应用手工焊接。对接环焊缝采用埋伏自动焊时，焊机应均匀分布，并沿同一方向施焊。,3 固定顶、浮顶的焊接与变形控制,拱顶定位焊后先焊拱顶内侧焊缝，再焊拱顶外侧焊缝。拱顶外侧径向长焊缝采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊。拱顶板与包边角
10、钢焊接时，外侧采用连续焊，焊脚高度不应大于板厚的3/4，且不得大于4mm，内侧不得焊接。焊工对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。环向肋板接头的焊接，应为双面满角焊，但拱顶内肋板不得与包边角钢或罐壁焊接。,4 焊缝无损检测及缺陷处理,4 焊缝无损检测及缺陷处理,5 罐体的几何尺寸检查,表5.5 罐体的几何尺寸允差和测量方法,5.3.6 储罐热处理,常压储罐一般不需要进行热处理，但当储罐由特种材料制成，且罐壁达到一定厚度，且在其上焊有接管或附件时，焊接后局部区域会产生较大的焊接应力，使储罐结构的强度降低、寿命缩短。为确保储罐的焊接质量，需要对其局部进行热处理，来消除焊接应力。 热处理要求应根据不同
11、的材质特性及适用的规程、规范、标准和设计技术条件的要求执行。,5.3.7 储罐压力试验,压力试验的目的是检验储罐的强度(强度试验)和接头、焊缝等处是否有泄漏(密封性或严密性试验)，以保证储罐的安全和正常工作。储罐压力试验分严密性试验和充水试验，在做充水试验前，应先做严密性试验。,1 储罐严密性试验,严密性试验的目的是检查焊缝、连接件接头是否有泄漏。在储罐(包括附件)安装完毕后，应按设计技术条件和规范要求，对罐底进行严密性试验。如罐壁、罐顶有特殊要求时也需要进行严密性试验。 几种常见的试验方法：真空箱试验法、煤油试漏法、化学试验法、压缩空气试验法。 罐底焊接完毕后，通常用真空箱试验法或化学试验法进行严密性试验；试验负压值不得低于53KPa，在焊缝上涂刷肥皂水检查，无泄漏气泡为合格。 罐壁焊接完毕后，通常用煤油试漏法进行严密性试验。 罐顶焊接完毕后，通常用煤油试漏法或真空箱试验法进行严密性试验。,2 储罐充水试验,充水试验的目的是检查罐底的严密性、罐壁的强度与严密性、固定顶的强度和稳定性及严密性、浮顶及内浮顶的升降试验及严密性、中央排水管的严密性等。,
