第5章静置设备

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：P＜0MPa；（负压）•（2）常压设备：P＜0.1MPa；•（3）低压设备：0.1MPa≤P＜1.6MPa；•（4）中压设备：1.6MPa≤P＜10MPa；•（5）高压设备：10MPa≤P＜100MPa；•（6）超高压备：P≥100MPa。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。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，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。