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球罐的焊接制造
球形儲罐（以下簡稱球罐）的現場組裝是球罐建造工程中的關鍵，特別是近年我國球罐大型化發展迅猛，進口材料繁多，現場組焊焊接難度增大，施工機具增多，質量要求不斷增高。因此選擇合理的施工方案，減少組裝應力和焊接應力，確保工程質量，是業主、施工單位、監理機構追求的目標。
一、球罐的組裝
隨著國內球罐建造水平的不斷提高，特別是8000M3液化石油氣球罐的國產化，推動了球罐向大型化發展的步伐。但大型化的球罐無法作焊后整體消除應力熱處理，所以 大限度的減少球殼板壓制和安裝現場的組焊應力，已經引起廣大用戶的關注，在招投標中往往成為中標的重要條件。球殼板在不影響運輸的條件下，尺寸越來越大，其目的就是為了減少球殼的焊縫總長度，從根本上提高球罐的安全運行，這樣就減少了安裝現場的工程量，特別是減少了罐內施焊對焊工身體的危害。
球罐組裝方案多種多樣，有散裝法，大片裝法，帶裝法等。安裝現場用施工設備和機具、工夾具繁多。組裝工藝、腳手架的搭板也不盡一致。本節就普遍采用的散裝法作一介紹。
1、上下段支柱、定位塊、吊耳的安裝
A、上、下段支柱的組對
大型球罐的支柱一般分兩段，支柱上段與赤道板的組焊已在制造單位完成，所以安裝現場需將支柱上、下段在平臺上組對焊接。組對前，先把赤道板放平墊實，然后分別畫出赤道板和支柱上段中心線，赤道板中心點為O，在赤道板中心線上找出兩點A和A’，使OA＝0A’＝A。對準上段支柱與下段支柱中心線，在下部支柱定一個B點，找正支柱左右偏差，使AB＝A’B＝B。為檢查支柱上、下段同軸度，可通過赤道板上下口中心拉一細鋼絲，使下段與鋼絲平行，即C＝C’，然后進行焊接與檢測。
B、定位塊的安裝
為調整球殼之間的間隙、錯邊等，需在球殼板周邊焊一些臨時定位塊，其縱向間距為1.1～1.3M，環向間隙為0.55～0.8M，定位塊距球殼邊緣距離應根據夾具的結構而定。定位塊和吊耳的焊接應和球殼的焊接采用同樣的焊接工藝，拆除時須采用碳弧氣刨或氣割切除，砂輪打磨，嚴禁用錘打掉。
定位塊一般是赤道板及以上裝在外側，下溫帶板及以下裝在內側；但對有腐蝕介質的球罐定位塊宜全部裝在外側，因球罐的腐蝕主要在焊縫和焊跡處。
C、吊耳的安裝
赤道板和上溫帶板以及上極邊板、側板、中板的吊耳裝一般是焊在外側，下溫帶、下極帶的邊板、側板、中板上的吊耳裝焊在內側。
2、組裝方法
球罐常用的組裝方法有散裝法、分帶組裝法、半球組裝法和大片裝法等。但近幾年球罐向大型化發展較快，更多業主已認識到球罐組裝應力給使用造成的危害，所以散裝法是一種先進的、組裝應力比較低的方法。
以赤道帶為基準的散裝法，施工工藝簡便，所需起吊能力較小，使用起重機時間較少，是當前使用 普遍的方法。組裝順序是先組裝赤道帶，將赤道帶調整合格后，再組裝其他各帶。
3、支柱的安裝
A、支柱用墊鐵找正后，每組墊鐵高度不應小于25MM，且不宜多于3塊。斜墊鐵應成對使用，接觸緊密。找正完畢后，點焊應牢固。
B、支柱安裝找正后，應在球罐徑向和周向兩個方向檢查支柱的垂直度。當支柱設計小于或等于8M時，垂直度允許偏差為12MM；當支柱高度大于8M時，垂直度允許偏差為支柱高度的1.5％，且不應大于15MM。
二、球罐的現場焊接順序和焊工布置
1、球罐采用焊條電弧焊時，焊接順序和焊工布置應符合下列要求：
A、球罐采用分帶組裝時，宜在組裝平臺上焊接各帶的縱、環縫，無損檢測合格后，再組裝成整體，然后進行各帶之間的焊接。
B、球罐采用分片組裝時，應按先縱縫后環縫的原則介紹焊接順序。
2、為防止球罐變形，焊工的布置應均勻，并同步焊接。
3、焊條電弧焊雙面對接焊縫，單側焊接后應進行背面清根。當采用碳弧氣刨清根時，清根后應采用砂輪修整刨槽和磨除滲碳層，并應采用VT、MT或PT檢測方法進行檢查。
焊縫清根時應清除定位焊的焊縫金屬，清根后的坡口形狀應一致。
4、藥芯焊絲自動焊和半自動焊時，球罐焊接順序應符合下列要求：
A、球罐組裝完畢后，應按先縱縫后環縫的原則介紹焊接順序。
B、縱縫焊接時，焊機布置應對稱均勻，并同步焊接。
C、環縫焊接時，焊機布置應對稱，并按統一旋轉方向焊接。
5、焊接時起弧端應采用后退起弧法，收弧端應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應錯開。
6、在距離球罐焊縫50MM處的制定部位，應打上焊工鋼印，并作記錄。對不允許打鋼印的球罐應采用排版圖記錄。
打鋼印的球罐應采用排版圖記錄。
三、球罐焊縫返修及球殼板表面損傷修補
1、焊縫表面缺陷應采用砂輪磨除，缺陷磨除后的焊縫表面若低于母材，則應進行焊接修補。焊縫表面缺陷當只需打磨時，應打磨平滑或加工成具有3：1及以下坡度的斜坡。
2、焊縫兩側的咬邊和焊趾裂紋必須采用砂輪磨除，并打磨平滑或加工成具有3：1及以下坡度的斜坡和焊趾裂紋的磨除深度不得大于0.5MM，且磨除后球殼的實際板厚不得小于設計厚度，當不符合要求時應進行焊接修補。
3、焊縫咬邊和焊趾裂紋等表面缺陷進行焊接修補時，應采用砂輪將缺陷磨除，并修整成便于焊接的凹槽，再進行焊接。補焊長度不得小于50MM。材料標準抗拉強度大于或等于540MPA的球罐在修補焊道上應加焊一道凸起的回火焊道，焊后再磨去多余的焊縫金屬。
4、焊接修補時如需預熱，應以修補處為中心，在半徑為150MM的范圍內預熱，預熱溫度應取上限。焊接線能量應在規定的范圍內；焊接短焊縫時線能量不應取下限值。焊縫修補后，有后熱處理要求的應立即進行。
5、焊縫內部缺陷的修補應符合下列要求。
A、應根據產生缺陷的原因，選用適用的焊接方法，并制訂修補工藝。
B、修補前宜采用超聲檢測確定缺陷的位置和深度，確定修補側。
C、當內部缺陷的清除采用碳弧氣刨時，應采用砂輪清除滲碳層，打磨成圓滑過渡，并經滲透檢測或磁粉檢測合格后方可進行焊接修補。氣刨深度不應超過板厚的2／3，當缺陷仍未清除時，應焊接修補后，從另一側氣刨。
D、修補長度不得小于50MM。
E、焊縫修補時，如需預熱，預熱溫度應取要求值的上限，有后熱處理要求時，焊后應立即進行后熱處理；線能量應控制在規定范圍內，焊短焊縫時，線能量不應取下限值。
F、同一部位（焊縫內、外側各作為一個部位）修補不宜超過兩次，對經過兩次修補仍不合格的焊縫，應采取可靠的技術措施，并經單位技術總負責人批準后方可修補。
G、焊接修補的部位、次數和檢測結果應做記錄。
H、各種缺陷清除和焊接修補后均應進行MT或PT檢測。當表面缺陷焊接修補深度超過3MM時（從球殼表面算起）應進行RT檢測。
I、焊縫內部缺陷修補后，應進行RT檢測或UT檢測，選用的方法應與修磨前發現缺陷的方法相同。
6、球罐在制造、運輸和施工中所產生的各種不合格缺陷都應進行修補。
7、球殼板母材表面缺陷的修補應符合下列要求。
A、球殼表面缺陷及工卡具焊跡應采用砂輪清除。修磨后的實際厚度不應小于設計厚度，磨除深度應小于球殼板名義厚度的5％，且不應超過2MM。當超過時，應進行焊接修磨。
B、球殼板表面缺陷進行焊接修補時，每處修補面積應在50CM2以內；當在兩處或兩處以上修補時，任何兩處的邊緣距離應大于50MM，且每塊球殼表面修補面積總和應小于該球殼面積的5％。
當劃傷及成形加工產生的表面傷痕等缺陷的形狀比較平緩時，可直接進行焊接修補。當直接堆焊可能導致裂紋產生時，應采用砂輪將缺陷清除后再進行焊接修補。表面缺陷焊接修補后焊縫表面應打磨平緩或加工成具有3：1及以下坡度的平緩凸面，且高度應小于1.5MM。
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