文档内容
第1篇 机电工程技术 建造师小超人
4.7 石油化工设备安装技术
知识框架
知识锦囊
232第1篇 机电工程技术 建造师小超人
4.7.1 塔器设备安装技术
1.塔器的结构、工艺作用和到货状态
1）塔器的结构与工艺作用
塔器为长细圆筒形焊接结构的固定式压力容器，由筒体、封头、人孔、接管和裙座等组成，是专
门为某种生产工艺要求而设计、制造的非标准设备。塔是用于蒸馏、抽提、吸收、精制等分离过
程的直立式工艺设备。
2）塔器现场到货状态
塔器多数在工厂制造，现场整体安装。
少数塔器由于体积（几何尺寸）大，运输受限制，
不能整体运到安装现场。实际中塔器会以不同组装形式出厂，
即不同的到货状态。到货状态分为整体、分段、分片三种。
2.安装工序内容
1）开箱检验
（2）塔体外观质量检查
无表面损伤、变形及锈蚀；塔体采用不锈钢或复合钢板材料的腐蚀介质接触面，低温设备表面不
应有刻痕和各类钢印标记；奥氏体不锈钢、钛、锆、铝材料的塔体表面，应无铁离子污染；塔体
方位线标记、重心标记及吊挂点等标记清晰。
（3）分段到货验收
塔体分段处的圆度、外圆周长偏差、端口不平度、
坡口质量符合相关规定；筒体 直线度、
筒体长度以及筒体上接管中心方位和标高的偏差符合相关规定；组装标记清晰；裙座底板上的地
脚螺栓孔中心圆直径允许偏差、相邻两孔弦长允许偏差和任意两孔弦长允许偏差均为2mm。
2）基础验收
（1）基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
（2）基础混凝土强度不得低于设计强度的75%，且应在后续施工中，同期养护混凝土以达到设计
文件要求的强度。
（3）结合设备平面布置图和设备本体图，复查基础的外形尺寸、标高、表面平整度、纵横向中心
线等参数，必须符合设计文件和施工规范的要求，有沉降观测要求的， 应设有沉降观测点。
（4）预埋地脚螺栓和其他预埋件的数量、方位必须符合设计文件和规范的要求。地脚螺栓的螺纹
应无损坏、无锈蚀，且应有保护措施，地脚螺栓的螺母和垫圈齐全。
（5）基础混凝土表面不得有油渍及疏松层，放置垫铁处应铲平。放置垫铁处以外应凿成麻面。
3）到货设备的保护措施
（1）封闭措施
设备人孔、管口和开口应临时封闭，氮气保护的设备应定期检查氮气压力。
（2）隔离措施
233第1篇 机电工程技术 建造师小超人
不锈钢、钛、镍、锆、铝制设备应采取与碳钢隔离的措施，铝设备、钛设备、低温设备不得有表
面擦伤。
3.塔器就位安装
1）整体安装程序
塔器现场检查验收→基准线标识→运放至吊装要求位置
→基础验收、设置垫铁→ 整体吊装、找正、紧固地脚螺栓、
垫铁点固→二次灌浆。
2）塔器就位
将塔设备任意相邻的方位线作为垂直找正基准，如图所示，测量点1与塔中心线的连线与测量点
2与塔中心线的连线成90°夹角。塔高小于等于30m，
垂直度偏差不大于塔高的1/1000；塔高大于30m，
垂直度偏差允许值为1/1000塔高，且不大于50mm。
高度大于等于20m的塔，
其垂直度的测量工作不应在一侧阳光照射或风力大于4级的条件下进行。
3）现场组焊
（1）卧式组焊；（2）立式组焊
4.塔器产品焊接试件
1）试板制备的要求
（1）应由施焊塔器的焊工，在与施焊相同的条件下采用与施焊塔器相同的焊接工艺焊接试板。
（2）试板材料应与塔器用材具有相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状态。
（3）试板焊接后及时打上焊工钢印代号，经检验员外观检查合格后，打上检验员钢印号。
（4）塔器焊后需热处理时，试件应随焊缝一起进行热处理。
2）试板的检验与评定（案）（备注：默写小标题）
（1）试板的焊接接头经外观检查和无损检测，
合格标准与设备焊接接头的合格标准相同，
焊接试板上截取试样。
（2）试样的拉伸试验合格指标：同一母材拉伸试样的抗拉强度应不低于母材标准抗拉强度最低值；
对不同强度等级的母材组成的焊接接头，抗拉强度应不低于两种母材标准抗拉强度最低值中的较
小者。（案）
（3）试件的弯曲试验合格指标：试验弯曲到规定的角度后，
其拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的开口缺陷，
试验的菱角开口（除未熔合、夹渣或其他内部缺陷引起的）缺陷不计。（案）
（4）试件的冲击试验合格指标：钢制接头每组3个标准试件的冲击吸收功平均值应符合设计文件
或相关技术文件的规定。
母材标准抗拉强度下限值≤450MPa，
冲击功平均值应不低于20J，
至多允许有一个试样的冲击吸收功低于规定值，
但不低于规定值的70%。（案）
3）焊接产品试件的复验（案）
（1）试样的拉伸、弯曲试验如不合格，允许复验。对不合格的项目取双倍试样进行复验，达到合
格指标为合格。
（2）冲击试验如不能满足合格指标，允许复验。对不合格的项目再取一组（3个）试样进行试验。
合格指标为：前后两组6个试样的冲击功平均值不得低于规定值，允许有2个试样小于规定值，
但其中小于规定值70%的只允许有1个。
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5.耐压试验
1）耐压试验前应确认的条件
（1）设备本体及与本体相焊的内件、附件焊接和检验工作全部完成。
（2）开孔补强圈用0.4～0.5MPa的压缩空气检查焊接接头质量合格。
（3）需要焊后热处理的设备，热处理工作已经完成。
（4）在基础上进行耐压试验的设备，基础二次灌浆达到强度要求。与设计核实基础承载要求是否
加载试验介质重量。
（5）试验方案已经批准，施工质量资料完整。
（1）试验介质宜采用洁净淡水。奥氏体不锈钢制塔器用水作试压介质时，水中的氯离子含量不超
过25ppm。水压试验的水温不得低于5℃。
（2）在塔器最高与最低点且便于观察的位置，各设置一块压力表。两块压力表的量程应相同，并
校验合格且在校验有效期内，压力表精度不低于1.6级。压力表量程不低于1.5倍且不高于3倍试
验压力。试验压力以装设在设备最高处的压力表读数为准。
（3）设备内的气体应排净并充满液体，试验过程中，设备外表面应保持干燥。当设备壁温与液体
温度接近时，方可缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升压至规定的试验压力，保压时间不
少于30min；然后将压力降至设计压力，保压足够时间，对所有焊接接头和连接部位进行全面检
查，无渗漏、无可见变形、试验过程中无异常声响，为合格。
（4）水压试验后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。
3）气压试验
（1）采用气压试验代替液压试验的规定：
压力容器气压试验前对塔简体的对接焊缝进行100%射线或超声检测，以符合原设计文件规定的合
格标准为合格；
常压设备气压试验前对设备的对接焊缝进行25%射线或超声检测，射线检测Ⅲ合格，超声检测Ⅱ
合格；本单位技术总负责人批准的安全技术措施；试压系统应设置安全泄放装置并进行压力整定。
（2）介质宜为干燥洁净的空气，也可用氮气或惰性气体。脱脂后的容器进行气压试验时，必须采
用不含油气体。
（3）程序要求：缓慢升至试验压力的10%，且不超过0.05MPa，保压5min，对所有焊接接头和
连接部位进行初次泄漏检查；初次泄漏检查合格后，继续升压至试验压力的50%，观察有无异常
现象；如无异常现象，继续按规定试验压力的10%逐级升压，直到试验压力，保压10min，对所
有焊接接头和连接部位进行全面检查；检查期间保持压力不变，并不得采用继续加压的方式维持
压力不变。
（4）合格标准：试验过程中无异常的响声，经过肥皂液或者其他检漏液检验无漏气，无可见变形。
对标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的塔器，泄压后进行表面无损检测抽查未发现裂纹。
4.7.2 储罐制作与安装技术
1.金属储罐的分类及其结构特点
1）金属储罐的分类
（1）根据储罐顶部结构形式分类
①固定顶储罐。主要包括：自支撑式锥顶罐、
支撑式锥顶罐、自支撑式拱顶罐等形式。
②浮顶储罐。浮顶包括外浮顶和内浮顶，主要有单盘式浮顶、双盘式浮顶、敞口隔舱式浮顶、浮
筒式浮顶等形式。
（2）根据储罐本体结构形式分类
①单层储罐。罐壁为单层，例如：一般的金属油罐。
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②双层储罐。为平底双壁圆柱形，内、外壁为不同材质。
例如：现在较为常见的LNG常压低温储罐。
（3）根据储罐本体材质分类
可分为非合金钢储罐、合金钢储罐、不锈钢储罐等。
2）金属储罐的结构特点
（1）固定拱顶储罐的结构特点
拱顶罐也称自支撑式拱顶储罐，罐顶为球冠形结构，罐体为圆筒形，
拱顶中间无支撑，荷载靠其周边支承于罐壁上。有带肋壳拱顶、网壳拱顶等结构。
（2）浮顶储罐的结构特点
① 外浮顶储罐的结构特点：外浮顶储罐也简称为浮顶储罐，
罐顶盖浮在敞口的圆筒形罐壁内的液面上并随液面升降，
在浮顶与罐内壁之间的环形空间设有随着浮顶浮动的密封装置。
其优点是可减少或防止罐内液体蒸发损失。大型储油罐大多采用浮顶罐。
（3）内浮顶储罐的结构特点
①内浮顶储罐是由拱顶罐内部增设浮顶而成。这种罐主要用来储存汽油、
航空煤油等 。
（4）LNG（常压低温）储罐的结构特点
①LNG 储罐有单容罐、双容罐和全容罐几种类型。
②储罐内筒一般采用Ni9 合金钢，也可为全铝、不锈钢薄膜或预应力混凝土，外壁为碳钢或预应
力混凝土。壁顶的悬挂式绝热支撑平台为铝制，罐顶则由碳钢或混凝土制成。罐内绝热材料主要
为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡及泡沫玻璃砖等。
2.气柜分类及结构特点
1）金属气柜的分类
（1）湿式气柜
湿式气柜是设置水槽，用水密封的气柜，
包括直升式气柜（导轨为带外导架的直导轨）
和螺旋式气柜（导轨为螺旋形）。亦可按照活动塔节分为单节气柜和多节气柜。
（2）干式气柜（简称干式柜）
干式气柜是相对于采用水为密封介质的湿式气柜而言，其密封形式为非水密封，为具有活塞密封
结构的储气设备。
国内主要有多边稀油密封干式气柜、圆筒形稀油密封干式气柜和橡胶膜密封干式气柜 。
2）金属气柜的结构特点
（1）湿式气柜结构包括水槽、塔节、钟罩、导轨和导轮、配重块等。
③导轨：引导气柜活动塔节升降的轨道或结构，有直导轨和螺旋导轨。
（2）干式气柜的结构特点：
①干式气柜结构主要包括气柜底板、立柱、侧壁板、
柜顶架、活塞系统、密封装置、平衡装置等。
3.金属储罐的安装方法和施工要求
1）金属储罐的正装法施工
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。
较适用于大型浮顶罐。包括：水浮正装法，架设正装法（包括外搭脚手架正装法、内挂脚手架正
装法）等。
（1）外搭脚手架正装法
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脚手架随罐壁板升高而逐层搭设；当纵向焊缝采用气电立焊、环向焊缝采用自动焊时，脚手架不
得影响焊接操作；在壁板内侧挂设移动小车进行内侧施工；用吊车吊装壁板。
这种架设正装法（包括以下内挂脚手架正装法）适合于大型和特大型储罐，
便于自动焊作业。
（2）内挂脚手架正装法
每组对一圈壁板，就在壁板内侧沿圆周挂上一圈三脚架，在三脚架上铺设跳板，组成环形脚手架，
作业人员即可在跳板上组对安装上一层壁板；
在已安装的最上一层内侧沿圆周按规定间距在同一水平标高处挂上一圈三脚架，铺满跳板，跳板
搭头处捆绑牢固，安装护栏；
搭设楼梯间或斜梯连接各圈脚手架，形成上、下通道；
一台储罐施工宜用2层至3层脚手架，1个或2个楼梯间，
脚手架从下至上交替使用；
在罐壁外侧挂设移动小车进行罐壁外侧施工；
用吊车吊装壁板。
（3）水浮正装法
罐底板、底圈壁板、第二圈罐壁板施工完毕，底圈壁板与底板的大角缝组焊完毕并检验合格后，
利用这部分罐体作为水槽；在罐体内组焊浮船，
浮船施工完毕并检验合格后，
利用浮船作为内操作平台；
设置罐壁移动小车或弧形吊篮，
进行罐壁外侧作业；用吊车吊装或在浮船上设置吊杆吊装壁板；设置浮船导向装置；向罐内充水，
使浮船浮升到需要高度，逐圈组装第三圈及以上各圈壁板；壁板组装前、组装过程中、组装后按
设计规定进行沉降观测。此法施工工期很长，一般用于浮顶罐的施工。
2）金属储罐的倒装法施工
在罐底板铺设后，先完成底板边缘板外侧300mm对接焊缝的焊接，并进行无损检测；组装焊接
顶层壁板及包边角钢，组装焊接罐顶。然后自上而下依次组装焊接每层壁板，直至底层壁板。倒
装法分为中心柱组装法、边柱倒装法（有液压提升、葫芦提升等）、充气顶升法和水浮顶升法。
（1）边柱倒装法
系利用均布在罐壁内侧带有提（顶）升机构的边柱提升与罐壁板下部临时胀紧固定的胀圈，使上
节壁板随胀圈一起上升到预定高度，组焊第二圈罐壁板，然后松开胀圈，降至第二圈罐壁板下部
胀紧、固定后再次起升。如此往复，直至组焊完。
（2）边柱液压提升倒装法
在罐壁板内侧沿周向均匀设置提升架，提升架上设置液压千斤顶；提升架高度应比最大提升高度
大1000mm左右，背向壁板一侧设置防倾覆斜拉杆；
液压提升装置的总额定起重量应大于提升罐体的最大重量及
附加重量（由此确定液压提升装置的数量和提升架的间距）；
设置人员进出罐内的通道；胀圈用千斤顶或加紧丝与罐壁胀紧；
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提升过程应平稳，各提升挂点应同步上升。
4.金属拱顶储油罐的倒装法施工
1）储罐的预制
2）罐底安装
3）顶圈壁板安装
4）包边角钢安装
5）顶板安装
6）圈板组焊
7）焊接要求
8）预防变形的技术措施
9）矫正焊接变形技术措施
10）储罐焊缝质量检验
11）罐外观尺寸的检查
12）储罐试验
1）储罐的预制
预制前对每块钢板进行外观检查，应无重皮、裂纹、夹渣、分层、气孔、折痕等 缺陷；钢板的表
面锈蚀深度不得超过0.5mm。钢板切割后应将边缘的毛刺和氧化物清除干净。
（2）壁板预制
除顶圈壁板外，其余每圈壁板留两道活动缝， 每缝预留钢板长度为300mm。
滚圆后，立置在平台上用样板检查，垂直方向上用1m直线样板检查，
其间隙≤2mm；水平方向上用弧形样板检查，样板弦长为2m，其间隙≤4mm。
（口诀：1224）
（3）顶板预制
每罐弧形板，下料时要求两对角线之差的绝对值不大于5mm，并逐一编号标记，做好原始记录；
弧形板筋板按图纸要求施工，
筋板应调平调直，按图纸要求滚圆，
筋板间采用搭接连接，
搭接长度为筋板宽度的2倍；成型后弧形板用核准的弦长为2m的弧形样板检查，间隙不大于10mm,
在运输过程中要防止变形，吊装时采用多吊点起吊。
（4）包边角钢滚制
对包边角钢进行滚弧处理，用核准的弧形样板检查，然后在平台上用千斤顶校准 弯曲弧度，采用
弧形样板检查，间隙不能大于2mm；每根包边角钢两端去除未滚弧部分，保证安装时接头处的弧
度要求。
2）罐底安装
（1）底板铺设前应在基础上用经纬仪划出十字线，并划出底板外圆周线，按排板方位图在基础圈
梁上标出底板、边缘板的位置。
（2）底板由中心向外铺设，注意做出中心标志，留出伸缩缝。
罐底中幅板宽度不应小于500mm，长度不应小于1000mm。
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（3）罐底板任意相邻两个焊接接头之间的距离以及边缘板焊接接头距底圈罐壁纵焊缝的距离不应
小于300mm。
（4）底板边缘板外侧300mm的对接焊缝应先行组焊
并进行射线探伤检测，
焊缝合格后，在罐底板上按罐体半径于罐内侧焊好限位铁。
3）顶圈壁板安装
（1）罐壁板组装要求。
垂直度：组装时≤3mm，立缝焊接后≤4mm，用磁力线锤测量；
相邻壁板上口水平度：允许偏差不大于2mm，
每3m间隔测一点，任意两点之间偏差不大于6mm；
椭圆度：要求底部半径偏差为±13mm，在圆周上均匀测量8点。
（2）壁板立缝采用专用组对工具组对，每道立缝设置3块以上弧形加强板，待立缝内侧清根后焊
接完毕才能拆除，顶圈壁板组对留一道活动口，待其他立缝焊接后，根据测量出的周长误差处理
活动口，活动口组对时严格控制壁板的垂直度，利用带有加减丝的斜撑进行调节找正。
4）包边角钢安装
（1）组对时，包边角钢本身对接缝须离开壁板立缝200mm以上。组对时必须保证包边角钢上表
面的水平度，可用U型管或水准仪测量，
允许偏差与壁板相同。
（2）焊接顺序是先焊内侧断续焊，后焊外侧角缝，
焊接高度不小于壁板厚度，要求焊工均匀分布，同向施焊。
5）顶板安装
（1）设立临时立柱和中心支撑圈，然后对称吊装瓜皮板，顶板搭接宽度误差为±5mm。
（2）焊接要求，先焊内侧的短焊缝，后焊外侧的搭接角缝，焊角高度必须符合要求，径向长缝应
由中心向外分段退步焊；最后焊接与包边角钢的角缝时，焊工均布，沿同一方向分段退步焊接。
6）圈板组焊
按排板图吊装第二圈板（其后的各圈罐壁纵向焊缝宜向同方向错开板长的 1/3，且不应小于
300mm）。用连接板、楔铁及加强板连接，要求保证垂直度、
局部凹凸度及上口水平度在允许偏差范围内，
具体要求与顶圈壁板相同。
7）焊接要求
（1）环缝焊接要求：焊工均布，在焊接层次和焊接方向上同步，
严禁在同一地方焊接若干层，焊接顺序为先外侧后内侧，
焊内侧时应先清根。
（2）底板焊接要求：先焊中幅板，后焊边缘板；先焊短缝，
后焊长缝；焊工均布，隔缝焊接，分段退焊，严禁一遍成型；
罐底收缩缝应在底圈壁板和罐底板之间的角缝施焊完后才能进行；
在底板排板图上注明焊接顺序，并向班组交底。
（3）拱顶焊接要求：先焊内侧断续焊，后焊外部连续焊；先焊环向短缝，再焊径向长缝；由拱顶
中心向外分段退步焊；包边角钢与顶板的环缝，焊工均布，沿同一方向分段退步焊，不得超量焊
接。
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8）预防变形的技术措施
（1）组装技术措施：储罐排板要符合规范的要求，焊缝要分散、对称布置；
底板边缘板对接接头采用不等间隙，间隙要外小内大；采用反变形措施，
在边缘板下安装楔铁，补偿焊缝的角向收缩；用弧形护板定位控制纵缝的角变形。
（2）焊接技术措施：根据焊接工艺评定报告，编制合理的焊接作业指导书，
采取对称焊、分段焊、跳焊等方法减少焊接变形。
9）矫正焊接变形技术措施
（1）机械矫正：采用龙门架、千斤顶对局部变形处加压，产生与焊接变形相反方向的塑性变形，
矫正焊后残余变形；采用锤击法使材料延伸以补偿焊接收缩产生的变形。
（2）火焰加热矫正：火焰加热矫正壁板时，可采用梅花点状加热，以增强矫正效果。
10）储罐焊缝质量检验
（1）焊缝外观质量检查：焊缝表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑和未焊满等缺陷；
浮顶及内浮顶储罐罐壁内侧焊缝余高≤1mm；对接焊缝的咬边深度≤0.5mm，连续长度≤100mm，两
侧咬边总长度不应超过该焊缝总长度的10%。
（2）焊缝无损检测：罐壁钢板最低标准屈服强度>390MPa时，
焊接完毕后应至少经过24h后再进行无损检测；
罐底厚度≥10mm的罐底边缘板，
每条对接焊缝外端300mm应进行射线探伤，质量等级应符合规范要求；当板厚>12mm时，可采
用衍射时差法超声检测。
11）罐外观尺寸的检查
罐壁垂直度的允许偏差不超过罐壁高的4/1000，且不大于50mm；
壁板局部凹凸变形及底圈板的半径允许偏差范围为±13mm；高度偏差≤50mm；
底板焊接后局部凹凸变形不应大于变形长度的2%，且≤50mm；罐顶局部变形，
用弦长大于2m的样板检查≤15mm；罐壁上的工卡具焊迹，应清除干净，焊疤应打磨平滑。
12）储罐试验
（1）罐底的严密性试验
罐底板的所有焊缝采用真空箱试漏法进行严密性试验，真空度不低于53kPa，焊缝表面涂刷肥皂
水，无气泡、无渗漏为合格。
（2）罐壁的严密性和强度试验
①充水试验前，所有储罐附件应安装完毕，并检验合格，
补强板圈进行0.15MPa表压气密性试验，检验合格。
②充水试验采用洁净淡水，试验水温不低于5℃，对于不锈钢罐，试验用水中氯离子含量不得超
过25ppm；充水试验中应进行基础沉降观测。当沉降观测值在圆周任何10m范围内不均匀沉降超
过13mm或整体均匀沉降超过50mm时，应立即停止充水，在采取有效处理措施后方可继续进行
试验。
③充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水；储罐试水要先注水至罐高1/2，观察
24h，基础沉降差值在设计规定的范围内，方可继续充水，并要继续观测，
注水到设计要求的充水高度，静置48h，罐壁无异常变形，
罐壁、罐底各部分焊缝无渗漏，则罐壁的严密性和强度试验合格。
4.7.3 金属球罐安装技术
1.球形罐的构造及形式
1）球形罐的构造
球形罐由球罐本体、支座（或支柱）及附件组成。球罐本体为由球壳板拼焊而成的圆球形容器，
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为球形罐的承压部分。球形罐的支座常为由多根钢管制成的柱式支座，以赤道正切柱式最普遍。
球罐的附件有外部扶梯、阀门、仪表。
2）球形罐的形式
（1）桔瓣式球形罐。组成球壳体的球壳板板片由经线和纬线分割而成，形状如同 桔瓣。
（2）足球式球形罐。按足球分瓣的形状、尺寸相同的球壳板拼焊而成。
（3）混合式球形罐。为桔瓣式与足球式的结合。
2.球壳和零部件的检查验收
1）质量证明文件检查
（1）球形罐质量证明书包括的内容：制造竣工图样；压力容器产品合格证；产品质量证明文件；
特种设备制造监督检验证书。（案）
2）球壳板及零部件检查
球壳板的型式与尺寸应符合图样要求，表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷，
球壳板不得有分层。
3）球壳板超声波测厚
球壳板应进行超声波测厚抽查，抽查数量不得少于球壳板总数的20%，
且每带不少于2块，上、下极不少于1块。每张球壳板测点不少于5点，
实测厚度应不小于设计厚度，若有不合格，应加倍抽查，
若仍有不合格应进行100%超声波测厚检查。
4）球壳板超声波探伤
球壳板周边100mm范围应进行超声波检查抽查，
被抽查数量不得少于球壳板总数的20%，且每带不少于2块，
上、下极不少于1块。其结果应符合规范规定，若发现超标缺陷，应加倍抽查，
若仍有超标缺陷，则100%检验。
5）产品试板检查
（1）外形尺寸和数量。制造单位提供每台球形罐6块焊接试板，
其尺寸为600mm×180mm。
（2）标识和材质证明书。试板材料与球罐材料应具有相同标准、
相同牌号、相同厚度和相同热处理状态。试板的坡口形式与球壳板相同。
3.球形罐组装
1）散装法
（1）散装法是以单块球壳板（或几块球壳板）为最小组装单元的组装方法。
（2）散装法组装施工程序（5带球形罐）：
支柱和赤道板组对→赤道带板组装→中心柱安装
→下温带板组装→上温带板组装→中心柱拆除→
下极板组装→上极板组装→内外脚手架搭设→调整及组装质量总体检查。
2）分带组装法
（1）分带组装法是在现场的一个平台或一个大平面上，按照赤道带，上、下温带，上、下极板等
分别组对并焊接成环带，然后把各环带组装成球罐的方法。
4.焊接要求
（1）焊接程序：先焊纵缝，后焊环缝；先焊短缝，后焊长缝；先焊坡口深度大的一侧，后焊坡口
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深度小的一侧。
（2）焊工应对称分布、同步焊接，
在同等时间内超前或滞后的长度不宜大于500mm。
焊条电弧焊的第一层焊道应采用分段退焊法。
多层多道焊时，每层焊道引弧点宜依次错开25～50mm。
5.球形罐焊后整体热处理
1）整体热处理的依据
球形罐根据设计图样要求、盛装介质、厚度、
使用材料等确定是否进行焊后整体热处理。
球形罐焊后整体热处理应在压力试验前进行。（口诀：涂装都市）
2）整体热处理前的条件
（1）具有已经批准的热处理施工方案。
（2）与球形罐受压件连接的焊接工作全部完成。
（3）各项无损检测工作全部完成并合格。
（4）加热系统已调试合格。
（5）前面工序已经完成，已办理工序交接手续。
（6）已采取防雨、防风、防火和防停电等预防措施。
3）热处理工艺实施
（1）球形罐整体热处理方法（内燃法）
①用燃烧产生的烟气在球形罐内部加热并进行温度控制，球罐外部保温而达到热处理要求的热处
理工艺温度。2000m³以下的球形罐宜采用负压内燃法，
2000m³及以上的球形罐宜采用正压内燃法。
在罐体上安装热电偶测量加热温度。
②球形罐热处理时的外保温材料宜采用岩棉或超细玻璃棉。
（2）热处理工艺要求
应严格监控热处理温度、升降温速度和温差；
测温点在球壳外表面均匀布置，相邻测温点间距小于4.5m，测温点总数应符合规定；在距上、下
人孔与球壳板环焊缝边缘200mm范围内各设1个测温点，每个产品焊接试件应设1个测温点。
4）整体热处理后质量检验
球罐焊后热处理效果评定，包括热处理工艺报告和产品试板力学性能试验报告。
（1）热处理工艺报告的内容
测温仪表在现场实测的工艺曲线，标定实际工艺参数；根据工艺曲线数据填写的说明表格，有加
热温度、保温时间、保温温差、加热速度及冷却速度，加热和冷却过程中的最大温差，热处理方
法及热处理时间；热处理工艺效果评定及说明；热电偶布置图。
（2）产品焊接试板检验
产品焊接试板应与球罐一起进行热处理。
6.水压和泄漏性试验
1）水压试验
（1）试验应具备的条件
球罐和零部件焊接工作全部完成并经检验合格；
需要热处理的球罐，已经完成热处理，产品焊接试件经检验合格；
支柱找正和拉杆调整完毕，需要二次灌浆的基础，
二次灌浆已经达到强度要求；
在球罐顶部和底部便于观察位置安装2块量程相同、校验合格的压力表，压力表精度不低于1.6
242第1篇 机电工程技术 建造师小超人
级，试验压力以顶部压力表读数为准。
（2）水压试验过程
球罐内气体应当排净并充满液体，试验过程应保证球罐外表面的干燥；
在球罐罐壁温度与液体温度接近时，方可缓慢升压；缓慢试压至试验压力的50%，保压10min，
检查球罐焊接接头和连接部位，无渗漏时继续升压；升至设计压力，保压10min，检查无渗漏时
继续升压；压力升至试验压力，保压时间不少于30min，然后将压力降到设计压力进行检查，压
力保持不变，无渗漏、无可见的变形及异常声响为合格。
2）泄漏性试验
（1）试验条件：
球罐需经水压试验合格后方可进行泄漏性试验；
泄漏性试验分为气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验；气密性试验所用气体为
干燥的洁净空气、氮气或其他惰性气体；气密性试验压力为球罐的设计压力。
（口诀：气坏安路）。
（3）压力缓慢上升，升至试验压力的50%时，保压5min，然后对球罐所有焊缝和连接部位进行
泄漏检查，确认无泄漏后继续升压；升压至试验压力时，保压10min，然后进行泄漏检查，以无
泄漏为合格。
4.7.4 设备钢结构制作与安装技术
1.钢结构制作
（3）切割与加工
①在材料切割前，应对型钢外观尺寸进行检查，若发现有缺陷，应矫正后方可切割。
②气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
③机械剪切的零件，其钢板厚度不宜大于12.0mm，剪切面应平整，碳素结构钢在环境温度低于
-20℃，低合金钢在环境温度低于-15℃时，不得进行剪切和冲孔
（4）变形矫正
①碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和
冷弯曲。
②碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应为 700～800℃，最高温度严禁超过
900℃，最低温度不得低于600℃；低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
③ 矫正后钢板的局部平面度偏差小于1.5mm，其中当板厚大于14mm 时偏差应小于1.0mm。
⑤ 矫正后钢材表面无明显凹面或损伤，划痕深度小于0.5mm，且不应大于该钢材厚度允许负偏
差的1/2。
2.钢结构安装
1）钢结构安装的程序
一般程序为：
钢柱安装→支撑安装→梁安装→平台板（层板、屋面板）、钢梯、防护栏安装→其他构件安装。
3）框架和管廊的安装
（1）按照柱、支撑、梁等的顺序安装：首节钢柱安装后要及时进行垂直度、
标高和轴线位置校正；采用两点起吊安装钢梁，单根钢梁长度大于21m，
需计算确定3～4个吊点或采用平衡梁吊装。
4）高强度螺栓连接要求
（1）钢结构制作和安装单位应按规定分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验，
现场处理的构件摩擦面应单独进行抗滑移系数试验；高强度螺栓连接处的摩擦面可根据设计抗滑
移系数的要求选择处理工艺，采用手工砂轮打磨时，打磨方向应与受力方向垂直。
243第1篇 机电工程技术 建造师小超人
（2）高强度大六角头螺栓连接副施拧可采用扭矩法或转角法，施工用的扭矩扳手使用前应进行校
正，其扭矩相对误差不得大于±5%。
（3）高强度螺栓安装时，穿入方向应一致，应能自由穿入螺栓孔，不得强行穿入；螺栓不能自由
穿入时可采用铰刀或锉刀修整螺栓孔，不得采用气割扩孔，且扩孔数量应征得设计单位同意。
（4）高强度螺栓连接副施拧分为初拧和终拧。大型节点在初拧和终拧间增加复拧。初拧扭矩值可
取终拧扭矩的50%，复拧扭矩应等于初拧扭矩。
初拧（复拧）后应对螺母涂刷颜色标记。
高强度螺栓的拧紧宜在24h内完成。
（5）高强度螺栓应按照一定顺序施拧，
宜由螺栓群中央顺序向外拧紧；
扭剪型高强度螺栓连接副应采用专业电动扳手施拧。
（6）终拧以拧断螺栓尾部梅花头为合格；高强度大六角头螺栓连接副终拧后，应用0.3kg重小锤
敲击螺母对高强度螺栓进行逐个检查，不得有漏拧。
（7）高强度大六角头螺栓连接副终拧扭矩检查：
宜在螺栓终拧1h后、48h之前完成检查。
检查采用扭矩法或转角法，与施工方法相同。
检查数量为节点数的10%，但不应少于10个节点，每个被抽查节点按螺栓数抽查10%，且不应少
于2个。
（8）扭剪型高强度螺栓终拧后，除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花卡头者外，未在终拧
中扭断梅花卡头的螺纹数不应大于该节点螺栓数的5%。
对所有梅花卡头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副用
扭矩法或转角法进行终拧并做标记。
检查数量为节点数的10%，但不应少于10个节点。
（9）高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1
扣或4扣。
3.钢结构安装注意事项
（1）多节柱安装时，
每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，
不得从下层柱的轴线引上，避免造成过大的累积误差。
（2）钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相
应设计值的1.15倍。
（3）当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度：室外应为150μm，室内应为125μm，其
允许偏差为-25μm。每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差为-5μm。
（4）薄涂型防火涂料的涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求。厚涂型防火涂料涂层的厚度，
80%及以上面积应符合有关耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。
4.7.5 长输管道施工技术
1.长输管道的分类
长输管道是指产地、储存库和用户之间长距离输送液态或气态介质的管道。
（1）GA1级长输管道。设计压力大于或者等于4.0MPa（表压）的长输输油、输气管道。
（2）GA2级长输管道。GA1级以外的长输管道为GA2级。
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2.长输管线的主要施工内容
1）线路交桩
（1）线路交桩由设计单位、监理和施工承包商共同组成交接桩小组。
4）防腐管运输与保管
（1）逐根检查验收防腐管的数量、防腐层质量、管口几何尺寸。
（2）防腐管装卸使用专用吊钩，与管子接触的表面要衬上软质材料，与管子接触面做成与管子内
壁相同的弧度。
（3）防腐管的运输使用专用的运管车，管子超长部分不得超过2m，装车高度不超过2层。
（4）防腐管的保管（堆放）：管道不允许接触地面，管道与地面的最小距离为0.2m，两端及中
部用沙袋衬垫；防腐管的最大堆放层数为2层，并均匀分布管垛，露天存放时间不应超过3个月。
5）布管
（1）使用专用吊具，将管道相临管口成锯齿形分开。布管的间距应与管长基本一致，每10根管
应核对一次距离，发现过疏或过密时应及时调整。
（2）在坡地布管时，要注意管子的稳定性，支撑墩的宽度应加大，
管子摆放要平整；坡度大于15°时，应停止预先布管，组装焊接时，随用随布。
（3）深沟及河谷地段布管后应及时组焊、下沟、回填，不得提前布管。
6）管口组对与焊接
（1）管子坡口加工之前用直尺或卡规检查管口的椭圆度；切割钢管时切割面应平整，不得有裂纹，
坡口面与管子中心线垂直；管口清理与组对焊接的间隔时间不宜超过2h，以避免二次清口。
（2）优先采用内对口器进行管道组对。采用内对口器时，根焊道完成后方可将内对口器撤离；采
用外对口器时，根焊道完成60%以上时，方可将其撤离。
（3）焊接方法宜采用下向焊、手工焊打底加自保护药芯半自动焊的方法进行主体管线的焊接；采
用手工电弧焊进行焊缝返修。
（4）焊接工艺规程有预热要求时，
一般采用环型火焰加热器或中频感应加热器预热，
温度测量采用数字显示红外线测温仪，并在距管口50mm处测量，
对均布在管口的8个点进行测温；预热完成后应立即进行根焊道的焊接。
7）焊口检测与返修
（1）焊口外观检查。用目视法或焊接检验尺检查焊缝表面成型质量。外观检查合格后，方可进行
无损检测。
（2）无损检测。环向焊缝100%射线检测，凡是能使用爬行器的均使用爬行器。大中型河流穿越、
冲沟穿跨越、隧道穿越、二级及以上公路穿越、铁路穿越段、金口等处的焊缝，除100%射线探伤
外，还需要进行100%自动（或手工）超声波探伤。
（3）当同一部位的修补及返修累计次数超过两次、需返修的焊缝总长度超过焊口周长的30%、根
焊道的返修焊缝总长度超过焊口周长的20%，应割除整个焊口重焊。
11）管道试压
（1）每段试压时的压力表不少于2块，分别安装在试压管段的首末端。压力表量程为试验压力的
1.5～3倍。试压管段的首、末端都设置测温仪，记录管道温度，用温度自动记录仪、压力自动记
录仪24h记录。
（2）试压分三个阶段：第一阶段是达到强度试验压力的30%，检查管件、焊口和阀门无异常现象，
15min后继续升压；第二阶段是达到强度试验压力的60%，无异常15min后继续升压；第三阶段
是达到强度试验压力的100%，无异常，进行强度稳压。
（3）严密性试验：管道强度试压合格后，将试压管段最高点的压力降到设计压力，压力稳定后，
开始进行24h的严密性试验。在规定的最低压力下，严密性试验维持24h，压降不大于1%试验压
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力值则严密性试验合格。
12）三桩埋设
管道上方的各种地面标记，用于保护管道，包括里程桩、标志桩、通信标石、加 密桩、警示牌等。
（1）里程桩：里程桩应自首站0km起每1km设置一个；里程桩上标记该处管道里程，精确到米。
（2）标志桩：转角桩、交叉桩、设施桩、穿越桩等。
（3）加密桩：在管道正上方每100m处设置一个加密桩。
（4）警示牌：警示牌应设置在管道穿越大中型河流、隧道、邻近水库及泄洪区、水渠、人口密集
区、自然与地质灾害频发区、采空区、第三方施工活动频繁区等地段。
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