球罐讲义
球形储罐介绍资料
术要求相对较高。
国内外球罐用钢的进展情况
球罐用钢方面国际上有两种倾向：
美国和日本对球壳用材倾向于采用屈服限为500800MPa的高强度钢，其特点是球壳薄、经济性好，但 焊接工艺苛刻，控制不好有可能产生脆性破坏； 法国、英国、德国对球壳用材倾向于采用屈服点为 500MPa以下的中、低强度钢，其特点是球壳厚、经济 性差，常常要通过整体热处理消除残余应力，但运行安 全，事故少。
目前，在用的采用国产材料制造的 1000 m³以上的乙烯球罐的材质均为国产 CF—62钢(07MnNiCrMoVDR钢)，虽然由国产
钢材制造的乙烯球罐(到目前为止100％合
格)，还未出现过因钢材本身引起的质量问 题，但在制造、安装上与进口钢板在性能 上还存在着一定的差距。
与进口钢板相比，国产钢板板幅小， 因而制造球罐时球壳分片多，焊缝比较长 ，产生缺陷的可能性较大。CF—62钢板具有
N—TUF490使用制造的经验较多，已可以
与国产的锻件匹配，经过整体热处理之后运行 情况良好，球罐的安全使用性能较高。近些年， 使用JFE—HITEN610U2L制造乙烯球罐的业绩也 很多，例如吉化乙烯改造扩建工程，其中的2 000 m³乙烯球罐即是采用此类材料，安装后进 行整体热处理，投产运行后情况良好。
面是不能在平面上展开的 , 故此近似平面展开带来较大误
差),加上适当的预放量和压制回弹量进行第一次粗下料 ,然 后用圆弧模板校正两维坐标的球面曲率圆弧,再进行第二次 精下料,获得所需球壳板。这种方法设计者仅提供球壳板主 要外形尺寸 ,其设计放样程序在制造单位进行 , 具体尺寸由
制造单位自行决定。
一次下料法由设计者根据球壳板的空间曲面尺 寸经过计算 , 提供制造单位完整的立体标定施工图 , 制造单位按图一次下料压制成型。一次下料法需借
球形储罐图文简介 PPT课件
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1、焊接前准备 球罐组装完成后经报检合格后开始进行焊
接。首先搭设外侧脚手架，为保证焊接 质量，应球罐外侧搭建整体的防风棚， 并在现场设置湿度计和温度计对施焊环 境进行即时监控。
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2、焊接材料管理
焊接材料的管理是确保球罐焊接质量的一 个重要因素，焊材库应设专人进行管理，应有 严格的焊材烘干规程和焊材发放、回收制度。 焊材库内应配备温度计和湿度计对室内环境进 行监控，并应配备空气去湿机。焊材库内不准 堆放其它杂物。焊工领取焊条一律用保温筒盛 装并在整个施焊过程中一直存放在保温筒内。 焊条出库后4小时之内未使用完毕应一律退回 进行二次烘干，为确保焊接质量，二次烘干的 焊条不宜用于对接焊缝的焊接，可以在焊接垫 板角焊缝时使用。
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左图为赤道带安装 的起始工序，先安装 1号和3号带支柱的 赤道板，然后安装2 号赤道板，完成后即 可按顺时针或逆时针 方向依次安装其它赤 道板，直至赤道带合 拢。组装的操作过程 是在专用的梯子上完 成的，梯子需现场绑 制，顶端有两个吊钩 挂在赤道板上，随赤 道板一同起吊。
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安装第一块赤道板
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三、球罐组装
1、支柱组对
对于分段到货的支柱，应首先进行支柱下段的现场组装，支柱对接 口通常为承插口，组装时将赤道板平放，支柱下段安装就位后从与赤道 板焊焊接在一起的支柱上段引一条粉线与支柱上段平行，上下调整支柱 下段的位置与粉线平行（见图1），然后测量支柱底座两侧分别到赤道板 两下角的距离，左右调整下段支柱，使两侧的距离相等（见图2），最后 点焊固定，然后进行焊接。组对过程主要应控制上、下支柱的同心度、 直线度和下支柱的焊角高度在规范的允许范围内。
球罐讲义
球罐制造讲义中国石油天然气第七建设公司装备制造分公司2011年4月13日1．球罐结构形式球罐各部分名称2.材料2.1.球壳板材料钢板应逐张检查验收。
凡检验合格的钢板按炉批号的质量证明书应包括以下几项主要内容：钢板牌号、规格；化学成分；拉伸、冲击、弯曲试验结果；正火状态；超声检测结果；产品号(钢板号)；钢板厚度不得出现负偏差；球罐主体板不允许拼接。
2.2锻件锻件外形质量应符合订货图样的要求，锻件不允许补焊。
凡检验合格的锻件，应逐件提供产品质量证明书，质量证明书应包括：材料牌号、规格及冶炼方法；热处理规范；化学成分分析报告；力学性能检验报告；超声检测报告；检验编号等，并按《固定式压力容器安全技术监察规程》要求进行复验。
锻件应满足定货技术要求。
2.3 焊材焊接材料必须有质量证明书，并应符合设计技术条件的有关规定。
并根据质量证明书对焊条进行扩散氢含量复验，按GB/T3965执行，气相色谱法测定，扩散氢含量满足标准要求。
3.工艺流程图纸会审→编制各种工艺技术文件→材料入库、检验、复验→钢板表面预处理→喷防锈面漆→毛料切割、打磨→冲压成型→净料切割→坡口加工→矫形、边缘探伤→支柱预制→赤道带板组焊支柱、极板组焊人孔接管、探伤检查→矫形→涂防锈漆→产品包装→发运4.球壳板的制造4.1 球壳板板材进行表面预处理4.2 毛料球壳板下料、标记移植毛料切割（示意）4.3 球壳板冲压采用多点冷成型工艺成形，成形时缓慢压制到规定的曲率，曲率应均匀，冲压时每个压点重合率不得小于2/3，球壳板成型在环境温度0℃以上进行。
冲压成型后，用规定样板(样板弦长≥2m)检查球壳板曲率，球壳板应放置在专用检查胎架上检查。
毛料冲压（示意）4.4 划净料线净料样板的数据应用我公司自行开发研制的《球罐计算专用软件》运算得出，样板精度应定期检定认可，未经检定认可的样板不得使用。
4.5 坡口切割切割球壳板坡口采用三嘴头火焰切割机。
点火后，调整切割火焰，使其达到满足切割坡口光洁度要求的理想稳定状态后，方可正式切割。
球罐、卧罐、拱顶罐、浮顶罐介绍
球罐、卧罐、拱顶罐、浮顶罐介绍1、球罐球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等流程工业，常用于作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。
也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气等）的储罐。
球罐用于常温、低温或深冷储存。
一般用于储存温度下饱和蒸汽压大于大气压的物料。
常温球罐，如液化石油气、氮、煤气、氧等球罐。
此类球罐的压力较高，取决于液化气的饱和蒸汽压或压缩机的出口压力。
常温球罐的设计温度大于-20℃。
低温球罐，这类球罐的设计温度低于或等于-20℃，一般不低于-100℃。
深冷球罐，设计温度-100℃以下往往在介质液化点以下储存，压力不高，有时为常压。
由于对保冷要求较高，常采用双层球壳。
2、卧罐卧罐容积较小（一般都小于100m3），占地面积大。
主要用于酸碱等化学品的储存，在生产装置内也常用于小容量的其他介质（储存温度下饱和蒸汽压大于或等于大气压的物料）的储存。
卧罐筒体轴向与地面平行,常用鞍式支座,一般为带压力储存,可承受较高的正压和负压，属压力容器。
3、拱顶罐拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。
拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用广泛，最常用的容积为1000—10000m3，国内拱顶储罐的最大容积已经达到30000m3。
拱顶罐一般为低压力储罐或常压储罐，广泛应用于流体工业，常用于乙B和丙类液体，也可用于有特殊储存需求的甲B和乙A类液体储存，国外也有用于大型LNG深冷储存。
大型酸碱储罐有时也可选用拱顶罐。
根据国标50160对液化烃、可燃液体的火灾危险性分类如下：饱和蒸汽压是指在一定温度下的密闭容器中，当达到气液两相平衡时气液分界面上的蒸汽压，它随温度而变化。
对于液化石油气和液化天然气之类，都不是纯净物，而是一种混合物，此时的饱和蒸汽压与混合比例有关，可根据道尔顿定律和拉乌尔定律进行计算。
4、浮顶罐浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。
球罐讲义_图文
第24章球形储罐压力容器设计工程师培训教材目录•24.1 型式(TYPE•24.2 球壳板(SHELL PLATES•24.3 装量高度(FILLING HEIGHT•24.4 标准(STANDARD•24.5设计(DESIGN•24.6材料(MATERIAL•24.7零部件﹑附件(PARTS,ATTACHMENTS•24.8球壳板成形(FORMING OF SHELL PETALS•24.9组焊(ASSEMBLY WELDING•24.10无损检测(NONDESTRUCTIVE EXAMINATION•24.11焊后整体热处理(POSTWELD HEAD TREATMENT FOR COMPLETED TANK AS A WHOLE•24.12产品焊接试板(PRODUCT WELDED TEST COUPON•24.13压力试验和气密性试验(STATIC PRESSURE TEST AND PNEUMATIC TEST•24.14特种球罐(SPHERICAL TANK FOR SPECIAL PURPOSE24.1型式(a桔瓣式(b足球瓣式(c混合式图24-1 球壳板结构型式表24.1 1000m3桔瓣式与混合式球罐比较表型式球壳分带数支柱根数总块数各带分块数焊缝长度(m桔瓣式58543+16+16+16+3352引进罐混合式38287+14+7272桔瓣式581054663+16+16+16+33+20+20+20+3GB/T17261混合式3481030547+16+77+20+20+724.2球壳板•球壳板设计要点﹕•(1球壳板的几何尺寸应尽可能大。
•(2选择合适的钢板规格,提高板材利用率。
•(3规格要少,互换性要好。
•(4相邻带纵焊缝应相互错开。
•(5焊缝布局应均匀,减少装配应力﹑拘束应力与残余应力。
•(6必须考虑压机及起重能力。
图24-2 引进1000m3丙烯罐俯视图名称块数球壳板尺寸长x宽(弧长mm原材料钢板尺寸长x宽,mm赤道板温带板极中板极侧板2040246155x2450 (20块6250x3515 (20块6085x3055 (2块5330x3065 (2块面积总和(m2公称容积内径各带板数各带球心角°(m 3 (mmL22550242424E403020141416892.5表24.2-2 国外某公司液体球罐球壳板分割表表24.2-2附图-球罐型式球罐装量系数与装量高度关系:装量系数K 系球缺体积V ´与壳体积V 之比值:令:装量系数K 相对应的装量高度H 为:H=kDi k 为装量高度系数,则:K=3k 2-2k 3例:1000m 3丙烯球罐,内径Di=12300mm,装量系数K=0.9,求装量高度?解:查表24.3:K=0.9得k=0.8042则其装量高度为:H=kDi=0.8042x12300=9891.66mm 24.3 装量高度32343('iR HRi H V V K ππ-==HDi表24.3 装量系数K与装量高度系数k的关系序号项目GB12337-1998GB50094-981编制颁发全国压力容器标准化技术委员会提出国家质量技术监督局发布建设部编制建设部与国家技术监督局联合发布2适用范围P=4MPaV≥50m3桔瓣或混合式支柱支撑碳钢或低合金钢制球形储罐0.1MPa≤P≤4MPaV≥50m3桔瓣或混合式支柱支撑碳钢或低合金钢制球形储罐3内容设计﹑制造﹑组焊﹑检验与验收仅从现场施工出发,规定了施工与验收要求表23.4-1 GB12337与GB50094比较表24.4 标准表24.4-2 GB12337与GB50094控制值的差异序号项目GB12337-1998GB50094-981支柱安装找正后,H≤8m时,在球罐径向和周向两个方向的垂直允许偏差ΔmmΔ≤10Δ≤122碳素钢球壳对接接头应进行100%射线或超声检测的厚度mmδ>30δ>383碳素钢应进行焊后热处理的厚度mmδn>32δn>34420R 16MnR热处理工艺℃625±25600±25 5热处理升降温控制起始点℃400300 6压力试验时对液体温度要求℃≦5≦024.5设计•球罐设计时应考虑以下载荷:•(1压力﹔•(2液体静压力﹔•(3球罐自重(包括内件以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷﹔•(4附属设备与隔热材料﹑管道﹑支柱﹑拉杆﹑梯子﹑平台等的重力载荷﹔•(5风载荷,地震载荷,雪载荷。
化工设备基础知识(球罐)7
焊接技术及自动化
化工设备基础知识
绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
化工设备常用材料 内压容器和外压容器 化工设备主要零部件 换热设备 塔设备 反应设备
第七章 加热炉和废热锅炉 第八章 油 罐 第九章 压力容器检验与修理
第八章
油罐的分类 拱顶油罐 浮顶油罐和内浮顶油罐 球 罐 小结 作业
三、进入容器内部检验的意事项
对所进入容器要切实做好工艺处理
管线、阀门必须加盲板断开，并对容器进行吹扫、蒸煮、 置换合格。 不得以关闭阀门代替安装盲板。
取样分析要有代表性、全面性。 能够转动的或其中有可动部件的压力容器，必须切 断与容器相关的电源，挂标示牌，设专人监护。 需要进行检验的容器表面应彻底清扫干净。 检验用灯、工具的电源电压，应符合规定。 内部检验时，应有专人监护，并有可靠的联络措施 为保证容器内人员安全，可采取自然通风，必要时 可采取强制通风（不允许通氧气）。 进入容器作业必须遵守有关安全规定。
注：因情况特殊不能按期进行内外部检验或
耐压试验的，可延长，但一般不应超过 12个月。
定期检验的基本要求
外部检查： （年度检查）
宏观检查为主，必要时可进行测厚、壁 温检查和腐蚀介质含量测定等。
内外部检验： （全面检验 ）
宏观检查、壁厚测定为主，必要时可以 采用无损探伤等方法。
《在用压力容器检验规程》 规定了基本的检查内容
在用压力容器的定期检验指压力容器从办理使用 登记开始到报废为止（即整个使用期间）进行的各种 检验。
压力容器工作条件特征
由于以上种种因素，使用一段时间后，原有的 允许缺陷将发展，或产生新的缺陷。 通过定期检验，及早发现并消除缺陷，预防事 故发生，保证压力容器运行安全。
球罐讲义
目录1.1型式1.2球壳板1.3装量高度1.4标准1.5设计1.6材料1.6.1球罐用钢板1.6.2球罐用锻件1.6.3焊条1.7零部件﹑附件1.7.1人孔﹑接管1.7.2支柱﹑拉杆1.7.3平台梯子1.7.4隔热﹑保冷1.7.5附件(消防喷淋装臵﹑压力表﹑温度计﹑液位计﹑安全阀﹑紧急切断口﹑接地)1.8球壳板成形1.8.1下料1.8.2成形1.9组焊1.9.1零部件组焊1.9.2组焊1、组焊2、焊接1.10无损检测1.10.1射线检测与超声检测1.10.2磁粉检测与渗透检测1.11焊后整体热处理1.12产品焊接试板1.13压力试验和气密性试验1.13.1液压试验1.13.2气密性试验1.14特种球罐1.14.1液化石油气球罐1.14.2液氨球罐1.14.3氧气球罐1.14.4天然气球罐1.14.5 低温球罐一种钢制容器设备。
在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。
操作温度一般为-50～50℃,操作压力一般在3MPa以下。
球罐与圆筒容器（即一般贮罐）相比，在相同直径和压力下，壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且占地较小，基础工程简单。
但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。
球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。
也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。
球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。
由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。
球罐的主要形式球罐主要为桔瓣式和混合式，桔瓣式主要有以下几种形式：三带球罐，四带球罐，五带球罐，六带球罐，七带球罐。
全压力液化烃球罐定义-概述说明以及解释
全压力液化烃球罐定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以写为：全压力液化烃球罐是一种关键设备，广泛应用于液化石油气（LPG）和液化天然气（LNG）等液化烃气体的储存和运输过程中。
球罐的主要功能是将气体在高压下液化，以便在非常规气源的开发和利用中提供安全、高效的能源供应。
全压力液化烃球罐的设计和结构使其能够承受高压和低温环境下的巨大压力和力量。
在球罐内部，烃气体被压缩冷却成液态，从而大大减小了体积，方便储存和运输。
同时，球罐内部还设有安全阀和泄压装置，以确保系统在异常情况下能够安全释放过压气体。
全压力液化烃球罐的定义包括了其具有的特定尺寸、容量、工作压力和温度等参数。
根据国际标准，球罐必须符合特定的设计和安全规范，以确保其能够在各种工况下稳定运行。
本文将对全压力液化烃球罐的定义、工作原理、设计要点和安全要求等进行详细介绍。
通过对球罐的全面了解，可为相关工程技术人员提供有效指导，确保球罐的运行安全性和可靠性。
同时，本文还将探讨全压力液化烃球罐在能源储存和运输领域的研究意义，为相关领域的研究和应用提供参考依据。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行探讨和分析全压力液化烃球罐的定义及其相关要点：1. 引言部分：介绍全压力液化烃球罐的背景和重要性，以及本文的目的和意义。
2. 正文部分：2.1 全压力液化烃球罐的定义：详细解释全压力液化烃球罐的概念、结构和工作原理，探讨其在工程领域的应用和意义。
2.2 要点1：对全压力液化烃球罐的设计要求、操作规程和安全措施进行详细阐述，包括压力控制、液位监测、防泄漏措施等方面。
2.3 要点2：深入探讨全压力液化烃球罐的材料选择、结构设计和施工要点，分析其在不同工况下的受力特点和应变变化，提出优化设计的建议和方法。
3. 结论部分：3.1 总结：对全压力液化烃球罐的定义和要点进行总结，并重申其在工程实践中的重要性和应用前景。
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已知装量系数K,查表24.3得k值.按公式H=kDi便可计算出装量高度H值。 例如:1000m3丙烯球罐,内径Di=12300mm,装量系数K=0.9,求装量高度? 只需查表24.3:K=0.9得 k=0.8042。则其装量高度为: H=kDi=0.8042x12300=9891.66mm 思考题: 1、 <<容规>>对盛装液化石油气的球罐装量系数有何规定﹖ 2、试计算内径15700mm,2000m3 乙烯罐,其装量高度为12300时的装量系数是 多少﹖
图24-2 引进1000m3丙烯罐俯视图
目前国内3带10柱2000m3球罐的赤道板尺寸已做到8221x3288, 极边板尺寸达到10347x3288。 （2）选择合适的钢板规格,提高板材利用率。 制作600m3球罐若采用7m长的钢板来下料,其板材利用率可达 85%,随着板片加长,其利用率将急剧下降。表24.2-1是我国引进的 1900m3乙烯球罐下料汇总表,球罐表面积是746m2,因温带板﹑极侧 板采用了套裁的方法,使其供下料的钢板面积仅810.83m2,利用率 高达92%。
GB12337标准规定了碳素钢和低合金钢制球形储罐的设计﹑制 造﹑组焊﹑检验与验收的要求。适用于设计压力不大于4M Pa的 桔瓣式或混合式以支柱支撑的球罐。不适用于:受核辐射的球罐﹔ 经常相对运动(如车载或船载)的球罐﹔公称容积小于50m3的球罐 ﹔要求作疲劳分析的球罐和双壳结构的球罐。
24.4 标准
国内现行的球罐标准有GB12337-1998《钢制球形储 罐》,GB50094-98<<球形储罐施工及验收规范>>,GB/T17261-1998 <<钢制球形储罐形式与基本参数>>,SH512-90<<球形储罐施工工 艺规范>>,SH3048-99<<石油化工钢制设备抗震设计规范>>等。
目 录
24.8 球壳板成形 24.8.1 下料 24.8.2 成形 24.9 组焊 24.9.1 零部件组焊 24.9.2 组焊 1、组焊 2、焊接 24.10 无损检测 24.10.1 射线检测与超声检测 24.10.2 磁粉检测与渗透检测 24.11 焊后整体热处理 24.12 产品焊接试板 24.13 压力试验和气密性试验 24.13.1 液压试验 24.13.2 气密性试验 24.14 特种球罐 24.14.1 液化石油气球罐 24.14.2 液氨球罐 24.14.3 氧气球罐 24.14.4 天然气球罐 24.14.5 低温球罐
表 24.2.1 1900m3 乙烯球罐下料表
名称 赤道板 温带板 极中板 极侧板 面积总和 m2 块数 20 40 2 4 球壳板尺寸 长 x 宽(弧长)mm 6047.6x2237.6 6047.6x2237.6 原材料钢板尺寸 长 x 宽,mm 6155x2450 (20 块) 6250x3515 (20 块) 6085x3055 (2 块) 5330x3065 (2 块) 810.83
以引进1000m3丙烯球罐为例,一台是桔瓣式结构,另 一台是混合式结构,将其球壳板数量及焊缝长度列入表 24.1中,不难看出,同样是1000m3的丙烯球罐,采用混合式 球壳板数量大大减少,焊缝总长较桔瓣式缩短了23%。 目前工程中广泛采用的是桔瓣式和混合式球罐。 GB/T17261<<钢制球形储罐型式与基本参数>>规 定了钢制球形储罐的型式与公称容积,球壳内直径, 球壳 分带数,各带球心角,各带分块数﹑球罐基础中心圆直径, 支柱底板面至球壳中心的距离及支柱根数等基本参数, 供设计时参照选取。 GB/T17261标准采用了桔瓣式和混合式两种型式。 桔瓣式容积从50m3(DI=4.6m)到10000m3(DI=26.8m)﹔混 合式容积从1000m3(DI=12.3m)到10000m3。
V' V
型
型
型
型
型
令:装量系数 K 相对应的装量高度 H 为:H=kDi k 为装量高度系数 则:K=3k2-2k3 解此方程较麻烦,现将结果整理成下表,供设计时查取。
表 24.3 装量系数 K 与装量高度系数 k 的关系
K 0.50 0.51 0.52 0.53 0.54 0.55 0.56 0.57 0.58 0.59 k 0.5000 0.5067 0.5133 0.5200 0.5367 0.5334 0.5401 0.5468 0.5535 0.5603 K 0.60 0.61 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 k 0.5671 0.5739 0.5807 0.5876 0.5945 0.6014 0.6084 0.6154 0.6225 0.6296 K 0.70 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 k 0.6368 0.6440 0.6513 0.6587 0.6661 0.6736 0.6813 0.6890 0.6968 0.7048 K 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 k 0.7129 0.7211 0.7294 0.7380 0.7467 0.7556 0.7647 0.7741 0.7838 0.7938 K 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 k 0.8042 0.8150 0.8263 0.8383 0.8510 0.8646 0.8796 0.8964 0.9160 0.9411
24.3 装量高度
<<容规>>规定了盛装液化气体(含液化石油气)的固定式压力 容器装量系数一般取0.9。对容器容积经实际测定者,可取大于0.9, 但不得大于0.95。 球罐装量系数与装量高度关系: 装量系数K系球缺体积V´与球壳体积V之比值:
H 2 ( Ri
4 Ri 3 3 H ) 3
K
24.1 型式
球形储罐型式多样,从形状看,有圆球形和椭球形﹔从壳体的层 数看,有单层﹑多层﹑双金属层和双重壳球罐﹔从支承方式看,有柱 式和裙式﹔从球壳板结构型式分有桔瓣式﹑足球瓣式和混合式(见 图24-1)。
(a)桔瓣式
(b)足球瓣式 (c)混合式 图24-1 球壳板结构型式
桔瓣式是先用纬线将球壳切割成球带,再以相邻两条径线将球 带分割成球壳板,这种分瓣法叫桔瓣式分瓣法。其特点是球壳的拼 装焊缝规则﹑施工组装较简便。缺点是各带因位置不一,球壳板尺 寸规格多,只能在本带或上下对称带之间互换,原材料利用率低,焊 缝较长,球极板往往因宽度窄小,使接管布置拥挤,甚至造成焊缝难 以错开。 足球瓣式是将球体沿径纬方向切割,每块球壳板的结构尺寸完 全相同,互换性好,下料成型规格化,材料利用率高,拼装焊缝长度短, 相应检测工作量亦小。缺点是球壳板交接处有Y型焊缝,焊缝布局 复杂,施工组装困难,对球壳板的精度要求高。 混合式兼备了桔瓣式和足球瓣式两者的特点,是将球壳除极 板采用足球瓣式外,其余均用桔瓣式球壳板。相对桔瓣式而言,混 合式的优点是材料利用率较高,焊缝长度有所缩短,球壳板数量减 少,故特别适用于大型球罐。缺点是因具有两种型式的球壳板,组 装校正较麻烦,仍有Y型接缝,制造精度要求高。
球形储罐简介
球形容器在石油﹑化工﹑冶金﹑城市煤气等工业 领域被广泛应用于储存液化石油气﹑液化天然气﹑液 氨﹑液氮﹑液氢﹑液氧﹑天然气﹑城市煤气﹑压缩空 气等物料﹔在原子能发电站作核安全壳﹔在造纸厂用 作蒸煮球﹔在化工行业作反应器等。我们把用于储存 液体和气体物料的球形容器称为球形储罐。 球形储罐壳体受力均匀,在相同直径和相同工况下, 球形容器的薄膜应力仅为圆筒形容器环向应力的一半, 相应承压能力强﹔且相同容积下球壳表面积最小,质量 轻﹔但因球形储罐容积大,需制造厂成形球壳板,安装 单位现场组装焊接,制造安装有一定难度,技术要求相 对较高。
球壳分带数
思考题﹕ 1、 球形储罐的主要特点是什么﹖ 2、球壳板结构型式分几种﹖各有什么优缺 点﹖
24.2 球壳板设计
球壳板设计要点﹕ （1）球壳板的几何尺寸应尽可能大。 GB12337 规 定 了 每 块 球 壳 板 均 不 得 拼 接 , 球 壳 板 最 小 宽 度 不 小 于 500mm。 球罐的破裂事故,绝大多数都发生在焊接接头处,缩短球壳的焊缝 长度是提高球罐质量及安全可靠性的关键措施之一。缩短焊缝长 度的根本途径是加大球壳板尺寸,选择最佳的球壳分带数和各带分 块数,从而使安装﹑焊接﹑检测工作量相应减少。 从表24.1中我们发现,同样是3带8柱的1000m3混合式球罐。 GB/T17261球壳板总数为30块,而引进球罐是28块。引进球罐在确 保支柱与球壳板纵焊缝错开的前提下加大了赤道带球壳板的宽度, 其赤道带球壳板数为14块(GB/T17261是16块)从而减少了二条赤道 带的纵焊缝(见图24-2)。因赤道带球壳板板间连接是垂直方向的 焊接接头,焊缝成形较差,属质量控制困难区,减少此类组焊工作量 将有利于提高球罐质量。
压力容器设计工程师 培训教材
球形储罐
目 录
24.1 型式 24.2 球壳板 24.3 装量高度 24.4 标准 24.5 设计 24.6 材料 24.6.1 球罐用钢板 24.6.2 球罐用锻件 24.6.3 焊条 24.7 零部件﹑附件 24.7.1 人孔﹑接管 24.7.2 支柱﹑拉杆 24.7.3 平台梯子 24.7.4 隔热﹑保冷 24.7.5 附件(消防喷淋装置﹑压力表﹑温度计﹑液位计﹑安全阀﹑紧急切 断口﹑接地)
球壳板设计应考虑哪些要点？
表 24.2-2
公称容积
(m3) 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 5000 6000
国外某公司液体球罐球壳板分割表
各带球心角° 型式 支柱数
S1 A A A A B B B B B B C D D D E 90 90 90 90 60 60 70 70 70 80 10 50 50 50 40 S2 30 30 30 30 24 24 22 22 22 20 40 22.5 25 27.5 30 S3 30 30 30 30 24 24 22 22 20 20 18 17 16 15 20 S4 – – – – – – – – – – 18 17 16 15 14 S5 N – – – – – – – – – – – – – – 24