球罐设计要点讨论
液化烃球罐安全设计

液化烃球罐安全设计液化烃球罐是指用于储存液化烃的容器,主要用于石油、天然气等液化烃产品的储存和运输。
液化烃球罐的安全设计对于防止化学品泄漏和事故发生具有至关重要的意义。
在设计液化烃球罐时,需要考虑诸多因素,包括材料选用、结构设计、安全阀门设置等方面的问题。
本文将就液化烃球罐的安全设计进行详细探讨,以期为相关行业提供借鉴和参考。
一、材料选用在液化烃球罐的设计中,材料的选用尤为重要。
由于液化烃本身具有较高的腐蚀性和挥发性,因此在材料上需要具备较高的耐腐蚀性和密封性。
通常情况下,液化烃球罐的材料主要包括碳钢、不锈钢和铝合金等。
对于碳钢材料来说,其价格较为经济,而且具有较强的耐压性和耐腐蚀性,是较为理想的球罐材料之一。
不过,碳钢材料在长期接触液化烃的情况下容易产生腐蚀,因此需要进行防腐处理或采用更为耐腐蚀的材料来进行覆盖层处理。
而不锈钢材料因其耐蚀性较强,因此在储存高腐蚀性液化烃的球罐设计中得到了广泛应用。
不锈钢材料可以有效地抵抗液化烃的腐蚀,从而保证了球罐的使用寿命和安全性。
除了碳钢和不锈钢外,铝合金材料也是液化烃球罐常用的材料之一。
铝合金材料具有较轻的重量和较高的耐腐蚀性,适合于需要易于搬运和移动的场合。
二、结构设计在液化烃球罐的设计中,结构设计也是至关重要的一环。
液化烃球罐的结构设计需要考虑到承受液化烃的腐蚀和压力,同时要求具备较高的密封性和稳定性。
球罐的内部需要进行特殊处理,以保证其能够承受液化烃的腐蚀。
一般而言,球罐内壁需要进行内衬处理或采用特殊涂层,以增强对液化烃的腐蚀抵抗力。
球罐的结构设计需要具备足够的承载能力,以保证其能够承受液化烃的压力和重量。
这不仅需要材料的选择具备较高的强度,同时还需要通过结构设计来保证球罐能够在承受液化烃压力的情况下不产生变形和破裂。
球罐的密封性也是结构设计中需要重点考虑的问题。
液化烃具有较高的挥发性,一旦球罐的密封性出现问题,容易造成液化烃的泄漏和事故发生。
球罐的设计需要采用高效的密封装置,例如密封垫、密封胶等,以保证球罐的密封性能。
液化烃球罐安全设计

液化烃球罐安全设计
液化烃球罐安全设计是指在设计液化烃球罐时,考虑到液化烃具有易燃、易爆等特性,通过合理的设计措施确保球罐的安全运行。
下面将对液化烃球罐安全设计进行探讨。
液化烃球罐的选址是安全设计的首要考虑因素。
应选择远离人员密集区、火灾易发区、居民区等敏感地区,以减少可能的伤害和影响。
液化烃球罐的设计要满足一定的强度和稳定性要求。
球罐的设计应遵循相关的国家和
行业标准,必要时进行强度计算和结构分析,以确保球罐能够承受内外部压力和外部环境
因素的影响。
球罐的防火措施也是安全设计的重要内容之一。
球罐应设有可靠的防火墙,以隔离球
罐和周围设施,防止一旦发生球罐泄漏或爆炸时的火势蔓延。
球罐周围应设置足够的消防
水炮、消防栓等消防设施,以应对突发火灾的情况。
液化烃球罐的泄漏和爆炸防护也是安全设计的重点。
球罐应设有可靠的泄漏和爆炸防
护装置,如泄漏检测器、爆炸抑制装置、泄漏报警系统等,及时发现并应对可能的泄漏和
爆炸危险。
球罐的操作与维护安全也是液化烃球罐安全设计的重要内容。
应制定详细的操作规程,并对操作人员进行培训,以确保操作的安全性。
定期进行球罐的维护、检修和设备更新,
确保球罐设备的正常运行和安全性能。
液化烃球罐安全设计的目标是确保液化烃球罐的安全运行,减少事故发生的可能性,
最大限度地保护人员和环境的安全。
液化烃球罐的安全设计应考虑选址、强度和稳定性、
防火措施、泄漏和爆炸防护,以及操作与维护安全等因素,合理设计各种安全措施,才能
更好地确保液化烃球罐的运行安全。
浅谈球形储罐的设计

浅谈球形储罐的设计摘要:近几年来,随着我国石油、化工等工业的开发,球形储罐作为储存气体或液化气体的压力容器,有了迅速的发展。
我院随着市场的开发和竞争,也在这方面有了很大的进步。
98年曾在牙哈凝析气田地面建设中设计两台1000m3液化石油气储罐,运行很好。
以后陆续又给吉拉克油田设计了2台2000m3液化石油气储罐。
近年来又为山东、鞍山等地设计了1000m3~3000m3的球罐,这些球罐的设计为我院今后球罐设计大型化发展打下了坚实的基础。
下面就从几个方面谈谈球形储罐的设计。
关键词:球罐设计选材结构1.概述球形储罐是一种储存气体、液体或液化气体的压力容器,由于与同容量的其它储罐相比,具有表面积少、板厚小、消耗钢材少、重量轻、制造方便、施工周期短、占地面积少、维修方便等优点,已被广泛地应用于石油、化工等各个领域。
随着工厂规模及设备处理能力向大型化发展,贮存气、液介质的压力容器也趣向大型化,球罐在容器大型化发展方面具有独特的优越性。
球罐也是比较特殊的压力容器。
须在现场组装、焊接。
具有球壳焊缝长、焊接条件差且焊缝质量要求高、球罐体积大等特点,一旦失效其危害性也大。
因此球罐的设计,在选材和结构方面非常重要。
2.球罐的选材球罐是压力容器的一种结构型式,因而在选材的基本要求方面与压力容器相同,球罐选材必须符合GB150《压力容器》的规定,球罐用钢的选择是在满足强度的前提下,应保证有良好的成型性,优良的焊接性能,足够好的缺口韧性值和长期可靠的使用性能。
选择球罐用钢应考虑球罐的使用条件(如设计温度、设计压力、物料特性等)、材料的焊接性能、球罐的制造工艺和组焊要求以及经济合理性。
球罐用钢是球罐制造和设计的主要参数,材料是球罐设计制造的基础,材料的性能和质量的优劣直接影响着球罐的质量和安全作用,因而对材料提出了特殊要求。
2.1.为了控制球壳厚度,要求材料具备一定的强度级别。
随着板厚增加,材料综合力学性能不够稳定,焊接质量及热处理难以保证,因此选中厚板较好。
球罐设计要点讨论

球罐设计要点讨论作者:张诚来源:《科技创新与应用》2014年第24期摘要:文章讨论了球罐的形式、用途、各种形式球罐的优缺点,球壳板设计要点,球罐设计时应考虑的载荷,球罐设计中应校核的数据,球罐材料用各种钢板优缺点。
关键词:球罐;形式;设计;载荷;材料1 球形容器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相同厚度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,球罐占地面积小,且可向空间高度发展,有利于地表面积的利用,由于这些特点,再加上球罐基础简单、受风面小、外观漂亮,可用于美化工程环境等原因,使球罐的应用得到了很大发展。
但因球形储罐容积大,需制造厂成型球壳板,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。
2 球形容器形式球形储罐形式多样,从壳体的层数看,有单层和双重壳球罐;从支撑方式看,有柱式和裙式;从球壳板结构形式分,有桔瓣式、足球瓣式和混合式。
桔瓣式是先用纬线将球壳切割成球带,再以相邻两条经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。
足球瓣式是将球体沿经纬方向切割,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,其余均采用桔瓣式球壳板。
液化烃球罐安全设计

液化烃球罐安全设计液化烃球罐是用来储存液化烃(如液化天然气、液化石油气等)的重要设施,其安全设计对于预防火灾、爆炸等事故具有重要意义。
本文将针对液化烃球罐的安全设计进行详细介绍。
一、设计标准和规范液化烃球罐的安全设计应符合国家有关标准和规范的要求。
液化烃球罐应符合《工业安全标准与规范》、《石油化工行业安全生产规范》、《液化气储罐设计规范》等相关规定,并且还需要满足国家相关法律法规的要求,确保设计符合国家安全标准。
二、选址和环境考虑在液化烃球罐的安全设计中,选址和环境考虑至关重要。
首先需要考虑选址必须远离人口居住地、易燃易爆危险品储存场所、交通要道等区域,以减少潜在的危险。
周围环境应具备较好的自然通风条件,以保证在发生事故时可能的泄漏气体尽快扩散,减少对周围环境和人员的影响。
三、结构设计1. 罐体结构液化烃球罐的罐体结构应采用耐腐蚀、高强度的材料,如碳钢、不锈钢等。
罐体应有足够的厚度,以承受球罐内部高压液化烃的作用力,并且需要采取防腐蚀措施,以延长罐体的使用寿命。
2. 罐顶结构罐顶结构是液化烃球罐安全设计中的重要部分。
在设计上需要考虑罐顶的防爆能力,采用安全防爆盖板和防爆安全阀等措施,以减少罐顶发生爆炸的可能性。
3. 罐底结构液化烃球罐的罐底结构应设计为圆弧形,以减少应力集中,提高罐底的承载能力。
在罐底处应设置泄漏探测装置和泄漏收集装置,以便及时发现并处理罐底泄漏的情况。
四、安全防护设施1. 防静电设施在液化烃球罐的安全设计中,需要考虑提供防静电设施,以减少静电可能引发的火灾和爆炸事故。
这包括设置接地装置、防静电设备等。
2. 泄漏检测和报警系统液化烃球罐安全设计中需要配置泄漏检测和报警系统,以便在发生泄漏时能及时发现,并采取相应措施予以处理,以防止事故的发生。
3. 消防设备在液化烃球罐周围需要配置充足的消防设备,包括消防栓、水炮、干粉灭火器等,以便在发生火灾时能及时进行灭火和救援。
五、应急预案在液化烃球罐的安全设计中,需要制定完善的应急预案,包括事故应急预案和演练计划等。
乙烯球罐及罐区设计要点分析

的常温 储 存形 式 ,发 展 为低 温 和 常 温混 合 储存 的
形 式 。过去 大 型 乙烯球 罐 受 钢 材 制造 能 力 等 因 素 限制 ,多采用 进 口钢 材 和设 计 。随 着 国产 低 温 钢 的研 发 和 生 产 , 目前 乙烯 球 罐用 钢正 在 逐 步 国 产 化 ,各种 乙烯 球罐及 罐 区的设 计也越 来越 多 。2 0 07 年某 蜡 化 规 划 增 上 一 套 渣 油 催 化 热 裂 解 装 置
全及气 体回收等方面 ,分析 乙烯球罐及罐区的设计要点 ,提出设计应考虑的问题 及建议 。
关 键 词 乙烯球罐
罐区
设计要点
表 1 国内部分大型 乙烯球罐的温度和压 力参数
随着 我 国 经 济 的稳 步 快 速 发 展 ,石 油 化 工 产 品的 消费 量 明显 提高 ,化 工 原 料 的需 求 量 逐 步增 大 ,越 来越 多 的炼 油 型石 化 企业 增 上 了 乙烯 装 置 ,
表 3 中 间 媒 介 比 较 表
9 0年 代 初 在 大 庆 用 此 钢 材 自行 设 计 并 制 造 出
10 m 5 0 乙烯 球 罐 ,开 创 了用 国产 钢 材 制 造 大 型 乙 烯球 罐 的 先 例 ,形 成 了大 型 乙烯 球 罐 制 造 采 用 国 产 钢材 与进 口钢 材 并 存 的局 面 。本 世 纪 ,随 着 J 钢厂生 产能 力 的 不 断 扩 大 ,品 种 的逐 步 增 多 ,大 从表 3可见 ,在 同样 操作 温度下 ,如选用 甲醇 做 中间媒 介 ,可 以 降 低 蒸 发 器 的设 计 压 力 ;在 同
液化烃球罐安全设计
液化烃球罐安全设计液化烃球罐是储存液化石油气、液化天然气等液化气体的重要设备,其安全设计对于保障人员安全和环境保护至关重要。
在设计液化烃球罐时,应考虑以下几个方面。
1. 储罐材料的选择液化烃球罐的储罐材料应选择高质量的耐腐蚀、高强度钢材或复合材料。
钢材应符合国家相关标准,具有较高的抗腐蚀性和耐低温性能。
复合材料可提高储罐的耐腐蚀性和强度,同时降低其重量。
储罐内壁应防止静电积聚和火花产生,防止导致爆炸事故的发生。
2. 储罐的结构设计液化烃球罐的结构设计应符合国家相关设计规范,确保储罐的强度、稳定性和密封性。
其内部结构应采用合理的流线型,减少液化气体的残留和聚集,防止产生爆炸和火灾。
储罐在设计中应采取足够的支撑和固定措施,以抵御震动和风力,防止储罐倒塌或风吹移位。
3. 储罐的应力分析液化烃球罐的结构应力应经过严格的分析和计算,以确保储罐在使用过程中不出现过度应力和疲劳破裂。
应力分析应考虑液化气体的压力、储罐的尺寸和厚度、材料的强度和温度等因素,对储罐进行强度分析,以避免出现安全事故。
4. 安全阀的设置液化烃球罐应在罐体上设置安全阀,以确保罐体内的气体在超压情况下能够及时排放,避免罐体发生破裂或爆炸。
安全阀的设置应符合国家相关标准和规定,公称直径应与入口直径相同或略大,出口设有孔板或挡板,以避免气体冲击和喷出。
5. 泄漏检测和报警系统液化烃球罐应配置泄漏检测和报警设备,及时发现液化气体泄漏,以便采取相应的措施避免事故的发生。
泄漏检测和报警系统应合理设置,并接入中央控制室,便于监控和操作。
6. 防雷接地设计液化烃球罐的安全性还与其防雷接地设计紧密相关。
应采取合适的接地方法使罐体与地面能够良好接触,减少雷电对储罐的影响和危害。
在设计液化烃球罐时,应充分考虑液化气体的特性和储罐的要求,结合国家相关标准和规范,进行合理严谨的设计,确保储罐的安全。
同时,在使用过程中应加强检修和维护,及时发现和处理罐体内的隐患,确保人员安全和环境保护。
液化烃球罐安全设计
液化烃球罐安全设计液化烃球罐是储存液化烃、石油和天然气等可燃液体的重要设备,它在石油化工、燃气工业和能源产业中起到至关重要的作用。
液化烃球罐的安全设计是保障人员生命安全和防止环境污染的关键环节。
本文将重点介绍液化烃球罐安全设计的内容。
液化烃球罐的安全设计应遵循以下原则:1.合理选择球罐材料:球罐的材料应具有良好的耐腐蚀性和耐压性能,能够适应储存液化烃的特殊要求。
常用的球罐材料包括碳钢、不锈钢和铝合金等。
根据储存液体的特性和使用条件,选择合适的材料是确保球罐安全性的基础。
2.考虑球罐结构强度:球罐应具备足够的结构强度,能够承受内外压力和温度变化的影响。
球罐的结构应合理设计,考虑到内外压力的分布和应力的传递路径,采用适当的加固措施和结构形式,确保球罐在正常使用和异常情况下都能够安全工作。
3.设置安全阀和压力表:为了防止球罐发生压力过高而破裂,需要在球罐上设置安全阀和压力表。
安全阀能够根据设定的压力值,自动释放超压气体,保持罐内压力在安全范围内。
压力表可以实时显示罐内压力,供操作人员监控和调节。
4.同一罐内不应储存不同种类的液化烃:液化烃有不同的物性和危险性,不同种类的液化烃之间可能发生反应、溢出或爆炸等危险。
同一球罐内不应混储不同种类的液化烃,需要对球罐进行分类和分区管理,保证安全性。
5.设置泄漏探测装置和报警系统:球罐需要设置泄漏探测器和报警系统,用于检测和报警漏烃的情况。
泄漏探测器可以通过监测罐体内外的环境变化来检测泄漏情况,如温度、压力和气体浓度等。
报警系统会在检测到泄漏时自动发出警报,提醒操作人员及时采取应急措施。
6.设置防雷装置和防静电措施:由于液化烃具有易燃易爆性,球罐周围可能发生雷击和火花引发爆炸的危险。
为了防止这种情况的发生,球罐应设置防雷装置和防静电措施,保持球罐和周围环境的电位一致,减少火灾和爆炸的风险。
7.防火防爆措施:球罐应采取防火和防爆措施,减小火势蔓延和爆炸的可能性。
球罐周围应设置防火墙和消防设施,减少火灾的扩散和影响范围。
500立方天然气球罐设计
500立方天然气球罐设计1. 引言天然气是一种广泛应用于能源和工业领域的燃料,其储存和运输的安全性一直是一个重要的关注点。
在天然气的储存和运输过程中,球罐被广泛使用。
本文将重点探讨500立方天然气球罐的设计。
2. 设计要求在设计500立方天然气球罐时,需要考虑以下要求:2.1 安全性球罐在储存和运输天然气时必须具备高度的安全性。
它应该能够承受高压,并具备防爆和防泄漏的能力。
2.2 结构稳定性由于球罐需要承受高压,其结构必须具备稳定性,能够抵抗扭曲和形变。
2.3 材料选择球罐的材料选择对其性能和可靠性至关重要。
应该选择能够承受高压和腐蚀性气体的材料。
2.4 容量球罐的容量要能够储存至少500立方的天然气。
3. 设计原理和方法为了满足上述设计要求,以下原理和方法可用于500立方天然气球罐的设计:3.1 球罐结构设计球罐采用圆柱形状,以最大程度地减少扭曲和形变。
为了提高球罐的结构稳定性,可以在球罐的内部和外部加强筋和支撑。
3.2 材料选择对于500立方天然气球罐的设计,可以选择高强度的钢材作为球罐的材料。
高强度钢材能够提供足够的强度和耐腐蚀性。
3.3 安全阀设计在球罐的设计中,必须考虑安全阀的安装。
安全阀能够在压力超过安全范围时释放气体,以防止球罐爆炸。
3.4 泄漏检测和防护系统为了防止天然气泄漏,球罐应该配备泄漏检测和防护系统。
这些系统可以及时发现泄漏并采取措施进行修复。
4. 设计步骤以下是设计500立方天然气球罐的步骤:4.1 确定容量和尺寸根据要求的500立方容量,确定球罐的尺寸。
可以根据预计的储存和运输需求进行估算。
4.2 结构设计根据球罐的尺寸和要求的安全性、稳定性,进行球罐的结构设计。
考虑到扭曲和形变,可以在设计中加入支撑结构或设计加强筋。
4.3 材料选择选择合适的材料,具备足够的强度和耐腐蚀性。
4.4 安全阀和泄漏检测系统设计和安装安全阀和泄漏检测系统,确保球罐在高压和泄漏情况下能够保持安全。
球罐结构设计应考虑哪些问题?
球罐结构设计应考虑哪些问题?
球罐做为贮存气体、液化气体的压力容器,广泛用于石油、化工、冶金工业和生活中。
球罐结构设计应考虑下列问题:
(1)球罐基础宜设计成环形基础,并能有效地掌握基础不匀称沉降。
(2)在综合考虑了钢厂生产板幅力量、制造厂压力机力量、组装运输中机具的起吊力量等因素后,按《球形贮罐基本参数》尽量采纳大瓣片设计,对大中型球罐宜采纳足球、桔瓣混合式的分瓣设计形式。
(3)球壳应采纳T字焊缝,球片不允许采纳拼接板块,且支柱不应压在对接焊缝上。
(4)常温球罐宜设计整体支柱。
低温球罐应设计成两段式结构支柱,上段支柱长度占总长1/3,且为耐低温钢材,下段支柱为一般结构钢,上下支柱联结处应有保证良好的对中措施。
同时,支柱应考虑防火隔热措施,每根支柱上应考虑设置良好的静电接地及因火灾使支柱内气体膨胀后能良好排气泄压的措施。
支柱间应配置足够承受各种附加载荷的可调式拉杆。
(5)球罐上下极板上应设置人孔,人孔宜位于主轴线上。
球罐容积不大于1000立方米时,公称直径为500mm 的标准人孔,大于1000立方米者公称直径为600mm的人孔。
(6)球罐的接管均应采纳厚壁管结构,当球罐壁厚不小于30mm时,人孔及其他开孔应采纳开孔补强一体化结构。
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球罐设计要点讨论
作者:张诚
来源:《科技创新与应用》2014年第24期
摘要:文章讨论了球罐的形式、用途、各种形式球罐的优缺点,球壳板设计要点,球罐设计时应考虑的载荷,球罐设计中应校核的数据,球罐材料用各种钢板优缺点。
关键词:球罐;形式;设计;载荷;材料
1 球形容器简介
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相同厚度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,球罐占地面积小,且可向空间高度发展,有利于地表面积的利用,由于这些特点,再加上球罐基础简单、受风面小、外观漂亮,可用于美化工程环境等原因,使球罐的应用得到了很大发展。
但因球形储罐容积大,需制造厂成型球壳板,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。
2 球形容器形式
球形储罐形式多样,从壳体的层数看,有单层和双重壳球罐;从支撑方式看,有柱式和裙式;从球壳板结构形式分,有桔瓣式、足球瓣式和混合式。
桔瓣式是先用纬线将球壳切割成球带,再以相邻两条经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。
足球瓣式是将球体沿经纬方向切割,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,其余均采用桔瓣式球壳板。
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。
缺点是因具有两种形式的球壳板,组装校正较麻烦,仍有Y型接缝,制造精度要求高。
例如我厂临港工程6000m3丁二烯球罐的分瓣方式就采用了混合式,从而使球壳板总数大大减少,焊缝总长也大大缩减。
3 球壳板设计要点
3.1 球壳板的几何尺寸应尽可能大
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。
3.2 选择合适的钢板规格,提高板材利用率。
3.3 规格要少,互换性要好。
3.4 相邻带纵焊缝一个相互错开。
3.5 焊缝布局应均匀,减少装配应力、拘束应力与残余应力。
3.6 必须考虑压机及起重能力。
4 球罐设计
设计压力和设计温度的取值同普通压力容器,但球壳计算时需计入液柱静压力,腐蚀裕量取不小于1mm。
4.1 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(包括附件)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。
球罐因结构的对称性和形状特点,质量可近似地集中于球壳中心,故球罐可视为单自由度体系。
因为球罐在振动情况下按剪切型振动,即结构在水平力作用下,整个体系会产生平移,球罐本身不发生偏转,所以求解球罐在水平力作用下的位移便可转化为求支柱在该力作用下的位移问题。
风力及地震力等水平力的合力Fmax通过球心,该合力在赤道平面上由几根支柱分担,各支柱受力可能不同,但其合力一定是水平力Fmax。
当支柱在水平力Fmax作用下发生位移时,拉杆将被拉长或压短,从而限制了支柱的位移。
支柱的地脚螺栓使其底部不产生水平位移及转角,即相当于固定端支承,支柱便相当于悬臂梁。
当支柱底板与基础的摩擦力Fs大
于或等于拉杆作用在支柱上的水平力Fc时,理论上球罐不需要设置地脚螺栓,但为了固定球罐位置,规定应设置一定数量的定位地脚螺栓。
4.2 球罐设计中应校核的数据如下
(1)设计温度下球壳的计算应力;(2)操作状态下和液压试验状态下的支柱稳定性;(3)地脚螺栓的螺纹小径;(4)底板厚度;(5)拉杆螺纹小径;销子直径;耳板厚度;翼板厚度;耳板与支柱的焊缝强度;拉杆与翼板的焊缝强度;(6)操作状态下和液压试验状态下支柱与球壳连接最低点a的应力;(7)支柱与球壳连接焊缝的强度校核。
4.3 球罐材料
材料是球罐设计、制造的基础,材料的性能和质量的优劣直接影响着球罐的质量和安全使用。
根据目前国内设计、制造、组焊及检验的水平看,重点制造、组焊球罐的单位已具备了较高的专业化水平,因此,材料问题已成为球罐的关键问题,直接影响着我国球罐的安全使用。
球罐用钢应考虑球罐的使用条件(如设计温度、设计压力、物料特性等)、材料的焊接性能、球罐的制造工艺和组焊要求以及经济合理性。
压力容器用钢板种类繁多,国产碳素钢和低合金钢钢板用于球罐的钢板仅有20R、
16MnR、15MnNbR、16MnDR、07MnCrMoVR和07MnNiMoVDR六个钢种。
其中15MnNbR 比16MnR含碳量略低(C≤0.18%)并添加了Nb(0.01~0.04%),极细化了晶粒又产生了弥散强化的效果,钢的强度和韧性指标均优于16MnR,也优于日本的SPV355,该钢种厚板力学性能稳定,性能价格比相对较高。
例如我厂临港工程6000m3丁二烯球罐的球壳板材料就选用了15MnNbR,从而减小了壳体厚度,在保证安全型的前提下节约了材料,节省了资金。