(整理)各类球罐参数.
3000m_3液化气球罐设计与制造
科技论坛3000m3液化气球罐设计与制造相天龙（大庆中蓝石化有限公司科技规划办，黑龙江大庆163000）随着石油化工产品的层出和规模的扩大化，3000立液化气球罐不断被广泛应用。
随之，球罐在设计、制造及施工方面也越来越成熟，球罐从设计到交付使用前的过程，最终发展趋势是由制造厂单方完成，设计方只提供球罐设计参数。
1球罐设计1.1设计参数。
公称容积V=3000m3,设计压力1.77M Pa，设计温度50℃，工作介质液化气（密度578kg/m3），球壳直径φ18000mm，充装系数0.90，场地类别I类，地震设防烈度7度。
1.2设计、检验应遵循的标准：GB150-1998《钢制压力容器》；GB12337-1998《钢制球形储罐》；GB50094-1998《球形储罐施工及验收规范》；TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》；JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》；JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》；JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》；JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术条件》；GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》；JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》；SH/T3138-2003《球形储罐整体补强凸缘》。
1.3设计说明。
球罐接管的补强可采用补强圈补强和凸缘补强，在接管公称直径不大于DN50的情况下，凸缘设计按SH/T3138-2003《球形储罐整体补强凸缘》采用，可免除强度核算。
球罐设计新容规TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》。
规定设计单位应提供球罐风险评估报告，其内容应包括：使用范围、依据的法规和标准、介质特性、失效模式、风险识别与防范等。
新容规还要求在设计图纸上注明设计使用年限，一般为20年。
球罐容器的结构与安装
带拉杆的支柱
优点
受力均匀、弹性好， 能承受热膨胀变形。 现球罐重心高，稳定性 相对较差。
图
拉杆结构形式
拉杆 作用
承受风载荷与地震载荷作用， 增加球罐的稳定性 a.单层交叉可调式拉杆 可调式 b.双层交叉可调式拉杆 c.相隔一柱单层交叉可调式拉杆
类型
固定式
可调式
a 单层交叉可调式拉杆 b 双层交叉可调式拉杆
3-内部筋板 4-外部端板 5-内部导环
9-接地凸缘
10-底板 11-下部支耳 12-下部支柱
4
5 6 7 13
Ⅰ
12
6-防火隔热层 13-上部支耳 7-防火层夹子
8
9 10 11
图5 支柱结构图
图 支柱各部分名称
支柱结构
单段式 双段式
可熔塞的作用？常用材料？
正常情况下，塞孔易熔合金处于封闭状态， 在一定温度下，易熔合金流动或熔化，比 如火灾情况下，球罐支柱内残余气体温度 急剧升高，易造成支柱过早失效。而易熔 合金融化，支柱内外气体流通，可用于排 放高温气体。 易熔塞包括塞体和易熔合金两部分，塞体 材料通常为铜合金，易熔合金材料为低熔 点合金。
4×423.904
赤道正切 10-Φ728×14 -5.5-50
设计压力（Mpa）
水压试验压力（Mpa） 气密性试验压力（Mpa） 容积类别
0.8
1.0 0.8 三类
压力 容器 类别
4.2 支座
作用 支承本体重量和物料重量
柱式支座 赤道正切柱式支座： 多根圆柱状支柱在球壳赤道带等距离布置， 支柱中心线与球壳相切或相割而焊接起来。
4） 附件
梯子和平台的目的 水喷淋装置以及 隔热或保冷设施
球罐热处理方案
中国石化达州天然气净化有限公司净化厂空分空压站氮气球罐（734-T-002）维修热处理专项方案编制：审核：批准：上海蓝滨石化设备有限责任公司2018年12月31日1 工程概况中国石油化达州天然气净化有限公司净化厂空风空压站1台400m3氮气球罐（734-T-002）维修项目，项目内容包含：焊缝返修、无损检测、整体热处理、水压试验。
根据球罐返修技术条件和国家现行压力容器制造技术法规、标准要求，需进行焊后整体热处理。
采用内部燃油法对球罐进行焊后整体热处理。
为确保热处理质量满足设计规定的要求，特制定本方案。
1.1球罐主要设计参数（见表1）表1 球罐主要设计参数序号项目参数1 球罐规格Ф92002 设计壁厚54mm3 公称容积400m34 球罐材质15MnNbR5 操作介质氮气6 金属质量≈125500kg1.2热处理施工依据《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016《钢制压力容器》GB150-2011《钢制球形储罐》GB12337-2014《球形储罐施工规范》GB50094-2010修补技术要求2 热处理方法及工艺规程2.1热处理方法采用球罐内部燃油法进行整体热处理，用球罐腔体为炉膛，球罐外侧用保温材料进行绝热保温作为炉体，选用霍克燃烧器进行加热，随着燃油不断燃烧，产生的高温气流在球罐内进行对流传导和辐射，使球罐升温到热处理所需的温度。
2.2热处理工艺规范根据国家现行压力容器制造技术法规、标准要求，选择如下热处理工艺参数（表2）和工艺曲线。
表2 热处理工艺参数序号 项 目 技术指标 氮气球罐 1 保温温度 580±20℃ 2 保温时间130min 3 升温速度（≤400℃时可不予控制） 宜为50～80℃/h 4 降温速度（≤400℃时可不予控制）宜为30～50℃/h5 升温时的最大温差 ≤120℃6 降温时的最大温差 ≤120℃7 保温层外表面温度≤60℃3 热处理施工作业计划 序号 项目 时间（d ）1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d 1 机具就位 2 脚手架调整 3 硬度测定 4 保温棉铺设 5 热处理操作 6 柱腿移动 7 拆除保温棉 8 拆除烟囱 9支柱垂直度测定4 热处理工艺系统热处理工艺系统由保温系统、加热与控制系统、检测温系统组成（见热处理系统图）。
球罐施工方案
球罐施工方案工程概述本工程中有1台975m3球罐，结构形式为5带球，材质是16MnR。
1 球罐技术参数及工程量(1)球罐技术参数2 施工依据(1) 执行的主要技术标准及规范。
①GB12337-98<<钢制球形储罐>>②GB150-1998<<钢制压力容器>>③劳动部颁发<<压力容器安全技术监察规程>④GBJ50094-98<<球形储罐施工及验收规范>>⑤JB-4708-92<<钢制压力容器焊接工艺评定>>⑥JB-4730-94<<压力容器无损检测>>(2) 执行本公司管理文件①Q/HSG00.05-95<<质量保证手册>②Q/HSA11-98<<压力容器含球罐组焊工程质量保证手册>>③Q/HSG01-22<<质量体系程序文件>>④Q/HSG10.00-97<<安全卫生与环境管理手册>>(3) 《施工招标文件》3 施工程序施工程序见下图。
4 主要施工方法球罐安装采用单片散装法，焊接采用手工电弧焊，射线检测采用X射线拍片或采用γ射线透照，整体热处理采用内燃燃油法（或石油气加热法）。
4.1 施工准备(1) 对通至球罐安装现场的运输道路和工作区域进行平整。
(2) 各种临时管路、水、电、库房、施工临时道路、平台等设施按现场平面布置图的要求进行设置。
(3) 对已进场的各种施工机械进行必要的检查、维修试运行。
(4) 对施工用的计量器具、样板等工具进行校验，工卡具等加工件全部运抵现场。
(5) 做好球壳板及其他零部件的开箱检查及验收工作。
(6) 对施工图、设计文件及制造单位提供的技术文件等应做到认真审核，发现问题及早处理。
4.2 球壳板检验(1) 球罐安装前,对球壳板的曲率、几何尺寸和坡口表面质量进行全面复查。
苏州2000立方球罐方案
2000m3液化气球罐施工方案1、工程概况1.1 编制依据上海炼油厂（简称甲方）委托上海市工业设备安装公司（简称乙方）承担二台2000m3液化气球罐（混合式）的制造安装工程。
我公司二分公司球罐项目组承担球罐现场安装、焊接、无损检测、整体热处理、试压、气密试验、包括本体及附件油漆、柱脚保温。
1.2 工程地点：炼油厂-------小梁山1.3 球罐结构及参数球罐结构------混合式参数:1.4 工程实物量:二台球罐总重:556吨1.4.1 实物量分析表：每台球罐重量：278吨2．1按泸劳锅发（87）17号文件规定，应报请上海锅炉压力容器检验所派员现场监检。
2．2 现场安装招待标准和技术文件A 《压力容器安全技术监察规程》B GB150-89《钢制压力容器》C GB12337-90《钢制球形储罐》D GBJ94-86《球形储罐施工及验收》E JB4730-94《压力容器无损检测》F 安装施工图2.2.1 施工现场质量控制按我公司质保册，各责任人员严格各自职责进行工作，凡是停止点检查，必须经建设单位代表、监检代表及有关责任人员确认签证后，方可进入下道工序，现场施工用的表格，按公司管理表格第五册球罐组装施工检查记录表格。
2.3 施工工艺流程图3. 组装球罐本体图:D=15700mm σ=40mm3.1 施工现场电源、水源、预热后热用气源、道路等应满足施工要求。
3.1.1 计量器具准备所有的计量器具如：钢卷尺、水准仪、电源表、电压表等必须在周检期内。
3.1.2 机具准备所用的电焊机、烘箱、空压机、起重机具等必须良好，数量必须满足施工需要。
3.2 球罐零部件及每块球壳板的曲率、几何尺寸、机械损伤、进行全面检验。
3.2.1 球壳板曲允许偏差按下表规定球壳板曲率允许偏差（按GB12337-90）3.2.2 球壳板几何尺寸允许偏差符合下表的规定(按GB12337)3.2.3 球壳板焊缝坟口检查熔渣与氧化皮应清除干净，坡口表面不应有裂纹和分层等缺陷存在。
球罐说明书
1 概论1.1 球罐简介：随着世界各国综合国力与科技水平的不断提高，球星容器的制造水平也正在飞速发展。
近年来，我国在石油化工、合成氨、城市燃气建设中，大型球罐容器的到广泛应用。
例如，在石油、化工、冶金城市煤气的工程中，球形容器被用于储存液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮等物料；在原子能发电站，球形容器被用作核安全壳；在造纸厂被用作蒸煮球等。
由于球形容器多数作为有压储存容器，故又称球形储罐（简称“球罐”）。
总之，随着工业的发展，球形容器的使用范围必将越来越广。
1.1.1 球罐的特点与圆筒形容器相比其主要优点是：（1）受力均匀（2）在同样壁厚条件下，球罐的承载能力最高，在相同内压条件下，球形容器所需要壁厚仅为同直径、同材料的圆筒形容器壁厚的1/2（不考虑腐蚀裕度）（3）在相同容积条件下，球形容器的表面积最小，由于壁厚、表面积小等原因，一般要比圆筒形容器节约30%～40%的钢材其主要缺点是制造施工比较复杂。
1.1.2 球罐的分类球罐的结构是多种多样的，根据不同的使用条件（介质、容量、压力湿度）有不同的结构形式。
通常按照外观形状、壳体构造和支承方式的不同来分类。
（1）按形状分为圆球形和椭球形（2）按壳体层数分为单层壳体和双层壳体（3）按球壳的组合方式分为纯橘瓣式、纯足球瓣式和足球橘瓣混合式（4）按支承结构分为柱式支承和裙式支承，半埋入式支承、高架支承等1.2 1Gr17材料焊接性分析：1Cr17不锈铁标准：GB/T 1220-19921.2.1 特性及适用范围1Cr17不锈铁为耐蚀性良好的通用钢种。
用于建筑内装饰、重油燃烧器部件、家庭用具和家用电器部件等。
S43000(美国AISI,ASTM) 430对应的中国牌号是1 Cr17 。
导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
1.2.2 化学成份（质量分数）%碳 C ：0.12硅 Si：≤0.75锰 Mn：≤1.00硫 S ：≤0.030磷 P ：≤0.035铬 Cr：16.00～18.00镍 Ni：允许含有≤0.601.2.3 力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥450条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥205伸长率δ5 (％)：≥22断面收缩率ψ (％)：≥50硬度：≤183HB1.2.4 焊接工艺要点1）焊前要预热，但必须采用低温预热。
200m3液氨球罐
.1 200m3液氨球罐.1.1概述200m3球罐均由我国自行设计，按我国标准《钢制焊接球形贮罐技术条件》（JB1127-80 ）建造。
现以液氨球罐为例。
介绍200m3球罐的施工特点。
液氨球罐的主要技术参数见下表。
液氨球雄主要技术参数.1.2球罐组装.1.2.1 球壳板检验液氨球罐的球壳板按JB1127-80 标准制造，施工时按JBll27-80标准检验，曲率超标较严重，经制造厂修整后，基本上达到标准要求。
.1.2.2 球壳板材质球壳板钢材成分复验结果见下表。
球壳板化学成分.1.2.3 球壳板坡口加工温带板及赤道板的纵向焊缝坡口加工，是把球壳板扣在地面上（凸面朝上）用磁性走轮半自动切割机加工的。
环焊缝坡口则是在各带组装焊接成整带后，先将焊缝边缘切平，再用切割机切割坡口。
正面坡口严格要求按设计尺寸加工；反面坡口因焊前还要用碳弧气刨加工一次，所以可允许有少量误差，这样可以加快坡口的加工进度。
.1.2.4 组装程序液氨球罐组装采用带装法，其组装程序如下。
1)下半球2) 赤道带3)上半球组装程序如下半球相同．4) 整体组对.1.2.5 组装用工卡具球壳板组对时使用了日字形卡具（见下图）。
1 一卡具底板；2 一锥形楔；4件，调整间隙用；3 一锥形楔，调整错边量用，2 件；4一带孔方铁（焊在球壳上）；5一球壳板用这种卡具调整间隙量和消除错边量都较方便。
但如果局部错边量较大，则可采用在较低的球壳板上焊一段角钢，再用角钢楔子打入的办法压平错边（见下图）。
纵向焊缝用卡具固定后，焊接前不必再进行点固焊，而环形焊缝因刚度大且焊缝长，受力情况也较复杂，在预热及焊接过程中易产生变形，因此，全部环焊缝用上述卡具组装好后，还应在坡口内面进行点固焊，点固焊道长度应大于50mm ，并适当焊厚些，焊缝间距离约200mm 。
温带和赤道带组对用胎具分别见图下图2。
1 一弧形槽钢（12 根）；2 一角钢柱（12根）;3 一垫板（24 块）；4一定位板（48块）;5 一钢平台，6 一卡具（36 组）温带组对用胎具l 一固定钩（12件）；2 一支撑环；3 一角钢辐条（24件）;4 一中心柱；5一立柱（12 件）；6 一卡具（36件）;7 一圆周定位板（48件）8—支高用工字钢（24件）；9一钢平台赤道带组对胎具.1.3球罐焊接.1.3.1 焊条选用电焊条全部使用上海东风电焊条厂生产的结507 碱性低氢型焊条。
(整理)各类球罐参数
山西宇晋钢铁有限公司200 m3氮气球形储罐工程球罐基本结构及参数3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表泸天化集团有限公司268 m 3二甲醚球形储罐工程球罐基本结构及参数 球罐对接焊缝分布及长度见下表：山西宇晋钢铁有限责任公司10000m3/h制氧配套工程400 m3氮气球形储罐工程基本技术参数：3.球罐对接焊缝分布及长度见下表:四川火炬化工厂650m3氮气球罐安装工程基本技术参数·容器类别：Ⅲ类·公称容积：641m3·容器内径：10700 mm·容器壁厚：24 mm·容器材质：16MnR·操作介质：氮气·设计温度：59℃·工作压力：0.85 Mpa·焊缝系数：1·腐蚀余度：3 mm2.2球罐焊缝分布位置及工程量长庆油田分公司第一助剂厂1000 m3液化石油气球罐球罐基本结构及参数基本参数3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表华北油田久久工贸有限公司1000 m3丙烯球罐工程3球罐基本结构及参数3.1基本参数（表3-1）3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表（表3-2）：中国石油兰州石化公司1500m3 液氨球罐安装工程球罐基本结构及参数球罐对接焊缝分布及长度见下表：郑州市燃气有限公司液化石油气储罐搬迁工程2000m3 LPG球罐安装工程球罐基本结构及参数容器类别：Ⅲ公称容积：2000m3容器内径：15700mm容器壁厚：48mm容器材质：16MnR操作介质：LPG设计压力：1.75Mpa结构形式：三带混合式焊缝系数：1球罐对接焊缝分布及长度见下表：泸天化40万吨/年甲醇工程、二甲醚3000 m3球罐基本结构及参数3.1基本参数（表3-1）3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表（表3-2） (单台数量)中国石油兰州石化分公司4000m3 液态烃球罐安装工程3球罐基本结构及参数容器类别：Ⅲ公称容积：4000m3容器内径：19700 mm容器壁厚：46 mm、48mm容器材质：601U2操作介质：液态烃设计压力：1.77Mpa设计温度：-19～50℃结构形式：四带混合式焊缝系数：1球罐对接焊缝分布及长度见下表：10000m3球罐工程5、基本技术参数：容器类别：II类公称容积：10000m3容器内径：26740mm容器壁厚：34.4mm容器材质：A537CL1.mod操作介质：天然气，甲烷含量95.95%。
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山西宇晋钢铁有限公司200 m3氮气球形储罐工程球罐基本结构及参数
3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表
泸天化集团有限公司268 m 3
二甲醚球形储罐工程
球罐基本结构及参数 球罐对接焊缝分布及长度见下
表：
山西宇晋钢铁有限责任公司10000m3/h制氧配套工程400 m3氮气球形储罐工程
基本技术参数：
3.球罐对接焊缝分布及长度见下表:
四
川
火
炬
化
工厂650m3氮气球罐安装工程
基本技术参数
·容器类别：Ⅲ类
·公称容积：641m3
·容器内径：10700 mm
·容器壁厚：24 mm
·容器材质：16MnR
·操作介质：氮气
·设计温度：59℃
·工作压力：0.85 Mpa
·焊缝系数：1
·腐蚀余度：3 mm
2.2球罐焊缝分布位置及工程量
长庆油田分公司第一助剂厂1000 m3液化石油气球罐
球罐基本结构及参数
基本参数
3.2
球
罐
对
接
焊
缝
分
布
及长度见下表
华北油田久久工贸有限公司1000 m3丙烯球罐工程3球罐基本结构及参数
3.1基本参数（表3-1）
3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表（表3-2）：
中国石油兰州石化公司1500m3 液氨球罐安装工程球罐基本结构及参数
球罐对接焊缝分布及长度见下表：
郑州市燃气有限公司液化石油气储罐搬迁工程2000m3 LPG球罐安装工程
球罐基本结构及参数
容器类别：Ⅲ
公称容积：2000m3
容器内径：15700mm
容器壁厚：48mm
容器材质：16MnR
操作介质：LPG
设计压力：1.75Mpa
结构形式：三带混合式
焊缝系数：1
球罐对接焊缝分布及长度见下表：
泸天化40万吨/年甲醇工程、二甲醚3000 m3球罐基本结构及参数
3.1基本参数（表3-1）
3.2球罐对接焊缝分布及长度见下表（表3-2） (单台数量)
中国石油兰州石化分公司4000m3 液态烃球罐安装工程3球罐基本结构及参数
容器类别：Ⅲ
公称容积：4000m3
容器内径：19700 mm
容器壁厚：46 mm、48mm
容器材质：601U2
操作介质：液态烃
设计压力：1.77Mpa
设计温度：-19～50℃
结构形式：四带混合式
焊缝系数：1
球罐对接焊缝分布及长度见下表：
10000m3球罐工程
5、基本技术参数：
容器类别：II类
公称容积：10000m3
容器内径：26740mm
容器壁厚：34.4mm
容器材质：A537CL1.mod
操作介质：天然气，甲烷含量95.95%。
设计温度：-18℃～55℃
设计压力：1.03 Mpa
球罐中心标高：15475mm（至基础板）
焊缝系数：1
腐蚀余度：1.0mm （仅对球壳板）7、球罐焊缝分布位置及工程量
珠海球罐对接焊缝分布及长度见下表:(单台数量)
2.基本技术参数：
容器类别：Ⅲ类
公称容积：1500m3 、2500m3
容器内径：Φ14200mm（1500 m3球罐）、Φ16900mm（2500 m3球罐）
容器壁厚：18mm（1500 m3球罐）、24、26mm（2500 m3球罐）
容器材质：16MnR
操作介质：稳定轻烃（1500 m3球罐）、丁烷（2500 m3球罐）
设计压力：0.6Mpa（1500 m3球罐）、0.8Mpa（2500 m3球罐）
设计温度： 50℃
计算风压：8.5×10－10MPa
地震烈度：7度
腐蚀裕度：2mm
结构形式：三带混合式（1500 m3球罐）、四带混合式（2500 m3球罐）
3.1 1500 m3球罐对接焊缝分布及长度(单台数量)
3.2 2500 m3球罐对接焊缝分布及长度(单台数量)。