sphere球罐讲义
球罐毕业设计总说明书(非常详尽)[管理资料]
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目录前言 (1)第1 章概论 (2)球罐的特点 (2)球罐分类 (2) (2) (2) (3)第2章材料的选用 (4)球罐的选材准则 (4) (4) (5)选材 (5) (6)壳体用钢板 (6) (6)锻件用钢 (7)第3章结构设计 (8)概况 (8)球壳的设计 (10)各种球罐的特点 (10) (12)坡口设计 (17) (18)赤道正切柱式支柱结构 (19)拉杆结构 (20)人孔和接管 (21) (21) (21)球罐的附件 (21) (21) (23) (24) (24)球罐对基础的要求 (25)第4章强度计算 (26)设计条件 (26)球壳计算 (27)球罐的质量计算 (27)地震载荷计算 (28) (28)地震力 (29)风载荷计算 (29)弯距计算 (29)支柱的计算 (30) (30) (30) (31)地脚螺栓计算 (33)支柱底板 (33) (33) (34)拉杆计算 (34) (34)拉杆连接部位的计算 (34) (35)焊缝强度验算 (35)支柱与球壳连接最低点a的应力校核 (35)a点的应力 (35)a点的应力校核 (36)支柱与球壳连接焊缝的强度校核 (36)开孔补强计算 (37)第5章工厂制造及现场组装 (38) (38) (38) (38) (39) (39) (39)第6章焊接 (40)焊接工艺的确定 (40)焊后热处理 (40)第7章检查 (42) (42)竣工检查 (42) (43)开罐检查 (43)致谢 (44)参考文献 (45)前言乙烯被称为“石化工业之母”,乙烯的生产能力往往被看作是一个国家经济实力的体现。
以乙烯为龙头的石油化工工业在国民经济和社会发展中占有重要地位,能够引导、带动其他相关产业乃至整个国民经济的发展,具有较强的支撑、辐射和带动作用。
美国、西欧、日本等发达国家和一些发展中国家和地区,在经济起飞阶段,无不把石油化工工业作为支柱产业加快发展。
乙烯的发展必然促进乙烯装备的发展。
球罐技术手册

球罐技术手册1球罐的原理 (2)2球罐的主要特点 (2)2.1球罐的优点 (2)2.2球罐的缺点 (2)3球罐的分类 (2)3.1按储存温度分类 (2)3.2按结构形式分类 (2)4球罐的结构 (3)5 球罐的检维修内容 (4)6球罐的常见故障及处理方法 (4)7我厂球罐主要分布情况 (7)1 球罐的原理球形储罐:储罐类设备的一种,用以存储各种气体、液体和固体物料。
2 球罐的主要特点2.1 球罐的优点球罐与常用的圆筒形容器相比具有以下特点:1)球罐的表面积最小,即在相同容量下球罐所需钢材面积最小;2)球罐壳板承载能力比圆筒形容器大一倍,即在相同直径、相同压力下,采用相同钢板时,球罐的板厚只需圆筒形容器板厚的一半;3)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;4)球罐还有基础简单、受风面小、外观漂亮等特点。
2.2 球罐的缺点1)与圆筒形贮罐比较,制造、安装都较困难;2)焊接较困难,技术要求高;3)焊缝长,检验要求又高,工作量大。
3 球罐的分类3.1按储存温度分类:常温球罐低温球罐深冷球罐3.2按结构形式分类:圆球形球罐椭球形球罐水滴形球罐混合形球罐其中圆球形球罐按分瓣形式分为:橘瓣式、足球瓣式、混合式;圆球形球罐按支撑形式分为:支柱式、裙座式、半埋式、V形支承等。
4球罐的结构球罐由上极板、上寒带、上温带、赤道带、下温带、下寒带、下极板、支柱及拉杆、支座、人孔、进、出料管及法兰、安全泄放装置、扶梯等组成。
5 球罐的检维修内容1)拆人孔、清洗螺栓,对有损坏的螺栓进行修复或更换;2)内件清扫,并除去污垢;3)检查球罐体、接管和内件的内外表面腐蚀、裂纹、变形等缺陷情况,必要时组织进行测厚、超声波、磁粉或射线探伤。
重点检查以下部位:(1)罐壁(2)焊缝及热影响区(3)接管根部(4)连接管线及人孔的法兰密封面(5)防腐涂层;4)根据腐蚀程度进行局部(或全部)罐壁除锈(喷砂),再做防腐;5)对裂纹进行打磨、焊接、热处理、检测;6)对损坏的管件进行更换;7)检查支腿防火层有无裂纹脱落,基础有无下沉、倾斜、开裂,地脚螺栓、垫铁等有无松动;8)检查近点接地线是否损坏或缺失;9)安全阀、爆破片、液位计、压力表、温度计、紧急切断装置等安全附件进行全面检查和校验;10)喷水系统全面拆检、清洗,更新不起作用的喷嘴,更换锈蚀严重的管道;组织对的安全阀、爆破片、液位计、压力表、温度计、紧急切断装置等安全附件进行全面检查和校验检查静电接地线是否损坏或丢失检查静电接地线是否损坏或丢失检查静电接地线是否损坏或丢失检查静电接地线是否损坏或丢失11)对仪表浮球、钢带进行检查效验;12)组织检测单位依据压力容器检验计划,按照《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》中的关于压力容器全面检验的技术要求,组织对球形储罐进行全面检验;13)根据检查及对于全面检验过程中发现的超标缺陷编制详细的缺陷修复技术方案,按缺陷修复技术方案的技术要求进行修理;安全阀、爆破片、液位计、压力表、温度计、紧急切断装置等安全附件14)确认罐内无异常、无杂物,人孔进行回装;15)组织检测单位依据压力容器检测计划,按照《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》中的关于压力容器耐压试验的要求,严格按照试验方案进行耐压试验;16)对球罐进行气密试验;17)保温检查回复;6 典型故障及处理方法。
球罐——精选推荐

球罐预算员培训班讲义之⼀------球罐预算1、球罐的基本知识(仅限于与⼯程量及定额⼦⽬有关内容)1.1、球罐的⽤途球形容器在我国有⼴泛的⽤途,例如在⽯油、化⼯、冶⾦、城市煤⽓⼯业中,球形容被⽤作储存液化⽯油⽓、液化天然⽓、液氧、液氮、液氢、液氨、氮⽓、氧⽓、天然⽓、城市煤⽓、压缩空⽓等物料。
在造纸⼚⽤作蒸煮球;在化⼯⼚被⽤作反应器;在原⼦能核电站被⽤作核安全壳;球罐的形式很多,从形状看有圆球形和椭球形;从球壳结构看,有⾜球瓣式、桔瓣式、混合式;从壳体的层数看从单层、双⾦属层、双重壳结构;从球罐的⽀撑⽅式看有⽀柱式、裙座式、半埋式和V型⽀撑形等.MPa1.2、球壳的构造形式球壳构造有⾜球瓣式、桔瓣式及混合式三种。
⾜球瓣式优点是:每块壳体规格相同,下料成型规格化、材料利⽤率⾼,互换性好,组装焊缝较短,焊接检验⼯作量⼩。
缺点是:焊缝布置复杂,施⼯组装困难,对球壳加⼯精度要求⾼,⼀般适⽤于⼩容积球罐(⼩于120 m3)桔瓣式球罐优点是:焊缝布置简单,组装容易,球壳板加⼯制造简单,缺点是材料⽤率低。
混合式球罐:吸收了上述两者的优点,材料利⽤率⾼、焊缝缩短,球壳板数量少,特别适⽤于⼤型球罐。
⽬前国内主要采⽤混合式球壳(如下图)。
1.3、组装前复检A、球壳板板⾯超声波检测:球壳板周边100mm的范围内应进⾏全⾯积超声波检测抽查,每台球罐的抽查数量应不少于球壳板总数的20﹪,每带不少于2块,上、下极板各不得少于1块,超声波检测结果符合JB4730-94规定的Ⅱ级要求。
若发现超标缺陷应加倍抽查,仍有超标缺陷应100%检测。
B、超声波厚度测量:数量应不少于球壳板总数的20%,且每带不⼩于2块,上、下极各不⼩于1块。
每块球壳板测量点应为5点。
若发现超标缺陷应加倍抽查,仍有超标缺陷应100%检测。
C、坡⼝表⾯磁粉或渗透检测:抽查数量不⼩于球壳板总数的20%,坡⼝不应有裂纹分层等缺陷。
若发现有不允许的缺陷,应加倍抽查;若仍有不允许的缺陷,应全部检测。
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。
球罐施工全过程介绍PPT课件

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五、焊接准备 1.焊工进行入场考试
为保证球罐焊接质量,焊工的管理必 须符合以下规定: 1、施焊的焊工必须持有有效的焊工合 格证,焊工不得超项目施焊。 2、参加球罐焊接的焊工的技术水平须 经监理与业主的认可。 3、参加球罐焊接的焊工必须通过现场 组织的考试方可上岗。
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二、基础验收
球罐安装前,对球罐基础进行标高、方位等验收,验收合格后由土建队移交给 安装队。基础检查各部位应该符合下表规定
中国石油天然气第一建设公司川渝项目经理部
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二、柱腿组装
材料验收合格后,开始安装球罐柱腿,我方按照出厂对应好的编号一一对应焊 接上,并将安装卡扣点焊到球罐壁板表面(支柱和罐板间的支撑挡块出厂时已 经测量好角度)
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五、焊接准备 4.按照规范等要求对球罐焊道进行编号
中国石油天然气第一建设公司川渝项目经理部
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五、焊接准备 5.焊条管理
焊材管理严格与否,直接关系到焊接的质量,因此,焊条的管理必须做到以下几点: 1、扩散氢含量复验。 2、焊材库房设置干湿温度计,确认空气相对湿度应在60%以下,当空气相对湿度在90%以 上时,需设置空气去湿机。 3、指定专人负责管理焊材的领取、烘干、发放及回收,焊材的烘干应按产品说明书的要求 烘干,说明书无要求时,烘干温度如下: 4、搬卸电焊条时,应防止碰掉药皮、焊条棒受损等情况。不允许使用药皮碰掉、弄脏或变 质的焊条,应特别注意勿使电焊条受潮,必须使用充分干燥的焊条。 5、焊条的发放与回收。焊材管理人员,应对每位焊工的焊条发放及回收加以管理,记录发 放时间、焊条牌号、直径、数量、焊接位置及回收数量。
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。
球罐储罐的安装PPT精选文档

✓ 散装法:又称逐块组装法, 此法采用中心立柱,球片 自下而上吊装起来组装, 并借助连接在中心的放射 式连接拉杆及专用夹具来 固定每块球片。
➢
基础验收找平,用地脚螺 栓二次灌浆固定
基础检验项目图
1-基础中心线;2-支柱中心线 7
散装法
➢支柱对接 就是将已焊接的中带板某些球 片的支柱上部与下部进行对正,和焊接。 如图所示 OA OA/ A B A /B
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整球组装焊
✓半球组装法:是先在地面铺设的平台上, 将整个球罐组装成两个半球,然后将两 个半球组装在基础上组装成整球。优点: 几乎所有环焊都处在平焊位置上施焊, 所有立焊的的内外焊缝都处于上坡焊的 位置上施焊。
✓球罐盘梯的制作安装 球罐盘梯的扶手、楼梯,其材质、焊
条和球罐相同
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球罐的焊接工艺
组队卡具和调整方法 示意图 1-卡具;2,3圆锥锲;4-圆锲;5斜锲;6-耳板
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散装法
➢安装中心立柱 由于 球体直径庞大,可以 在基础中心设立中心 立柱,进行上下带板 的球片的吊装与组对, 中心柱一般用无缝钢 管焊上钢板吊耳与装 上伞形支撑杆制成, 如右图所示
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散装法
➢安装其他各带板 可以在地面上将两三 块球片拼焊成大块或直接将每块球片吊 装到上带板或下带板位置进行组装,最 后在球体上组装已经在地面上拼好的上 下极板
➢ 组对与焊接上 下极板
14Βιβλιοθήκη 分带组装法球罐总组装
➢ 总组装:在球罐基础 中心部位装上临时几 家或转胎,并将其找 正找平。然后吊装下 极板和下带板到临时 支架上就位,也要找 正找平,并要以数根 支撑将其临时固定。
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分带组装法
分带组装法德优点:各带板在平台上组对 焊接,即方便又有助于保证质量,不易产 生很大的焊接应力和变形。其缺点:现场 需配用起重能力大的吊装机,这种方法使 用语中小型球罐群的安装。
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。
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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 PURPOSE)24.1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2040246047.6x2237.66047.6x2237.66155x2450 (20块)6250x3515 (20块)6085x3055 (2块)5330x3065 (2块)面积总和(m2)746810.83表24.2-1 1900m3乙烯罐下料表公称容积内径各带板数各带球心角°(m 3) (mm)LM N 型式S1S2S3S4S5支柱数量焊缝长度(m)400915012––A 903030––6154.4500985012––A 903030––6166.26001050012––A 903030––6177.17001105012––A 903030––6186.48001155012––B 602424––8224.59001200012––B 602424––8233.310001245016––B 702222––8274.515001425016––B 702222––8314.220001565015––B 702220––10335.525001685018––B 802020––12402.93000179001818–C 10401818–12494.63500188502121–D 5022.51717–14513.64000197002424–D 50251616–16708.75000212502424–D 5027.51515–16775.5600022550242424E403020141416892.5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3234)3('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K k K k K k K k K k 0.500.50000.600.56710.700.63680.800.71290.900.8042 0.510.50670.610.57390.710.64400.810.72110.910.8150 0.520.51330.620.58070.720.65130.820.72940.920.8263 0.530.52000.630.58760.730.65870.830.73800.930.8383 0.540.53670.640.59450.740.66610.840.74670.940.8510 0.550.53340.650.60140.750.67360.850.75560.950.8646 0.560.54010.660.60840.760.68130.860.76470.960.8796 0.570.54680.670.61540.770.68900.870.77410.970.8964 0.580.55350.680.62250.780.69680.880.78380.980.9160 0.590.56030.690.62960.790.70480.890.79380.990.9411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。
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。
因为球罐在脉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大于等于拉杆作用在支柱上的水平力Fc时,理论上球罐不需设置地脚螺栓,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。
表24.5 球罐设计中应校核的内容序号内容公式备注1设计温度下球壳的计算应力[]σδδσ≤+=e e Di Pci t 4)(t øP ci 计算压力包括液柱静压力 MPa []t σ设计温度下球壳材料许用应力MPa 操作状态下[]c W W Z mM A W EX p σγβφ≤-+)8.01(0002支柱稳定性液压试验状态下[]c W W Z mM A W EXT p T σγβ≤-+Φ)8.01(0[]c σ支柱材料许用应力[]5.1s c σσ=,MPa 3地脚螺栓的螺纹小径d B []B Bd C n FsFc +-=τ13.1[]B τ地脚螺栓材料许用剪应力[]s B στ4.0=,MPa 4底板厚度[]b b b bc b C L +=σσδ23[]bσ底板材料许用弯曲应力[]5.1sb σσ=,MPa拉杆螺纹小径[]T Tr C F d +=T σ13.1[]T σ拉杆材料许用应力[]5.1s σσ=T ,MPa 销子直径[]p r p T d τ8.0= []p τ销子材料的许用剪应力[]s p στ4.0=,MPa 耳板厚度[]c p Tc d F σδ=[]c σ耳板材料许用应力[]5.1s c σσ=,MPa 翼板厚度'2s s c a σσδδ='s σ翼板材料的屈服点 MPa 耳板与支柱的焊缝[]W T S L F τ≤1141.1[]w τ焊缝材料的许用剪应力[]s w στ4.0=,MPa 5拉杆焊缝强度拉杆与翼板的焊缝[]w T S L F τ≤2282.2[]w τ焊缝的许用剪应力[]s w στ4.0=,MPa操作状态下[]φστσt≤+01[]tσ设计温度下球壳材料许用应力MPa6支柱与球壳连接最低点a的应力液压试验状态下φστσs9.01≤+T sσ试验温度下球壳材料的屈服点,MPa7支柱与球壳连接焊缝的强度校核[]www SLWττ≤=41.1[]wτ焊缝的许用剪应力[]aswφστ4.0=,MPa钢号20R 16MnR 15MnNbR 07MnCrMoVR 16MnDR 07MnNiCrMoVDR 钢板标准GB6654GB3531使用状态δ≤30 热轧δ>30 正火正火调质正火调质厚度6-1006-12010-6016-506-10016-50表24.6-1 钢板的标准﹑使用状态24.6材料A KV 牌号交货状态厚度mm бb MPa бS MPa δS %℃J ﹥16~36470~600≥295标准值正火﹥36~60450~580≥275≥21-40≥34WHD1实物值①26~48505~595350~46022~36-4061~16710~16440~560≥300﹥16~36430~550≥280标准值正火或正火+回火﹥36~60430~550≥270≥23-70≥31WHD4实物值②12~65450~530345~40526~41-7042~248注 ①随机抽取143批②随机抽取205批表24.6-2 WHD1和WHD4标准及实物性能值钢号使用状态厚度mm 最低冲击试验温度℃热轧6~2516MnR正火6~12015MnNbR正火10~6007MnCrMoVR调质10~50-2016MnDR正火6~36>36~100-40-3007MnNiCrMoVDR 调质>36~100-40球罐的设计温度低于或等于-20℃时钢板的使用状态及最低冲击试验温度应符合表24.6-4的规定。