球罐容器的结构与安装

1 806 2 395 2 788 2 890 2 801 2 000 3 083
3 000 4 000 5 000 6 000 8 000 2 946 3 094 2 775 2 958 2 813
公称容积/m3 球壳板最大宽度/mm
12 000 15 000 3 222 3 204
18 000 3 176
20 000 2 941
23 000 3 081
25 000 3 167

压力 、温度 、应力 、焊接接头系数 、厚度及厚度附加量等

5000m3VCM 球罐
公称容积（m3） 5000
球罐直径（mm）
球壳材质 球壳厚度（mm）
21200
16MnR
球罐重量（t）
支柱与壳板连接形式 支柱数目/规格 设计温度（℃）
引进罐
桔瓣式 混合式 桔瓣式
GB/T17261 混合式
图
引进1000m3丙烯罐俯视图
表 1900m3乙烯罐下料表
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
球形储罐的安装
回顾
1按球壳组合方式不同，球罐 有几种？各有什么特点？ 2 常用球罐标准有哪些？ 3 可熔塞的作用？常用材料？
（1）纯桔瓣式罐体
橘瓣式球罐按直径 大小和钢板尺寸分为三 带、四带、五带、六带 和七带橘瓣式球罐。
图2
（2）足球瓣式罐体
优点：所有瓣片的形状、 尺寸都一样，材料利用率 高，下米和切割比较方便， 但大小受钢板规格的限制。
结构-带整体锻件凸缘补强的回转盖或 水平吊盖型式、带颈对焊法兰
人孔
上下极板上分别设置 一个人孔 人孔直径DN500 采用带整体段件凸缘 补强的回转盖或水平 吊盖型式
2.接管
强度的薄弱环节
接管结构 ：厚壁管或整体锻件凸缘等补强措施 材料、布管位置、加强筋、连接面
接管

厚壁管或整体锻件凸缘等措施提高强度。 接管选用与球壳相同或相近的材质。 接管尽量布置在上下极板上。 球罐上所有接管均需设置加强筋，小接管 群可采用联合补强。 球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。
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。
五带球罐
1-极边板 2-极侧板 3-极中板 4-上极板 5-上温带 6-赤道带 7-下温带 8-支柱 9-下极板
5 球罐系列及基本参数

公称容积 -GB 12337 球罐体积系列
50、120、200、400、650、1 000、1 500、2 000、3 000、4 000、5 000、6 000、8 000、 10 000、12 000、15 000、18 000、20 000、 23 000和25 000，单位为m3 。
储存易燃物料及液化石油气的球罐，设置 防火层；
支柱底板中心应设置通孔； 支柱底板的地脚螺栓孔应为径向长圆孔。
人孔、接管及附件
球罐除球壳板外,通常还有人孔﹑接管﹑支柱﹑ 拉杆﹑平台﹑梯子﹑安全附件等组成。

人孔﹑接管 平台﹑梯子 隔热﹑保冷 安全附件
3） 人孔和接管
1.人孔
作用 要求-位置及个数、 大小、热处理、 材质
典型结构示例 圆球形单层纯桔瓣式 赤道正切球罐 罐体-上下极板、温带板、
赤道板
过程设备设计
支柱
拉杆
操作平台 盘梯 附件-人孔、接管、液面计
压力计、温度计、安全泄放装置等
图1
4 球形储罐结构
罐体 支座
人孔和接管 附件
4.1 罐体
作用 储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力 纯桔瓣式罐体 足球瓣式罐体
支柱与球壳的连接
直接连接结构形式
加托板的结构型式
球壳
球壳 盖板
盖板
托板 支柱 支柱
图6
U形柱结构型式
支柱翻边结构型式
球壳
盖板 U型柱 连接板 特别适合低温球 罐对材料的要求
图7
球壳
盖板
翻边 支柱
支柱
GB12337《钢制球形储罐》标准规定 支柱采用钢管制作； 分段长度不宜小于支柱总长的1/3，段间环向 接头应采用带垫板对接接头，全焊透； 支柱顶部应设有球形或椭圆形的防雨盖板； 支柱应设置通气口；
图3
（3）混合式罐体
1-上极 2-赤道带
3-支柱
4-下极
组合 方式
优点
拼装焊缝较规则，施焊组 装容易，实施自动焊；便 于布置支座，焊接接头受 力均匀，质量较可靠。 尺寸相同，下料成型规格 化，材料利用率高，互换 性好，焊缝较短，焊接及 检验工作量小。
缺点
球瓣在不同带尺寸大 小不一，互换有限； 下料成型复杂，利用 率低；球极板尺寸较 小，人孔、接管等容 易拥挤。
分 类
优点——受力均匀，弹性好，能承受热膨胀的 变形，安装方便； 缺点——球罐重心高，相对而言，稳定性差。 裙式支座
●球形容器支座
● 球形容器支座
球罐的支承
单段式
支柱 支柱的结构 底板 端板 双段式
GB12337《钢制球形储罐》标准规定
过程设备设计 1
支柱的结构
2
Ⅰ
放大
1-球壳
8-可熔塞
3
2-上部支柱
746
表 国外某公司液体球罐球壳板分割表
公称 容积 (m3) 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 5000 6000 内径 (mm) 9150 9850 10500 11050 11550 12000 12450 14250 15650 16850 17900 18850 19700 21250 22550 L 12 12 12 12 12 12 16 16 15 18 18 21 24 24 24 各带板数 型式 M – – – – – – – – – – 18 21 24 24 24 N – – – – – – – – – – – – – – 24 A A A A B B B B B B C D D D E S1 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 – – – – – – – – – – – – – – 14 数量 6 6 6 6 8 8 8 8 10 12 12 14 16 16 16 各带球心角° 支柱 焊缝长度 (m) 154.4 166.2 177.1 186.4 224.5 233.3 274.5 314.2 335.5 402.9 494.6 513.6 708.7 775.5 892.5
球壳分带数
3带至7带。
大型球罐尽可能采用混合式球罐。
基本参数见
GB/T17261《钢制球形储罐型式与基本参数》
球罐球壳板最大宽度
公称容积/m3 50 120 200 400 650 1 000 2 415 1 2 788 10 000 3 040
500 球壳板最大宽度/mm
公称容积/m3 球壳板最大宽度/mm
带拉杆的支柱
优点
受力均匀、弹性好， 能承受热膨胀变形。 现场安装方便，容易 调整。
缺点
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
燃气的储存
燃气的储存
1-安全阀 2-上（下）人孔 3-压力表 4-气相进出口接管 5-液面计 6-盘梯 7-支柱 8-拉杆 9-排污管接管 10-液相进出口接管 11-温度计接管 12-二次液面指示计接管 13-壳体
2 球罐的特点

在相同容积下，表面积最小；
在相同压力下，罐壁内应力最小，板 厚圆筒形容器壁板厚度的一半； 占地面积少、基础工程量少； 受风面积小。
1 1000m3球罐的构造？
2 1900m3乙烯罐的构造？
可选用桔瓣式、混合式
表
1000m3桔瓣式与混合式球罐比较表
型式 球壳 分带数 5 3 5 3 4 支柱 根数 8 8 8 10 8 10 总块数 54 28 54 66 30 54 各带分块数 3+16+16+16+3 7+14+7 3+16+16+16+3 3+20+20+20+3 7+16+7 7+20+20+7 焊缝 长度 (m) 352 272
应用
各种容 量的球 罐。
纯桔 瓣式
足球 瓣式
焊缝布置复杂，施工 组装困难，对球壳板 的制造精度要求高。
容积小 于 120m3 球罐。
材料利用率高，焊缝长度 缩短，壳板数量少，极板 混合式 尺寸大，易布置人孔及接 管，球壳应力分布均匀。

球形
外观 椭球形
单数
球壳层数 多数
3 分类
壳体构造方式
球壳组合方式
桔瓣式
足球瓣
支撑方式 筒形或锥形裙式支座
支柱式支座
混合式
基本型式
(a)桔瓣式
(b)足球瓣式 球壳板结构型式
(c)混合式
4 球罐结构型式
1.上极（F） 2.上寒带（D） 3.上温带（B） 4.赤道带（A） 5.支柱 6.下温带（C） 7.下寒带（E） 8.下极（G） 9.极边板 10.极侧板 11.极中板
（2）足球瓣式罐体
图3
（3）混合式罐体
1-上极 2-赤道带
3-支柱
4-下极
图图 5-18 4 混合式球罐
三带球罐
1-极边板 2-极侧板 3-极中板 4-上极板 5-赤道带 6-支柱 7-下极板
四带球罐
1-极边板 2-极侧板 3-极中板 4-上极板 5-上温带 6-赤道带 7-支柱 8-下极板
球形储罐的结构
球罐安装

任务1 构造及参数

球罐特点及应用 1000m3桔瓣式、混合式球罐结构 球罐构成及参数 1900m3乙烯罐结构 球罐附件

任务2 3000立方米液化气球罐的安装 任务3 球罐检验
1 球罐应用-燃气的储存



液化石油气球罐 液氨球罐 氧气球罐 天然气球罐 低温球罐
图8
拉杆两段间采用可调螺母连接，调 节拉杆松紧度
改善拉杆的受力状况，获得 更好的球罐稳定性
C 相隔一柱单层交叉可调式拉杆
图9 相隔一柱单层交叉可调式拉杆
固定式
图10 固定式拉杆 1-补强板 2-支柱 3-拉杆 4-中心板
直接连接结构形式
支柱与球壳 的连接
加托板的结构型式 U形柱结构型式 支柱翻边结构型式
按其组合方式分
混合式罐体
（1）纯桔瓣式罐体
图2
三带球罐
四带球罐
五带球罐
1-上极板 2-上温带 3-赤道带 4-下温带 5-支柱 6-下极板
六 带 球 罐
1-上极板 2-上寒带 3-上温带 4-赤道带 5-支柱 6下温带 7-下极板
七 带 球 罐
1-上极板 2-上寒带 3-上温带 4-赤道带 5-下寒带 6-下温带 7-支柱 8-下极板
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Baidu Nhomakorabea 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
其它安全附件
选用时要注意其先进、安全、可靠， 并满足有关工艺要求和安全规定。
安全附件主要包括：



(1)消防喷淋装置 (2)压力表 (3)温度计 (4)液位计 (5)安全阀 (6)紧急切断阀 (7)接地
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