压力容器设计工程师培训教材球形储罐
压力容器设计人员培训教材
压力容器设计人员培训教材第一章法规与标准1——1压力容器设计必须哪些主要法规和规程?答:1。
《特种设备安全监察条例》国务院 2003。
6.12.《固定式压力容器安全技术监察规程》质检局 2009。
8.313.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003.1。
14。
《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003。
1。
15.GB150《钢制压力容器》6。
JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》7。
JB/T4735《钢制焊接常压容器》8.GB151《管壳式换热器》.1-2 压力容器设计单位的职责是什么?答：1.应对设计文件的准确性和完整性负责。
2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。
3.容器设计总图应盖有压力容器设计资格印章。
1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么?答：适用范围：1.设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器。
2。
设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。
不适用范围：1。
直接火焰加热的容器。
2.核能装置中的容器。
2223.经常搬运的容器。
4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。
5.设计压力低于0。
1Mpa的容器。
6。
真空度低于0。
02Mpa的容器。
7。
内直径小于150mm的容器。
8。
要求做疲劳分析的容器。
9.已有其它行业标准管辖的压力容器，如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器.1—4 《固定式压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么？答:使用范围:（同时具备以下条件）1.工作压力大于或者等于0.1Mpa。
2。
工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L3.盛装介质为气体、液化气体以及最高工作温度高于等于其标准沸点的液体。
不适用范围：1.移动式压力容器、气瓶、氧舱.2。
锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉。
3.非正常运行工作压力小于0。
5.3球形储罐 Spherical Storage Tank
足球瓣式
优：材料利用率高，焊缝长度缩短，球壳 板数量减少，极板尺寸较大，易布置人孔， 接管赤道用桔瓣式，可避开支柱搭在球 壳板的焊接接头上。
（1）（3）基本参数是GB/T 17261《钢 制球形储罐型式与基本参数》
（3）拉杆
（3）拉杆 作用：承受载，地震载荷，增加球罐稳定
性。 形式：可调式拉杆，每根拉杆两段间用可
调螺母。(图5-22) 固定式拉杆(图5-23) 优：制作简单，施工方便，但不可调节。
5.3.3人孔和接管Manhole and Nozzle
（1）人孔 Manhole 作用：检验，维修，施工中，通风，组装，搬运，
热处理时，用来调节空气，排烟。 数量位置：二个人孔，上下极板上。 尺寸：DN500 （2）接管 Nozzle 设计：厚壁管或整体锻件凸缘等补强，采用与球
相同（近）的材质，尽量布置在上下极板,以便集 中控制，均需设加强筋。 相应法兰用凹凸面法兰。
5.3.4附件 Accessories
（2）足球瓣式罐体
（2）足球瓣式罐体 （p255, 图5-17） 球壳划分类似足球，可以用尺寸相同或相
似的四边形或六边形球瓣组焊而成。 优：球壳板尺寸相同，下料成型方便，材
料利用率高，焊接检验工作量小。 缺：焊缝布道复杂，施工组装困难。 适用：容积小于120m3球罐，很少采用
（3）混合式罐体
（2）支柱与球壳的连接
（2）支柱与球壳的连接 可采用：直接连接，加托板结构，U形柱
结构，支柱翻边结构(图5-20) 直接连接：适合大型球罐 加托板：解决由于连接部下端夹角小，间
隙窄，难施焊问题。 U形柱：适合低温球罐对材料的要求 翻边结构：解决下端耐焊施，改善该部位
压力容器设计人员培训教材
压力容器设计人员培训教材第一章法规与标准1-—1压力容器设计必须哪些主要法规和规程？答：1。
《特种设备安全监察条例》国务院 2003。
6。
12。
《固定式压力容器安全技术监察规程》质检局 2009.8。
313.《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》质检局 2003。
1.14.《锅炉压力容器制造监督管理办法》质检局 2003.1.15。
GB150《钢制压力容器》6.JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》7.JB/T4735《钢制焊接常压容器》8。
GB151《管壳式换热器》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么?答：1。
应对设计文件的准确性和完整性负责。
2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。
3.容器设计总图应盖有压力容器设计资格印章。
1—3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用和不适用范围是什么?答：适用范围：1。
设计压力不大于35Mpa的钢制压力容器.2。
设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。
不适用范围：1.直接火焰加热的容器。
2.核能装置中的容器。
2223.经常搬运的容器。
4。
诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。
5.设计压力低于0.1Mpa的容器.6。
真空度低于0。
02Mpa的容器。
7.内直径小于150mm的容器。
8。
要求做疲劳分析的容器。
9.已有其它行业标准管辖的压力容器，如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器.1—4 《固定式压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么？答:使用范围:（同时具备以下条件)1。
工作压力大于或者等于0.1Mpa。
2。
工作压力与容积的乘积大于或者等于2。
5MPa·L3.盛装介质为气体、液化气体以及最高工作温度高于等于其标准沸点的液体。
不适用范围：1。
移动式压力容器、气瓶、氧舱.2.锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉.3.非正常运行工作压力小于0。
005 球形储罐制作工程
球形储罐制作过程1 制造、检验、验收1.1 下料1.1.1球罐在投产前应核对材料的质量证明书及牌号、炉批号的确认标记。
1.1.2为便于球壳板制造过程中的检验和以后组装的方便，制造厂对每片球壳板分别建立工艺卡，工艺卡必须记录球壳板的钢号、炉批号及球壳板的编号及位置号等，但不得在受压元件上刻画或打材料标记和焊工钢印，以免产生缺口效应。
1.1.3球壳板可采用火焰切割法下料，为保证下料精度应采用二次下料法，最后一次下料后应对坡口切割线周边100mm范围内进行100%超声波探伤检测，按JB4730-94标准Ⅱ级合格，钢板合格后无缺陷方可切割。
1.1.3要精确下料，不准一次下料，是确保球片质量的关键工序，必须注意以下几点：a.下料要经统一计量。
b.采用二次或三次号料法。
c.号料前进行核对钢板质量证明书及编号。
d.号料公差要严格控制，球片尺寸公差进行二次重新分配。
e.号料后作材料标记移植。
f.号料前对周边100mm范围内进行100%超声波检测，Ⅱ级合格。
1.2 压制1.2.1球壳板采用小模具多点冷压制成型工艺，曲率应均匀，成型时缓慢压至规定的曲率，严禁急剧成型加工，成型后的实际厚度不小于名义厚度减去负偏差。
1.2.2球壳板成型应在环境温度0℃以上进行。
1.2.3球壳板成型后用弦长>2m的样板进行检查。
球壳板尺寸精度在保证球壳板曲率和弧长尺寸的基础上，以弧长为验收基准，对球壳板的长度方向的弧长允许偏差为±2.5mm，宽度方向的弧长允许偏差为±2mm，对角线长度允许偏差为±3mm，对角线垂直度距离不小于±5mm，赤道带的球壳板在宽度方向的尺寸累积控制在负偏差范围内。
1.2.4坡口几何尺寸及允许偏差按标准要求，坡口半角度偏差为±2.5º，钝边厚度偏差为±1mm，中心位移偏差为±1mm，表面粗糙度Ra应小于或等于25μm。
1.2.5坡口表面应进行100%磁粉或渗透检测，合格后并在试剂清除干净后立即在坡口50mm范围内涂上可焊性防锈漆。
球形储罐图文简介
二、施工前准备及验收
1、技术准备 施工前首先编制施工方案和质量控制方案，并编制 焊接工艺和铆装工艺。对于未进行过焊接的钢种， 还应在焊接工艺编制完成后，按焊接工艺进行试 板焊接，对试板进行拉伸、弯曲和冲击等力学 性能试验，进行焊接工艺的评定。 球罐施工前对技术人员和施工人员进行技术交底， 对施工人员讲清楚球罐施工的重点和难点以及质 量控制的要点。 所有技术资料应向业主、监理和质量技术监督局报 验，合格后方可进入下道工序。
29
四、焊接
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。
30
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。
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
球罐工程简介
球形压力容器（简称球罐）是储罐的一种， 容器等级为三类，多数用于盛装液态烃等介质。 球罐从结构上可分为橘瓣式和混合式，可分为3带、 4带、5带、7带等几种。以7带球罐为例，从上到 下依次为上极、上寒带、上温带、赤道带、下温 带、下寒带和下极，其它几种相应的减少上下温 带和上下寒带，随着球壳板制造工艺的发展，现 在安装的球罐多为3带和4带的混合式球罐。球罐 焊缝分环焊缝和纵焊缝两种，与地面平行的焊缝 称为环焊缝，其余的焊缝称为纵焊缝。
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。
压力容器设计培训课件
03
高度-0.11.0mg/m3\
04
中度、
05
轻度>10.0mg/m3
易爆介质
爆炸混合物-气 体、液体蒸汽 或薄雾 和空气 的混合物
指标：爆炸限<10%,上下限 差值》=20%
易爆介质由原 《容规》易燃 介质修正过来 ， 内涵一致， 和 GB5044 、 HG206602000不相统一
介质毒性危害程度和爆炸危害程度的确定
急性吸入毒物的半数致死量LC50:用成熟的雌雄性白 鼠做试验,连续吸入1小时后，在14天内最可能引起实 验动物半数死亡所使用的毒物的蒸汽、烟雾或粉尘的 浓度。就粉尘和烟雾而言，试验结果以每升空气中的 毫克数表示(mg/l)。就蒸汽而言,试验结果以每立方 米空气中的毫升数表示(ml/m3)。
V:指20℃时,标准大气压下的饱和蒸汽浓度以每立方 米的毫升数为单位。
HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危 险程度分类》； 没有规定的，由压力容器设计单位决定； 决定依据，参照《职业性接触毒物危害程度分级》的原则
01
基本的划分
02
划分依据：介质的特性，ＰＶ
类别的划分
03
方法
04
根据介质特性确定组别；
05
根据ＰＶ确定对应组别的坐标；
多腔容器：按类别高的压 1 力腔确定类别
3
4
物理爆炸。压力容器破裂时，容器内高压 气体急剧膨胀，并以很高的速度释放出内 在能量，形成物理爆炸。例的如，一个压 力为1MPa、容积为10m3压缩空气储罐， 它所产生的冲击波可破坏距其30m 之外 的门窗玻璃。从某种意义上讲，化工压力 容器的安全性就是其爆破压力与设计压力 的比值。
爆轰。物质的燃烧速度极快，达到 1000m/s以上时，产生与通常的燃爆根本 不同的现象，该现象称为爆轰。
球形储罐
第三节球形储罐5.3.1 罐体5.3.2 支座5.3.3 人孔和接管5.3.4 附件分类：①外观：A.球形；B.椭球形。
②壳体构造方式：A.球壳层数:a.单数；b.多数。
B．球壳组合方案：a.桔瓣式；b.足球瓣；c.混合式。
③支撑方式：A.支柱式支座；筒形或锥形裙式支座。
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）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）5.3.1 罐体作用：储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力。
按其组合方式分：纯桔瓣式罐体、足球瓣式罐体、混合式罐体。
（1）纯桔瓣式罐体：球壳全部按桔瓣片形状进行分割成型后再组合215特点：球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，加快组装进度并实施自动焊；便于布置支座，焊接接头受力均匀，质量较可靠。
缺点：球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。
应用：适用于各种容量的球罐。
（2）足球瓣式罐体：由四边形或六边形组成特点：每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，材料利用率高，互换性好，组装焊缝较短，焊接及检验工作量小。
缺点：焊缝布置复杂，施工组装困难，对球壳板的制造精度要求高。
216应用：容积小于120m3的球罐。
（3）混合式罐体1-上极2-赤道带3-支柱4-下极图5-18 混合式球罐特点：赤道带、温带——桔瓣式；极板——足球瓣式；材料利用率——高；焊缝长度——缩短；球壳板数量——减少；适用于——大型球罐。
极板尺寸——比纯桔瓣式大，易布置人孔及接管。
球罐支座与球壳板焊接接头——避免搭在一起，球壳应力分布均匀。
组合方式壳片分割成型形式优点缺点应用纯桔瓣式球壳全部按桔瓣片形状进行分割成型后再组合球壳拼装焊缝较规则，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。
球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。
第五章-3 球形储罐
5.3.2 支座
过程设备设计
我国GB12337《钢制球形储罐》标准还规定
支柱应采用钢管制作; 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,应全熔透; 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; 储存易燃物料及液化石油气的球罐,还应设置 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.
由一根圆管或卷制圆筒组成,其上端与球壳相接的圆弧 形状通常由制造厂完成,下端与底板焊好,然后运到现 场与球罐进行组装和焊接. ——主要用于常温球罐
19
双段式
5.3.2 支座
过程设备设计
双段式
——适用于低温球罐(设计温度为-20 ℃ ～-100℃);深冷球罐(设计温度< -100℃)等特殊材质的支座. 上段支柱—-必须选用与壳体相同的低 温材料,一般在制造厂内与球瓣进行组 对焊接,并对连接焊缝进行焊后消除应 力热处理,其设计高度一般为支柱总高 度的30%～40%左右; 下段支柱—-可采用一般材料; 上下两段支柱采用相同尺寸的圆管或圆 筒组成,在现场进行地面组对. 双段式支柱结构较为复杂,但它与球壳 相焊处的应力水平较低,故得到广泛应用.
30
5.3.3 人孔和接管
过程设备设计
结构 在球罐上最好采用带整体锻件凸缘补强 的回转盖或水平吊盖型式
在有压力情况下人孔法兰一般采用带颈 对焊法兰,密封面大都采用凹凸面形式
31
5.3.3 人孔和接管
过程设备设计
2.接管
强度的薄弱环节
接管结构 :一般用厚壁管或整体锻件凸缘等补强措施提高其强度 材料:最好选用与球壳相同或相近的材质;低温球罐应选用 低温配管用钢管,并保证在低温下具有足够的冲击韧性; 布管位置:球罐接管除工艺特殊要求外,尽量布置在上下极 板上,以便集中控制,并使接管焊接能在制造厂完成制作和 无损检测后统一进行焊后消除应力热处理; 加强筋:球罐上所有接管均需设置加强筋,小接管群可采用 联合加强,单独接管需配置3块以上加强筋,将球壳,补强凸 缘,接管和法兰焊在一起,增加接管部分的刚性; 连接面:球罐接管法兰应采用凹凸面法兰.
大型球形储罐课程设计
大型球形储罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解大型球形储罐的基本概念、结构特点及其在工业中的应用。
2. 掌握球形储罐的体积、表面积计算方法，以及材料强度、稳定性等相关知识。
3. 了解球形储罐的设计原则、制造工艺及安全防护措施。
技能目标：1. 培养学生运用数学、物理知识解决实际问题的能力，如计算球形储罐的相关参数。
2. 提高学生通过查阅资料、进行讨论等方式，分析并解决球形储罐在实际工程中遇到的问题。
3. 培养学生的团队合作能力，通过小组合作完成球形储罐的设计和展示。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的精神。
2. 增强学生的安全意识，让他们认识到工程设计和制造中遵守规范的重要性。
3. 培养学生关注环境保护，认识到工业设备在节能、减排方面的责任和作用。
本课程针对八年级学生，结合数学、物理等学科知识，以大型球形储罐为载体，让学生在学习过程中掌握相关理论知识，提高解决实际问题的能力。
课程注重培养学生的团队合作精神，激发他们的创新意识，同时强化安全意识，使学生在学习过程中形成正确的价值观。
通过具体的学习成果分解，教师可针对性地开展教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 球形储罐的基本概念与结构特点- 球形储罐的定义、分类及用途- 球形储罐的结构组成、材料选择2. 球形储罐的数学与物理性质- 球体的体积、表面积计算公式- 储罐的材料强度、稳定性分析- 影响球形储罐性能的因素3. 球形储罐的设计原则与制造工艺- 设计原则与安全规范- 制造工艺流程及关键环节- 质量检验与安全评价4. 球形储罐在实际工程中的应用案例分析- 案例介绍与分析- 案例中涉及的计算、设计与制造方法- 案例在环境保护、节能减排方面的启示5. 小组合作设计与展示- 分组讨论，设计一个球形储罐- 涉及计算、绘图、材料选择等环节- 展示设计成果，分享经验与收获教学内容按照教学大纲安排，结合课程目标，确保科学性和系统性。
第五节 球形储罐安装
第八篇球形储罐安装第一章球形储罐简介第一节简介球形储罐被广泛应用在石油、化工、治金等工业部门，用来贮存气体、液体及液化气（乙烯、丙烯、丙烷、氧气、氮气、石油气、液氨、液氯）及轻烃油品等。
球形储罐与立式贮罐比较，在容积、压力相同，罐壁内应力最小，而且均匀，钢材消耗量一般可减少30%~45%以上。
此外，球罐还具有占地面积小、基础工程量小等特点，所以国内外应用越来越广泛。
下面以2000m3球罐为例，讲述球罐的安装过程。
2000m3球罐一般采用混合四带式设计，自上而下分为上极带、上温带、赤道带、下极带四部分，下设10根支柱，共计有54块球壳板组成，焊缝长度为458.4米。
第二节球形储罐的几种组焊方法比较一、伞形架安装法安装球罐优点：伞形架安装简单、方便。
伞形架可重复利用。
伞形架的重量由中心柱承担，球壳板的附加应力小，组对容易。
伞形架易安装易拆除，节约安装时间。
缺点：由于有中心柱的存在，球罐整体焊接后才能安装下极板，容易造成组对变形。
由于中心柱易失稳，该方法不能安装大型球罐。
二、脚手架法安装球罐优点：可安装各种规格球罐，不受体积限制。
缺点：罐内需要担设满堂红脚手架，脚手架用量太大，脚手架的重量由球罐承担，球壳板的附加应力大，组对困难。
第二章球形储罐安装第一节球罐组焊施工流程图1、球罐基础验收球罐安装前，应按设计图纸和基础施工单位交工资料，对基础各部分尺寸外观质量进行检查和验收。
2、受压元件的检查2.1、坡口检查坡口角度的允许偏差为±2°30″。
坡口表面应平滑，表面粗糙度Ra应小于或等于25μm平面度B≤1mm坡口表面应进行100%的渗透检测。
溶渣与氧化铁皮应消除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷，若有缺陷时，应将缺陷彻底清除，并经渗透探伤确认没有缺陷后可修补。
焊后磨平，使其保持原有坡口形状及尺寸。
若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查；若仍有不允许的缺陷，应逐件检测。
2.2、几何尺寸检查长度方向的弦长允许偏差不大于±2.5mm宽度方向的弦长允许偏差不大于±2 mm对角线方向的弦长允许偏差不大于±3 mm球壳板曲率任何部位与样板允许间隙≤3 mm球壳板曲率测量方法是：球壳板弦长L≥2m时，应采用样板弦长2m，球壳板弦长L＜2m时，应采用样板弦长等于球壳板弦长。
第五节球形储罐安装
第八篇球形储罐安装第一章球形储罐简介第一节简介球形储罐被广泛应用在石油、化工、治金等工业部门，用来贮存气体、液体及液化气（乙烯、丙烯、丙烷、氧气、氮气、石油气、液氨、液氯）及轻烃油品等。
球形储罐与立式贮罐比较，在容积、压力相同，罐壁内应力最小，而且均匀，钢材消耗量一般可减少30%~45%以上。
此外，球罐还具有占地面积小、基础工程量小等特点，所以国内外应用越来越广泛。
下面以2000m3球罐为例，讲述球罐的安装过程。
2000m3球罐一般采用混合四带式设计，自上而下分为上极带、上温带、赤道带、下极带四部分，下设10根支柱，共计有54块球壳板组成，焊缝长度为458.4米。
第二节球形储罐的几种组焊方法比较一、伞形架安装法安装球罐优点：伞形架安装简单、方便。
伞形架可重复利用。
伞形架的重量由中心柱承担，球壳板的附加应力小，组对容易。
伞形架易安装易拆除，节约安装时间。
缺点：由于有中心柱的存在，球罐整体焊接后才能安装下极板，容易造成组对变形。
由于中心柱易失稳，该方法不能安装大型球罐。
二、脚手架法安装球罐优点：可安装各种规格球罐，不受体积限制。
缺点：罐内需要担设满堂红脚手架，脚手架用量太大，脚手架的重量由球罐承担，球壳板的附加应力大，组对困难。
第二章球形储罐安装第一节球罐组焊施工流程图1、球罐基础验收球罐安装前，应按设计图纸和基础施工单位交工资料，对基础各部分尺寸外观质量进行检查和验收。
2、受压元件的检查2.1、坡口检查坡口角度的允许偏差为±2°30″。
坡口表面应平滑，表面粗糙度Ra应小于或等于25μm平面度B≤1mm坡口表面应进行100%的渗透检测。
溶渣与氧化铁皮应消除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷，若有缺陷时，应将缺陷彻底清除，并经渗透探伤确认没有缺陷后可修补。
焊后磨平，使其保持原有坡口形状及尺寸。
若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查；若仍有不允许的缺陷，应逐件检测。
2.2、几何尺寸检查长度方向的弦长允许偏差不大于±2.5mm宽度方向的弦长允许偏差不大于±2 mm对角线方向的弦长允许偏差不大于±3 mm球壳板曲率任何部位与样板允许间隙≤3 mm球壳板曲率测量方法是：球壳板弦长L≥2m时，应采用样板弦长2m，球壳板弦长L＜2m时，应采用样板弦长等于球壳板弦长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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。
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
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
压力容器设计工程师培训教材,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。
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。
断口﹑接地)
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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。
装校正较麻烦,仍有Y型接缝,制造精度要求高。
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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%。
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。
GB/T17261中所列1000m3数据见表24.1。
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
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%。
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。
压力容器设计工程师培训教材球形储 罐
24.1 型式
压力容器设计工程师培 训教材-球形储罐
2020/11/14
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