球型燃气储罐的安装
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第一节 球形储罐的构造与系列
一 、球形储气罐 的构造
球形储罐由球罐本体、
接管、支承、梯子、
平台和其他附件组成，
如图11-1所示。
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（一）球罐本体
•球罐奉体的形状是一个球壳，球壳由数个环带组对而成。 •《球形储罐基本参数》(JBlll7—82)按公称容积及国产球壳板供 应情况将球罐分为三带(50m3)、五带(120～1000m3)和七带 (2000～5000m3)； •三带取名为上极带(北极带)、赤道带和下极带(南极带)； •五带取名是在三带取名基础上增加上温带(北温带)和下温带(南 温带)； •七带取名则是五带取名基础上增加上寒带(北寒带)和下寒带(南 寒带)。
10
（五）其他附件
•球罐上的附件一般包括液位计，温度计、压力表、安全阀、 消防喷淋装置、静电接地装置、防雷装置以及各种用途的 阀门。 •附件的种类、规格和型号应根据贮存的燃气类别，及其贮
存与输送的工艺要求进行选择和安装。
•例如，液化石油气球形储罐必须安装液位计和消防喷淋装 置，而天然气球形储罐则不需要安装。
球壳板制造厂家应按《球形储罐施工及验收规范》
(GBJ94—86)的规定，对钢板进行检查和验收后方）确定球壳板尺寸的原则
•球罐的环带尺寸可按其对应的球心角(分带角)来确定。 •根据各环带所对应的球心角是否相等可分为规则型和不规 则型两类。 •规则型环带的球心角一般按90°、45°或30°划分，不规
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3、半埋式支座(图11-9)
•赤道正切柱式支承的球罐， 其稳定性不够理想。 •半埋式支座是将球体支承于 钢筋混凝土筑成基础上，混凝 土基础外径一般不小于球罐的 半径，呈半埋状态。 •为了在球罐下极带上开孔接 管，可在基础中心留有一个圆 形的孔洞。 •半埋式支座受力均匀，稳定 性好，节省钢材，但相应增加 了钢筋混凝土工程量。
•球罐的支承不但要支承球罐本体、接管、梯子，平台和其
他附件的重量，而且还需承受水压试验时罐内水的重量、风
荷载、地震荷载，以及支承间的拉杆荷载等。 •支承的结构形式很多，下面简单介绍燃气工程常用的几种 支承。
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1、赤道正切柱式支承(见图11--7)
•球罐总重量由等距离布置的多根支柱支承，支柱正切于赤 道圈，故赤道圈上的支承力与球壳体相切，受力情况较好。 •支柱间设有拉杆，拉杆的作用主要是为了承受地震力及风 力等所产生的水平荷载。
•赤道正切柱式支承能较好地承受热膨胀和各类荷载所产生
的变形，便于组装、操作和检修，是国内外应用最为广泛的 支承型式。
5
•
支柱本身构造如图11—7
所示，一般由上、下两段
钢管组成，现场焊接组装。 • 上段均带有一块赤道带球
壳板，上端管口用支柱帽
焊接封堵。 • 下段带有底板，底板上开 有地脚螺栓孔，用地脚螺 栓与支柱基础连接。
则型环带的球心角没有任何规律性。
•原则：主要应考虑球壳板加工工艺是否可行；球壳板块数 最少。
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一、球壳板的下料
（二）近似锥面展开法
•这种方法的基本原理是把每一环带看成近似锥面，
因球面是不可展开曲面，而锥面是可展开曲面，这
样就可按锥面展开方法来近似展开球面。
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（二）球壳板的画线下料
•由于球面是不可展开的曲面，因此无论采用何种放样方法
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4、高架式支承(图11-10)
•高架式支承本身可以做成容 器，因此，可合理利用钢板
和空间，减小占地。
•但球罐的施工安装较困难， 受吊装能力所限，球罐不可 能大型化。
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（四）梯子与平台
•为了定期检查和经常性维修，
以及正常性生产过程中的操作， 球罐外部要设梯子和平台，球罐 内部要装设内梯。 •常见的外梯结构形式有直梯、 斜梯、圆形梯、螺旋梯和盘旋梯 等。 •梯子与平台和球罐的连接一般 均为可拆卸式，以便于检修球罐 时搭脚手架。
2
（二）接管与入孔
•接管是指根据储气工艺的需要在球壳上开孔，从开孔处接 出管子。所有接管应尽量设在上、下极带板上。 •接管开孔处是应力集中的部位，壳体上开孔后，在壳体与
接管连接处周围应进行补强。
•为便于球罐的检查与修理，在上、下极带板的中心线上必 须设置两个人孔，入孔直径一般不小于500mm。
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（三）支承
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2、V型柱式支承(图11-8)
•柱子之间等距离与赤道圈相切， 支承载荷在赤道区域上均匀分 布，且与球壳体相切。 •支柱在垂直方向与球壳切线倾 斜2°～3°，这样可产生一个 向心水平分力，可增强与基础 之间的稳定性。 •此种结构自身能承受地震力和 风力产生的水平荷载，支柱间 不需要拉杆连接。但是，现场 组装应严格按设计条件进行。
•根据展开尺寸，考虑各种影响变形的因素，按下料时各边 留出20～30mm的加工余量，作出毛坯下料样板进行画线下 料。 •也可以将同一种球壳板的计算数据输入XY数控切割机，进 行自动切割。 •数据切割方法可以省略样板，但其周边曲线尺寸仍然是近
似的。
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2、二次准确下料(成型下料)
•毛坯经成型加工，曲率合乎要求后，进行二次准确下料。 •二次下料的切割线可采用球面样板(图11-15)画出，以得到尺寸 准确的球壳板。
都是近似的，而且钢板在成型加工过程中，还会产生一定量 的延伸变形，中心部分被拉伸，四角受到压缩。 •因此下料时一定要考虑材质、板厚、毛坯尺寸、成型加工 方法、加热温度和加热次数对延伸变形的影响。
•为了保证球壳板尺寸的准确性，一般采用两次切割下料，
即毛坯尺寸下料和成型后的二次准确下料。
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1、毛坯尺寸下料(一次下料)
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2、二次准确下料(成型下料 )
•球壳板的切割可在弧形格板胎 具上进行(图11-16)。胎具弧形 格板组成的球形弧面与被加工 的球壳板曲率完全符合。 •同一胎具可以切割同一球罐上 的所有球壳板。
•球壳板的二次下料可与坡口切
割合并为同一工序进行。
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二、球形储罐系列
•由石油、化学和机械三个工业部(委)共同编制的《球 形储罐基本参数》(JR1117—82)列出了我国球形储罐 系列，如表11--1所示。 •该系列也适用于球形燃气储罐的设计和建造。
•根据建造球罐所用的材质和钢板厚度，球罐公称压力
可在0．45～30MPa范围内。
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第二节 球壳板的加工与验收
一 、球形储气罐 的构造
球形储罐由球罐本体、
接管、支承、梯子、
平台和其他附件组成，
如图11-1所示。
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（一）球罐本体
•球罐奉体的形状是一个球壳，球壳由数个环带组对而成。 •《球形储罐基本参数》(JBlll7—82)按公称容积及国产球壳板供 应情况将球罐分为三带(50m3)、五带(120～1000m3)和七带 (2000～5000m3)； •三带取名为上极带(北极带)、赤道带和下极带(南极带)； •五带取名是在三带取名基础上增加上温带(北温带)和下温带(南 温带)； •七带取名则是五带取名基础上增加上寒带(北寒带)和下寒带(南 寒带)。
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（五）其他附件
•球罐上的附件一般包括液位计，温度计、压力表、安全阀、 消防喷淋装置、静电接地装置、防雷装置以及各种用途的 阀门。 •附件的种类、规格和型号应根据贮存的燃气类别，及其贮
存与输送的工艺要求进行选择和安装。
•例如，液化石油气球形储罐必须安装液位计和消防喷淋装 置，而天然气球形储罐则不需要安装。
球壳板制造厂家应按《球形储罐施工及验收规范》
(GBJ94—86)的规定，对钢板进行检查和验收后方）确定球壳板尺寸的原则
•球罐的环带尺寸可按其对应的球心角(分带角)来确定。 •根据各环带所对应的球心角是否相等可分为规则型和不规 则型两类。 •规则型环带的球心角一般按90°、45°或30°划分，不规
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3、半埋式支座(图11-9)
•赤道正切柱式支承的球罐， 其稳定性不够理想。 •半埋式支座是将球体支承于 钢筋混凝土筑成基础上，混凝 土基础外径一般不小于球罐的 半径，呈半埋状态。 •为了在球罐下极带上开孔接 管，可在基础中心留有一个圆 形的孔洞。 •半埋式支座受力均匀，稳定 性好，节省钢材，但相应增加 了钢筋混凝土工程量。
•球罐的支承不但要支承球罐本体、接管、梯子，平台和其
他附件的重量，而且还需承受水压试验时罐内水的重量、风
荷载、地震荷载，以及支承间的拉杆荷载等。 •支承的结构形式很多，下面简单介绍燃气工程常用的几种 支承。
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1、赤道正切柱式支承(见图11--7)
•球罐总重量由等距离布置的多根支柱支承，支柱正切于赤 道圈，故赤道圈上的支承力与球壳体相切，受力情况较好。 •支柱间设有拉杆，拉杆的作用主要是为了承受地震力及风 力等所产生的水平荷载。
•赤道正切柱式支承能较好地承受热膨胀和各类荷载所产生
的变形，便于组装、操作和检修，是国内外应用最为广泛的 支承型式。
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•
支柱本身构造如图11—7
所示，一般由上、下两段
钢管组成，现场焊接组装。 • 上段均带有一块赤道带球
壳板，上端管口用支柱帽
焊接封堵。 • 下段带有底板，底板上开 有地脚螺栓孔，用地脚螺 栓与支柱基础连接。
则型环带的球心角没有任何规律性。
•原则：主要应考虑球壳板加工工艺是否可行；球壳板块数 最少。
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一、球壳板的下料
（二）近似锥面展开法
•这种方法的基本原理是把每一环带看成近似锥面，
因球面是不可展开曲面，而锥面是可展开曲面，这
样就可按锥面展开方法来近似展开球面。
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（二）球壳板的画线下料
•由于球面是不可展开的曲面，因此无论采用何种放样方法
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4、高架式支承(图11-10)
•高架式支承本身可以做成容 器，因此，可合理利用钢板
和空间，减小占地。
•但球罐的施工安装较困难， 受吊装能力所限，球罐不可 能大型化。
9
（四）梯子与平台
•为了定期检查和经常性维修，
以及正常性生产过程中的操作， 球罐外部要设梯子和平台，球罐 内部要装设内梯。 •常见的外梯结构形式有直梯、 斜梯、圆形梯、螺旋梯和盘旋梯 等。 •梯子与平台和球罐的连接一般 均为可拆卸式，以便于检修球罐 时搭脚手架。
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（二）接管与入孔
•接管是指根据储气工艺的需要在球壳上开孔，从开孔处接 出管子。所有接管应尽量设在上、下极带板上。 •接管开孔处是应力集中的部位，壳体上开孔后，在壳体与
接管连接处周围应进行补强。
•为便于球罐的检查与修理，在上、下极带板的中心线上必 须设置两个人孔，入孔直径一般不小于500mm。
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（三）支承
6
2、V型柱式支承(图11-8)
•柱子之间等距离与赤道圈相切， 支承载荷在赤道区域上均匀分 布，且与球壳体相切。 •支柱在垂直方向与球壳切线倾 斜2°～3°，这样可产生一个 向心水平分力，可增强与基础 之间的稳定性。 •此种结构自身能承受地震力和 风力产生的水平荷载，支柱间 不需要拉杆连接。但是，现场 组装应严格按设计条件进行。
•根据展开尺寸，考虑各种影响变形的因素，按下料时各边 留出20～30mm的加工余量，作出毛坯下料样板进行画线下 料。 •也可以将同一种球壳板的计算数据输入XY数控切割机，进 行自动切割。 •数据切割方法可以省略样板，但其周边曲线尺寸仍然是近
似的。
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2、二次准确下料(成型下料)
•毛坯经成型加工，曲率合乎要求后，进行二次准确下料。 •二次下料的切割线可采用球面样板(图11-15)画出，以得到尺寸 准确的球壳板。
都是近似的，而且钢板在成型加工过程中，还会产生一定量 的延伸变形，中心部分被拉伸，四角受到压缩。 •因此下料时一定要考虑材质、板厚、毛坯尺寸、成型加工 方法、加热温度和加热次数对延伸变形的影响。
•为了保证球壳板尺寸的准确性，一般采用两次切割下料，
即毛坯尺寸下料和成型后的二次准确下料。
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1、毛坯尺寸下料(一次下料)
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2、二次准确下料(成型下料 )
•球壳板的切割可在弧形格板胎 具上进行(图11-16)。胎具弧形 格板组成的球形弧面与被加工 的球壳板曲率完全符合。 •同一胎具可以切割同一球罐上 的所有球壳板。
•球壳板的二次下料可与坡口切
割合并为同一工序进行。
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二、球形储罐系列
•由石油、化学和机械三个工业部(委)共同编制的《球 形储罐基本参数》(JR1117—82)列出了我国球形储罐 系列，如表11--1所示。 •该系列也适用于球形燃气储罐的设计和建造。
•根据建造球罐所用的材质和钢板厚度，球罐公称压力
可在0．45～30MPa范围内。
12
第二节 球壳板的加工与验收