球罐球壳板相关技术探讨
球壳板冷压成型技术评述
伴随石油化 工 行 业 的 飞 速 发 展，球 形 储 罐 产 品的市场需求量日趋增大。球壳板压制成型的质 量 和 效 率 ，直 接 关 系 到 产 品 成 型 质 量 和 产 出 效 率 ， 在这个过程中，球 壳 板 压 制 的 模 具 选 用 和 压 制 方 法是决定球壳板 压 制 成 型 质 量 和 效 率 的 关 键，笔 者就球壳 板 压 制 的 模 具 选 用 和 压 制 过 程 进 行 分 析。 １ 球 壳 板 压 制 模 具 选 用
率一般约为成型曲率的 ２０％，回 弹 率 受 许 多 因 素 影 响 ，如 材 料 的 屈 服 强 度 增 高 回 弹 率 也 增 大 ；板 厚 越小，板 幅 越 大、曲 率 半 径 越 大 回 弹 率 也 越 大；冲 压 力 增 大 ，回 弹 率 减 小 。
ｃ．成型后需 要 焊 接 支 柱、人 孔、接 管 和 附 件 的球壳板在压制 时 曲 率 要 稍 大 一 些，用 于 预 防 焊 接后曲率超差。
球壳板冲压 成 型 过 程 是 钢 板 的 拉 伸 过 程，钢 板在各个 冲 压 位 置 上 具 有 不 同 的 应 力 和 应 变 状 态。钢板中心 位 置 应 力 较 大，边 缘 位 置 应 力 相 对 较小。在压制 过 程 中，钢 板 中 心 位 置 冲 压 力 需 大 于边缘冲压力。 ２．１ 薄 壁 小 规 格 球 形 储 罐 球 壳 板 的 压 制 方 法
球形储罐设计要点及风险控制探讨
球形储罐设计要点及风险控制探讨发布时间：2021-08-12T07:06:49.480Z 来源：《建筑工人》2021年第5期作者：孙海鹏[导读] 以此保证球形储罐使用期间的安全性和稳定性，为相关行业的使用，提供安全保障。
武汉炼化工程设计有限责任公司湖北省武汉市 430000摘要：球形储罐在很多行业中，都有着广泛的应用，尤其是化工、石油、冶金等方面，主要是用于各种与气体的储存，由此可知球形储罐施工期间安全性和稳定性的重要性。
基于此，本文基于球形储罐的特点，对球形储罐设计要点，以及风险控制的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是提升球形储罐的设计质量，确保其安全性和稳定性，避免安全事故的产生。
关键词：球形储罐；球壳板；质量；安全性基于球形储罐的用途，所以在球形储罐设计较为复杂，并且在球形储罐设计期间很容易受到一些因素的影响，影响其设计质量。
因此，为了实现良好的设计质量与效果，必须掌握球形储罐的各项设计要点，并且严格落实到位，这样才能减少设计问题的产生。
但是，要想达到安全、稳定标准，仅仅是在掌握球形储罐设计要点是不够，还需要对球形储罐进行风险控制，针对可能产生的风险进行评估，采取合理的控制措施，以此保证球形储罐使用期间的安全性和稳定性，为相关行业的使用，提供安全保障。
一、球形储罐特点了解球形储罐特点，有助于对球形储罐设计要点的掌握，其特点内容如下。
1、球形储罐的表面积相对较小，即：在相同的容量的情况下，球形储罐所需要的钢材面积也相对较小【1】。
2、球形储罐中球壳与圆筒形容器相比，其承载能力相对较大，并且在相同的直径、压力等状态下，如果采用钢板的话，球形储罐与圆筒形容器相比，其厚度相对较薄。
3、球形储罐的体积相对较小，所以占地面积也相对较小，并且可以向空间的高度发展，这样可以有助于对占地面积的利用。
二、球形储罐的设计要点球形储罐设计所涉及的环节相对较多，所考虑的内容也相对较多，因此在球形储罐设计时，必须了解各项设计要点，具体的内容如下。
大型全足球瓣式球罐球壳板制作工法
大型全足球瓣式球罐球壳板制作工法大型全足球瓣式球罐球壳板制作工法概述：大型全足球瓣式球罐球壳板制作工法是一种用于制作大型球形容器外壳的先进工艺。
这种工法可以应用于石油、化工、食品等行业中，用于制作贮罐、反应器、储罐等容器的外壳。
该工法的独特设计和生产流程，能够保证球罐球壳板的高质量、高强度和耐久性，为工业生产提供重要的基础设施。
工法步骤：1. 设计和制造球罐模具。
首先，通过计算和设计确定球壳的直径、高度和几何特征等参数，然后制造合适的模具。
模具是根据球壳的尺寸和形状来设计的，通常由金属材料制成，以保证足够的强度和稳定性。
2. 制作球壳板。
在完成模具制造之后，需要选择合适的材料来制作球壳板。
通常情况下，球壳板由高强度和耐腐蚀的材料制成，如不锈钢、铝合金或碳钢等。
在制作球壳板之前，需要对材料进行预处理，如切割、修整和准备焊接接头。
然后，将球壳板放入模具中，并根据需要进行角焊接，以确保球壳板能够完全封闭和保持结构强度。
3. 进行球壳板焊接。
将球壳板放入焊接工作台上，使用合适的焊接设备进行焊接。
焊接工艺需要根据球壳板的材质和设计要求来确定。
通常情况下，采用氩弧焊、封孔焊和角焊等方式进行焊接，以保证焊缝的质量和均匀度。
焊接完毕后，需要对焊缝进行检查和测试，以确保焊接质量达到标准要求。
4. 进行球壳板的后续处理。
在完成焊接之后，需要对球壳板进行抛光、除锈、喷涂和表面处理等工序。
这些工序的目的是提高球壳板的表面光洁度、耐腐蚀性和机械性能。
根据具体需求，可以额外进行防水、防火和隔热等处理，以增强球罐球壳板的性能和功能。
5. 进行球罐球壳板的组装和安装。
完成球壳板的制作和处理后，需要将其进行组装和安装。
这需要根据设计要求进行精确的测量和定位，以确保球壳板的安装位置和连接口与球壳的其他组件完全配合。
在组装过程中，还需要进行必要的密封和减震处理，以确保球罐球壳板在使用过程中能够安全、稳定地运行。
总结：大型全足球瓣式球罐球壳板制作工法是一项复杂的工程，在制作过程中需要高度的技术和专业知识。
大瓣片高强钢球罐壳板成形机理及本构关系研究
大瓣片高强钢球罐壳板成形机理及本构关系研究随着石油、化工、冶金及城市燃气工业的发展，作为储存容器的球罐，得到了广泛的应用和迅速的发展。
目前，球罐制造技术正向着容积大型化、结构多样化、高参数方向发展，这势必要求球罐的瓣片尽可能大，减少焊缝长度，降低成本，同时提高整个球罐的安全性。
我国从上个世纪80年代开始试制和生产σ_b=610MPa级别的高强钢，但是板宽较窄，无法满足大型球罐板宽较大的要求。
直到本世纪初，才开始批量生产宽板高强钢，这样，使用国产高强钢制造大型球罐已成为可能。
因此，作为国产高强钢板应用于大型球罐的技术需求，大瓣片高强钢球罐壳板成形机理及本构关系研究势在必行。
本文对国产高强钢球罐壳板冲压成形过程中板料受力和变形进行弹塑性分析，对成形过程进行应力测试与分析，推导多维应力和应变状态的弹塑性增量本构关系，并对高强钢球罐结构进行了有限元数值计算。
主要探讨板料塑性变形的应力状态和变形状态，为合理设计高强钢球罐壳板冲压成形工艺提供依据。
以便进一步提高产品的制造精度，确保产品质量，提高球罐制造安装技术水平。
本文完成的具体工作摘要如下： 1、通过对耦几何与物理非线性为一体的圆板力学分析模型的研究，对球罐壳板冲压成形过程中板料受力和变形进行分析。
主要讨论板壳成形过程中的结构性问题，探讨板料塑性变形、板内膜力对应力状态和变形状态的作用以及回弹规律。
板料成形过程符合线性强化理论。
当膜力卸除后，周向弹性变形和径向缩短的弹性变形导致回弹。
2、对大瓣片高强钢球罐壳体成形过程进行应力测试与分析，在分析壳体成形工艺特点和力学特征的基础上，创新性地设计出合适的应力测试方法，准确测定冲压加工过程中特定状态下板壳内的应力分布及变化规律。
压力加工过程中，当模具完全冲压到位时，在模具中心区域出现最大拉伸应变，应力值也最大，其它部位应力值均不超过中间部位，而卸载后该区反而出现了很小的压应力，这对容器的安全是有利的。
因此在冲压过程中只要控制冲压变形量，使得中间部位应力值小于材料的强度极限，就可保证板材不发生工艺性破裂，而且成形完成后该区也无不利的力学因素。
大厚度3000m^3乙烯球罐球壳板制造工艺
５９５
大厚度 ３０００ｍ３ 乙烯球罐球壳板制造工艺
李燕玲 景维成 张 磊
（兰 州 兰 石 重 型 装 备 股 份 有 限 公 司 ）
摘 要 介绍了大厚度（６６ｍｍ）０９ＭｎＮｉＤＲபைடு நூலகம்制三带十 柱 混 合 式 ３０００ｍ３ 乙 烯 球 罐 球 壳 板 的 制 造 工 艺， 通 过 工 艺 改 进 和 创 新 ，最 终 获 得 了 理 想 的 球 壳 板 成 形 尺 寸 ，达 到 现 场 安 装 一 次 性 演 装 合 格 的 效 果 。 关 键 词 乙 烯 球 罐 大 厚 度 球 壳 板 ０９ＭｎＮｉＤＲ钢 曲 率 切 割 坡 口 中 图 分 类 号 ＴＱ０５３２ 文 献 标 识 码 Ｂ 文 章 编 号 ０２５４６０９４（２０１８）０５０５９５０３
球 罐 采 用 三 带 十 柱 混 合 式 结 构 ，包 括 上 、下 极 盖和赤道带，共 由 ３４张 球 壳 板 组 成 （图 １），球 罐 的基本设计参数如下：
容器类别 Ⅲ类 储存介质 乙烯 场地类别 Ⅱ类 设 计 压 力 ２．１６ＭＰａ 工 作 压 力 １．９０ＭＰａ 液 压 试 验 压 力 ２．７３ＭＰａ 气 密 试 验 压 力 ２．１６ＭＰａ 设计温度 －６７℃ 工作温度 －３５℃ 直 径 １８０００ｍｍ 容 积 ３０００ｍ３ 腐 蚀 裕 量 １．０ｍｍ 地 震 设 防 烈 度 ８度
ｄ．球壳板尺寸 过 大，尤 其 是 赤 道 板 过 长，火 焰切割过程 中 容 易 产 生 切 边 误 差 出 现 Ｓ形 轮 廓 线 ，以 及 尺 寸 收 缩 或 者 延 长 的 现 象 ，对 现 场 安 装 组 对 十 分 不 利 ，需 要 提 高 切 割 精 度 。 另 外 ，为 减 小 现
球形储罐建造技术的优化及探讨
摘要：球形储罐建造工程影响效率关键工作就是现场组装，通过某部中压储气项目球形储罐现场组装实施，采取优化的施工方法，提出了相应的措施和对策，更好地控制壳板错边和角变形，高效率地完成施工任务。
关键词：球形储罐；组装焊接技术；高效施工
前言
球形储罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于市政建设、燃气储存、石油、化工、冶金等工业领域中，以往通常采用预组装、中心立柱拉杆调节安装法组装，组装时不能保证球形储罐赤道带组装质量提高，而且造成了工期的延长，施工速度慢且费力。
（4）下极中、边板吊装
安装下极板，按图纸找出接管安装方位，并保护好接管、人孔、法兰面。利用方铁（方块铁）作吊耳，在下极板内侧装上吊钩吊装下极板，并对准安装中心线，用曲率板边测量边安装。利用内侧龙门卡将极板与下极侧板环缝固定在一起，直至封闭。
（5）上极侧板吊装
利用方铁（方块铁）作吊耳，按安装排版图，下口用卡具与赤道带固定，上口用导链拉在预先埋好的锚点（或钢管支撑）上，顺时针依次吊装上极侧板，利用外侧龙门卡具将上极侧板之间与赤道板固定在一起，这样安装至封闭。
4、球体壳板错边、角变形控制
（1）球壳板组对错边量的控制
由于焊缝的错边处会产生应力集中，增大焊缝的内应力，使焊缝产生裂纹，所以为避免焊接裂纹的发生，必须严格控制组对时球壳板的错边量。从预制阶段开始在下料、压制、坡口加工的工序上设置停止点，严格检查控制，保证形状尺寸达到安装要求，本球形储罐组对采用了专门优化设计的新型龙门夹具，它是由龙门板、卡帽、圆锥销、楔块组成。本球形储罐所测得的568处的对口错边量都符合国家规范，最大值只有1.5mm（允差≤3mm），对口最大间隙3mm（允差5mm）。
3、球形储罐组装方法的优化
（1）支柱与赤道带板组焊
JFE-HITEN610U2L球罐焊接技术分析
JFE-HITEN610U2L球罐焊接技术分析摘要：通过分析JFE-HITEN610U2L钢制乙烯球罐球壳板材料和焊接材料的化学成分及其焊接性，通过采取严格控制焊接线能量、预热温度、层间温度以及后热消氢、消应处理等工艺措施，采用合理焊接工艺参数，优化施焊措施，确保了球罐整体焊接接头的性能，保证JFE-HITEN610U2L低温高强钢球罐的现场组焊质量。
关键词：JFE-HITEN610U2L钢；焊接；优化；措施0 引言本人于2010年至2011年底在中国石油抚顺石化公司扩建80万吨/年乙烯工程化工压力罐区装置担任焊接专业工程师，主要负责球罐焊接技术管理，化工压力罐区有9台乙烯球罐，乙烯球罐主体材质选用了JFE-HITEN610U2L，其设计温度为50℃/-45℃，设计压力为1.9MPa，容积为2000m3，球壳板厚度38mm，JFE-HITEN610U2L钢板其化学成分见表1；焊条采用与钢板相匹配的日本神户LB-65L高强度、高韧性、超低氢性焊条。
本文对该材质球罐群用钢材的焊接性进行了分析，并对焊接过程中的质量控制进行介绍。
1球壳板材料和焊接材料分析1.1球壳板材料中国石油抚顺石化公司扩建80万吨/年乙烯工程化工压力罐区装置，其中的9台2000m3JFE-HITEN610U2L钢板熔敷金属化学成分见表1；JFE-HITEN610U2L钢板复验力学性能指标见表2。
表1JFE-HITEN610U2L钢板化学成分指标（熔炼分析）（%）表2 JFE-HITEN610U2L钢板的力学性能及冷弯性能要求1.2焊接材料乙烯球罐焊接采用与JFE-HITEN610U2L钢相匹配的LB-65L焊条，其熔敷金属化学成分见表3；熔敷金属力学性能的技术要求见表4。
表3 熔敷金属化学成分指标C Si Mn P S Ni Mo 其他合金元素总量≤0.10≤0.800.6~1.20 ≤0.015≤0.010 2.00~2.75 0.05~0.35 ≤1.5表4 LB-65L焊条熔敷金属力学性能的技术要求试样状态拉伸试验冲击试验焊后经570±15℃X4hr Ra/Mpa Rel/MpaA/% 试验温度/℃冲击功AKV/J平均值单个值≥490610~740 ≥20 -50 ≥60≥422 JFE-HITEN610U2L钢的焊接性分析球壳板采用的是日本CF系列JFE-HITEN610U2L钢，属于低裂纹敏感性低温高强，是在低碳高锰的基础上，通过加入微量镍、铬、钼、钒、铌等元素合金元素的方式，并通过一定的控制热加工工艺,获得了以针状铁素体为主的混合组织,具有较高的强韧性、良好的成型性和焊接性能,广泛用于制造各种低温球罐。
球壳板一次切割成型技术
目前 ，还没有 一 个 比较通 用 的方 法设 计不 同形 状 的毛坯 。一 个 完 善 的 毛 坯设 计 方 法 应 该 具 有 以
下 的特征 ： 通用 性 强 、 精度 高 、 成 性 强 。 目前 工程 集
设计 的趋 势之 一就 是 Ｃ Ｄ，为 了能提 高毛坯设 计 的 Ａ 效率 ，和 冲 压 件 Ｃ Ｄ 系 统 的 集 成 是 一 个 必 然 的 Ａ
极强 的使 用条 件 ：板 料 必 须 处 于 平 面应 变 的状 态 ， 即板 料在 厚 度 方 向 不 应 该 产 生 变 形 。 同 时材 料 也 必须是 各 向 同性 ，且 无 应 变 硬 化效 应 ， 不 考虑 在 也
前 国 内球 壳 板 的下 料 切 割 大 多都 是 采 用 二 次 下 料 切 割方法 ， 即利 用球 面近 似 展 开 法对 球 壳 板 用 钢 板 进行 毛坯 画 线 ， 四周 增 加 余 量 后 进 行 一 次 切 割 ， 待 球壳 板成 型后 ， 薄铁 皮 制 成 的球 面样 板 对 壳 板进 用
行 画线再 切 割 及 切 割 坡 口。 由 于二 次 切 割 过 程 中 球壳板 受 热不 均 ， 生 了 比较 大 的变 形 ， 进 行 球 产 需
壳板修 复压 制 。该 工艺 的主 要 缺 点是 ： 料 利用 率 材 相对低 、 工 周 期 长 、 工 费 用 高 、 耗 大 ， 而 导 加 人 能 从
中图法分类号
Ｔ ３ ２ Ｇ ８；
文献标志码
Ａ
球 形 容 器 与 其 它 形 状 容 器 相 比， 有 表 面 积 具 小 、 量轻 和 占地 面 积 小 等 优 点 ， 质 已被 广 泛 应 用 于 各工业 领域 。随着 工程 技 术 的 发 展 ， 大 型 球形 高 对
球形储罐施工技术研究
球壳板的下料与成型技术
冷压成型
球壳板的压型顺序由壳板的一端开始冲压，按顺序 排列压点，相邻两压点之间应相互有1/2~2/3的重复率， 以保证两压点之间成型过渡圆滑，如图4-1所示。这种压 型方法可使成型应力分布均匀，并能得到较好的释放效 果，减少成型后的自然变形。
球罐选材
球罐用钢必须具有足够的强度、韧性，并要 求有一定的可焊性。我国建造球罐最初用钢 主要采用Q245R、Q345R、16MnDR、 15MnVR、15MnVNR，适用于200～ 2000m3的球罐，近年来我国研制了WCF62 钢（07MnCrMoVR和07MnNiCrMoVDR） 具有良好的焊接性和低温性能，成为我国大 型球罐建造的主要钢种。
低温球壳板用钢标准
牌号
钢板标准
使用状态 热轧 正火
厚度
Q345R 16MnDR 09 Mn2VDR 07MnCrMoVR 07MnNiCrMoVDR
GB6654 GB3531 GB3531 -------
6-25 6-120 6-36 正火 ＞ 36-100 正火或正火加回火 6-36 调质 16-50 调质 16-50
球形储罐的分类
1.1.按形状分,有圆球形和椭球形。 1.2.按球壳板组合情况分为桔瓣型、足球瓣型和足球桔瓣混 合型三种。球罐基本参数按GB/T17261-1998选取。 1.3. 按球壳板层数分，有单层壳球罐和双层壳罐。 1.4.按球罐支撑方式分，有赤道支柱式、V型支柱式、裙座 支撑式、锥形支撑式、连续基础支撑式和可胀缩支撑式等。 1.5. 按使用的工艺条件分，有高压常温球罐、中压低温球罐、 低压超低温球罐、超高压超低温球罐。 1.6. 按储存的介质分，有储存气体的球罐，储存液化气体球 罐和储存液体球罐。 球罐设计标准主要遵循《压力容器安全技术监察规程》 （1999），GB12337-1998《钢制球形储罐》和GB150《钢 制压力容器》。
球形储罐的组装及焊接工艺探讨
球形储罐的组装及焊接工艺探讨摘要：球形储罐（以下简称球罐）的现场组装与焊接是球罐建造工程中的关键，现场组焊焊接难度增大，施工机具增多，质量要求不断增高。
选择合理的施工方案，减少组装应力和焊接应力，确保工程质量，是业主、施工单位、监理机构追求的目标。
关键字：球形储罐焊接工艺预热焊接线能量Abstract: the spherical tank (hereinafter referred to as the spherical tank) at the scene of the assembly and welding is the key of the spherical tank of construction of the project, the welding compound increased the difficulty, construction tools increased, the quality requirements have increased. Choose reasonable of construction project, reduce assembly stress and the welding stress, ensure the engineering quality, is the owner, construction units, supervision organization the pursuit of the goal.Key word: spherical tank welding process preheat the welding energy中图分类号：P755.1文献标识码：A文章编号：球罐的组装球罐组装方案多种多样，有散装法，大片装法，带装法等。
安装现场用施工设备和机具、工夹具繁多。
组装工艺、脚手架的搭板也不尽一致。
下面就散装法作一介绍。
16MnR+0Cr18Ni9复合板球罐球壳板制作施工工法(2)
16MnR+0Cr18Ni9复合板球罐球壳板制作施工工法16MnR+0Cr18Ni9复合板球罐球壳板制作施工工法一、前言随着工业化的发展，球罐在石化、化工等领域的应用越来越广泛。
球罐的制作中，球壳板是其中重要的组成部分。
本文介绍了一种16MnR+0Cr18Ni9复合板球罐球壳板的制作施工工法，该工法具有一定的特点和适应范围。
二、工法特点1. 16MnR+0Cr18Ni9复合板具有良好的耐腐蚀性能和强度，适用于球罐球壳板的制作。
2. 采用合理的工艺措施，能够提高球壳板的制作效率和质量。
3. 构筑物设计紧凑，占地面积小，适合各类工程现场的施工。
4. 采用先进的焊接工艺，能够确保球壳板的焊接质量。
三、适应范围该工法适用于制作球壳直径在10米以内的球罐，并能广泛应用于石化、化工、冶金等领域的球罐制造。
四、工艺原理16MnR+0Cr18Ni9复合板具有优良的耐腐蚀性能和强度，能够满足球壳板的要求。
工艺原理在于通过特殊的焊接工艺，将复合板焊接成球壳形状。
施工工法通过合理的焊接顺序和工艺措施，确保焊接接头的质量和球壳板的几何形状。
五、施工工艺1. 采购材料：根据设计要求，采购符合标准的16MnR+0Cr18Ni9复合板。
2. 制作模板：制作适合球壳板的模板，具备准确的球壳曲率。
3. 加工复合板：根据设计要求，切割和加工复合板，并进行焊缝准备。
4. 焊接球壳板：根据焊接顺序，采用合适的焊接方法进行球壳板的焊接。
5.清理和检验：清理焊缝，进行必要的无损检测，确保焊接接头的质量。
6. 补强和加工：对需要加强和加工的部位进行相应的处理，并进行最后的抛光和涂层处理。
六、劳动组织在施工过程中，需要配备熟练的焊工、检验员和施工人员，确保施工过程的质量和效率。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括剪板机、焊接设备、磨光机等。
这些设备具有较高的精度和性能，能够满足球壳板的制作需求。
八、质量控制为确保施工过程中的质量，需要采取以下措施：1. 严格按照材料标准采购合格的16MnR+0Cr18Ni9复合板。
探讨球罐焊接质量控制措施
探讨球罐焊接质量控制措施摘要：大型球罐焊接工序多且复杂，往往伴有交叉作业多，施工场地狭小等问题，在质量、安全等方面管理起来难度较大，因此做好焊接施工的质量控制将非常重要。
关键词：球罐焊接；质量控制随着科学发展和技术进步，球形储罐的设计日趋高参数、轻量化及大型化、低合金调质高强钢以其优异的综合性能和显著的经济效益，在球罐制作中得到越来越广泛的应用。
但低台金调质高强钢在焊接施工中容易出现质量问题．包括焊缝及热影响区的冷裂纹，热影响区脆化，软化等，因而高强钢球罐的焊接是球罐质量的保证。
因此在球罐施工过程中加强焊接管理和焊接质量控制是保证球罐质量和安全运行的必要措施。
1.球罐焊接工艺控制球罐正式施焊前必须按NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》进行焊接工艺评定，按立焊、横焊、平焊及仰焊等焊接位置分别评定，并达到相关标准和技术要求的规定。
焊接应在焊接工艺评定所确认的范围内进行，严格控制焊接线能量和层间温度，选择较小的焊接线能量，多道施焊，确保焊缝的冲击韧性指标。
人孔凸缘、接管与极板的焊接，接管与法兰的焊接，其焊前预热推荐采用150℃～200℃，焊接层间温度应在150℃至250℃之间。
焊缝各层焊接接头错开50以上，每层焊缝焊完后，应打磨清理与焊层齐平后方可进行下层焊接，因故中断焊接时须立即进行焊后消氧处理，再行施焊前进行预热，并确认无裂纹后再按原评定合格的焊接工艺要求继续施焊。
受压焊缝焊后应立即进行焊后消氢处理，后热温度至少为200℃～250℃，保温O.5h～lh。
双面焊对接焊缝单侧焊接后应进行背面清根。
当焊缝用碳弧气刨清根时，必须用砂轮磨掉渗碳层，修整刨磨使其成u型，坡u形成后应按相关规范进行100％PT检测，按GB/T 12337-2014《钢制球形储罐》进行验收。
2.球罐焊接质量控制2.1严格焊工资质管理要控制球罐焊接质量，首先要严格焊工的资质管理，重视焊工的焊前培训及考试。
在球罐正式焊接前对所有参加球罐焊接的焊工进行同材质、同板厚、同工艺的模拟焊接培训。
球罐上极板拼缝缺陷无损检测及处理探讨报告
球罐上极板拼缝缺陷无损检测及处理探讨报告介绍：球罐是一种重要的储存设备，广泛应用于各种工业领域。
球罐上极板是球罐的主要承压部分，其缝隙处容易出现一些缺陷，这些缺陷可能会对球罐的安全运行产生不良影响。
为了保障球罐的安全使用和延长其使用寿命，我们需要进行球罐上极板拼缝缺陷的无损检测及处理。
本报告对此展开探讨。
一、无损检测1. 现有无损检测技术目前，常用的无损检测技术包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测、X射线检测、红外热成像检测等。
这些技术都具有一定的优缺点，针对不同情况选择不同技术是关键。
2. 适用技术的选择对于球罐上极板拼缝缺陷的无损检测，我们可以考虑采用超声波检测和磁粉检测。
超声波检测技术可以探测材料内部的缺陷，而磁粉检测可以探测表面的裂纹和毛细孔。
结合这两种技术，可以全面地检测球罐上极板拼缝的缺陷情况。
二、处理措施1. 缺陷分类首先需要对球罐上极板拼缝的缺陷进行分类。
常见的缺陷包括裂纹、焊缝开裂、气孔、夹杂等。
不同类别的缺陷需要采取不同的处理措施。
2. 处理措施对于裂纹、焊缝开裂等重度缺陷，需要采取焊接等工艺进行修缮。
对于轻度缺陷，可以采用打磨等方法进行处理。
如果缺陷程度严重，建议更换上极板。
三、结论通过无损检测技术和合适的处理措施，可以有效地检测和处理球罐上极板拼缝的缺陷，提高球罐的安全性能和使用寿命。
对于不同情况，我们可以根据需要选择不同的无损检测技术和处理方案。
为了更好地探讨球罐上极板拼缝缺陷的无损检测及处理，我们需要了解相关的数据。
下面我们来列举一些可能与该问题相关的数据，并进行分析。
1. 使用时间球罐上极板的使用时间对其缺陷产生可能是一个重要的因素。
一方面，使用时间长了，极板内部的铁锈和腐蚀程度可能更加严重；另一方面，一些缺陷可能需要一定时间的积累才会显现出来。
因此，我们可以通过收集球罐的使用时间数据，来判断球罐上极板缺陷的可能性和严重程度。
同时，也可以根据数据分析来判断何时需要进行无损检测和处理。
大型钢制球罐球壳板制造工艺
大型钢制球罐的球壳板制造工艺摘要；本文综合阐述了目前国内球罐球壳板的制造工艺，并针对球壳板制造中的几个主要环节提出了一些提高球壳板制造质量的注意事项，为以后大型球罐球壳板的制造积累有益的经验。
关键词；球罐；球壳板；制造工艺0 前言球罐由于具有技术先进、经济合理、使用安全等特点，已被广泛应用于国内外的石油、化工、煤气和天然气、冶金等工业领域。
另外，随着材料、焊接、制造、施工安装技术的不断提高，球罐的大型化和高参数的势头锐不可挡。
但是，同一般的圆柱形压力容器相比，球罐在制造上也存在着许多困难之处，如下料工序较复杂、尺寸精度要求严格、焊缝冷却收缩而造成的球体几何尺寸变形无法采用滚圆法纠正等。
我厂球容车间在2008年先后完成了3台2000 m3液化气球罐，3台1000 m3天然气球罐和3台1500 m3轻烃球罐的球壳板预制工作。
在实际生产过程中，我们也遇到了许多难题，阻碍了生产的顺利进行。
为了解决以上问题，进一步提高大型球罐的制造质量，特总结出球壳板的制造工艺及制造中所需特别注意的环节。
1 球壳板的制造工艺1.1 球壳板制造所需的工装机具近年来, 由于大型化球罐的制造以及高强度调质低合金钢被广泛采用, 球壳板制造一般采用冷压成形。
冷压成形就是钢板在常温状态下，经冲压变形成为球面球壳板的过程，其特点是小模具、多压点，钢板不必加热、成形美观、精度高、无氧化皮[1]。
冲压设备多采用800～2500t压力机，我厂所使用的是2400t液压机。
球壳板在冷压过程中所需工装机具主要用于两个环节，一是所需的上下胎具、曲率样板；二是用于切割的专用切割轨道和二次精下料样板。
文中着重论述上下胎具半径的计算。
加工完成的胎具如图1所示。
上、下胎具的曲率半径可按公式(1)、(2)计算：Rt1=R(1-E) （1）式中Rt1——上胎球体曲率半径，mm；R ——球壳板名义半径，mm；E——回弹量(% )。
对于不同厚度的低合金钢板，取15% ～30%。
乙烯球罐局部硬度偏低球壳板安全状况分析
C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ872012 07案例ASES乙烯球罐局部硬度偏低球壳板安全状况分析文／赵 勇部的圆弧的相切处，再根据成型前的拉环形状及尺寸与成型凹模的型腔比对，模拟拉环成型的全过程，发现成型凹模的斜度在冲压成型的过程中起到非常重要的作用，它对拉环的成型不仅能起到引导作用，还有预成型的作用。
如果成型凹模斜度小，在同样的成型行程中对拉环的尺寸改变就小，致使拉环在圆角处的成型急促，几乎所有的作用力都集中在斜度与圆弧的切点处，从而加剧此处的磨损，缩短了模具的使用寿命。
若将斜度加大，在同样的成型行程中对拉环的尺寸改变就增大，从而使得拉环的成型在斜面上和圆角处均匀地进行，同时使拉环成型前的锐边在到达圆角前进行较好的预卷，减小了拉环在圆角处的成型难度和力度，也减小了锐角对圆角处的激烈摩擦，最大限度地减小了磨损，从而使模具的磨损在斜度与圆角处比较均匀，使模具的综合寿命有了较大的提高。
根据上述分析，笔者将模具原来15°的斜度加大为20°，模具的使用寿命普遍提高了20%。
图2为斜度修改前后的凹模示意图。
图2 斜度修改前后的凹模示意图 3.从拉环成型工艺改进入手通过对所有报废模具的仔细分析，笔者发现几乎每个模具的形腔内都有一条很深的凹痕，表面还有明显的刮痕，像是被刮刀铲刮了一样。
而通过对成型前拉环的形状分析，笔者又发现：拉环成型前的外形轮廓边一般接近90°，拉环在成型的过程拉环切口的锐角与成型凹模的斜面和圆角部分直接接触，此锐角对成型模工作表面形成了接近于刮削的剧烈摩擦，这是导致模具寿命减弱的一个重要原因。
基于这种分析和认识，笔者着手改变拉环成型工艺，也就是在90°翻边前即对拉环切口部分进行合理的预成型，这样就保证在成型时避免了切口锐角与模具工作表面的直接接触，从而达到提高模具的使用寿命的目的。
三、结束语通过对拉环成型模，特别是成型凹模的失效形式分析，确定其主要的失效是磨损，而90°翻边切口、涂层等都是对模具表面产生剧烈摩擦的因素，模具结构、拉环成型工艺和模具自身的质量都对模具的使用寿命有着及其重大的影响。
2000m^3厚壁不锈钢球罐球壳板制造技术
项目 设计参数
介质
介质特性
表 １ 球罐设计参数 设计压力 工作压力 ／ＭＰａ 设计温度 ／℃
三氯氢硅、 第一组介质 氢气、氮气 （易爆、中度危害）
１．０／ＦＶ
０．２５（正常）／ ０．６０（最大）
８０
工作温度 ／℃ ４５
图 １ 球罐结构示意
２ 球壳板压制、切割等主要控制要点 ２．１ 球壳板坯料尺寸的确定
大型全足球瓣式球罐球壳板制作施工工法(2)
大型全足球瓣式球罐球壳板制作施工工法大型全足球瓣式球罐球壳板制作施工工法一、前言大型全足球瓣式球罐球壳板制作施工工法是一种在建设大型球罐球壳板时采用的施工工艺。
该工法通过瓣式球罐球壳板的制作和组装，能够满足球罐球壳板的需求，并确保施工过程的稳定和成功。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 瓣式球罐球壳板制作简单，模块化程度高，可预制和快速安装。
2. 经过优化设计，球壳板具有良好的刚度和承载力，能够满足球罐的使用要求。
3. 采用专用机具设备进行施工，操作方便，效率高。
4. 施工过程中采取严格的质量控制和安全措施，确保施工质量和工人的安全。
三、适应范围该工法适用于建设大型球罐的项目，如油罐、天然气罐等。
可以在各种地质条件下进行施工，适应范围广泛。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过计算和预制，将球壳板分成若干个瓣片，然后根据实际需要进行组装。
球壳板的制作需要考虑材料的刚度和承载能力，以及瓣片的连接方式等。
通过分析和解释工法的理论依据和实际应用，可以让读者了解该工法的原理和应用方法。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 准备工作：包括地基处理、材料准备、机具设备的调配等。
2. 瓣式球壳板制作：将球罐球壳板分成若干个瓣片，按照设计要求进行制作。
3. 瓣片组装：将制作好的瓣片进行组装，使用专用工具进行连接和固定。
4. 球壳板调整和修整：对组装好的球壳板进行调整和修整，确保其符合设计要求。
5. 球壳板安装和固定：将调整好的球壳板安装到球罐上，并进行固定，确保其稳定和牢固。
6. 后续工作：包括检验、清理和验收等。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织专业的施工队伍，包括工程师、技术人员和工人。
根据施工进度和工程要求，科学安排和调配劳动力，确保施工进度和质量。
七、机具设备该工法需要使用一些机具设备，如球壳板制作设备、组装工具等。
这些机具设备具有一定的特点和性能，操作简便，能够提高施工效率。
八、质量控制为确保施工过程中的质量，需要采取一些质量控制的方法和措施。
球罐设计要点讨论
球罐设计要点讨论文章讨论了球罐的形式、用途、各种形式球罐的优缺点，球壳板设计要点，球罐设计时应考虑的载荷，球罐设计中应校核的数据，球罐材料用各种钢板优缺点。
标签：球罐；形式；设计；载荷；材料1 球形容器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。
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相同厚度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，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，由于这些特点，再加上球罐基础简单、受风面小、外观漂亮，可用于美化工程环境等原因，使球罐的应用得到了很大发展。
但因球形储罐容积大，需制造厂成型球壳板，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。
2 球形容器形式球形储罐形式多样，从壳体的层数看，有单层和双重壳球罐；从支撑方式看，有柱式和裙式；从球壳板结构形式分，有桔瓣式、足球瓣式和混合式。
桔瓣式是先用纬线将球壳切割成球带，再以相邻两条经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。
足球瓣式是将球体沿经纬方向切割，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，其余均采用桔瓣式球壳板。
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。
球罐球壳板相关技术探讨
科技与创新┃Science and Technology &Innovation·74·2019年第09期文章编号：2095－6835（2019）09－0074－02球罐球壳板相关技术探讨张传齐1，罗永智1，王保卫2，陈丽萍1（1.兰州兰石重型装备股份有限公司，甘肃兰州730314；2.兰州兰石换热设备有限责任公司，甘肃兰州730314）摘要：对球罐的桔瓣式和混合式两种球壳结构进行了对比总结，概括了球壳板在材料、成形、组焊等方面的关键技术，以期为广大技术人员提供一些设计参考。
关键词：球罐；球壳板；结构对比；切割中图分类号：TH49文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.09.032球罐[1]作为承压的大型球形储存容器，其应用领域非常广，涉及化工、炼油、天然气等多个领域。
球壳板是球罐的主要受压元件之一，其组成球壳主体的方式多种多样，常见的有桔瓣式、混合式、足球瓣式球壳结构。
在特定的设计温度下，球壳板要承受物料压力、液柱静压力、风载荷、雪载荷、地震载荷等外部载荷，受力复杂，工程设计时不仅要通过强度计算保证球罐的强度，还要合理确定球壳结构，从球壳板的分带排版、制造、检验等多个方面优化设计，充分保证球罐的安全性和经济性。
笔者结合相关标准资料[2-5]和设计经验，通过数据实例对桔瓣式和混合式两种球壳结构进行了对比分析，总结了球壳板设计技术要点。
1桔瓣式和混合式球壳结构对比桔瓣式和混合式球壳结构对比如图1所示。
桔瓣式球壳先以纬线将球壳分割成球带，再以经线将球壳分割成球壳板，其极带由1块极中板和2块极侧板组成；混合式球壳的极带板采用足球瓣式，由1块极中板、2块极侧板和4块极边板组成，其余均采用桔瓣式。
图1桔瓣式和混合式球壳结构示意图为了对两种数据进行更直观的对比，容积相同的球罐均取相同数量的赤道板和支柱，分带数按照GB/T 17261—2011[6]标准选取，主要从球壳板数量、焊缝总长度、板材利用率进行计算，球壳板结构数据如表1所示，通过对比分析可以得出结论。
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球罐球壳板相关技术探讨作者：张传齐罗永智王保卫陈丽萍
来源：《科技与创新》2019年第09期
摘要：对球罐的桔瓣式和混合式两种球壳结构进行了对比总结，概括了球壳板在材料、成形、组焊等方面的关键技术，以期为广大技术人员提供一些设计参考。
关键词：球罐;球壳板;结构对比;切割
中图分类号：TH49
文献标识码：A
DOI： 10.15913/ki.kjycx.2019.09.032
球罐[1]作为承压的大型球形储存容器，其应用领域非常广，涉及化工、炼油、天然气等多个领域。
球壳板是球罐的主要受压元件之一，其组成球壳主体的方式多种多样，常见的有桔瓣式、混合式、足球瓣式球壳结构。
在特定的设计温度下，球壳板要承受物料压力、液柱静压力、风载荷、雪载荷、地震载荷等外部载荷，受力复杂，工程设计时不仅要通过强度计算保证球罐的强度，还要合理确定球壳结构，从球壳板的分带排版、制造、检验等多个方面优化设计，充分保证球罐的安全性和经济性。
笔者结合相关标准资料[2-5]和设计经验，通过数据实例对桔瓣式和混合式两种球壳结构进行了对比分析，总结了球壳板设计技术要点。
1 桔瓣式和混合式球壳结构对比
桔瓣式和混合式球壳结构对比如图1所示。
桔瓣式球壳先以纬线将球壳分割成球带，再以经线将球壳分割成球壳板，其极带由1块极中板和2块极侧板组成;混合式球壳的极带板采用足球瓣式，由1块极中板、2块极侧板和4块极边板组成，其余均采用桔瓣式。
为了对两种数据进行更直观的对比，容积相同的球罐均取相同数量的赤道板和支柱，分带数按照GB/T 172612011[6]标准选取，主要从球壳板数量、焊缝总长度、板材利用率进行计算，球壳板结构数据如表1所示，通过对比分析可以得出结论。
球罐容积为400 m3时，桔瓣式球壳的球壳板总数和焊缝总长度都比混合式球壳的少，其球壳板下料、加工、焊接组装的工作量大大降低，提高了生产效率，同时还节约了焊材、人工等生产成本，缺点是板材利用率没有混合式球壳高。
因此，容积400 m3的球罐采用桔瓣式球壳比较有优势。
球罐容积为650 m3时，在球壳板的数量上，混合式结构要比桔瓣式结构多，但是混合式结构的焊缝总长缩短了，并且板材利用率更高，占有一定优势。
球罐容积为1 000 m3时，3带桔瓣式球壳的球壳板总数和焊缝总长度要优于4带桔瓣式和3带混合式球壳，但是其球壳板尺寸较大，深度达到1 801 mm，弧长达到9 660 mm，这种曲率较大且长度长的球壳板压制好可以说困难重重，制造的可行性较差，而且板材利用率也低，所以在工程设计中，容积1 000 m3的球罐采用桔瓣式球壳结构时，最少要分4带，而混合式3带球壳结构和桔瓣式4带球壳结构相比，混合式球壳的优势就非常明显了。
容积为2 000 m3和3 000 m3的球罐与混合式球壳结构相比，桔瓣式球壳结构在球壳板总数、焊缝总长、板材利用率上没有明显优势，并且分带数量也较多。
对于较大容积的球罐，如果采用3带和4带桔瓣式球壳结构，其球壳板规格较大，已经超出了钢板的轧制能力，并且每张球壳板重量也增大，吊装及运输费用高，所以对于大容积球罐采用混合式球壳结构是比较合适的。
2 球壳板制造技术
2.1 原材料复验
钢板进厂后制造厂按照材质证明文件检查验收，如设计图纸及相关标准中要求对材料进行复验，还需按文件执行，复验内容有超声波检测、力学性能检测、化学成分检测等。
2.2 球壳板的成形
2.2.1 球壳板的下料
目前制造厂普遍采用火焰切割工藝，先切割出球壳板料坯，成形后坡口和二次下料结合进行，坡口精度高和尺寸误差较小。
随着球壳板的切割工艺的迅速发展，比较先进的“切割机器人”得到广泛应用，其可在球壳板成形后，直接进行数控划线和数控切割，且自动搜寻切割轨迹，能够保证每片曲面钢板的弧长、弦长等尺寸精度符合技术要求，提高了切割下料的一致性和准确率，使曲面板现场拼装更迅速、焊接质量更易保证、工作效率更高。
2.2.2 球壳板的成形
压形前应彻底去除钢板表面的氧化皮等杂物，避免损伤球壳板表面，并按照球壳板的规格尺寸、材料特陛等因素制定技术措施，选择合适的模具。
球壳板成形一般采用大模具、多点冷压成型工艺，成形时温度应在0℃以上，施压速度应缓慢，要充分保证钢板的供货状态，不损伤材料。
2.2.3 尺寸检验与标识
球壳板的最终尺寸应满足设计标准及施工图的技术要求，并制作档案卡片记录好每块球壳板材质、带号、位号、炉号等，检测合格后用油漆在球壳板上喷涂位号及带号。
球壳板几何尺寸允许偏差的最低要求为：长度方向弦长L允差不大于±2.5 mm;任意宽度方向弦长允差不大于±2 mm;对角线弦长允差不大于±3 mm;两条对角线应在同一平面上，用两直线对角测量时，两直线的垂直距离不得大于5 mm;长度方向弧长允差±2.5 mm，宽度方向弧长允差±2 mm。
2.3 球壳板在制造厂内的焊接
从事球罐焊接的焊工必须持有考试合格证书，焊工施焊的钢材种类、焊接方法、焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符;施焊前应按照标准进行焊接工艺评定，并根据图样要求及评定合格的焊接工艺制订出焊接工艺规程。
上支柱的组焊要采用专用平台和工装，防止赤道板变形，保证其变形量控制在限定范围内。
2.4 球壳板出厂前表面缺陷的修复
球壳板表面的凹坑、划伤、裂纹等缺陷必须打磨清除，修磨表面应平滑过渡，坡度不小于3：1，修磨后的厚度须不小于图样要求的最小厚度，且修磨表面还应按NB/T47013.4_2015[7]标准的规定应进行l00%磁粉检测，I级合格。
当缺陷深度小于球壳厚度的5%或者2 mm时，需对缺陷进行焊接修补，焊接修补措施应符合设计标准相关规定。
2.5 球壳板的涂覆、包装及运输
球壳板制造完毕检测合格后应彻底清除内外表面铁锈等杂物，并涂防锈漆。
运输时，球壳板采用专门的钢框架进行包装，球壳板凹面朝下，上下重叠放置，相互之间垫衬橡胶带等柔性材料。
通常情况，单个包装框架中球壳板数量最多6块，其整体总质量应控制在30t之内。
球罐上、下极带与接管相焊的球壳板应单个包装，并采取保护设施防止吊装、运输中接管碰撞变形，如果设计文件没有其他特殊规定，应符合JB/T 4711_2003[8]标准的规定。
3 结束语
近年来，钢板的轧制能力、球壳板的制造水平、运输能力都在不断提升，球壳板的规格也随之变化。
在工程设计时，球壳板的规格尺寸并没有规定不变的设计参数，技术人员需要综合考虑各个影响因素，制订出合理的球壳结构和球壳板尺寸，提高生产效率，降低生产成本;同时，还需要提出全面的、合理的技术措施，保证球罐的安全可靠性。
参考文献：
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