球型储罐的安装

板自重的变形而影响检查精度。
26
五、球壳板成型后的质量检查
（二）球壳板几何尺寸的检查 1、检查的尺寸位置
• 球壳板的几何尺寸包括每块板的弧长、弦长、对角线长、 对角线间的距离(即每块壳板的翘曲度)和厚度。
• 几何尺寸允许偏差与测厚点位置如图11-24所示。 • 球壳板的两对角线不相交，说明四角不在同一平面内，即
• 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。
19
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。
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。
8
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。
• 环带组对可以采用垂线法，也可以采用胎架法。
33
1、垂线法(图11-27）
要点：
• 组对前，首先按将要组对的 环带上下口直径在平台上画 出同心圆。
• 沿外圆周焊一定数量座板， 然后将球壳板沿圆周摆放组 对，摆放时下端插入座板内， 上端临时支撑，使上端端部 的垂线恰好与平台上画的小 圆周对正。
• 第一块球壳板摆放的准确性，
• 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。
9
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。
基准的两种组装方法。
37
（二）成球组装
1、以赤道带为基准的组装方法
12
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。
13
第二节 球壳板的加工与验收
规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。
15
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。
16
（二）球壳板的画线下料
35
2、胎架法 (图11-28）
• 摆准位置，上端紧贴胎架圈板，下端紧靠定位挡铁； • 组对时采用点固焊，组对完毕加固施焊 • 环带组对焊接后，应检查上下口的直径、椭圆度和水平度，
如有超差，应进行修整。
36
二、环带组装法 （二）成球组装
• 成球组装就是依次将各环带组装成球。 • 按组装顺序有以赤道带为基准和以下温(寒)带为
21
（二）冷压成型
• 冷压成型就是钢板在常温状态下，经冲压变形成为球面 壳板的过程。
• 冷压成型一般采用小模具多压点的点压法，压型顺序如 图11-17所示。由壳板的一端开始冲击，按顺序排列压点 ，相邻两压点之间应相互有1／2至2／3的重压率，以保 证两压点之间成型过渡圆滑，成型应力分布均匀，并可 减小成型后的自然变形。
球形储罐的安装
1
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。
2
（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)。
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可 使用。
14
一、球壳板的下料 （一）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
17
1、毛坯尺寸下料(一次下料)
• 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。
18
2、二次准确下料(成型下料)
30
一、准备工作
• 球罐常用的组装方法根据公称容积Vg(m3)进行选择； • 一般情况下，Vg≤400可采用半球法； • 400≤Vg≤1000可采用环带组装法； • Vg≥400可采用逐块组装法。 • 三种组装方法各有优缺点(表11-2)， • 综合考虑，多个施工方案的技术经济比较后，确定最适用
直接影响其它球壳板的组对
质量，应采用多点垂线找正，
并支撑稳固。
34
2、胎架法 (图11-28）
• 利用组对支架和圈板组成的胎架来代替垂线法中的垂线和 临时支撑进行环带的组对。
• 首先在平台上画出环带上下口同心投影圆，以小圆周为基 准安装胎架，沿大圆周焊接一定数量的定位挡铁。
• 胎架圈板外圆直径应等于各环带球壳板相应高度的内径。
• 由于球面是不可展开的曲面，因此无论采用何种放样方法 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。
• 冷压成型的环境温度不宜低于-10℃，否则容易产生加工 硬化现象，材质变脆，影响球罐寿命。
22
三、切边和坡口加工
• 球壳板坡口的加工，一般与精确下料合并为一道工序，切割 坡口即完成精确下料；
• 球壳板的坡口多数为带钝边的X形坡口，由外坡口面、内坡 口面和中部钝边平面三部分组成，内外坡口面均为圆锥面；
11
（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。
• 当球壳板位置固定后，只要切割工具运动的轨迹为一圆锥面 或平面，即可完成不同坡口面的切割；
• 坡口切割多数使用氧炔火焰，所以应特别注意保证坡口表面 的平面度，光洁度以及坡门尺寸的精确。
23
四、消除应力处理
• 对于焊接入孔或管口的上下极板，以及带支柱的赤道板，焊 接残余应力很大。因此必须进行消除应力处理，以改善其机 械性能。
的组装方法。
• 球形燃气储罐一般为大中型球罐，以前的安装主要采用逐 块组装法，也用过环带组装法。
31
二、环带组装法 环带组装法就是在组装平台上，按上下极
板、寒带、温带和赤道带分别组对，并焊接 成环带，然后逐环组装成球的方法。
32
二、环带组装法 （一）组对环带
• 在基础圈外，首先用道木、钢轨和钢板铺设组对 平台。平台要求水平，稳固，承受最大载荷时不 变形，不沉陷。
• 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。
10
（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。
4
（三）支承
• 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。
5
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。
25
五、球壳板成型后的质量检查
（一）球壳板曲率的检查
• 按GBJ94—86的规定，应该用样板检查球壳板曲率，球壳 板曲率满足允许偏差，如图11-23所示。
• 样板一般用0．75～1．Omm的冷轧钢板按实际计算半径 用地规准确画线，然后精确加工而成。
• 样板做成后应进行理论检验。 • 也可以使用弧形规作为曲率量具。 • 检查球壳板曲率时应将壳板放置在弧形格架上，以免因壳
• 消除应力处理一般是将需处理的球壳板放在大型热处理炉中 进行。
• 根据钢板的性质，严格按预先制定的工艺要求进行热处理。 • 处理后需对球壳板进行曲率检查，如有变形，应在冲压机上
进行校正。
24
五、球壳板成型后的质量检查
• 球壳板加工后和组装前，必须对其曲率、几何尺寸 和翘曲度进行检查，必要时还应进行化学成分及机 械性能检查。
认为有翘曲存在。 • 若极板的两条垂直直径在中心不相交，认为极板有翘曲变
形。
27
五、球壳板成型后的质量检查
（二）球壳板几何尺寸的检查 3、球壳板厚度检查
• 球壳板在压制过程中，由于材质不均匀，或操作不得法等 原因，有可能造成壳板局部减薄，因此需对成型后的壳板 厚度进行检查。
• 一般用测厚仪侧量五点，如图11--24所示。球壳板的实测厚 度不得小于设计厚度扣除钢板厚度负偏差与允许加工减厚 量之和。
6
• 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。
7
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
3
（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。
• 球壳板的二次下料可与坡口 切割合并为同一工序进行。
20
二、球壳板的成型
球壳板的成型方法有冲压成型和滚压成型两大类。目前我国 多采用冲压成型，冲压成型又分为冷压成型和热压成型。
（一）热压成型
• 热压成型一般是将球壳板毛坯放入加热炉加热到塑性变形 温度，然后取出放在冲压机上，用模具一次冲压成型。
• 热压成型特点：速度快，冲压成型容易，可以减少内应力 和冷压效应的产生，但加热温度不能过高，毛坯各点温度 应均匀一致，以保证压形均匀。
wenku.baidu.com28
第三节 球罐的组装
一、准备工作
• 球罐组装前，应对球壳板、支柱和按管等全部构 件按规范标准进行检查，不符合标准的构件不能 用于组装。
• 球罐组装应在基础竣工并验收后进行。
29
一、准备工作
• 安装单位应对基础中心圆直径D1，相邻两基础的中心距 (弦长S)，每个基础的地脚螺栓预留孔中心距S2，地脚螺 栓中心距S1等项目进行复测验收，如图11-26所示。此外， 还应复测基础表面的标高和地脚螺栓孔的深度是否符合设 计要求。