球形储罐介绍概述.

术要求相对较高。
国内外球罐用钢的进展情况
球罐用钢方面国际上有两种倾向：
美国和日本对球壳用材倾向于采用屈服限为500800MPa的高强度钢，其特点是球壳薄、经济性好，但 焊接工艺苛刻，控制不好有可能产生脆性破坏； 法国、英国、德国对球壳用材倾向于采用屈服点为 500MPa以下的中、低强度钢，其特点是球壳厚、经济 性差，常常要通过整体热处理消除残余应力，但运行安 全，事故少。
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,组装校正较麻烦,仍有Y型接缝,制造精 度要求高。
N—TUF490使用制造的经验较多，已可以
与国产的锻件匹配，经过整体热处理之后运行 情况良好，球罐的安全使用性能较高。近些年， 使用JFE—HITEN610U2L制造乙烯球罐的业绩也 很多，例如吉化乙烯改造扩建工程，其中的2 000 m³乙烯球罐即是采用此类材料，安装后进 行整体热处理，投产运行后情况良好。
桔瓣式是先用纬线将球壳切割成球带,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。
21世纪初：引进宽厚钢板生产线，硬 件设施达到国际水平，对国外先进钢材生 产技术消化、吸收，自主创新，解决我国 特大型天然气球罐国产化中用材问题。 与发达国家差距：品种、品质和板面尺 寸。不能满足制造10000 m³球罐的需要。
目前，国内乙烯工业低温球罐选材主要 有2种做法：一种是选用国产材料，另一种是 选用进口材料。据不完全统计，国内目前正 在运行的1 500 m³以上的乙烯球罐约60台， 其中选用进口材料的球罐约20台(多为1 700 m³ ～2 000 m³)。
我国新型球罐用钢的研究进展情况
• • 70年代：高参数球罐用钢全部依赖进口 80年代初：乙烯、丙烯球罐国产化，Rel 490MPa级的低焊接裂纹敏感性（CF）钢， CF-62钢，命名为 07MnCrMoVR (-20℃)和 07MnNiCrMoVDR钢(-40℃)。 • 90年代：常温球罐用低合金钢只有 16MnR、15MnVR、15MnVNR 、 07MnCrMoVR及后来开发的15MnNbR等五 个钢号。
面是不能在平面上展开的 , 故此近似平面展开带来较大误
差),加上适当的预放量和压制回弹量进行第一次粗下料 ,然 后用圆弧模板校正两维坐标的球面曲率圆弧,再进行第二次 精下料,获得所需球壳板。这种方法设计者仅提供球壳板主 要外形尺寸 ,其设计放样程序在制造单位进行 , 具体尺寸由
制造单位自行决定。
一次下料法由设计者根据球壳板的空间曲面尺 寸经过计算 , 提供制造单位完整的立体标定施工图 , 制造单位按图一次下料压制成型。一次下料法需借
助数控切割机对钢板进行精确切割 (包括坡口),这种
下料方法成型后的球壳板精度较高,为球罐现场组焊
一次吊装就位奠定了基础。
目前多数制造单位仍采用二次下料法,最后采
用双枪气割一次完成坡口的制备。
2、成型
球壳板可采用冷压或热压 (温压)成形,热压是指将钢 板加热到临界点 (AC3)以上某一温度(如900---1000℃,一般 950℃左右) 并在这个温度下成形。温压是指将钢板加热 到低于AC1某一温度下(一般为400∽500℃)压制成形。热 压(温压)需要整体胎具,热压成形的球壳板,其力学和弯曲 性能须由热压工艺保证。冷压是指没有人为加热在室温
球形储罐
中煤蒙大聚乙烯 张玉龙
球形储罐简介
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
较好的低裂纹敏感性，但在大线能量焊接
性能上还需进一步提高论证，并有待于制
造安装大型球罐的业绩来证明。
球壳
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。
(a)桔瓣式
(b)足球瓣式 (c)混合式 图24-1 球壳板结构型式
目前，在用的采用国产材料制造的 1000 m³以上的乙烯球罐的材质均为国产 CF—62钢(07MnNiCrMoVDR钢)，虽然由国产
钢材制造的乙烯球罐(到目前为止100％合
格)，还未出现过因钢材本身引起的质量问 题，但在制造、安装上与进口钢板在性能 上还存在着一定的差距。
与进口钢板相比，国产钢板板幅小， 因而制造球罐时球壳分片多，焊缝比较长 ，产生缺陷的可能性较大。CF—62钢板具有
目前在用的采用进口材料制造的1000 m³以
上的乙烯球罐，其材料主要有REVER ACR610I、
N—TUF490、SPV490Q+LT50以及JFE—HITEN610
U2I等。
早期采用REVER ACR610L钢板制造的球罐，
安装后未进行整体热处理，在球罐内壁多次出
现过裂纹，球罐存在缺陷的几率较大。
为便于安装和制造将球罐分为三带球罐和七带球罐
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球壳板成形
球壳板成形共分两个步骤：
下料
成形
球壳板由制造单位压制成形。制造单位下料前应按 质量证明书对钢材进行验收,必要时尚应复验,并按标准或 图样要求进行冲击试验和超声检测。
1、下料
球壳板下料方法有二次下料法和一次下料法两种。
二次下料法是先对球壳用钢板进行近似平面展开 ( 球