球罐讲义

第二章
一、球罐结构
球罐结构与材料
球罐一般由球罐本体、支柱及附件等组成。 球壳板及支柱在有资质的制造厂完成制造。 1、球罐本体：一般由赤道板、温带板和极 板构成，包括直接与球壳焊接的接管和人孔 等。一般上下极带板中心个设置一个人孔。 2、球罐支柱：多采用与赤道板正切的支柱 支座，一般用钢管制成，数量为赤道板的
热处理工装示意图
球罐人孔
常明火嘴
油路 液化石油气
风路 霍克喷嘴 油路
热处理控制要点
1、球罐热处理的关键在于如何控制热处理过程中 的升温、恒温、耗油量及温差。 2、为了降低热能损失，球罐采用50mm无碱超细 玻璃棉被作为球罐热处理时的保温材料。铺设两 层，每层接缝部分应错开。 3、在球罐的外围搭设防风棚，可有效的降低了环 境造成的热能损耗。 4、热电偶布置符合要求，热电偶、记录仪等应在 有效检定期内。 5、做好热处理方案，热处理前对耗油量进行测算。
我公司压力容器制造许可证
谢谢大家！
再
见
1
焊接材料和设备、现场焊接施工（如预热与后
热）、焊后热处理和焊工培训等。
球罐防风、防雨棚
球罐的焊接施工程序
球罐施焊顺序应遵循下列原则： 1、先焊接纵向焊缝，后焊接环向焊缝。 2、先焊接赤道带焊缝，后焊接温带、极带焊缝。 3、先焊接大坡口面焊缝，后焊接小坡口面焊缝。 4、焊工应均匀分布，并同步焊接。 目的：焊接应力变小，并均匀分布，将焊接
优点：高空作业少，施工进度快，减少不 安全因素，并能很好的保证焊接质量。 缺点：手段用料多，占用的施工场地大， 组装后应力较大，产生的延迟裂纹几率较
大，吊装能力要求较大，经济效益差。
二、分片组装法 要点：在平台或地面上，把支柱和赤道板组对 找正、焊接，然后分别吊装相邻的焊有支柱的
赤道板两块，分别立于各自的基础上，用地脚 螺栓固定，并用张线拉紧，初步找正。然后吊 装一块不带支柱的赤道板与两块竖立的赤道板 组对，并用卡具打紧。以此类推直到赤道板全 部组对完毕，并检查及校正赤道带上口水平度， 上下口直径的几何尺寸及椭圆度，然后组装其 余各带板。 优点：施工准备工作量少，要求施工场地不
人孔
上极 F AF 赤道带 A 下极 AG G 拉杆 支柱
新疆雅克拉4*1000m3球罐
第三章
球罐组装
我国较为广泛采用的球罐现场组装方法有两种： 环带组装法和分片组装法（也叫散装法）。环 带组装法一般用于容积小于400m3的球罐，分片 组装法一般用于容积大于400m3的球罐。 一、环带组装法 要点：按照设计图纸对球罐的分带，分别在平 台上组装焊接成环，然后把各个环带由下至上 逐带吊装就位，最后焊接环缝，完成球罐的安 装。
球罐施工技术
储罐安装工程处
球罐施工技术
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 球 罐 概 论 球罐结构与材料 球罐组装 球罐施工程序 球罐焊接
第六章
球罐焊后整体热处理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第七章
球罐的无损检测
第八章 球罐的水压试验和气密试验 附录 球罐常用的标准
第一章 球 罐 概 论
随着我国石油、化工、冶金、城市 燃气的发展，作为储存容器的球罐，得
到了广泛的应用和迅速的发展。球罐主
要用于储存液态丙烷、丙烯、乙烯、液
化气、天然气、液氨、氧气、氮气、氢
气等。
一、球罐的特点 1、占地面积小、基础工程量小。 2、与同等体积的圆筒形容器相比，球
罐表面积最小。
3、在相同直径和压力下，球罐壁的内 应力最小且均匀，其板厚仅为圆 筒形容器的一半。钢材消耗可减 少15-20%以上。
脊板形卡具
柱腿无胎具组对工艺
外组对吊装前球罐组装平台
春晓2000m3液化气球罐吊装
第四章
球板检验焊条复验H 球罐外脚手架搭设 拉杆安装
球罐施工程序
基础测量及调整 上、下支柱现场组对 赤道板安装 下极边板安装 支柱形状尺寸检查
赤道水平度调整 椭圆度调整 支柱垂直度调整
焊工资格确认H
下极侧板、中板安装
1、测量好球罐基础数据。
2、控制好柱腿的组对质量。
3、编织好详细的组对方案，确定吊车大小等。
4、定位块设置合理正确，焊接牢固，用作吊装
的定位块要加固焊接，确保吊装安全。
5、吊装前搭设的平台在赤道带上端左右，要考
虑到焊接作业，避免重复工作。
6、组对时上下交叉作业多，斜铁等易坠落的物
品严禁随球壳板一起吊装，确保安全。
必很大，能做到施工速度快，焊接变形小，
容易保证球罐的几何尺寸和组装精度。
缺点：高空作业多，全位置焊接技术要求高，
焊工作业时环境条件恶劣。
三、组装注意事项 分片组装法应用最广泛，主要介绍分片组装
法有关的注意事项。分片组装又分为内组对 和外组对。内组对主要是在球罐内部进行组 装，定位快设计在内部，通过内部挂梯或中 心柱内部搭设的脚手架作为操作平台。外组 对正好与其相反。
二、球罐的分类 1、按工作温度分：常温球罐和低温球罐。
设计温度等于或低于-20℃的球罐称为低温
球罐。
2、按壳体层数分：单层、双层、多层。单
层应用最多。 3、按球壳板排板形式分：足球瓣式、橘瓣 式和混合式。混合式应用较多。
三、球罐的历史与发展
最早出现在19世纪末20世纪初，开始只是储存 低压气态介质。早期结构为铆接结构，制造困难， 材料浪费大。 二次世界大战以后，随着焊接技术的发展，新材 料的应用，球罐制造得到飞速发展。并向中、高 压，低温液化气体和大型化方向发展。 我国制造球罐始于二十世纪50 年代末，1958年 制造第一台50m3球罐。目前在我国安装的最大为 10000m3球罐，进口国外球壳板。目前可自行设 计制造安装2000m3以下液化气球罐和4000m3以 下低压球罐。
焊后组装尺寸检查H
产品试板试验H
焊后热处理H 水压试验和气密性试验H 20%磁粉检测
第五章
球罐焊接
球罐的焊接是球罐建造中极为重要的环节，焊
接质量将直接影响其使用安全性。因此，在球
罐建造过程中，对球罐焊接施工全过程必须进
行严格控制和管理，和金属结构厂压力容器控
制相类似，包括焊接工艺评定、焊接工艺制定、
一半，支柱间有拉杆，下端有柱脚板，并用 地脚螺栓固定在球罐基础上。 3、球罐附件：一般由操作平台、外部扶梯、 内部盘梯、安全阀、液位计、防雷、防静电 装置和消防喷淋等。扶梯一般有螺旋梯、斜 梯、直梯等。对于大型球罐内部设有盘梯或 转盘。 二、球罐材料 国内用于球罐常用的钢材有：20R、16MnR 16MnDR 、15MnNbR等。
作为一个炉子，在球罐下部人孔内放置高速喷嘴，
利用高压风把柴油雾化喷出，用液化气作为点火
器燃料，使雾化的柴油在球罐内部充分燃烧，对
球体加热，已达到热处理的目的。
内部燃油法的组成
1、燃油高速喷嘴及喷射引风系统。 2、燃油输供系统，包括油泵、储油罐、输油管 路、控制台及阀组。 3、高压雾化空气供应系统，包括空压机、送风 管路、控制台及阀组。 4、点火系统。 5、球罐表面的保温设施。 6、测温系统包括热电偶、补偿导线、自动测温 记录仪。 7、球罐柱腿推移系统。
加拿大。
预热及后热
球罐预热与后热一般由同一设备来完成。主 要采用火焰加热法和电加热法。 火焰加热法就是用细钢管做一套多嘴燃烧器， 以液化气或天然气做燃料进行燃烧来加热的。火 焰加热法简便易行、费用低，应用较多，但烟尘 大。
电加热法采用电阻丝做成电加热片，挂在被
焊的焊缝上，施焊前通电加热。费用高，应用少。
第七章
球罐的无损检测
无损检测方法
球罐常用的无损检测方法有：射线探伤（RT） 超声波探伤（UT）、磁粉探伤（MT）、渗透探伤 （PT）。 国内较多采用Ir192作为γ 射线源，进行全景 曝光。
第七章 球罐的水压试验 和气密试验
水压试验
水压应具备的条件： 1、球罐和零部件焊接必须全部结束，经检验合格。 2、基础二次灌浆及养护达到强度要求。 3、支柱找正固定。 4、需热处理的球罐，要完成热处理并经验收合格。 水压注意事项： 1、注意观察测量基础沉降。 2、注意水温符合要求。 3、严格按实验压力要求进行。
变形控制在最小范围内，同时可以防止冷裂纹
的产生。
球罐的焊接方法
球罐焊接方法有手工电弧焊和全位置气体保 护自动焊。 球罐的焊接大多数采用手工电弧焊，主要 因为设备及焊接工艺比较简单、成本低、操作 方便。正常情况下，一台球罐的焊接可按赤道 带纵缝数量的1/2倍数来选择焊工。
国内球罐自动焊一般都是进口的，有美国、
气密试验
气密试验应在水压试验合格后进行，主要检 查球罐焊缝及其阀门、配件等的严密性。在试验 过程中严格执行球罐施工及验收规范，执行各项 安全技术措施。 气密试验所用的介质一般为洁净、干燥的空 气或氮气。在夏季试验注意环境温度变化，防止 超压现象。
附录 ：球罐常用的标准
1、GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》 2、GB12337-1998《钢制球形储罐》 3、GB150-1998《钢制压力容器》 4、JB/T4730.1～4730.6-2005《承压设备无损检 测》 5、JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 6、JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程 》 7、JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的 力学性能检验》 8、GB/T17261-1998 《钢制球形储罐型式与基本 参数》
火焰加热器进行预热及后热
第六章
球罐焊后整体热处理
球罐热处理的目的
消除残余应力，稳定球罐几何尺寸，改变焊 缝金相组织，从而使硬化组织减少，提高金属的
韧性和抗应力腐蚀能力。再则，由于溶解氢的析
出，防止了延迟裂纹的产生，预防滞后破坏和提
高耐疲劳强度与蠕变强度。
球罐热处理的方法
有两种方法，一种是内燃法，采用柴油加热； 另一种是电热法，采用电加热。 目前国内大多采用内燃法，内燃法是把球罐
球罐内脚手架搭设 上极边板安装 防风防雨棚搭设 产品试板焊接 产品试板无损检测 上极侧板、中板安装 赤道带纵逢焊接 上下极边板纵逢焊接 上下极板纵逢焊接 环缝坡口检查 上赤道板大环缝焊接
焊前组装尺寸检查H 焊缝打磨
射线检测 磁粉检测 超声波检测 缺陷修补 渗透检测 夹具拆除
下赤道板大环缝焊接
下极边板-下级侧板环缝焊接 上极边板-上级侧板环缝焊接