球罐的知識(shí)介紹(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上球罐的知識(shí)介紹（一）球罐球罐為大容量、承壓的球形儲(chǔ)存容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等部門(mén)，它可以用來(lái)作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲(chǔ)存容器。也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮?dú)狻⒊鞘忻簹猓┑膬?chǔ)罐。球形罐與立式圓筒形儲(chǔ)罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少；在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，而且均勻，其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形容器壁板厚度的一半。由上述特點(diǎn)可知，采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%45%；此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面積。（一）球罐

2、的構(gòu)造與分類1、球罐的構(gòu)造球罐由本體、支柱（承）及附件組成。（1）球罐本體球罐本體是球罐結(jié)構(gòu)的主體，它是球罐儲(chǔ)存物料承受物料工作壓力和液體靜壓力的構(gòu)件。由于球殼體直徑大小不同，球殼板的數(shù)量也不一樣，球殼有環(huán)帶式（橘瓣式）、足球瓣式、混合式結(jié)構(gòu)三種形式。（2）球罐支柱（承）球罐支柱（承）是用于支承球罐本體重量和儲(chǔ)存物料重量的結(jié)構(gòu)部件，有柱式、裙式半埋入式及高架式支座多種。1）柱式支座。赤道正切柱式支座是使用最多的一種形式，另外，還有V型支承或三柱合一型支承。2）裙式支座。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是支座較低，由鋼板制成，其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材。3）半埋入支座。這種結(jié)構(gòu)是半球體支承于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上。（3

3、）球罐的附件1）梯子平臺(tái)。一般球罐設(shè)置頂部平臺(tái)和中間平臺(tái)，頂部平臺(tái)是工藝操作平臺(tái)。2）人孔和接管。人孔是為了操作人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢驗(yàn)和維修而設(shè)置的，同時(shí)也用于現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接球罐時(shí)進(jìn)行焊后整體熱處理、進(jìn)風(fēng)、燃燒口和煙氣排出等。3）水噴淋裝置。球罐上裝設(shè)水噴淋裝置是為了貯存的液化石油氣、可燃?xì)怏w和毒性氣體的隔熱需要，同時(shí)也可起消防保護(hù)作用。4）隔熱和保冷設(shè)施。隔熱和保冷一般是為了保證貯存介質(zhì)的一定溫度。儲(chǔ)存液化石油氣、可燃性氣體和液化氣及有毒氣體的球罐和支柱，應(yīng)該設(shè)置隔熱設(shè)施。球罐儲(chǔ)存低溫物料（如乙烯、液氨等）時(shí)應(yīng)設(shè)保冷裝置。5）液面計(jì)。為了觀測(cè)球罐內(nèi)液位情況，一般在儲(chǔ)存液體和液化氣體的球罐中裝置液

4、面計(jì)。6）壓力表。為了測(cè)量球罐內(nèi)的壓力而設(shè)置壓力表?？紤]到壓力表由于某種原因而發(fā)生故障或由于儀表檢查而取出等情況，應(yīng)在球殼的上部和下部各設(shè)一塊壓力表。2、球罐分類球罐的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，根據(jù)不同的使用條件（介質(zhì)、容量、壓力濕度）有不同的結(jié)構(gòu)形式。通常按照外觀形狀、殼體構(gòu)造和支承方式的不同來(lái)分類。（1）按形狀分為圓球形和橢球形（2）按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體1）單層殼體最常見(jiàn)，多用于常溫高壓和高溫中壓球罐。2）雙層殼體球罐，由外球和內(nèi)球組成，由于雙層殼體間放置了優(yōu)質(zhì)絕熱材料，所以絕熱保冷性能好，故能儲(chǔ)存溫度低的液化氣。雙層殼體球罐采用雙金屬?gòu)?fù)合板制造，適用于超高壓氣體或液化氣的儲(chǔ)存，目前使

5、用不多。（3）按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式。1）純橘瓣式球殼是按橘瓣結(jié)構(gòu)形式（或稱西瓜皮瓣）進(jìn)行分割組合的，這種結(jié)構(gòu)形式稱純橘瓣球殼。這種球殼的特點(diǎn)是球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施工簡(jiǎn)單。純橘瓣式球殼結(jié)構(gòu)有赤道帶，球罐支承大多數(shù)為赤道正切柱式支承2）足球瓣式球殼。其優(yōu)點(diǎn)是球瓣的尺寸相同或相近，制作開(kāi)片簡(jiǎn)單省料。缺點(diǎn)是組裝比較困難，有部分支柱搭在球殼的焊縫上造成該處焊接應(yīng)力較復(fù)雜。3）足球橘瓣混合式球殼。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是赤道帶采用橘瓣式，上下極板是足球瓣式。優(yōu)點(diǎn)是制造球皮工作量小，焊縫短，施工進(jìn)度快，另處可以避免支柱搭在球殼焊縫上帶來(lái)的不足，缺點(diǎn)是兩種球瓣組裝校正麻煩，球皮制造要

6、求高。（4）按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承，半埋入式支承、高架支承等（二）球罐的安裝施工1、球罐的拼裝方法（1）分片組裝法。采用分片組裝法的優(yōu)點(diǎn)是：施工準(zhǔn)備工作量少，組裝速度快，組裝應(yīng)力小，而且組裝精度易于掌握，不需要很大的吊裝機(jī)械，也不需要太大的施工場(chǎng)地，缺點(diǎn)是高空作業(yè)量大，需要相當(dāng)數(shù)量的夾具，全位置焊接技術(shù)要求高，而且焊工施焊條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。分片組裝法適用于任意大小球罐的安裝。（2）拼大片組裝法。拼大片組裝法是分片組裝法的延伸。在胎具上將已預(yù)熱好、編了號(hào)的相鄰兩片或多片球殼瓣，拼接成較大的球殼片，然后吊裝組焊成球殼體。組合的球殼片瓣數(shù)多少為宜，要根據(jù)吊裝能力確定。拼大片組裝法由于在地

7、面上進(jìn)行組裝焊接，減少了高空作業(yè)，并可以采用自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，從而提高了焊接質(zhì)量。（3）環(huán)帶組裝法。環(huán)帶組裝法一般分兩種，一種是在預(yù)制廠先將各環(huán)帶預(yù)制成型，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)組裝，這種方法常受各種限制，比較大的球罐很少采用。大多數(shù)施工單位一般都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制并組裝。在臨時(shí)鋼平臺(tái)上，先后將赤道帶，上下溫帶、上下極板分別組對(duì)焊接成環(huán)帶，然后將各環(huán)帶組裝焊接成球體。環(huán)帶組裝法組裝的球殼，各環(huán)帶縱縫的組裝精度高，組裝的拘束力小，減少了高空作業(yè)和全位置焊接，施工進(jìn)度快，提高了工效。同時(shí)也減少了不安全因素，并能保證縱縫的焊接質(zhì)量。環(huán)帶組裝法現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，需要一定面積的臨時(shí)鋼平臺(tái)，占用場(chǎng)地大；組裝時(shí)需用的加固支撐

8、較多；組成的環(huán)帶重量較大，組裝成球時(shí)需較大的吊裝機(jī)械。另外，環(huán)縫組對(duì)時(shí)難以避免強(qiáng)制性組裝，因而強(qiáng)裝焊接后產(chǎn)生較大的應(yīng)力。環(huán)帶組裝法一般適用于中、小球罐的安裝。（4）拼半球組裝法。這種施工方法的特點(diǎn)是：高空作業(yè)少，安裝速度快，但需用吊裝能力較大的起重機(jī)械等，故僅適用于中、小型球罐的安裝。（5）分帶分片混合組裝法。這種方法適用于中、小型球罐的安裝。上述這組裝方法中，在施工中較常用的是分片組裝法和環(huán)帶組裝方法。2、球罐焊接球罐的焊接工作量很大，焊接難度高，焊縫包括平、立、仰、橫各種位置的焊接，技術(shù)要求十分嚴(yán)格。3、球罐焊前預(yù)熱、焊后熱處理及整體熱處理（1）焊前預(yù)熱。預(yù)熱是指施焊前把焊接的工件加熱到比

9、環(huán)境更高的溫度，再在此溫度下進(jìn)行焊接，球罐的材質(zhì)大多數(shù)為高強(qiáng)度的合金鋼，在焊接過(guò)程中，由于材質(zhì)焊后冷卻收縮，易于產(chǎn)生冷裂紋及脆性斷裂。預(yù)熱的目的就是為了防止焊接金屬的熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，減少應(yīng)力變形量，防止金屬熱影響區(qū)的塑性、韌性的降低，并且可以除去表面水分。根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，球罐的預(yù)熱溫度根據(jù)焊件材質(zhì)、厚度、接頭的拘束度、焊接材料及氣象條件確定。預(yù)熱時(shí)要求對(duì)焊接部位均勻加熱，使其達(dá)到焊接工藝規(guī)定的溫度，預(yù)熱范圍為焊接接頭中心兩側(cè)各3倍板厚以上且不少于100mm的范圍內(nèi)。（2）焊后熱處理。球罐焊接完后應(yīng)立即進(jìn)行焊后熱處理。焊后熱處理的主要目的：一方面是釋放殘余應(yīng)力，改善焊縫塑性和韌性；更重要的是

10、為了消除焊縫中的氫根，改善焊接部位的力學(xué)性能。球罐的焊接后消氫處理應(yīng)由焊接工藝評(píng)定結(jié)果確定，焊后熱處理溫度一般要求應(yīng)與預(yù)熱溫度相同（200350），保溫時(shí)間應(yīng)為0.51h.遇有下列情況的焊縫，均應(yīng)在焊后立即進(jìn)行焊后熱消氫處理。1）厚度大于32mm的高強(qiáng)度鋼；2）厚度大于38mm的其他低合金鋼；3）鍛制凸緣與球殼板的對(duì)接焊縫。（3）整體熱處理1）整體熱處理的目的。球罐整體熱處理的目的是為了消除由于球罐組焊產(chǎn)生的應(yīng)力，穩(wěn)定球罐幾何尺寸，改變焊接金相組織，提高金屬的韌性和抗應(yīng)力能力，防止裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)，由于溶解氫的析出，防止延遲裂紋產(chǎn)生，預(yù)防滯后破壞，提高耐疲勞強(qiáng)度與蠕變強(qiáng)度。目前我國(guó)對(duì)壁厚大于3

11、4mm的各種材質(zhì)的球罐都采用整體熱處理。2）整體熱處理的方法。球罐整體熱處理有兩種方法：內(nèi)燃法和電熱法。4、球罐的檢驗(yàn)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是保證球罐質(zhì)量不可缺少的重要手段。（1）焊縫檢查。（2）水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)是為了檢查球罐的強(qiáng)度、考核球罐組裝焊接質(zhì)量，以保證球罐能夠承受設(shè)計(jì)壓力不漏。經(jīng)過(guò)水壓超載能夠改善球罐的承載能力。盡管球罐在制造、組裝焊接過(guò)程中和焊后都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗(yàn)工作，但漏檢的缺陷有可能在水壓試驗(yàn)中出現(xiàn)。因此水壓試驗(yàn)也是比較重要的檢驗(yàn)手段。（3）氣密性試驗(yàn)。根據(jù)規(guī)定，球罐經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后要再進(jìn)行一次磁粉探傷或滲透探傷；排除表面裂紋及其他缺陷后，再進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)是在球罐各附件安裝完畢、壓力表、安全閥、溫度計(jì)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格后進(jìn)行。氣密性試驗(yàn)所用氣體應(yīng)是干燥、清潔空氣或其他惰性氣體，氣體溫度不得低于5。例題1采用分片組裝法組裝球罐時(shí)，其施工缺點(diǎn)是（&#