第二章 球罐结构设计
2.1 球壳球瓣结构尺寸计算 2.1.1 设计计算参数：
球罐内径：D=12450mm []23341-表P
几何容积：V=974m 3 公称容积：V 1=1000m 3
球壳分带数：N=3 支柱根数：F=8
各带球心角/分块数： 上极：112.5°/7 赤道：67.6°/16 下极：112.5°/7
图 2-1混合式排板结构球罐
2.1.2混合式结构排板的计算：
1.符号说明：
R--球罐半径6225 mm N--赤道分瓣数16 (看上图数的) α--赤道带周向球角22.5° （360/16）
0β--赤道带球心角70° 1β--极中板球心角44° 2β--极侧板球心角11° 3β--极边板球心角22° 2赤道板（图2-2）尺寸计算：
图2-2
弧长L )=1800βR π =180
70
622514.3??=7601.4mm
弦长L =2Rsin(20β)=2x6225×sin(2
70
)=7141mm
弧长1B )=N R π2cos(20β)=16
14.362252?x ×cos 270
=2001.4mm
弦长1B =2Rcos(20β)sin(2α)=2x6225×cos35sin 2
5
.22=1989.6mm
弧长2B )=N R π2=16
14
.362252?x =2443.3mm
弦长2B =2Rsin 2α=2x6225×sin(2
5
.22）=2428.9mm
弦长D =2R )2
(cos )2(
cos 120
2α
β-
=2x6225x )2
5.22(cos )270(
cos 122- = 7413.0mm 弧长D )=90R πarcsin(2R D )=903.14x6225arcsin(2x6225
7413.0
) = 7936.4mm
极板（图2-3）尺寸计算：
图2-3
对角线弧长与弦长最大间距： H=)2
(
sin 121
2ββ++=)112
44
(
sin 12++ = 1.139mm 1B ) = 2001.4
L )
= 7601.4
1B )
= 6204.1
2B )
=7167.1 0D )
=9731.7
弦长1B =
H R )2sin(
221
ββ+=139
.1)
11244
sin(62252+x x =5953.3mm
弧长1B )=90R πarcsin(2R B 1)=906225
14.3x arcsin(2x62253.5953)=6204.1mm
弦长0D =21B )
=2×6204.1=8774.0mm
弧长0D )=90R πarcsin(2R D )=903.14x6225arcsin(2x6225
8774)=9731.7mm
弦长2B =2Rsin(
21
2ββ+)=2x6225xsin(
112
44
+)=6780.8mm 弧长2B )=180)2(21ββ+R π=180
2x11)(44622514.3+??=7167.1mm
(1)极中板（图2-4）尺寸计算：
图2-4
对角线弦长与弧长的最大间距： A=)2
(
sin )2
(
sin 121
21
2βββ+-=0.979mm
弧长2B )=180
1
βR π=4778.0mm
弦长2B =2Rsin(
2
1
β)=4663.9mm 弧长2L )=180)2(R 21ββ+π=7167.1mm
弦长2L =2Rsin(21
2ββ+)=6780.8mm
弦长1L =A )
2sin()2cos(2R 21
1βββ+=6421.9mm 弧长1L )=90
R πarcsin(R L 21
)=6744.0mm
1B )
= 4065.2
2B )
=4663.9
2L )
=7167.1 1L )
=6744.0
弦长1B =
A
R )
2
cos()2
sin(
221
1
βββ+=3995.3mm
弧长1B )=90R πarcsin(2R
B 1)=4065.2mm
弦长D =2211B +L =7563.3mm
弧长D )=90
R πarcsin(2R D )=8124.5mm
(2)侧极板（图2-5）尺寸计算：
图2-5
弦长1L =2Rcos(
21β)sin(21
2
ββ+)/A=6421.9mm 弧长1L )=90
R πarcsin （R L 21
）=6744.0mm
弦长 2L =2Rsin(
21
2
ββ+)/H=5953.3mm
弧长 2L =90
R
πarcsin(R L 22)=6204.0mm
K=2Rsin(
21β)cos(21
2
ββ+)/A=3995.3mm 式中 A.H 同前
1ε=arcsin(
R L 22)-arcsin （2R
K ）=9.85mm
弧长2B )=180
2
βR π=1194.5mm
弦长2B =2Rsin(2
2
β)=1193.3mm
1B )
= 1069.6
2B )
=1194.5
2L )
=5953.3 1L )
=6744.0
弧长1B )=180
1
επR =1069.6mm
弦长D =21L L 1+B =6183.5mm
弧长D )=90
R πarcsin(2R D
)=6467.7mm
4.极边板（图2-6）尺寸计算：
图2-6
弧长1L )=2R πcos(2
β)=8005.8mm
弦长1L =2Rcos(2
β)=7210.3mm
弦长3L =2Rsin(
22
2
ββ+)/H=5953.3mm
弧长3L )=90
R πarcsin(2R L 3
)=6204.1mm
弧长2B )=180
2
βR π=1194.5mm
弦长2B =2Rsin(2
2
β)=1193.3mm
式中 2α=
2
1800
β--arcsin(R 2D 0)=10.2 M=22Rsin(
21
2
ββ+)/H=8419.2
3α=90°-
2
β+arcsin(
R
M
2)=97.55 4α=2 arcsin[
2
2
sin(23α)]=64.25
弧长1B =180
2
αR π=1107.6mm
弦长1B =2Rsin(2
2
α)=1106.7mm
弦长D =3112L L B +=4600.2mm
1B )
= 1107.6
2B )
=1194.5 3L )
=6204.1
1L )
=8005.8
弧长D )=90
R πarcsin(2R D )=4709.4mm
弧长2L =
180
4
απR =6977.0mm 弦长2L =2Rsin(
2
3
α)=6621.3mm
第四章 强度计算
4.1球壳计算
设计压力：1.6MPa
设计温度：-20 — 40℃
试验压力：1.6 + H*ρ*g*10-6 = 1.76MPa 壳壁厚度
球壳材料采用1Gr17，σb =450MPa ，常温下许用应力为[σ]t =150MPa.[]14143-表P 取焊缝系数：φ=1.0[1]P110
腐蚀裕量C 2=2mm ，钢板厚度负偏差C 1=0mm ， 故厚度附加量C=C 1+C 2=2mm.[]1363-表P
液柱高度H ： H=K 1R=1.6084*6225=9960mm
液体的静压力P=ρgH = 6225*9.8*9960*10-9 =0.061MP 计算压力：Pc = 1.76+0.061 = 1.821MP 球壳所需壁厚：
δ1=
C
P D P c
t
c +-?σ][4[]8
4691-式P =35.2 + 2 = 37.2mm
圆整可取δ=38mm
4.2 接管和法兰的选择
接管根据JBM0503-08选用DN25 DN40 DN50接管。 法兰由JBT 81—1994选择。 4.3
人孔尺寸 组合如下图所示：
4.4 盘梯
近似球面的螺旋形盘梯的设计计算
R 1 = R + δ + t R
1
---假想圆球的半径；
R = 6225mm----球罐的内半径
δ= 38mm---球甲壁板厚度
t = 200 —梯子或者顶平台与球面最小距离R
1
=6225 + 38 + 200 = 6463mm
R
2max = (R
1
2-(R+δ
1
– b
1
)2)0.5
δ
1
= 5mm——顶平台板厚度
b
1
= 180mm——梯子侧板宽
R
2max
=2273mm
R 2 <= R
2max
选R
2
=2000mm
R
2
——顶部平台半径
Z 1 = b
1
+ (R
1
2-R
2
2)0.5 = 6325.7mm
b = 1500mm ——梯子宽度
r = R
1
2 + R
1
b + (
b
2
)2 - R
2
2
2R
1
+ b
= 3329.2mm ——梯子中心回转半径
|X
0| =
R
1
2 + R
1
b + (
b
2
)2 + R
2
2
2R
1
+ b
= 3883.8mm ——盘梯圆柱中心轴线与球心的距离 X
0在坐标中的值为负
t = 200
R
1
= 6463
R
2
=2000
r = 3329.2
α
终
=149.0
α终 = arccos(
r
X
) = 149.0
4.5 洒水孔
1000m
3以上的中型球罐可设置内部转梯，本球罐采用内部转梯淋水管的洒水孔径为4mm以上
球罐直径： D
f
= 12450mm
壁厚 t = 38mm
设计压力P = 1.821Mpa
球罐外表面： A = 4πR2 = 486.7m2
洒水量 2 L/min*m2
水流速度 v = 2m/s = 120m/min
水压： 0.1Mpa
所需撒水量 Q = 486.7 * 2 = 980L/min*m2
所需管径： D = 2d = 3.162 * (4Q
πv
)0.5 = 10.20mm ≈ 11mm
洒水孔数：
算的N = 80.98≈ 82个
保冷措施：
4.6 压力表
压力表的最大刻度为正常运转压力的1.5倍以上（不要超过3倍）取：最大刻度 3.6 Mpa
压力表表面直径应大于150mm
压力表前应安装截止阀，以便于在仪表标校时可以取下压力表
4.7支柱拉杆Q=980
D=11
N = 82个
球罐支座是球罐中用以支承本体质量和储存物料质量的结构部件，为了对付各种影响因素，结构形式比较多，设计计算也比较复杂。
支撑主要可分为柱式支撑和裙式支撑，此外，还有 V型柱式支撑，三桩合一型柱式支撑，裙式支撑，锥底支撑，钢筋混凝土连续基础支撑，半埋式支撑，高架式支撑，可胀缩的支撑
赤道正切柱式支座设计
a)赤道正切柱式支座必须能够承受作用于球罐的各种载荷，支柱构建要由足
够的强度和稳定性
b)
拉杆结构：
拉杆是作为承受风载荷以及地震载荷的部件，增加球罐的稳定性而设置的，栏杆结构可分为可调式和固定式。目前，国内自行建造的球罐和引进球罐的大部分采用可调式拉杆，本球罐的支承结构采用单层可调式拉杆结构，如图（3-13）
1 -支柱
2 - 支耳
3 –长拉杆
4 –调节螺母
5 –段拉杆
支柱外直径d
= 526mm；
内直径 d
1
=506mm
支柱计算长度L=8000mm
支柱金属横截面积 A：648096mm2
支柱横截面的惯性矩：π
64
(d
4-d
1
4) = 5.4*108mm4
基本雪压值q：550N/m2
支柱材料：Ｑ２３５Ａ
支柱材料屈服极限σ
s
：235Mpa
支柱数目n: 8 根
支柱载荷计算
静载荷
球壳质量计算：
球壳平均直径：D=12450+42=12492mm
M1 =πD2*δ*ρ
=3.14*124922x38x10-9x7900Kg/m3 ≈162.6 (吨)
液体NH
3 质量(装满0.9) M2 = 1000 x 625kg/m3 x10-9x 0.9≈562.5(吨)
d
= 526
d
1
=506
L=8000
N = 8
φ = 30
液压实验时液体的质量：M3=1000*1000Kg/m 3 *0.9=900吨 雪压质量 M4=（π/4g ）D 2 qCs*10-6= 4.55(吨) 保温层质量
M5=π(D+ t)2 t ρ*10-9 +400 = 1.5吨 支柱和拉杆的质量：M6=11.103吨 附件的质量：M7=9.750吨 操作状态下的球罐质量：
M0 = M1+M2+M4+M5 +M7=740.8吨 液压状态下的球罐的质量：
Mf = M1+ M3+ M6+M7 = 1083.5吨 球罐最小质量
Mmin = M1+M6+M7=183.45吨 球罐每根支柱承受的静载荷：
G 0 =m 0g n = (162.6+562.5+4.55+1.5+9.750)*103*9.88 = 907480N
液压试验条件下：
液压实验时液体的质量：M3=1000*1000Kg/m 3 *0.9=900吨 Mt = M1+M3+M6+M7
Gt = m t g n = (162.6+900+11.103+9.750)*103*9.88 = 1327吨
动载荷
地震水平载荷
拉杆影响系数：λ = 1 – (L 1L )2 (3-2L 1L ) = 1- (52009000 )2 (3-2x5200
9000 ) = 0.384
球罐中心处单位力引起的水平位移
v = λL 12nEJ *103 =0.384*800012*8*192000*5.4*108 *10
3 = 2.3*10-8
基本自震周期
T= 2πv m 0 = 0.82 S
设计地震烈度为7度，按表4-2，地震影响系数的最大值αmax = 0.23， α= (T g
T )0.9αmax = 0.093
地震水平力
Q z = C z αm 0g = 0.45*0.093*740800*9.8 = 303824N 风载荷
球罐建造的基本风压值： q 0 = 600N/m 2
查表4-9，风压值高度变化系数f 1 = 1.00, 查表4-10，动载荷系数ξ= 1.58，故风振系数k 2 = 1+m ξ=1.553 水平风力：
Q f = 1
4
π(D 0 + 2t)2 k 1k 2q 0f 1f 2*10-8
=1
4
*3.14*(12450 + 2*65)2 0.4*1.553*600*1.0*1.1*10-6 = 50933N Q z > Q f 取水平载荷F = Q z = 303824N 推到弯矩形成的支柱垂直力 推到弯矩：
M=FL 2 = 303824* 2500 = 7.6×108 N*mm 由M 对各支柱产生的垂直力 F i =
Mcos θi ηR η= n
2
Fa = 7.6×108 cos0 4*6225 = 30522N
Fb = 7.6×108 cos45 4*6225 = 21579N
Fc = 7.6×108 cos90 4*6225
= 0N
剪切力形成的支柱垂直载荷 如图4-8， 水平力F 的方向为A 向，拉杆构架的方为角θAB =22.5，θAC =67.5
于是：
C ij =
L
2
Fsinθ
ij
nRsin
180
n
C ab =
5500* 303824*sin22.5
8*6225sin
180
8
= 33555N
C bc =
5500* 303824*sin66.5
8*6225sin
180
8
=80410N
T
ijmax =
C
ijmax
cosα
=
80410N
5500
6225
= 91009.5N
拉杆直径：
d=2(
T
ijmax
π[α]
)0.5+C = 2(
91009.5
π
235
1.5
)0.5 + 2 =29.2mm
取拉杆直径为φ30mm
连接部位强度计算
支柱与拉杆，支柱与球壳以及支柱底座等结构图4-13 图4-15相同
4.8 销钉、耳板
销钉直径的计算销钉材料选用Q235-A钢
d
销 =(
2T
ijmax
π[τ]
)0.5 = (
2*91009.5
π*0.6*
235
1.5
)0.5 = 24.8mm
取销钉直径为φ25mm
耳板和翼板厚度计算耳板和翼板都选用Q235-A钢。耳板和翼板厚度
t =
T
ijmax
[σ]d
销
=
91009.5
235
1.1
*25
= 17.04mm
取耳板厚度为18mm。翼板厚度为9mm
支柱附加压缩载荷本球罐无允许沉降差的数据，为示例起见，以允许沉降误差为1mm计算附加压缩载荷，操作条件下：
ΔL =
液压试验条件下：
P = G
t
= 1327吨
ΔL` =
PL
EA
=
1327000*8000
192000*12450
= 4.44mm
P`
T =
(ΔL`-α)EA
L
=
(4.44-1)192000*12450
8000
= 1027872N
P`
e =
P- P`
T
2
=
1327000- 1027872
2
=149564N
载荷组合在载荷组合中，以每根支柱都可以承受附加压缩载荷计，那么在操作状态下每根支柱的载荷情况最大的一组如下：
G
=Pg = 907480N
Qmax=P
g +F
c
+C
bc
+ P`
e
= 907480 + 0 + 80410 + 149564 = 1137454N(参考支柱载荷组合表得
出公式p82)
Q`t = P`t + P`e = 1345682N 此钢许用应力
ψ = 0.89*0.9*235 = 188.235MPa
支柱压缩应力σ=
1345682
12505
= 107.6 MPa <ψ 满足条件 C bc = 5500* 303824*sin66.58*6225sin 180
8
=80410N
F `ijmax = C bc tan α= 80410*
4764
5500
= 146201N (4764 为支杆每45度角一个所对应的弦长) 4.9地脚螺栓
地脚螺栓的计算，每根支柱采用2个地脚螺栓，于是： dB = (4* F `ijmax πn d [τ]B
)0.5
+C B = (
4* 146201
2*π*0.6*235
1.5
)0.5+2.0 = 33.47mm 采用M36的地脚螺栓 4.10支柱地板
支柱地板的直径和厚度计算 查地板基础材料的允许压应力[σ]bc =295Mpa 地板直径： D h1=(
4*Q`i π[σ]bc )0.5=(4*1345682
π*295
*100)0.5 = 762.3mm
取地板直径为φ770mm. 地板厚度：
支柱作用于地板上的压缩应力为： σt = Q`i π*D h12/4 = 1345682
π*7702/4
= 2.89Mpa
t=(3*σt * b 2 [σ]bc ) 0.5+ C b = (
3*2.89 * (
770-600 2
)2
235 1.5
)0.5 + 2 = 17.29mm
取垫板厚度为20mm 。
2000m3球罐制造方案 1.编制说明： 本方案依据设计图纸及图纸明确的国标、部标，结合我公司的实际情况进行编制。 2.球罐制造及检验标准、规范： 1)《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 2)《钢制压力容器》 GB150-98 3)《压力容器用钢板》 GB6654-1996 4)《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件钢板》 JB4726-1994 5)《钢制球形储罐》 GB12337-98 6)《压力容器无损检测》 JB4730-94 7)《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4708-2000 8)《球形储罐施工及验收规范》 GB50094-98 以及相关国家标准和部颁标准。 3.球罐技术参数 公称容积：2000m3数量：1台 设计压力：1.8Mpa 设计温度：45℃ 介质：液氨 规格：Sφ15700×50/52mm 主材： 16MnR 球罐质量：346100Kg/台 结构型式：四带混合式10支柱
4.球罐制造主要技术措施 (1)按设计图纸要求采购球壳板、人孔及接管毛坯、支柱、拉杆等材料及焊接材料，并对到货材料按图纸、标准要求进行检验和复验。 (2)对球罐壳体、人孔及接管等材料做焊接工艺评定。选定需具有相应材质及位置合格证的优秀焊工参与施焊，严格执行焊接工艺。 (3)球壳板投料前采用全自动抛丸机对钢板双面抛丸处理，清除钢板表面氧化皮，从而提高球壳板制造表面质量。 (4)球壳板采用冷压成型工艺，压制采用800t悬臂油压机（喉深2200mm，可压制板宽4500mm）、2200t框架油压机（跨度4200mm）和2000m3球罐冲压模具进行。成型后的球片用弦长2000mm样板检查，曲率误差≯2mm。 (5)球片净料及坡口切割采用切割轨道及多嘴头自动火焰切割机进行，球片净料及坡口切割一次成型，并清除氧化皮。 (6)净料后的球片各部分几何尺寸满足设计图纸及标准、规范的要求，保证同规格球片任意互换。 (7)对球片坡口按设计图纸及标准要求进行100%渗透探伤检查，球片周边100mm范围内进行100%超声波探伤检查。 (8)几何尺寸检验合格的球片进行内外表面清理，并按合同要求涂防锈漆，坡口周边50mm范围内涂可焊性涂料。在每一片球片板凸面上喷涂标识，标明材质名称、规格、炉批号、球罐编号及球片设计尺寸和实测尺寸等。 (9)支柱与底板、耳板、筋板等配件在制造厂组焊成部件，支柱直线度偏差≯L/1000（L
球罐焊接工艺守则 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本守则规定了碳素钢、普通低合金钢钢性储罐的手工电弧焊、气体保护自动焊、自动保护焊的焊接操作工艺要求。 1.2 适用范围 本守则适用碳素钢、普通低合金钢钢性储罐的手工电弧焊、气体保护自动焊、自动保护焊的焊接。 本守则若与图纸及专用焊接工艺相抵触时，则应以图纸及专用焊接工艺文件的规定执行。 2 焊接材料 2.1 焊条应符合下列标准 手工焊焊条应符合《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118的规定；药芯焊丝应符合《碳钢药芯焊丝》GB10045的规定；埋弧焊使用的焊丝应符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957和《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB/T8110的规定。 2.2焊接材料应具有出厂质量证明书和复验报告。进口焊条或焊丝符合出产国的相应 标准。 2.3焊接材料的烘干 2.3.1 焊接材料的存储库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。焊条使用前，应按产品 说明书或下表规定的温度和时间进行烘干。 焊条、焊剂的烘干温度和时间 2.3.2 烘干后的焊条应保存在100~150℃的恒温箱中，药皮应无脱落和明显裂纹。 2.3.3焊条在保温筒内不宜超过4小时。超过后应按原烘干制度重新烘干，重复烘干次 数不得超过二次。 3 焊接工艺评定与焊工 3.1 焊接工艺评定 3.1.1 球罐焊接工艺评定应按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》规定进行。 3.1.2 必要时，焊接工艺评定前，应针对钢板的钢号、厚度、焊接方法及焊接材料， 对 试样进行裂纹试验，以确定预热温度。 3.1.3裂纹试验应包括下列内容： a) 斜Y型坡口焊接裂纹按GB4675.1进行，裂纹率应为零。 b) Y型坡口焊接裂纹试验可参照GB4675.1进行，裂纹率应为零。试验坡口应采用图1所示的型式。
铝及铝合金焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。 2 施工准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外，还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997 《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管GB/T4437.1-2000 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T6893-2000 《铝及铝合金焊丝》GB/T10858 《铝及铝合金焊接管》GB/T10571 《铝制焊接容器》JB/T4734-2002 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告，并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝，母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上标明。 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素，并应符合下列规定。（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。 （2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。 （3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。 （4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极，也可选用钍钨极，施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径。
***********化工有限责任公司2000M3乙烯球罐施工组织设计 编制： ******* 审核：******* 审批： ******** ***********工程建设公司 安装工程处 *******年*月***日
目录 第一章工程概况 第二章施工运行计划及人员安排 第三章施工技术措施 第四章健康、安全、环境（HSE）管理措施第五章施工暂设计计划及施工平面布置方案
第一章工程概况 1、基本概况 本次工程位于***********市****新区****工业园区，为一台2000M3乙烯球罐，该工程*************有限责任公司设计，由***********工程建设公司安装工程处负责现场安装。 2、编制依据 本施工组织设计依据下列技术文件编制: 球罐施工蓝图 《压力容器安全技术监察规程》 GB12337-1998《钢制球形储罐》 GB150—1998 《钢制压力容器》 GB50094－1998《球形储罐施工及验收规范》 JB4730-2005《承压设备无损检测》 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 JB/T4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4744－2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》 《球罐现场组焊质量保证手册》
《球形储罐现场安装通用工艺规程》 3、球罐基本技术参数 本工程共1台球罐，规格为2000M3。结构形式为10个支柱三带混合式，赤道带20块，上下级各7块，共计34块球壳板。基本参数见下表： 探伤要求：A类焊缝100﹪RT+≥20﹪UT，A、D焊缝表面100﹪MT或PT。 4、主要工作量 球罐的现场组对、焊接、热处理、水压试验和气密性试验。
课程设计资料标签 资料编号： 题目球形储罐设计 姓名学号专业材料成型 指导教师成绩 资料清单 注意事项： 1、存档内容请在相应位置填上件数、份数，保存在档案盒内。每盒放3-5名学生资料，每份按序号归档， 如果其中某项已装订于论文正本内，则不按以上顺序归档。各专业可依据实际情况适当调整保存内容。 2、所有资料必须保存三年。课程设计论文（说明书）装订格式可参照毕业设计论文装订规范要求。 3、资料由学院资料室统一编号。编号规则是：年度—资料类别代码·学院代码·学期代码—顺序号，顺 序号由四位数字组成（参照《西安理工大学实践教学资料整理归档要求》）。 4、各院、系应在课程设计结束后一个月内按照规范进行资料归档。 5、特殊情况请在备注中注明，并把相关资料归档，应有当事人和负责人签名。
课程与生产设计(焊) 设计说明书 设计题目球形储罐设计 专业材料成型及控制工程 班级 学生 指导教师 2016年秋学期
目录 一、设计说明 课程设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1 1.1 选材-----------------------------------------------------------------------------------------------2 1.2 球壳计算----------------------------------------------------------------------------------------2 1.3 球壳薄膜应力校核---------------------------------------------------- --------------------3 1.4 球壳许用外力----------------------------------------------------------------------- ----------4 1.5 球壳分瓣计算----------------------------------------------------------------------------------5 二、支柱拉杆计算 2.1计算数据---------------------------------------------------------------------------------------9 2.2 支柱载荷计算---------------------------------------------------------------------------------10 2.3支柱稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------13 2.4拉杆计算---------------------------------------------------------------------------------------14 三、连接部位强度计算 3.1销钉直径计算-----------------------------------------------------------------------------------15 3.2耳板和翼板厚度计算-------------------------------------------------------------------------15 3.3焊缝剪应力校核-------------------------------------------------------------------------------15 3.4支柱底板的直径和厚度计算---------------------------------------------------------------16 3.5支柱与球壳连接处的应力验算------------------------------------------------------------16 3.6支柱与球壳连接焊缝强度计算------------------------------------------------------------18 四、附件设计 4.1人孔结构-----------------------------------------------------------------------------------------19 4.2 接管结构-----------------------------------------------------------------------------------------19 4.3梯子平台---------------------------------------------------------------------------------------19 4.4液面计--------------------------------------------------------------------------------------------20 五、工厂制造及现场组装 5.1 工厂制造----------------------------------------------------------------------------------------21
球罐焊接工艺 第1章焊前准备： 第1节16MnR钢的焊接性分析 16MnR钢属低合金钢，供货状态为正火，Pcm>0.25%，具有一定的冷裂倾向，根据16MnR的焊接CCT图可以看出，不产生马氏体的临界冷却时间t p′=26s，根据板厚34mm 16MnR钢的线能量范围12～50kJ/cm，结合CO2气体保护电弧焊t8/5冷却时间线算图，初步确定预热温度范围为80～150℃时，t8/5> tp′。 第2节焊接工艺评定 根据GB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求，分别对平仰焊、立焊和横焊三种位置进行评定。 评定项目如下： 射线检验、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验（-12℃）。 焊接工艺评定报告编号为Q-40 （平仰焊） Q-41 （立焊） Q-42 （横焊） 第3节焊工的培训与考核 从事球罐焊接的焊工，必须经过严格的培训与考核，并取得劳动部门
颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书（证书应在有效期内），施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均与焊工本人考试合格的项目相符。 第4节施工现场准备 为了保证自动焊焊接工艺的正常进行,确保自动焊焊接质量,在施工现场必须采取以下措施: 1.焊接设备及附件的检查施焊前,应仔细检查焊接电源、送丝机构是否完好，CO2气体压力是否符合规定，气体预热器、气压表、气流表是否正常，输气软管、焊接电缆有无破损泄漏，控制电缆接头是否接触良好。一旦发现问题应及时修复后再进行焊接，不得带故障运行。 2.焊接电源摆放 焊接电源应放在通风、干燥、洁净的环境中，三台焊接电源配备一个焊机房。焊接电源的供电应单独配给，不得与其它载荷并网合用，防止电压波动和偏相而影响焊接质量。为提高对焊接参数控制的准确性，减少电流损失和电压降，焊接电源应尽量靠近球罐。 3. 对球罐脚手架搭设的要求 脚手架的搭设应考虑送丝机的放置、焊工焊接时的摆动及预热器的架设方便，为使焊工上下操作方便脚手架每层间距为1.7m左右，脚手架立杆距离纵缝焊道左侧不小于800mm宽，距离纵缝焊道右侧不小于250mm宽，脚手架横杆应在环焊缝下侧500mm左右，脚手架内侧横、立杆应距离焊缝30 0mm以上。脚手架应牢固、安全、可靠。 4. 防风措施
安徽理工大学本科毕业设计（论文）指导过程记录表题目3000m3液化气球罐的优化设计 学生姓名学号专业班 级 指导教师董美英职称讲师教研室过控教研室 指导内容记录(一) 首次小组指导，课题下达，指导老师根据实际情况安排毕业设计课题的分配，并详细介绍了设计中的注意事项，布置了开题报告。 时间：2016年3 月15 日 指导内容记录(二) 指导老师检查每个同学的开题报告，指出各个同学的不足之处，提出修改意见。 时间：2016年3月21日 指导内容记录(三) 指导老师再此检查开题报告，确定没有错误以后，开始讲解设计章节安排，布置下一阶段的任务。 时间：2016年3月30日 指导内容记录(四) 听取各个同学对自己课题设计思路的阐述，指导老师指出其中的不足之处并对每个同学的课题的重点进行详细解释，推荐了几本重要的参考文献。 时间：2016年4月6日 指导内容记录(五) 对各个同学说明书的摘要及摘要翻译部分进行检查，指出其中的格式排版错误，并强调摘要的简洁性，要突出设计的重点。 时间：2016年4月11日 指导内容记录(六) 检查第一章绪论部分，敦促向未完成第一章的同学，指导老师对每个同学遇到的问题进行耐心的回答，并对下一章的结构设计计算提出了一些建议。 时间：2016年4月18日 指导内容记录(七) 本次指导过程主要针对的是各个设计中的结构设计，强调要严格按照国家标准进行计算，对计算结果要严格检查，不能出现差错，否则无法进行下一步的工作。 时间：2016年4月26日 指导内容记录(八) 本次主要检查结构设计的计算部分，对说明书中的插图和表格进行了格式的说明，检查无误后，指导老师让我们进行下一步的强度校核。 时间：2016年5月5日 指导内容记录(九) 指导老师本次对同学设计中的材料选择进行了检查，指出了我们的不足之处，强调说明在选材过程中不仅只能考虑强度要求，也要考虑经济型。 时间：2016年5月9日 指导内容记录(十) 检查校核的最终结果，要求部分同学在计算的同时要画出弯矩图和受力示意图，不能只是单纯的计算。 时间：2016年5月13日 指导内容本次检查指导时，基本都已经完成了设计说明书，老师对其中的格
球罐安装施工方案 编制：陈宣碧 学号：20083998 审核：刘成毅 指导教师：刘成毅
2010.12.01 目录 1. 工程概况 (2) 2．施工准备工作 (2) 2.1 施工图纸会审 (2) 2.2 设备检查 (2) 2.3施工人员机具准备 (3) 2.4编制依据 (4) 2.4 施工顺序 (6) 2.5 基础验收 (6) 2.6设备验收 (7) 3．施工工艺 (8) 3.1球罐组装 (8) 3.2 焊接 (10) 3.3无损检测 (13) 3.4热处理 (13) 3.5 沉降观察 (14) 3.6水压试验及检查 (14)
3.7气密性试验 (15) 3.8防腐 (15) 4安全施工的技术组织措施 (15) 5.交工验收 (16) 1. 工程概况 本工程建设单位为南通雄飞安装公司，所安装球罐由中冶机械研究所和江苏东方机械有限公司进行设计和制造，由我公司进行现场安装。包括1台800m3球罐，球壳为混合式三带结构型式，其内径为φ12300mm，材质07MnCrMoVR，球壳板厚度为44mm，焊缝长度约270m。为保证安装质量与进度，特编制此方案 2．施工准备工作 2.1 施工图纸会审 1）设备图纸、明细表及设计说明书是否有效、完整、统一，并有必要的份数。
2）图面是否清晰、图签明确、签字齐全。 3）说明书、技术条件和检验标准是否符合《压力容器安全技术监察规程》以及规范的要求。 4）需要修改或补充图纸时，由设计单位办理修改联系单或补充图，作为施工的依据之一。 5）图纸审核由工艺技术人员组织，工艺责任师审查确认并填写图纸会审记录 2.2 设备检查 1）球壳板到现场后，应对球壳板制造厂家提供的质量证明书进行认真的审核。 2）球壳板到现场后，应对其几何尺寸、曲率半径及坡口进行逐张测量，测量结果必须符合GB50094中的规定。 2.3施工人员机具准备 2.3.1人员准备 根据施工现场的情况及工期要求，由项目部负责调入管理人员及施工操作人员，确定其岗位和责任。对特殊工种必须持证上岗。 序 号工种 需 用人数 主要工作内容
设计技术石油化工设计 Petrochemical Design2012，29（1）1 3丙烯球罐的本质安全设计分析 王子宗，孙成龙 （中国石化工程建设公司，北京100101） 摘要：介绍了本质安全设计的基本概念。运用本质安全设计的概念对球罐的安全设计进行了分析，特别是对于丙烯球罐在安全阀泄放过程中的温压变化进行了动态模拟；对处于低温状态下球罐的温升进行了模拟，探讨了球罐的材质选择及安全防护策略。通过对丙烯球罐的各种工况进行深入的研究，选择合适的设备材料，对于保证本质安全是至关重要的，并且往往可以去掉冗余的联锁系统或降低其复杂性。 关键词：丙烯球罐本质安全设计泄压动态模拟 丙烯球罐在石油化工行业得到了广泛的使用，它往往作为上下游工艺装置之间工艺物料或最终产品的临时储存设施。因为球罐储存大量危险性很高的丙烯，操作压力比较高，一旦发生泄漏或破裂有可能造成重大的人身伤亡和财产损失。本文结合本质安全设计的一些理念，对丙烯球罐的本质安全设计进行分析研究。 1本质安全设计的基本概念 本质安全的设计主要是依靠基本的物理和化学特征，即化学品的数量、性质和操作条件等来预防人员伤害、环境破坏和财产损失，而不是单纯依靠控制系统、联锁系统、报警和操作程序来阻止事故的发生［1］。本质安全设计的基本理念包括：（1）强化/最小化：如尽量使用最少的危险物质。 （2）替代：用本质安全性更高的物质代替危险的物质，如在循环水系统中用次氯酸钠而不是氯气。 （3）减弱：如在更温和的操作条件下使用危险物质；改变危险物质的状态，尽量降低物料能量释放的影响。 （4）限制影响：如围堤、围堵性质的建筑物；增大安全距离。 （5）简化或容错：如提高设备的设计压力而取消联锁系统等附加设施。2丙烯球罐的本质安全设计分析 2．1强化/最小化 如果工艺装置没有易燃易爆物质，那我们就不用担心泄漏后发生火灾爆炸事故。在很多情况下无法消除危险物质，但可以尽量减少系统中物料的储量。因此在方案设计时，可以考虑是否取消球罐，而使用低温储存系统。很多时候必须采用球罐，此时可以考虑能否在不影响工艺操作的前提下，使球罐和管道的储存量是否可以大大减少？同样体积的球罐，装填系数为50%时，其储存的物料量要远远低于80%、90%等，结果是安全性大大提高。 2．2减弱 在丙烯出装置前或进入球罐前如果能够对物料进行闪蒸降温降压，然后使之储存在一个较低的压力下，则可以增强系统的安全性。 2．3限制影响 对于丙烯球罐，在总平面布置时，应该尽量使之远离有人的建筑物、社区及装置的常压罐区等敏感性地点，使之有足够的安全间距，这样一旦发生爆炸、火灾事故，最大限制事故的影响。图1是用安全计算软件模拟的蒸气云爆炸产生的爆炸冲 收稿日期：2011－12－26。 作者简介：王子宗，男，1988年毕业于天津大学化学工 程专业，硕士，现任中国石化工程建设公司副总经理、总工程师，一直从事技术管理工作。E－mail：Wangzz． sei@sinopec．com
球罐焊接方案 1.概述 本方案是为新疆库车塔河稠油技改工程石油液化气罐区三台1000m3液化石油气罐编制的。该球罐容积为1000 m3，公称直径为12300mm，板材为20R，壁厚为48mm，结构型式为混合三带式。 1.1：工程地点：新疆库车 1.2球罐结构型式及参数： 结构型式见图1：设计技术参数见表1： 球罐设计技术参数：表1 球罐主要实物构成（单台）表2
球罐本体焊缝分布及焊接工作量：表3 2.编制依据 2.1技术文件； 2.2球罐建筑施工合同； 2.3行业有关标准规范： GB12337-98《钢制球形储罐》 GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》 GB150-98《钢制压力容器》 1999年版《压力容器安全技术监察规程》 3.材质分析 3.1母材：该三台球罐壳体材料为国产优质低碳钢20R。该材料综合机械性能良好，含碳量与碳当量低，具有良好的加工性能和焊接性能。 球壳用20R钢板化学成分及机械性能：表4
3.2.1球罐本体平、立、横焊缝使用台湾广泰生产的KFX-712C，仰脸焊缝采用手工电弧焊，焊材采用四川自贡产的大西洋J427焊条。KFX-712C是以纯CO2作为保护气体的钛型微合金的全位置药芯焊丝，该焊丝用于低碳钢及低合金的焊接，主要应用于造船、桥梁、建筑、机械、车辆、石油化工、压力容器等金属结构的焊接。焊接时焊丝成型美观，电弧柔和稳定，飞溅少，脱渣性好，焊接熔敷率高，烟雾少。具有出色的冲击韧性和优良的综合性能（见表5）： KFX-712C熔敷金属化学成分及机械性能：表5 条。该焊条为低氢钠型药皮焊条，具有良好的塑性、冲击韧性和抗裂性能，并具有良好的工艺性能，但药皮易吸水，对工种要求严，焊接前必须清洁焊件焊接区并将焊条按规定烘焙干燥。 J427焊条熔敷金属化学成分及机械性能：表6 4.焊接工艺评定 4.1球罐焊接前应按国家现行标准《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000和设计图纸的要求进行焊接工艺评定，并做-19℃低温冲击试验，以确定合适
吉林众鑫化工集团有限公司12万吨/年生物法环氧乙烷装置和动力厂及配套公用工程 乙醇储罐焊接施工方案 1、编制说明 1.1 为了保证储罐焊接工程质量，满足设计和生产对工艺的要求，特编制本方案。 1.2 本方案作为施焊过程中必须遵守的焊接技术文件和合格焊接工艺评定一起作为编制焊接工艺卡的依据。 1.3本方案经监理审查通过后，即可用于指导储罐制作的焊接工作，其所规定的内容与其它方案不符时，一律以本方案为准。各有关人员要严格依照执行，加强工艺纪律，以确保储罐焊接质量和进度。 1.3在储罐安装焊接过程中，将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化，并下发作业班组进行技术交底，用于具体地指导具体部位的焊接施工。 1.4本方案在实施过程中若有设计修改或不合适之处，也将以焊接工艺卡的形式对之进行修改，补充完善，并下发指导施焊。 2、工程概况 2.1本工程为吉林众鑫化工集团有限公司12万吨/年生物法环氧乙烷装置和动力厂及配套公用工程项目。制作安装乙醇储罐2台，外形尺寸为φ21000×18375*14/6，重量为139.47吨、材质为Q245R/Q235B。 2.2设计参数一览表
材质：Q245R/Q235B 3、编制依据 3.1. 设计院设计蓝图。 3.2 相关规范 《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005 《压力容器焊接规程》JB/T47019-2011 《承压设备无损检测》JB/T4730-2005 《焊接工艺评定规程》 DL/T 868-2004 3.3企业工艺标准的名称及编号： 《施工技术方案管理规定》 Q/JH223.22101.02-2013 《施工技术通用管理标准》 Q/JH222·21100.01-2013 《施工质量通用管理标准》 Q/JH223·21500.01-2013 《质量、环境、职业安全健康综合管理手册》 Q/JH223·20001.2007 《安全生产责任管理规定》 Q/JH223·21801.01 4、施工方法 4.1施工顺序
信阳涉外职业技术学院毕业论文（设计） 开题报告书 论文（设计）题目：球罐的焊接流程及工艺分析 学院：信阳涉外职业技术学院 专业：焊接技术及自动化 专业：2011级焊接 姓名：孙海洋 学号：110301005 指导教师：胡巍巍 二O一三年七月十五日
一、阅读的参考文献 参考文献： [1]GB12337—1998《钢制球形储罐》［Ｍ］．国家技术监督局. [2] GB150—1998《钢制压力容器》［Ｍ］．国家技术监督局． [3] 徐英等．化工设备设计全书—球罐和大型储罐［Ｍ］．北京：化学工业出 版社， 2005. [4] 董大擒袁凤隐.压力容器设计手册［Ｍ］. 化学工业出版社，2006. [5] 栾春远编． AutoCAD2005压力容器设计［Ｍ］. 北京：化学工业出版社， 2006. [6] 郑津洋,董其伍,桑芝富.过程设备设计［Ｍ］.化学工业出版社, 2007. [7] 俞逢英.球形储罐焊接工程技术［Ｍ］.机械工业出版社,2000. [8] 国家质量技术监督局．压力容器安全技术监察规程［Ｍ］．中国劳动社会保 障出版社，1999. [9] 球型储罐整体补强凸缘SH/T3138—2003 ［Ｍ］．中华人民共和国国家发展 和改革委员会, 2004. [10] 崔忠圻.金属学与热处理［Ｍ］.哈尔滨工业大学出版社,1989. [11] ANSYS User’s Manual, theo ry reference. Canonsburg, USA:ANSYS Inc.; 2003 [12]王嘉麟，侯贤忠主编．球形储罐焊接工程技术［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，1999 [13] 王宽福编．压力容器焊接结构工程分析［Ｍ］.北京：化学工业出版社， 1998 [14]古大田，黎廷新．球形容器．国外大型炼油与化工装置关键设备技术水平资 料之二［Ｍ］．兰州石油机械研究所，1978. [15]韩伟基．引进球罐采用的有关结构形式的比较［J］．化工炼油机械通讯．1979 [16] 马秉骞. 实用压力容器知识[M].第一版.北京：中国石油出版社.2000. 1
扬中市顺达电力设备有限公司QW/SD-11 焊接工艺文件 1.本工艺为通用工艺文件，适用于本公司的焊条电弧焊，除图样及专用工艺文件中有明确规定者外，均按本作业指导书执行，钢结构件等的焊条电弧焊可参照本作业指导书执行。 2. 焊接人员均应进行理论和实际操作技能的培训，取得焊接人员合格证后才能在有效期内承担合格项目范围内的焊接工作，并应严格遵守工艺纪律。 3.1熟悉产品图样、技术要求、焊接工艺文件。 3.2准备好一切所需要的工具及防护用品，根据焊条性能和技术要求合理选择焊接电源和极性，检查焊接设备是否处于正常工作状态，导线电缆接触良好，如有异常之处应立即关闭电源，通知维修工检查,接地线应与焊件接触良好，防止打弧。 3.3焊接接头的坡口形式和尺寸按设计图样，坡口表面应光滑、平整，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。 3.4焊前将焊件坡口表面及两侧50mm范围内的油、锈及氧化皮等清理干净。 3.5 焊接工艺参数控制按表3要求控制。 4.1常用钢号推荐的预热温度见表4. 4.2不同钢号相焊时，预热温度要求较高的钢号选取。 4.3采取局部预热时，应防止局部应力过大，预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。 4.4需要预热的焊件在整个焊接过程中应不低于预热温度。 4.5当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。 5.1.1当焊接区域环境出现下列情况之一时如无有效防护措施时，禁止施焊： 1、相对湿度大于90℅； 2、气体保护焊时风速大于2m/s；
3、手工焊时风速大于10m/s; 4、雨雪环境 5.1.2当焊件温度低于00C时，应在始焊处100mm范围内预热到150C左右。 5.2各种直径焊条推荐选用的焊接电流见表5。 5.3焊接时应保持一定的弧长，弧长一般为焊条直径的0.5-1倍。使用低氧氢型焊条时，应采用短弧，较小的摆动。 5.4对于奥氏体不锈钢焊接时，在保证熔合良好的情况下应采用小电流，快焊速及窄焊道。焊接过程中尽量不做横向摆动，控制层间温度不大于600C，对于接触腐蚀介质的焊缝应最后施焊（无耐蚀要求的除外）。 5.5禁止在非焊接部位引弧，可在坡口内或引弧板上引弧，如偶然发生在焊件表面引弧，应将弧疤磨平或将弧坑施焊工艺补焊后磨平。 5.6采用捶击消除残余应力时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜捶击。 5.7引弧板、熄弧板、产品焊接试板不应捶击拆除。 5.8焊接人员施焊结束后，清理焊缝表面，在规定部位做焊接人员标记。 6.1焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣与飞溅物。 6.2A、B类接头焊缝的余高，见下表6。 表6 注：焊缝金属厚度：对单面坡口为焊件母材厚度，对双面坡口为坡口直边部分中点至母材表面的深度，两侧分别计算。 6.4 C、D类接头焊缝与母材呈圆滑过渡，焊缝在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。补强圈的焊脚，当补强圈厚度不小于8mm时，其焊脚等于补强圈厚度的70%，且不小于8mm。 7.1焊缝表面缺陷的返修及母材缺陷补焊 7.1.1焊缝表面缺陷如气孔、夹渣、咬边、弧坑等应在无损检验前进行修磨补焊至规定要求。 7.1.2母材缺陷应挖除或打磨至缺陷完全消除，对标准抗拉强度下限值δb>540MPa的材料及Cr—Mo低合金钢材还需进行表面无损检测，补焊后需打磨与母材齐平，对以上二类材料还需进行表面无损检测。 7.1.3经无损检测发现的焊缝表面缺陷在修磨补焊后应重新检测，以确定缺陷消除情况。7.2焊缝内部缺陷的返修 7.2.1焊缝经无损检测发现内部超标缺陷时，由无损检测人员签发“焊缝返修通知单”连同缺陷显示单交焊接检验员转车间安排焊接人员返修。 7.2.2焊缝一、二次返修，由现场焊接技术人员制定返修工艺措施，经焊接质控责任人审批后，由现场焊接技术人员指导焊接人员进行。 7.2.3超过二次以上的焊缝返修，需经焊接质控责任人编制返修工艺，并经技术总负责人审
1000m3球罐的焊接结构和工艺设计毕业论文
摘要 本次设计以《GB12337-2010钢制球形储罐》和《GB150-2011钢制压力容器》为设计依据，综合国内外现有的制造技术设计了3000m3液氨储罐。在以安全为原则的基础上综合考虑产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素，设计出公称直径为18000mm、壁厚为44mm的大型球罐。本设计在选材方面考虑了多种材料的特性，最后确定Q345R为本球罐的材料。同样，本设计在球罐选型及支撑方式的选择上也应用多种形式作比较最终确定混合式结构、可调式拉杆支撑最合理。最后进行强度及稳定性校核，校核结果显示本设计的结构既安全又经济。 本文通过对球罐的材质的焊接性分析，确定焊接材料和焊接方法。根据每条焊缝有不同的特点，制定了各条焊缝的具体焊接顺序和坡口形式，并选择了焊接工艺参数。 球罐组装、焊接之后，需要进行焊后处理，包括无损检测，焊后热处理，以及耐压试验等，本文也都进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理方法和注意事项。 关键词：球罐；安全；经济；焊接
Abstract The design Of 3000m3liquid ammonia spherical tank is basis on both the GB12337-2010 《steel spherical tanks 》and GB150-2011 《design of steel pressure vessel》, considering the existing manufacturing technology of tanks both at home and abroad. In the principles of safety ，consideration of product quality and construction feasibility, the existing building technology and other factors, at last the spherical tank is designed for nominal diameter 18000mm、wall thickness 44mm. The selection of materials in this design is in consideration, compared with some different properties of materials，finally the Q345R has be choosen.Also, the design and selection of the spherical support is in consideration，finally hybrid strucure and adjustable tension support seems to be the most reasonable. Finally the strength and stability test, the result shows this design of structure is safe and economic. Based on the spherical tank welding materials analysis to determine the welding materials and welding methods. According to different characteristics of each weld, developed a specific welding seam of each sequence and groove type, and selected welding parameters. After the installation and welding of the spherical container, there need to conduct process when the welding finished, which include non-destructive testing, postweld heat treatment, and the pressure test, and so on. In the paper, they were conducted a brief analysis and exposition, and were introduced the corresponding resolve methods and attention matters. Keywords: spherical tank；safety；welding
毕业设计（论文）任务书 题目3000立方米LPG球罐设计 学生姓名学号专业班级 设计（论文）内容及基本要求基本参数 公称容积：3000立方米 储存介质：LPG 设计压力：1.8MP 设计温度：-20℃—50℃ 建设地点：西安 场地类别：Ⅱ类场地土 设计要求 1.撰写设计说明书一份,内容包括: <1>结构设计 <2>强度设计 <3>附件设计等 2.绘零号图三张(总装图机画两张,零件图一张) 3.翻译外文资料一篇(不少于15000字符). 设计（论文）起止时间20xx 年x 月x 日至20xx 年x月x 日设计（论文）地点 指导教师签名年月日 系（教研室）主任签名年月日学生签名年月日
3000立方米LPG球罐设计 摘要：本设计以《GB12337-89钢制球形储罐》和《GB150-89钢制压力容器》为设计依据，综合国内外现有的制造技术设计了3000m3LPG储罐。在以安全为原则的基础上综合考虑经济适用性、产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素，设计出公称直径为18000mm、壁厚为44mm的大型球罐。本设计在选材方面考虑了多种材料的特性，最后确定07CrMnMoVR为本球罐的材料。同样，本设计在球罐选型及支撑方式的选择上也应用多种形式作比较最终确定混合式结构、可调式拉杆支撑最合理。最后进行强度及稳定性校核，校核结果显示本设计的结构既安全又经济。 关键词：球罐，安全，经济
The Design Of 3000m3 LPG Spherical Tank Abstract: the design Of 3000m3 LPG spherical tank is basis on both the GB12337-89 《steel spherical tanks 》and GB150-89 《design of steel pressure vessel》, considering the existing manufacturing technology of tanks both at home and abroad. In the principles of safety ，consideration of the economic applicability, product quality and construction feasibility, the existing building technology and other factors, at last the spherical tank is designed for nominal diameter 18000mm、wall thickness 44mm. The selection of materials in this design is in consideration, compared with some different properties of materials，finally the 07MnCrMoVR has be choosen.Also, the design and selection of the spherical support is in consideration，finally hybrid strucure and adjustable tension support seems to be the most reasonable. Finally the strength and stability test, the result shows this design of structure is safe and economic. Keywords: spherical tank, safety, economy 目录
二、4×1000m3球罐制造原则组织设计 1.编制说明： 本原则组织设计依据中国航空工业第一集团公司第六一0研究所200012-0024-D1-F101-1001号询价函、图纸明确的国标、部标，结合我公司的实际情况进行编制。 2.球罐制造及检验标准、规范： 1）《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 2）《钢制压力容器》 GB150-98 3）《压力容器用钢板》 GB6654-1996 4）《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件钢板》 JB4726-1994 5）《钢制球形储罐》 GB12337-98 6）《压力容器无损检测》 JB4730-94 7）《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4708-1992 8）《球形储罐施工及验收规范》 GB50094-98 以及相关国家标准和部颁标准。 3.球罐技术参数 公称容积：1000m3数量： 4台 设计压力：1.10Mpa 设计温度： 介质：压缩空气 规格：Sφ12700×24mm 主材： 16MnR 单台质量：105000kg/台 结构型式：三带混合式10支柱
４.球罐制造主要技术措施 4.1按设计图纸要求采购球壳板、人孔及接管毛坯、支柱、拉杆等材料及焊接材料，并对到货材料按图纸、标准要求进行检验和复验。 4.2对球罐壳体、人孔及接管等材料做焊接工艺评定。选定需具有相应材质及位置合格证的优秀焊工参与施焊，严格执行焊接工艺。 4.3球壳板投料前采用全自动抛丸机对钢板双面抛丸处理，清除钢板表面氧化皮，从而提高球壳板制造表面质量。 4.4球壳板采用冷压成型工艺，压制采用800t悬臂油压机（喉深2200mm，可压制板宽4500mm）、2200t框架油压机（跨度4200mm）和1000m3球罐冲压模具进行。成型后的球片用弦长2000mm样板检查，曲率误差≯2mm。 4.5球片净料及坡口切割采用切割轨道及多嘴头自动火焰切割机进行，球片净料及坡口切割一次成型，并清除氧化皮。 4.6净料后的球片各部分几何尺寸满足设计图纸及标准、规范的要求，保证同规格球片任意互换。 4.7对球片坡口按设计图纸及标准要求进行100%渗透探伤检查，球片周边100mm 范围内进行100%超声波探伤检查。 4.8几何尺寸检验合格的球片进行内外表面清理，按设计图纸要求涂防锈漆，坡口周边50mm范围内涂可焊性涂料。在每一片球片板凸面上喷涂标识，标明材质名称、规格、炉批号、球罐编号及球片设计尺寸和实测尺寸等。 4.9支柱与底板、耳板、筋板等配件在制造厂组焊成部件，支柱直线度偏差≯L/1000（L—支柱长度）。 4.10接管及法兰按图纸要求加工并组焊成部件，焊缝按设计要求进行无损探伤检查，合格后再与球片中极板组焊，焊后对接管与极板焊缝进行无损探伤检查。 4.11拉杆按图加工制造，与翼板组焊成部件。松紧螺母等其它配件按图纸要求加工。 4.12球壳板采用卧式钢架包装，凸面朝上，球壳板间加垫柔性材料，焊有配件的球壳板包装在最上层，并用钢带包扎。