球形储罐介绍资料

球罐的知识介绍（一）球罐球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。

也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。

球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。

（一）球罐的构造与分类1、球罐的构造球罐由本体、支柱（承）及附件组成。

（1）球罐本体球罐本体是球罐结构的主体，它是球罐储存物料承受物料工作压力和液体静压力的构件。

由于球壳体直径大小不同，球壳板的数量也不一样，球壳有环带式（橘瓣式）、足球瓣式、混合式结构三种形式。

（2）球罐支柱（承）球罐支柱（承）是用于支承球罐本体重量和储存物料重量的结构部件，有柱式、裙式半埋入式及高架式支座多种。

1）柱式支座。

赤道正切柱式支座是使用最多的一种形式，另外，还有V型支承或三柱合一型支承。

2）裙式支座。

这种结构的特点是支座较低，由钢板制成，其优点是稳定性好，节省钢材。

3）半埋入支座。

这种结构是半球体支承于钢筋混凝土基础上。

（3）球罐的附件1）梯子平台。

一般球罐设置顶部平台和中间平台，顶部平台是工艺操作平台。

2）人孔和接管。

人孔是为了操作人员进出球罐进行检验和维修而设置的，同时也用于现场组装焊接球罐时进行焊后整体热处理、进风、燃烧口和烟气排出等。

3）水喷淋装置。

球罐上装设水喷淋装置是为了贮存的液化石油气、可燃气体和毒性气体的隔热需要，同时也可起消防保护作用。

4）隔热和保冷设施。

隔热和保冷一般是为了保证贮存介质的一定温度。

储存液化石油气、可燃性气体和液化气及有毒气体的球罐和支柱，应该设置隔热设施。

球罐预算员培训班讲义之⼀------球罐预算1、球罐的基本知识（仅限于与⼯程量及定额⼦⽬有关内容）1．1、球罐的⽤途球形容器在我国有⼴泛的⽤途，例如在⽯油、化⼯、冶⾦、城市煤⽓⼯业中，球形容被⽤作储存液化⽯油⽓、液化天然⽓、液氧、液氮、液氢、液氨、氮⽓、氧⽓、天然⽓、城市煤⽓、压缩空⽓等物料。

在造纸⼚⽤作蒸煮球；在化⼯⼚被⽤作反应器；在原⼦能核电站被⽤作核安全壳；球罐的形式很多，从形状看有圆球形和椭球形；从球壳结构看，有⾜球瓣式、桔瓣式、混合式；从壳体的层数看从单层、双⾦属层、双重壳结构；从球罐的⽀撑⽅式看有⽀柱式、裙座式、半埋式和V型⽀撑形等.MPa1．2、球壳的构造形式球壳构造有⾜球瓣式、桔瓣式及混合式三种。

⾜球瓣式优点是：每块壳体规格相同，下料成型规格化、材料利⽤率⾼，互换性好，组装焊缝较短，焊接检验⼯作量⼩。

缺点是：焊缝布置复杂，施⼯组装困难，对球壳加⼯精度要求⾼，⼀般适⽤于⼩容积球罐（⼩于120 m3）桔瓣式球罐优点是：焊缝布置简单，组装容易，球壳板加⼯制造简单，缺点是材料⽤率低。

混合式球罐：吸收了上述两者的优点，材料利⽤率⾼、焊缝缩短，球壳板数量少，特别适⽤于⼤型球罐。

⽬前国内主要采⽤混合式球壳（如下图）。

1．3、组装前复检A、球壳板板⾯超声波检测：球壳板周边100mm的范围内应进⾏全⾯积超声波检测抽查，每台球罐的抽查数量应不少于球壳板总数的20﹪,每带不少于2块，上、下极板各不得少于1块，超声波检测结果符合JB4730-94规定的Ⅱ级要求。

若发现超标缺陷应加倍抽查，仍有超标缺陷应100％检测。

B、超声波厚度测量：数量应不少于球壳板总数的20％，且每带不⼩于2块，上、下极各不⼩于1块。

每块球壳板测量点应为5点。

若发现超标缺陷应加倍抽查，仍有超标缺陷应100％检测。

C、坡⼝表⾯磁粉或渗透检测：抽查数量不⼩于球壳板总数的20％，坡⼝不应有裂纹分层等缺陷。

若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查；若仍有不允许的缺陷，应全部检测。

1 概论1.1 球罐简介：随着世界各国综合国力与科技水平的不断提高，球星容器的制造水平也正在飞速发展。

近年来，我国在石油化工、合成氨、城市燃气建设中，大型球罐容器的到广泛应用。

例如，在石油、化工、冶金城市煤气的工程中，球形容器被用于储存液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮等物料；在原子能发电站，球形容器被用作核安全壳；在造纸厂被用作蒸煮球等。

由于球形容器多数作为有压储存容器，故又称球形储罐（简称“球罐”）。

总之，随着工业的发展，球形容器的使用范围必将越来越广。

1.1.1 球罐的特点与圆筒形容器相比其主要优点是：（1）受力均匀（2）在同样壁厚条件下，球罐的承载能力最高，在相同内压条件下，球形容器所需要壁厚仅为同直径、同材料的圆筒形容器壁厚的1/2（不考虑腐蚀裕度）（3）在相同容积条件下，球形容器的表面积最小，由于壁厚、表面积小等原因，一般要比圆筒形容器节约30%～40%的钢材其主要缺点是制造施工比较复杂。

1.1.2 球罐的分类球罐的结构是多种多样的，根据不同的使用条件（介质、容量、压力湿度）有不同的结构形式。

通常按照外观形状、壳体构造和支承方式的不同来分类。

（1）按形状分为圆球形和椭球形（2）按壳体层数分为单层壳体和双层壳体（3）按球壳的组合方式分为纯橘瓣式、纯足球瓣式和足球橘瓣混合式（4）按支承结构分为柱式支承和裙式支承，半埋入式支承、高架支承等1.2 1Gr17材料焊接性分析：1Cr17不锈铁标准：GB/T 1220-19921.2.1 特性及适用范围1Cr17不锈铁为耐蚀性良好的通用钢种。

用于建筑内装饰、重油燃烧器部件、家庭用具和家用电器部件等。

S43000(美国AISI,ASTM) 430对应的中国牌号是1 Cr17 。

导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。

1.2.2 化学成份（质量分数）%碳 C ：0.12硅 Si：≤0.75锰 Mn：≤1.00硫 S ：≤0.030磷 P ：≤0.035铬 Cr：16.00～18.00镍 Ni：允许含有≤0.601.2.3 力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥450条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥205伸长率δ5 (％)：≥22断面收缩率ψ (％)：≥50硬度：≤183HB1.2.4 焊接工艺要点1）焊前要预热，但必须采用低温预热。

压力容器做成球形有两个显著的优点﹕在相同的内压力作用下﹐球形压力容器壳体上所受的应力﹐仅为相同直径和壁厚的圆筒形压力容器壳体上切向应力的一半。

因此﹐球形压力容器的壁厚﹐可减薄到同一直径圆筒形压力容器壁厚的一半﹔在容积相同时﹐以球形压力容器表面积为最小。

因此﹐在同一工作压力下﹐相同容积的压力容器中以球形压力容器的重量为最轻。

球形压力容器常用作贮罐﹐因而有时也称为球罐。

图球形压力容器外形图为球形压力容器的外形。

球形压力容器可用以贮存各种气体﹑液化石油气﹑液化天然气﹑液态烃﹑液氨﹑液氮﹑液氧和液氢等。

工作压力一般均低于3兆帕﹐但在特殊情况下也可高达100兆帕。

当用作贮罐时﹐其容积一般为100～1000米3﹐但少数的容积也可达数万立方米。

球形压力容器与圆筒形压力容器相比﹐制造中的特点是﹕大型球形压力容器为节省材料﹑便于制造﹐常采用强度级别较高的低合金高强度钢﹐以尽量减薄壁厚﹐但这类钢的焊接性一般较差﹐故须采取可靠的焊接工艺措施﹔球形压力容器由多块球瓣拼装而成﹐须严格保证装配尺寸精度﹐以防止在球壳局部部位产生过高的附加应力﹔很多球形压力容器因体积大﹐只能在现场拼装焊接﹐需要更为严格的现场施工质量管理。

球形压力容器用作贮罐时﹐常贮存大量的易燃﹑易爆或有毒介质﹐一旦泄漏或破裂就会造成严重的恶果。

历史上发生的破坏事故曾造成重大的人身伤亡和经济损失。

因此﹐对球形压力容器的制造和运行﹐必须进行严格的检验和监督。

球罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。

第三节球形储罐5.3.1 罐体5.3.2 支座5.3.3 人孔和接管5.3.4 附件分类：①外观：A.球形；B.椭球形。

②壳体构造方式：A.球壳层数:a.单数；b.多数。

B．球壳组合方案：a.桔瓣式；b.足球瓣；c.混合式。

③支撑方式：A.支柱式支座；筒形或锥形裙式支座。

典型结构示例：圆球形单层纯桔瓣式赤道正切球罐罐体（上下极板、温带板、赤道板）支柱、拉杆、操作平台、盘梯、附件（人孔、接管、液面计压力计、温度计、安全泄放装置等）5.3.1 罐体作用：储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力。

按其组合方式分：纯桔瓣式罐体、足球瓣式罐体、混合式罐体。

（1）纯桔瓣式罐体：球壳全部按桔瓣片形状进行分割成型后再组合特点：球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，加快组装进度并实施自动焊；便于布置支座，焊接接头受力均匀，质量较可靠。

缺点：球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。

应用：适用于各种容量的球罐。

（2）足球瓣式罐体：由四边形或六边形组成特点：每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，材料利用率高，互换性好，组装焊缝较短，焊接及检验工作量小。

缺点：焊缝布置复杂，施工组装困难，对球壳板的制造精度要求高。

应用：容积小于120m3的球罐。

（3）混合式罐体1-上极2-赤道带3-支柱4-下极图5-18 混合式球罐特点：赤道带、温带——桔瓣式；极板——足球瓣式；材料利用率——高；焊缝长度——缩短；球壳板数量——减少；适用于——大型球罐。

极板尺寸——比纯桔瓣式大，易布置人孔及接管。

球罐支座与球壳板焊接接头——避免搭在一起，球壳应力分布均匀。

桔瓣式和混合式罐体基本参数见--GB/T17261--《钢制球形储罐型式与基本参数》5.3.2 支座作用：用以支承本体重量和物料重量的重要结构部件。

分类：①柱式支座——赤道正切柱式支座结构特点：多根圆柱状支柱在球壳赤道带等距离布置，支柱中心线与球壳相切或相割而焊接起来。

天然气球罐简介一种钢制容器设备。

在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。

操作温度一般为-50～50℃,操作压力一般在3MPa以下。

球罐与圆筒容器（即一般贮罐）相比，在相同直径和压力下，壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且占地较小，基础工程简单。

但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。

球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。

也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。

球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。

类型球罐的形状有圆球型和椭球型。

绝大多数为单层球壳。

低温低压下贮存液化气体时则采用双重球壳，两层球壳间填以绝热材料。

采用最广泛的为单层圆球型球罐（见彩图）。

球壳是由多块压制成球面的球瓣以橘瓣式分瓣法、足球式分瓣法或足球橘瓣混合式分瓣法组焊而成。

球罐的支撑结构最常见的为赤道正切式，其次为对称式、裙座式、半埋地式和盆式。

椭球型球罐通常用于常温下贮存饱和蒸气压比大气压稍高的、挥发性强的液态烃（如汽油等）,操作压力为0.12～0.3MPa，容积一般在500～6000m3范围内。

更大容积时,应采用复式椭球型球罐。

制造球罐的材料要求强度高，塑性特别是冲韧性要好，可焊性及加工工艺性能优良。

球罐的焊接、热处理及质量检验技术是保证质量的关键。

制造工艺流程压力容器壳体材料主要为钢板、钢管等，它们是压力容器主要受压元件。

钢材的质量直接影响着压力容器的质量。

首先是压力容器所用的材料检验,材料检验主要包括材料的力学性能如强度、塑性、韧性、疲劳、硬度等和材料的化学成分的分析，其次还包括表面质量检查、实物检查、材料质量证明单检查、材料复验检查。

球形储罐5.3.1 罐体5.3.2 支座5.3.3 人孔和接管5.3.4 附件分类：①外观：A.球形；B.椭球形。

②壳体构造方式：A.球壳层数:a.单数；b.多数。

B．球壳组合方案：a.桔瓣式；b.足球瓣；c.混合式。

③支撑方式：A.支柱式支座；筒形或锥形裙式支座。

典型结构示例：圆球形单层纯桔瓣式赤道正切球罐罐体（上下极板、温带板、赤道板）支柱、拉杆、操作平台、盘梯、附件（人孔、接管、液面计压力计、温度计、安全泄放装置等）5.3.1 罐体作用：储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力。

按其组合方式分：纯桔瓣式罐体、足球瓣式罐体、混合式罐体。

（1）纯桔瓣式罐体：球壳全部按桔瓣片形状进行分割成型后再组合215特点：球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，加快组装进度并实施自动焊；便于布置支座，焊接接头受力均匀，质量较可靠。

缺点：球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。

应用：适用于各种容量的球罐。

（2）足球瓣式罐体：由四边形或六边形组成特点：每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，材料利用率高，互换性好，组装焊缝较短，焊接及检验工作量小。

缺点：焊缝布置复杂，施工组装困难，对球壳板的制造精度要求高。

216应用：容积小于120m3的球罐。

（3）混合式罐体1-上极2-赤道带3-支柱4-下极图5-18 混合式球罐特点：赤道带、温带——桔瓣式；极板——足球瓣式；材料利用率——高；焊缝长度——缩短；球壳板数量——减少；适用于——大型球罐。

极板尺寸——比纯桔瓣式大，易布置人孔及接管。

球罐支座与球壳板焊接接头——避免搭在一起，球壳应力分布均匀。

217桔瓣式和混合式罐体基本参数见--GB/T17261--《钢制球形储罐型式与基本参数》5.3.2 支座作用：用以支承本体重量和物料重量的重要结构部件。

分类：①柱式支座——赤道正切柱式支座结构特点：多根圆柱状支柱在球壳赤道带等距离布置，支柱中心线与球壳相切或相割而焊接起来。

球罐的知识介绍（一）球罐球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。

也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。

球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。

（一）球罐的构造与分类1、球罐的构造球罐由本体、支柱（承）及附件组成。

（1）球罐本体球罐本体是球罐结构的主体，它是球罐储存物料承受物料工作压力和液体静压力的构件。

由于球壳体直径大小不同，球壳板的数量也不一样，球壳有环带式（橘瓣式）、足球瓣式、混合式结构三种形式。

（2）球罐支柱（承）球罐支柱（承）是用于支承球罐本体重量和储存物料重量的结构部件，有柱式、裙式半埋入式及高架式支座多种。

1）柱式支座。

赤道正切柱式支座是使用最多的一种形式，另外，还有V型支承或三柱合一型支承。

2）裙式支座。

这种结构的特点是支座较低，由钢板制成，其优点是稳定性好，节省钢材。

3）半埋入支座。

这种结构是半球体支承于钢筋混凝土基础上。

（3）球罐的附件1）梯子平台。

一般球罐设置顶部平台和中间平台，顶部平台是工艺操作平台。

2）人孔和接管。

人孔是为了操作人员进出球罐进行检验和维修而设置的，同时也用于现场组装焊接球罐时进行焊后整体热处理、进风、燃烧口和烟气排出等。

3）水喷淋装置。

球罐上装设水喷淋装置是为了贮存的液化石油气、可燃气体和毒性气体的隔热需要，同时也可起消防保护作用。

4）隔热和保冷设施。

隔热和保冷一般是为了保证贮存介质的一定温度。

储存液化石油气、可燃性气体和液化气及有毒气体的球罐和支柱，应该设置隔热设施。

第八篇球形储罐安装第一章球形储罐简介第一节简介球形储罐被广泛应用在石油、化工、治金等工业部门，用来贮存气体、液体及液化气（乙烯、丙烯、丙烷、氧气、氮气、石油气、液氨、液氯）及轻烃油品等。

球形储罐与立式贮罐比较，在容积、压力相同，罐壁内应力最小，而且均匀，钢材消耗量一般可减少30%~45%以上。

此外，球罐还具有占地面积小、基础工程量小等特点，所以国内外应用越来越广泛。

下面以2000m3球罐为例，讲述球罐的安装过程。

2000m3球罐一般采用混合四带式设计，自上而下分为上极带、上温带、赤道带、下极带四部分，下设10根支柱，共计有54块球壳板组成，焊缝长度为458.4米。

第二节球形储罐的几种组焊方法比较一、伞形架安装法安装球罐优点：伞形架安装简单、方便。

伞形架可重复利用。

伞形架的重量由中心柱承担，球壳板的附加应力小，组对容易。

伞形架易安装易拆除，节约安装时间。

缺点：由于有中心柱的存在，球罐整体焊接后才能安装下极板，容易造成组对变形。

由于中心柱易失稳，该方法不能安装大型球罐。

二、脚手架法安装球罐优点：可安装各种规格球罐，不受体积限制。

缺点：罐内需要担设满堂红脚手架，脚手架用量太大，脚手架的重量由球罐承担，球壳板的附加应力大，组对困难。

第二章球形储罐安装第一节球罐组焊施工流程图1、球罐基础验收球罐安装前，应按设计图纸和基础施工单位交工资料，对基础各部分尺寸外观质量进行检查和验收。

2、受压元件的检查2.1、坡口检查坡口角度的允许偏差为±2°30″。

坡口表面应平滑，表面粗糙度Ra应小于或等于25μm平面度B≤1mm坡口表面应进行100%的渗透检测。

溶渣与氧化铁皮应消除干净，坡口表面不得有裂纹和分层等缺陷，若有缺陷时，应将缺陷彻底清除，并经渗透探伤确认没有缺陷后可修补。

焊后磨平，使其保持原有坡口形状及尺寸。

若发现有不允许的缺陷，应加倍抽查；若仍有不允许的缺陷，应逐件检测。

2.2、几何尺寸检查长度方向的弦长允许偏差不大于±2.5mm宽度方向的弦长允许偏差不大于±2 mm对角线方向的弦长允许偏差不大于±3 mm球壳板曲率任何部位与样板允许间隙≤3 mm球壳板曲率测量方法是：球壳板弦长L≥2m时，应采用样板弦长2m，球壳板弦长L＜2m时，应采用样板弦长等于球壳板弦长。

球罐特点1丁烯球形储罐结构设计所需的原始数据：设计压⼒：0.8 MPa设计温度：常温公称容积：1000~3000m3储存物料：丁烯冲装系数：0.9地震设防烈度：7级壳体钢板的选⽤由于球罐的储存物料是丁烯，丁烯在常温下是⽆⾊⽓体，不溶于⽔，溶于有机溶剂，并且是易燃易爆⽓体，并且丁烯会使钢板发⽣氢脆腐蚀，所以应选择低温并且抗氢的材料，根据GB150附录A （材料补充规定），各种钢材的⽐较选⽤了07MnNiCrMoVDR 低温低合⾦钢板，即含碳量7％的抗氢抗硫D 级的压⼒容器专⽤钢板。

07MnNiCrMoVDR 的⼒学性能：使⽤状态（交货状态）：调质；钢板厚度：16~70；常温强度指标：屈服点s σ=490 MPa ；抗拉强度b σ=610 MPa ；伸长率5δ≥21％温度：-40℃≤20℃下的许⽤应⼒：203 MPa1.1 球罐的特点随着世界各国综合国⼒和科学技术⽔平的提⾼，球形容器的制造⽔平也在⾼速发展。

近年来，我国在⽯油化⼯、合成氨、城市燃⽓建设中，⼤型化球形容器得到了⼴泛的应⽤。

在⽯化企业、国防⼯业、冶⾦⼯业及城市燃⽓中，⽤于储存液态丙烷、丁烷、丙烯、丁烯及其混合物(LPG)、液化天然⽓(LNG)、液氧、液氮和液氨、液氢等物料。

球形容器⼴泛应⽤于⽯油、化⼯、冶⾦等部门，它可以⽤来作为液化⽯油⽓、液化天然⽓、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。

也可作为压缩⽓体的储罐。

球形储罐与其他型式的压⼒容器⽐较，有许多突出的优点。

如与同等容量，相同⼯作压⼒的圆筒形压⼒容器⽐较，球罐具有表⾯积⼩，所需钢板厚度较薄，因⽽具有耗钢量少，重量轻的优点。

此外，球罐还有制造⽅便，易于⼤型化、占地⾯积⼩、操作管理和检修⽅便等特点。

由于这些特点，再加上球罐基础简单、受风⾯⼩、外形美观，可⽤于美化⼯程环境等原因，使球罐的应⽤得到很⼤发展，球形储罐是⼀种钢制容器设备。

在⽯油炼制⼯业和⽯油化⼯中主要⽤于贮存和运输液态或⽓态物料。