2000立方米大型球罐設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、課程設(shè)計(jì)資料標(biāo)簽資料編號(hào)：題 目 球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)姓 名學(xué)號(hào)_專業(yè)材料成型指導(dǎo)教師 成績(jī)資料清單序號(hào)名稱件數(shù)頁(yè)數(shù)備注1設(shè)計(jì)說(shuō)明書12設(shè)計(jì)圖紙13工藝卡45注意事項(xiàng):1、 存檔內(nèi)容請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置填上件數(shù)、份數(shù)，保存在檔案盒內(nèi)。每盒放3-5名學(xué)生資料，每份按序號(hào)歸檔, 如果其中某項(xiàng)已裝訂于論文正本內(nèi)，則不按以上順序歸檔。各專業(yè)可依據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整保存內(nèi)容。2、所有資料必須保存三年。課程設(shè)計(jì)論文（說(shuō)明書）裝訂格式可參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂規(guī)范要求。3、 資料由學(xué)院資料室統(tǒng)一編號(hào)。編號(hào)規(guī)則是：年度一資料類別代碼學(xué)院代碼學(xué)期代碼一順序號(hào)，順序號(hào)由四位數(shù)字組成 （參照西安理工大學(xué)實(shí)踐教學(xué)資料整理歸檔要求）。4、各

2、院、系應(yīng)在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后一個(gè)月內(nèi)按照規(guī)范進(jìn)行資料歸檔。5、特殊情況請(qǐng)?jiān)趥渥⒅凶⒚鳎严嚓P(guān)資料歸檔，應(yīng)有當(dāng)事人和負(fù)責(zé)人簽名。課程與生產(chǎn)設(shè)計(jì)（焊）設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)專業(yè)材料成型及控制工程班級(jí)_學(xué)生指導(dǎo)教師2016年秋學(xué)期目 錄、設(shè)計(jì)說(shuō)明課程設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1選材-21.2球殼計(jì)算-21.3球殼薄膜應(yīng)力校核-31.4球殼許用外力-41.5球殼分瓣計(jì)算、支柱拉桿計(jì)算2.1計(jì)算數(shù)據(jù)92.2支柱載荷計(jì)算-102.3支柱穩(wěn)疋性校核132.4拉桿計(jì)算14三、連接部位強(qiáng)度計(jì)算3.1銷釘直徑計(jì)算153.2耳板和翼板厚度計(jì)算153.3焊縫剪應(yīng)力校核-153.4支柱底板的直徑和厚度計(jì)算163.5支柱與球

3、殼連接處的應(yīng)力驗(yàn)算163.6支柱與球殼連接焊縫強(qiáng)度計(jì)算18四、附件設(shè)計(jì)4.1人孔結(jié)構(gòu)4.219接管結(jié)構(gòu)4.319梯子平臺(tái)4.4-19液面計(jì)20五、工廠制造及現(xiàn)場(chǎng)組裝5.1工廠制造-215.2現(xiàn)場(chǎng)組裝2六、焊接與檢查6.16.26.3七、7.17.2鋼材的可焊性焊接工藝的確定焊后熱處理檢杳支柱尺寸精度檢查竣工檢查23232424-247.3氣密性試驗(yàn)257.4開(kāi)罐檢查-25參考文獻(xiàn)26生產(chǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)二、主要設(shè)計(jì)參數(shù)內(nèi)徑 Dn=15.7m,體積 V=2000m設(shè)計(jì)壓力P=0.69MPa;工作壓力Pg=0.64MPa,水壓試驗(yàn)壓力 Rx=1.03 MPa水壓試驗(yàn)

4、總重：2200噸，立柱數(shù)：12根實(shí)際溫度：20 C自選參數(shù)：充裝系數(shù)K= 0.95模擬使用地點(diǎn)（西安）三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、選材2、整體設(shè)計(jì)3、焊材選擇4、焊接設(shè)備選擇5、焊接工藝 6、檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)四、提交內(nèi)容1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書2、主要焊縫焊接工選材1選材 根據(jù)設(shè)計(jì)條件及GB12337-2014鋼制壓力容器表4球殼材料選取Q345Rlc I -189Mpa。4.2 1 制板的插準(zhǔn)、使用狀査巫許用應(yīng)力按表4的賈挺 4 御極許用駆力戰(zhàn)累嫻利慨含金爾鉗扳tfVtt標(biāo)準(zhǔn)ttJflffljy/Mini室區(qū)無(wú)度宿標(biāo)各下肘祥艮U 下的許理應(yīng)力-Mpa注R-R*“MP16 3640023514614013312436

5、 fiD4CJC22514&1AA127119U34SRGB 713繪虬.正火6)&510：us1陽(yáng)1帥加朗AlgXg50C32S1,8&18S183J TQ36inu3 IS18117316UGB 713正火JLO 530370LG圉196191653036u16196196193A 36*6052(340113咖J93腳IfiMnFJRGli 球 1正火*正火加冋火6IS4卿3151M118016T163470B9S17417416?15736 SO4GG2851701701601501 cMiNiDR3931朿貞fi jti4 903-25譚1I.KILH11716 M31$17&17B

6、178IGT_-*36 50470305174)741731602、球殼計(jì)算2.1殼壁厚度 球殼分帶如圖:球殼個(gè)帶的計(jì)算壓力分別為：Pl=0.69 MPaP2=0.69+1000X9.8X(13.575-10.845)X10 =0.717 MPaP3=0.69+1000X9.8X(13.575-4.846)X10 -6 =0.776 MPaP4=0.69+1000X9.8X(13.575-1.622)X10 -6=0.807 MPaP5=0.69+1000X9.8X(13.575-0)X10 -6=0.823 MPa球殼材料選取 Q345R, (T s=345 MPa,20C下許用應(yīng)力L.-

7、f = 189Mpa ;取焊縫系數(shù)：=1.0。腐蝕余量C2=1.0mm,(腐蝕性一般)，鋼板厚度負(fù)偏差C1=0mm,故厚度附加量 C=C1+C2=1mm球殼各帶所需厚度：二P1DiC 0.69 157001 ： 15.342 mm圓整后取 16mm-P4疋 189 漢 1 _0.69同理求得、2= 嬰 CO17 157001 15.904mm圓整后取 16mm;4刁：-P24 189 1 -0.717、3=器C0.77615700v 17.132mm圓整后取 20mm;4 -P34 189 1 -0.776、4=器C0.807157001 ： 17.777mm圓整后取 20mm;4二-P44

8、189 1 -0.807、5=C0.823157001 , 18.110mm圓整后取 20mm;4二-P54 189 1 -0.8233、球殼薄膜應(yīng)力校核 根據(jù)下式，將球殼各帶分別按操作和液壓試驗(yàn)兩種情況計(jì)算其最大應(yīng)力,結(jié)果列于下表:PDcp上半球:PR2cpC (p =2Hh( 3R)p - h)3( 2R)p - h )_PR2cpQ =下半球:氓2cph 3Rcp - h32&p-hPR：p IH3Rcp - h3 2Rcp - h球殼各帶應(yīng)力計(jì)算UPa123451分帶有效停度皿n1515191919內(nèi)圧應(yīng)力169. 44139. 44135. 59135. 59135. 59操作條件液

9、壓應(yīng)力Q8. 715. 421.3 J總應(yīng)力 169. 44F 17S. 14F 150. 99F 154.眇F 156, 89內(nèi)壓應(yīng)力269. 65299. Q5212. 91212. 91212. 91液壓條件港圧應(yīng)力2-717.926,329.533, 1總應(yīng)力272.35287. 55239.21242. 41246 - 01A二系數(shù)0.125二7850 0.00023915球殼的許用應(yīng)力值：操作條件下：c=189MPa液壓實(shí)驗(yàn)條件下：0.95X345X1=327.8 MPa表中各帶計(jì)算應(yīng)力均小于上述許用應(yīng)力，條件得到滿足4、球殼許用外壓力查GB150-1998鋼制壓力容器P33圖6-

10、5得：B=34許用外壓力347% 0.0叫許用臨界壓應(yīng)力:a cRCp0.18 20600 竺785= 29.8Mpa(T的最大值液壓實(shí)驗(yàn)條件的赤道帶外球殼板壓應(yīng)力，在水壓試驗(yàn)條件下赤道外球殼板的壓應(yīng)力 出現(xiàn)在水充填至半球時(shí)，此時(shí)壓應(yīng)力為：1式中下半球殼質(zhì)量心2噸點(diǎn)1宀60447肉1. 下半球水的質(zhì)量 m3D；嘉10 = 1012622kg12.(T c b C；符合使用條件5、球殼分瓣計(jì)算球殼結(jié)構(gòu)形式主要分為足球瓣式、桔瓣式和混合式3種(如圖1.1) o(1) 足球瓣式球罐球殼用均分法劃分，每塊球殼板尺寸相同，下料成型規(guī)格化，材料利用率高 且互換性好，組裝焊接接頭較短，焊接檢驗(yàn)工作量小，但焊

11、接接頭布置復(fù)雜，施工組裝困難， 對(duì)球殼板的制造精度要求高。(2) 桔瓣式球殼像桔子瓣(或西瓜瓣)，焊接接頭布置簡(jiǎn)單，組裝容易，球殼板制造簡(jiǎn)單，但材料利用率低，對(duì)接焊縫總長(zhǎng)度長(zhǎng)，檢驗(yàn)工作量大。(3) 混合式球罐的球殼組成是：赤道帶和溫帶采用桔瓣式，極板采用足球瓣式。它集中了桔瓣 式和足球瓣式兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已被廣泛采用，從國(guó)外引進(jìn)的球罐大量采用了該結(jié)構(gòu)。 基于混合式排版帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，本例采用混合式球瓣。町足球式b)桔瓣式 c保球桔瓣程合式(3 0赤道帶球心角B1極中板球心角3 2極側(cè)板球心角3 3極邊板球心角球殼分瓣計(jì)算極帶瓣片與赤道帶瓣片計(jì)算按照混合式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如下：符號(hào)說(shuō)明N=24

12、R=7850a =15p o=45 p 1=24 p 2=8.5 p 3=171、赤道板尺寸計(jì)算弧長(zhǎng)-R 183.14 785 45 = “625mm18B.2 P2-cos cos2 2p45L =2Rsin = 2 785 sin 6008.13mm2 22nRP2x78545B1cos（一）cos（ ） = 1897.73mmN2162B12Rcos）si n（上）=2 785 cos22.5 si n 7.5 =1893.27 mm2 22兀 R 2x3.14x785B2254mmN24otB2=2Rsin 2 785 sin 7.5 = 249mm2=2 785 . 1-cos2 2

13、2.5cos2 7.5 = 6299mmD 二空arcsin arcsin 整 6478mm9 2R 91572、極板尺寸計(jì)算對(duì)角線弦長(zhǎng)與弧長(zhǎng)的最大值H兀只嚴(yán)產(chǎn)才 _漢785漢41 B2H =1 18（ ； ：2）=1-8mmB1 =arcsin 旦92RJ57 sin22.5187mm1.63.14 7859arcsin= 5284mm157D0 = -、2 BQ取水平載荷F=Qz=760734N 推倒彎矩形成的支柱垂直力推倒彎矩： M FL760734 3000 =2.3 109Nl_mm由M對(duì)各支柱產(chǎn)生的垂直力:M cosqFi1902.3 10 cos06 7870= 48708NFb

14、902.3 10 cos306 漢 7870= 42183N2.3 109 cos6006漢7870二 24354NFd2.3 109 cos9006 漢 7870剪切力形成的支柱垂直載荷如下圖，水平力F的方向?yàn)?0NA向拉桿構(gòu)架的方位角二AB =15 二BC =45廠:cd =75,于是:CjLif sin 可o /nRsin 180/nCab6000 760734 sin 15012 7850 sin180012二 48454 NCBC6000 760734 sin 45012 7850 sin180012= 132380NCCD6000 760734 sin 75012 7850 sin

15、宜12= 180834N支柱附加壓縮載荷允許沉降為1mm十算附加載荷操作條件下:L =堅(jiān)=1666079 9000 = 5.25mmEA 192000 14879Pg：L-a EAL5.25 -1192000 148799000=1349029 mm主=1666079 _1349029=i58525N2液壓試驗(yàn)條件下：PL675489 900=5.28mmEA 192000x14879* SEA28任00879 七58552N9000p聖=1675489358552 =i58469N2載荷組合支柱載荷組合表單位；HFiE樣編號(hào)ABCDCBAPe1606079166C07916電60791666

16、0791666079160007916660791Fd-48079-42183-243540243544218348078Cij0484541323901809341S083413238096908p1585215852158521585215852158521585216338521688202178995718627&518871191856494182G517從計(jì)算結(jié)果可知，編號(hào)C的支柱承受最大壓縮載荷Qi max =1887119N液壓試驗(yàn)條件下Qi = FT + Pc = 1833958 N3、支柱穩(wěn)定性校核本球罐按考慮偏心影響校核支柱的穩(wěn)定性。操作條件如下：支柱頂端的偏心位移：15

17、0.99 7850192001-0.30= 4.32mm偏心率：A A 14879ccc，- e4.326 - 0.03W2.17 10支柱柔度：一 L=9000.430J6.52 108 A , 14879由；，查表4-11經(jīng)內(nèi)插法得折減系數(shù):=0.87因此，穩(wěn)定性許用應(yīng)力為：-lc .1 - 0.87 235 =136.3Mpa1.5支柱壓縮應(yīng)力為：二w =弘A二竺理 126.83Mp 14879二 w ： ： !- I，滿足條件。液壓試驗(yàn)條件下:e =門）+StRe泅21 78501 _0.30 = 6.87mm192000，e=6.87mo5W2.17X10查表得浮-0.81穩(wěn)定性許用

18、應(yīng)力: U 0.81 0.9 235T71Mpa支柱壓縮應(yīng)力：Qi max183395814879-123.3Mpa二w八匕I,滿足使用條件4、拉桿計(jì)算-219412N6000/ 7280拉桿材料選Q235 -A鋼，屈服極限 J =235Mpa拉桿載荷：Cij maxTij maxcos180834拉桿直徑：2194122351.51.5= 43.7mm取拉桿直徑為 44mm。、連接部位強(qiáng)度計(jì)算球罐的支柱與拉桿，支柱與球殼以及支柱底座等結(jié)構(gòu)銷釘直徑計(jì)算銷釘材料選用Q235 -Ad2 2194120.62351.5=38.6mm取銷釘直徑40mm1.1- 0.6.1| - ? s1.5耳板和翼板

19、厚度計(jì)算耳板和翼板都選用Q235 - A鋼。耳板和翼板厚度:+Tj max21941240 x 2351 1=25.7mm取耳板厚度為26mm翼板厚度為每塊13mm焊縫剪應(yīng)力校核1.焊縫的剪應(yīng)力:219412、2 8 350Tjmax=55.4Mpa、22L22194122*；2 8 250=38.8Mpa焊縫許用剪切應(yīng)力：LI-0.6 0.6空5 =55.2Mpa1.5t1t2均小于Er 。2.地腳螺栓計(jì)算球罐支柱承受的最小壓縮力：QimZ= 112634150009J104234Nn12摩擦力：Fs 二 fsQimin =0.4 104234 = 41693.6 N支柱承受的最大水平力（近

20、似也按操作條件計(jì)算）4120Fjmax =Gjmaxta n=180834124173 N6000由此可見(jiàn)，F(xiàn)s ：Fjjmax,應(yīng)采用地角螺栓，并作地角螺栓直徑計(jì)算。每根支柱采 用2個(gè)地角螺栓，于是：dB4Fj二 gL4 124173彳2 x.6x2351 53 = 29 3 = 32mm采用M36地角螺栓。 .支柱底板的直徑和厚度計(jì)算查底版基礎(chǔ)材料的許用壓應(yīng)力 k- U 295Mpa地板直徑:Db14 1833%8 102Y 八 295二 889.9mm取底版直徑為 900 mm。底板厚度支柱作用于地板上的壓縮應(yīng)力為:1833958二 4 9002=2.88MpaCb378釧丑型2I 2

21、丿235 1.53 =38.2mm取底板厚度為40mm. 支柱與球殼連接處的應(yīng)力驗(yàn)算過(guò)a點(diǎn)的球殼水平橫截面積:2 - 20-115700 -26002 = 886323mm a點(diǎn)以下球殼質(zhì)量：msa =2二 Rep Rcp la Sa51960kga點(diǎn)以下儲(chǔ)存介質(zhì)的質(zhì)量：mia 丄(R la 2 3Ri(R la )p23I2mwa =漢兀漢(78502600 ) 3漢7850(7850 2600 )x 1000如0=527932 3a點(diǎn)一下水的質(zhì)量：mwa= (Rla) 3R (R la )P3332 9(7850 -2600 ) 3漢7850 -(7850 -2600 )1000漢 10=

22、527932 kg在操作條件下徑向應(yīng)力:RDmsa mla m a4 Sa CAa15724 漢(0.69 +1000 10450 漢 9.8X0) (51960 十527932 F 9 8-170.3 Mpa4 20 -1886323周向應(yīng)力:PaD4 Sa-C=163.9Mpa0.69 1000 10450 9.8 10157204 20 -1剪應(yīng)力：-aPg16660792l Sa-C 2 275020 -1= 15.9Mpa主應(yīng)力：二aTd22a =183.9Mpa球殼板材料許用應(yīng)力:I；- I - 189Mpa；二：卜I,滿足條件。液壓試驗(yàn)條件下:徑向應(yīng)力：二宓二PaDmsamwa1

23、5720天(1.03+1000x10450 x 9.8X109 ) (48940 + 528200 9.8420 -1一886323一PD1.03 1000 10450 9.8 1015720周向應(yīng)力:一PaD234.2Mpa4Sa-C420-1主應(yīng)力:剪應(yīng)力：二1675489=16.0Mpa2 275020 -1液壓試驗(yàn)條件下，球殼板材料許用應(yīng)力丨-0.9 345= 310.5Mpa丨-0.9 345 = 310.5Mpa，滿足強(qiáng)度條件 支柱與球殼連接焊縫強(qiáng)度計(jì)算1678489、2 2750 10焊縫剪切應(yīng)力=43.08Mpa焊縫許用剪切應(yīng)力：L 1- 0.6 0.6 34 82.8Mpa

24、1.5 I I,所以，焊縫滿足強(qiáng)度要求。四、附件設(shè)計(jì)1人孔結(jié)構(gòu)球罐用的人孔是作為操作人員進(jìn)出球罐以進(jìn)行檢查及維修用的。本設(shè)計(jì)中的球罐雖然 不做焊后整體熱處理，但人孔的選定必須考慮操作人員帶工具進(jìn)出球罐方便。一般選用 DN500600較適宜。根據(jù)球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)定本球罐開(kāi)設(shè)DN50O勺人孔。一般球罐上應(yīng)該有兩個(gè)人孔，分別設(shè)在上下極帶上。上部人孔采用水平吊蓋人孔，下 部人孔采用回轉(zhuǎn)蓋人孔。原因：工作壓力P_16kgf/cm2，材質(zhì)為低合金高強(qiáng)鋼或低溫球罐時(shí)，采用回轉(zhuǎn)蓋整體 鍛件凸緣補(bǔ)強(qiáng)人孔，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)合理外，由于球罐極帶配管集中，空間比較緊張也是一個(gè)原 因，但由于人孔蓋較厚，頂部人孔的開(kāi)啟是很費(fèi)力

25、的，所以若極帶空間較寬裕的話，可選用水 平吊蓋人孔。在有壓力情況下人孔法蘭一般采用帶頸對(duì)焊法蘭。密封面采用凹凸面形式。采用整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)的人孔結(jié)構(gòu)較為合理：其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開(kāi)孔削弱應(yīng)力最大的部位，應(yīng)力集中系數(shù)最小，又采用對(duì)接 焊縫，并使焊縫及其熱影響區(qū)離開(kāi)最大應(yīng)力點(diǎn)的位置，故抗疲勞性能好，疲勞壽命只降低1015%節(jié)省材料，且壁厚大于或等于 30mm勺球罐，其人孔和接管的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)均應(yīng)采用整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。故在本設(shè)計(jì)中采用正鍛件補(bǔ)強(qiáng)。2接管結(jié)構(gòu)球罐由于工藝操作需要有各種接管。球罐接管部分是強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)較多事故是從 接管焊接處發(fā)生的。為了提高該處的安全性，采用厚避管或整鍛件凸緣補(bǔ)強(qiáng)措施。1

26、接管材料與球罐相焊的接管材料選用與球殼相同的材料。2. 開(kāi)孔位置開(kāi)孔應(yīng)該設(shè)計(jì)在上下極帶上，便于集中控制，并使接管焊接能在制造廠完成，保證接管焊接部位的質(zhì)量。開(kāi)孔應(yīng)與焊接錯(cuò)開(kāi)，其間距應(yīng)大于三倍的板候，并且必須大于100mm在球罐焊接縫上不應(yīng)開(kāi)孔。3梯子平臺(tái)在本設(shè)計(jì)中球罐外部設(shè)有頂部平臺(tái)，中間平臺(tái)以及為了從地面進(jìn)入這些平臺(tái)的下部斜梯， 上部盤梯。由于球罐的工藝接管及人孔絕大部分都設(shè)置在上級(jí)板處，頂部平臺(tái)是作為工藝操作 用的平臺(tái)。中間平臺(tái)的設(shè)置是為了操作人員上下頂部平臺(tái)時(shí)中間休息，或者是作為檢查球罐赤 道部位外部情況用的。在本設(shè)計(jì)中采用的梯子（上部盤梯）是球體和橢柱體相貫的相貫線，這種梯子結(jié)構(gòu)彌 補(bǔ)

27、了球面螺線盤體的剛開(kāi)始梯子的上升角太大，后來(lái)上升角太大，后來(lái)上升角太小的缺點(diǎn)，故 這種結(jié)構(gòu)行走舒適，沒(méi)有陡升陡降的感覺(jué)。扶梯設(shè)計(jì)過(guò)程如下：.t=220、i=4.5 b仁 180 b=720Ri =R7 亠t =7850 18 220= 8088mmR2max R12 -(Ri 、1 - bi) =、80882 -(8088 4.5-180)2 = 1675.7 mm選 R=1700mmZ1 二b1 、R12 -R22 =180 .80882 -17008087.32b 222720 22R1R1b () -R28088 8088 720-() -1700r-4036.7mm2R1+b28088

28、 + 720R12 R1b (b)2 R22| X 01243952R +b盤梯終點(diǎn)的水平回轉(zhuǎn)角終=arc(rX。)=arccos4036.7.-4395二 arccos(-0.91868)-156.73通過(guò)上述計(jì)算可對(duì)施工設(shè)計(jì)提供一下數(shù)據(jù)：R=7850mm、=20mm b=720mm t=220mm b1=1801=4.5mm R2=1700mmZ仁8087.3mm r=4037.6mm |X0|=4395 :終=156 442據(jù)此可畫出盤梯的施工圖。4 液面計(jì)貯存液體和液化氣球罐中應(yīng)裝液面計(jì)。目前，球罐中采用的液面計(jì)主要有浮子齒帶液面計(jì)和玻璃板式液面計(jì)兩種。國(guó)外 采用的都是前者。由于我國(guó)浮

29、子一一齒帶液面計(jì)還處在試產(chǎn)階段，一般都采用玻璃板式液面計(jì)。玻璃板式液面計(jì)直接性好，可以指示高液位和低液位。這種結(jié)構(gòu)定型規(guī)格長(zhǎng)度較短，而球罐直徑較大，要求裝設(shè)許多個(gè)液面計(jì)才能看到全液位， 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，管接頭增多，易滲透。五、工廠制造及現(xiàn)場(chǎng)組裝1 、工廠制造1.1 原材料檢驗(yàn)制造廠必須按照?qǐng)D紙及有關(guān)技術(shù)條件對(duì)制造球形容器的鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)。首先必須了解鋼板的使用狀態(tài)，其次要了解進(jìn)場(chǎng)鋼板的實(shí)際狀態(tài)是否與使用狀態(tài)相符。 鋼板的狀態(tài)與使用狀態(tài)相符和則應(yīng)按技術(shù)要求進(jìn)行化學(xué)或物理性能檢驗(yàn)。1.2 瓣片加工1 球瓣成型方法球殼瓣的瓣片是由鋼板通過(guò)壓機(jī)和壓力加工而達(dá)到需要的狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程成為成型操 作。球瓣的成型

30、操作冷壓，熱壓及溫壓。成型方法取決于材料種類，厚度，曲率半徑。熱處理強(qiáng)度，延性和設(shè)備能力。在本設(shè) 計(jì)中采用冷壓成型的加工方法。為了提高球瓣的精度，特別是適用于熱處理狀態(tài)使用的并以使用狀態(tài)供貨的鋼板，建 議瓣片采用冷壓成型。2.瓣片的放樣及坡口加工1瓣片的放樣球殼是雙曲面，不可能在平面上精確展開(kāi)。因此瓣片不可能一次精確下聊。通常先按近似展開(kāi)作初步下料，在壓制成型后再進(jìn)行第二次下料。2坡口加工圓柱形殼可先開(kāi)坡口，再成型；而球瓣就不行。各球瓣的焊接坡口，必須在球瓣壓制成型 后加工，亦可與瓣片第二次下料結(jié)合進(jìn)行。坡口加工可采用火焰切割，風(fēng)鏟，機(jī)械加工急打磨。亦可采用各種方法結(jié)合進(jìn)行。加 工坡口的最理想

31、的方法是機(jī)械加工。他不象火焰切割會(huì)在坡口表面上留下氧化皮，也不會(huì)造成 材料局部硬化和變形。坡口加工后必須仔細(xì)檢驗(yàn)坡口表面，不得有分層，開(kāi)裂或影響焊接質(zhì)量 的缺陷。在坡口加工后應(yīng)涂上防護(hù)層，目前已有專用于坡口防銹的涂層。3. 瓣片的測(cè)量在設(shè)計(jì)圖紙上已給出球瓣的精確尺寸。在成型時(shí)，根據(jù)需要隨時(shí)檢驗(yàn)有關(guān)尺寸。成品檢驗(yàn) 一般作瓣片四邊弦長(zhǎng)檢驗(yàn)；對(duì)角線尺寸檢驗(yàn)及瓣片曲率檢驗(yàn)。2現(xiàn)場(chǎng)組裝組裝方法：?jiǎn)纹M裝法：又稱散裝法，即把單張球瓣逐一組裝成型的方法，因彈片組裝，故不需 要很大起吊能力的機(jī)具和安裝場(chǎng)地，準(zhǔn)備工作量小，組裝速度快，且組裝精度易保證，組裝應(yīng) 力小。拼大片組裝法：指在胎具上把已欲裝編號(hào)后的各帶塊

32、中，把鄰近的兩張或更多的球瓣 拼接成較大的一組合瓣，然后吊裝各組合瓣成球。拼大片組裝法由于部分球瓣在地面進(jìn)行施焊， 故可采用自動(dòng)焊。提高這部分的焊接質(zhì)量，減少了高空作業(yè)量和工夾具的數(shù)量。拼環(huán)帶組裝法：a.把各環(huán)帶的球罐在平臺(tái)上組裝焊接成環(huán)帶，然后組拼各環(huán)帶。組拼 環(huán)帶一般從下半球開(kāi)始，吊裝好的一環(huán)帶，焊好焊縫，如此類推，把各環(huán)帶拼焊成塊。b.把環(huán)或數(shù)環(huán)球瓣在平臺(tái)上組裝焊成中間環(huán)。把上極板與溫帶和下極板與下溫帶在平臺(tái)上分別裝焊成 上蓋和下蓋，然后分次序吊裝拼焊成球。拼半球組裝法：它是分帶組裝法的一個(gè)形式，它一般是先在平臺(tái)上用拼環(huán)帶的方法將 球瓣分別組裝成兩個(gè)半球，然后在基礎(chǔ)上將兩個(gè)半球裝拼成整球

33、；或在回轉(zhuǎn)胎架上將兩個(gè)半球 組焊成整球再吊裝于基礎(chǔ)上。分帶，整體混合組裝法：首先將各支柱截為兩部分（）。把上部支柱與赤道環(huán)帶在平臺(tái)上組拼好，點(diǎn)固焊，必要時(shí)在主從縫兩端焊一連碼，以防起吊時(shí)點(diǎn)焊爆裂，然后吊起赤道環(huán)， 與已就位于基礎(chǔ)上的下部支柱相對(duì)拼。然后以組裝好的赤道帶為基準(zhǔn)，用整體組裝的方法，將 其余的球瓣組裝成球。組裝準(zhǔn)備組裝前的準(zhǔn)備工作很多，例如安裝平臺(tái)的鋪設(shè)，設(shè)置拼片及檢驗(yàn)用的胎具，電源，水源，風(fēng)源以及液化氣管線的接通，各種組裝設(shè)備的檢查。此外還有：文案大全1基礎(chǔ)檢查驗(yàn)收不論采用何種安裝手段，基礎(chǔ)尺寸的精度直接影響到該球罐的質(zhì)量和施工進(jìn)度。故在 土建部門提供基礎(chǔ)質(zhì)量合格證書及施工許可手續(xù)

34、后，應(yīng)參照有關(guān)要求認(rèn)真復(fù)合基礎(chǔ)的各結(jié)構(gòu)尺 寸，位置，標(biāo)高，公差等。2球瓣幾何尺寸檢驗(yàn)和理化檢驗(yàn)在安裝之前對(duì)球瓣的曲率及尺寸精度必須嚴(yán)格檢查。檢查時(shí)應(yīng)把球瓣吊到胎具上進(jìn)行,對(duì)不合格的殼板要進(jìn)行調(diào)校。此外，球瓣的外觀質(zhì)量對(duì)球罐的質(zhì)量影響很大。故在球罐安裝前，必須對(duì)球罐逐張認(rèn) 真檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的表面缺陷應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法修整和復(fù)查。同時(shí)，周邊的皺折，坡口成型及 加工質(zhì)量都必須根據(jù)有關(guān)的規(guī)范和要求嚴(yán)格控制。3組裝精度的控制4支柱偏差的控制目前，我國(guó)的一些規(guī)范中規(guī)定支柱的垂直偏差為：15mm其中采用平墊鐵組來(lái)保證支柱的偏差會(huì)得到比較好的結(jié)果。它只要利用不同厚薄的平墊鐵 組來(lái)調(diào)整保證 的誤差。由于各平墊鐵組

35、在各其敦上達(dá)到標(biāo)咼及水平標(biāo)準(zhǔn)，所以吊裝支柱后，水 平標(biāo)高和鉛錘度都自然達(dá)到規(guī)定要求。在某些情況下可混合采用平墊與斜墊鐵組，平墊鐵安放 在基墩中間，旁邊再墊斜墊以備調(diào)整。5橢圓度，焊縫錯(cuò)邊量和角變形在球罐安裝過(guò)程中，他們是主要的控制對(duì)象之一。他們的出現(xiàn)往往是由于壓制球瓣的 精度不夠，以及運(yùn)輸過(guò)程的損壞或堆放不妥所造成的。所以，在組裝前對(duì)球瓣的成形曲率和尺 寸精度的檢查是不能放松的。正確選用組裝方法對(duì)避免上述偏差起很大作用。另外，裝夾具的正確選用，對(duì)控制偏 差起很大作用。當(dāng)然，橢圓度與角變形最終還得由焊接工序來(lái)保證，但保證在焊接前使偏差降 到最小值是最終保證偏差的先決條件之一。第六章焊接與檢查6.

36、1鋼材的可焊性一般說(shuō)，一種材料，使用的焊接設(shè)備，采用的焊接工藝越簡(jiǎn)單，其接頭的性能越接近 母材，則認(rèn)為材料的可焊性好。反之則認(rèn)為可焊性較差。鋼材中的主要元素對(duì)焊接熱影響區(qū)的 裂紋生成有很大影響。一般說(shuō)碳當(dāng)量值越大則可焊性越差。6.2 焊接工藝的確定1焊接方法的選擇在球罐的建造中采用較多的是手工電狐焊及埋狐自動(dòng)焊。在選擇時(shí)主要考慮材料的性能， 特別是韌性，以及焊接位置。對(duì)以熱處理來(lái)獲得缺口韌性的鋼，為了保證熱影響區(qū)韌性，常選 用熱輸入量低的焊接方法。此外，球罐的現(xiàn)場(chǎng)安裝需要安全位置焊接，故一般都采用手工電弧 焊。2焊條，焊絲，焊劑的選擇要求填充金屬能得出良好的焊縫，其強(qiáng)度和和韌性不亞于母材，一般

37、就要求焊縫金屬 有與母材相適應(yīng)的化學(xué)成分。對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼的焊接，推薦采用低氫焊條甚而超低氫焊條。 但這時(shí)，對(duì)焊條的烘烤保管特別重要。否則適得其反。3預(yù)熱的選擇預(yù)熱是指施焊前，把焊接工件加熱到比環(huán)境溫度更高的某一溫度，并在此溫度下進(jìn)行 焊接。預(yù)熱的目的為：防止焊縫金屬或熱影響區(qū)裂紋產(chǎn)生；減少變形量；防止焊縫金屬或熱影 響區(qū)的塑性，韌性降低。預(yù)熱減少了溫度梯度，降低了冷卻速度，因此減小了焊縫收縮的應(yīng)力 及變形，避免了裂紋。通常預(yù)熱溫度隨母材的厚度，含碳量，合金元素量的增加而提高，預(yù)熱溫度不夠高， 因而對(duì)降低殘余應(yīng)力作用不大，當(dāng)介質(zhì)及環(huán)境有可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕時(shí)，就得進(jìn)行焊后熱處理。6.3 焊后熱處理

38、1焊后熱處理的確定(1) .依據(jù)現(xiàn)行的壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范各壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)材料在制作過(guò)程中的冷變形超過(guò)某一值時(shí)都要作中間熱處理。如碳鋼某生變形量超過(guò)5%或低合金鋼其冷變形量超過(guò) 3%其次，壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范也對(duì)材料超 過(guò)某一厚度范圍時(shí)要求作焊后熱處理。(2) .按貯存介質(zhì)的要求如貯存介質(zhì)在操作條件下有應(yīng)力腐蝕傾向時(shí)，則應(yīng)考慮焊后熱處理，以防出現(xiàn)應(yīng)力腐 蝕開(kāi)裂。(3) .對(duì)結(jié)構(gòu)部件的考慮在球罐制作時(shí)存在人孔結(jié)構(gòu)與球瓣的焊接結(jié)構(gòu)，支柱與球瓣的焊接結(jié)構(gòu)，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)與 球瓣的焊接結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)由于施焊截面大，有必要對(duì)這些結(jié)構(gòu)單獨(dú)進(jìn)行焊后熱處理。2 焊后熱處理除結(jié)構(gòu)部件的熱處理可考慮采用爐內(nèi)熱處理外，由于球罐的體積較大，故一般球罐的整體 熱處理都采用現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)燃法熱處理。第七章檢查檢查和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)除需按 JB1127-80 W鋼制焊接球形貯罐技術(shù)條件、B74180鋼 制焊接壓力容器技術(shù)條件，勞動(dòng)人事部W壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程球