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一種鋼制容器設備。在石油煉制工業和石油化工中主要用于貯存和運輸液態或氣態物料。操作溫度一般為-5050℃,操作壓力一般在3MPa以下。球罐與圓筒容器(即一般貯罐)相比,在相同直徑和壓力下,殼壁厚度僅為圓筒容器的一半,鋼材用量省,且占地較小,基礎工程簡單。但球罐的制造、焊接和組裝要求很嚴,檢驗工作量大,制造費用較高。   

球罐為大容量、承壓的球形儲存容器,廣泛應用于石油、化工、冶金等部門,它可以用來作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質的儲存容器。也可作為壓縮氣體(空氣、氧氣、氮氣、城市煤氣)的儲罐。   

球形罐與立式圓筒形儲罐相比,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,球罐壁內應力最小,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圓筒形容器壁板厚度的一半。   

由上述特點可知,采用球罐,可大幅度減少鋼材的消耗,一般可節省鋼材30%45%;此外,球罐占地面積較小,基礎工程量小,可節省土地面積。

 

類型

球罐的形狀有圓球型和橢球型。絕大多數為單層球殼。低溫低壓下貯存液化氣體時則采用雙重球殼,兩層球殼間填以絕熱材料。采用最廣泛的為單層圓球型球罐(見彩圖)。球殼是由多塊壓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組焊而成。球罐的支撐結構最常見的為赤道正切式,其次為對稱式、裙座式、半埋地式和盆式。橢球型球罐通常用于常溫下貯存飽和蒸氣壓比大氣壓稍高的、揮發性強的液態烴(如汽油等),操作壓力為0.120.3MPa,容積一般在5006000m3范圍內。更大容積時,應采用復式橢球型球罐。   

制造球罐的材料要求強度高,塑性特別是沖韌性要好,可焊性及加工工藝性能優良。球罐的焊接、熱處理及質量檢驗技術是保證質量的關鍵。

制造工藝流程

壓力容器殼體材料主要為鋼板、鋼管等,它們是壓力容器主要受壓元件。鋼材的質量直接影響著壓力容器的質量。首先是壓力容器所用的材料檢驗,材料檢驗主要包括材料的力學性能如強度、塑性、韌性、疲勞、硬度等和材料的化學成分的分析,其次還包括表面質量檢查、實物檢查、材料質量證明單檢查、材料復驗檢查。

材料檢驗結束后是排料過程,之后是下毛料,下毛料時要求并不是很嚴格,只是將所需的材料形狀、數量或質量后,從整個或整批材料中取下一定形狀、數量或質量的材料;下毛料結束后是球殼的一次壓制,此時把鋼板用壓制機器壓制成球瓣形狀,壓制完成后要進行檢驗,檢驗內容包括鋼板有無明顯變形,壓制過程是否導致裂縫,若沒有裂紋或大變形等不合格現象產生則說明合格;這時該進行下精料,精下料過程中不得有咬邊、拉伸現象,毛刺高度不得大于料厚的10%,下料垂直度公差用對角線測量法表示,加工完的料應碼放整齊,并按要求進行標識,加工完畢,鋼板上的余料、殘料要清除干凈。下料結束后板材周邊會有坡口存在,并把坡口修磨干凈,精度達到要求;接下來是球殼的二次壓制,球殼板沖壓應根據設計圖紙,選擇符合要求的沖壓胎具.沖壓前,應調試上下胎具的同軸度和水平度,其偏差均不得大于3mm,且上、下胎面及鋼板兩面均應清掃干凈。沖壓時應緩慢壓至球殼板規定曲率,沖壓點行走軌跡采用由毛坯鋼板兩端向中間點壓軌跡呈“S”形,沖壓點間行走距離不大于上胎半徑。多點沖壓使鋼板變形均勻避免出現局部過壓,或漏壓現象。沖壓成型的鋼板表面(上、下兩面),不允許任何原因引起的壓傷,壓痕和臺階狀況出現,否則應按規定打磨修補,沖壓成型后,用質檢部門檢定認可的規定樣板檢查球殼板曲率,對于薄壁鋼性較差的球殼板應放置在專用檢查胎上檢查。各部位與樣板之間的間隙不得大于3mm,合格后轉入接管與法蘭的組對,組對結束后是B類焊縫焊接,壓力容器中焊縫可以分成A、B、C、D四類,殼體部分的環向焊縫接頭是B類焊縫,B類焊縫焊接結束后要進行外觀檢驗,外觀檢驗主要包括坡口幾何尺寸、焊縫寬窄差、焊接接頭對口錯邊量、容器焊縫不得有咬邊現象、焊縫之間距離、壓力容器最大直徑與最小直徑之差、法蘭是否垂直接管或圓筒的主軸中心線、焊縫之間的距離是否滿足要求等。如果說外觀檢驗是人們憑經驗或標準完成的話,那接下來的無損檢測則是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下,檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息,進而判定被檢對象所處技術狀態(如合格與否、剩余壽命等)的所有技術手段的總稱。從事無損檢測的人員需要接受專業的培訓,獲得資質才能持證上崗。各個國家、區域、機構針對無損檢測培訓資質認證均有不同的要求,受訓前應該了解清楚,選擇合適的標準、機構進行相關的培訓與考核。無損檢測結束后要劃心線和劃開孔線,劃完后要檢驗劃線是否合格,若檢驗合格后此時應進行開孔,壓力容器上的開孔通常包括人孔和接管;人孔應有一個設在進出油管右側附近,并盡量使人孔正對罐室密閉門,以便人員進出、維修油罐和通風接管用,人孔通??煞譃閳A形和橢圓形兩種,圓形人孔的最小直徑不得小于450mm,人孔應設置在鐵路或馬路交越處,管道兩端要設置人孔;在管道分支、轉彎和引入處要設置人孔;在有加感箱的地點要設置人孔。人孔宜設在馬路坡度轉折處、街道中心花園間的橫道旁、街道轉折處、人行道上、房基線凹入的地方和接近引上桿或通信線路引入點。人孔不宜設在重要建筑物的門口(例如汽車庫、消防隊等)、交通要道、不牢固的建筑物附近、緊靠消火栓或水井處、屯放器材地點,以及有其他地下管線經過的地方。一般說來,在直線通信管道中間設置直通人孔;在直線通信管道上有另一方向分歧通信管道時,在分歧點上設置三通人孔;在縱橫兩條通信管道交叉點上設置四通人孔;焊接開坡口,采用坡口焊縫的主要目的是為了保證接頭能焊透而不出現工藝缺陷。在設計或選擇坡口焊縫時,必須注意施焊可達性,其中主要考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑等參數。要不要預制坡口,跟焊縫要求的強度有關,與焊接方式方法以及電流大小也有關,不能一概而論。厚板對接,為了使焊縫強度達到母材強度,通常需要預制坡口,甚至焊透;當這些都完成之后則是接管與球殼組對焊接在一起,焊接后要對焊縫進行無損檢測,看焊縫中是否有夾雜、氣孔等缺陷,沒有缺陷的話則可以把上支柱與球殼焊接在一起,焊接完成后同樣要進行無損檢測,


           

                 

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