1、毕业设计 1 第一章第一章 绪论绪论 近几十年来球形容器在国外发展很快， 我国的球形容器的引进和建设在七十 年代才得到了飞速发展。通常球形容器作为大体积增压储存容器，在各工业部门 中作为液化石油气和液化天然气，液氨，液氮，液氢及其他中间介质并存，也有 作为压缩空气，压缩气体贮存。在原子能工业中球形容器还作为安全壳（分隔有 辐射和无辐射区的大型球壳）使用。总之随着工业的发展，球形容器的使用范围 也就必然会越来越广泛。 由于球形容器多数作为有压贮存容器，故又称球罐。 1.1 球形容器的特点球形容器的特点 球形容器与常用的圆筒型相比具有以下的一些特点： 1.球形容器的表面积小，即在相同作用容量下球形
2、容器所需钢材面积最小。 2.球形容器壳板承载能力比圆筒形容器大一倍。即在相同直径相同压力下， 采用相同钢板时，球形容器的板厚只需圆筒形容器板厚的一半。 3.球形容器占地面积小，且可向高度发展，有利于地表面积的利用。由于这 些特点，再加上球形容器基础简单，外观漂亮，受风面积小等等，使球形容器的 应用得到扩大。 1.2 球形容器分类球形容器分类 球形容器可按不同方式，如储存温度，结构形式等分类。 按贮存温度分类： 球形容器一般用于常温或低温， 只有极个别场合， 如造纸工业用的蒸煮球等， 使用温度高于常温。 (1) 常温球形容器 如液化石油气，氨，煤气，氧氮等球罐一般这类球罐的 压力较高，取决于液化
3、气的饱和蒸汽压或压缩机的出口压力。他的设计温度大于 -20 度。 (2) 低温球罐 这类球罐的设计温度低于常温 （即 =120 度） ， 一般不低于-100 度，压力偏于中等。 (3) 深冷球罐 设计球罐在-100 度以下。 往往在介质液化点以下贮存， 压力不 高，有时为常压。由于对保冷要求高，常采用双层球壳。 目前国内使用的球罐，设计温度一般在-40 C50 C之间。 按形状分有圆球形，椭球形，水滴形或上述几种形式的混合。 圆球形按分瓣方式分有桔瓣式，足球瓣式，混合瓣式等，圆球形按支撑方式 分有支柱式，裙座式，半 C 里式，V 形支撑式。 毕业设计 2 1.3 国内外球罐建造进展国内外球罐建
4、造进展 1.3.1 球罐建造的历史概论球罐建造的历史概论 球罐作为一种工业贮存介质的压力容器，仅开始于本世纪的三十年代。 在三十年代出现的工业球罐，特点是：容量小，结构粗笨，耗材高，施工技 术差，施工管理也差， ，没有形成专业化生产，大部分是分散单片生产，主要采 用热压球壳板，铆接结构。即三十年代建造的球罐主要是铆接球罐。 在四十年代，由于焊接技术的出现，球罐建造出现较大的进度。但由于当时 工业水平较低，工业领域窄，因此球罐需求量也不大，受球罐材料的局限，顾发 展水平不快。 在五十年代，由于焊接技术的进一步发展及高强度钢的出现，随着工业部门 对球罐的大量需求，球罐建造开始迅速发展起来。但由于五
5、十年代建球技术并不 先进，所以其特点为：数量低，质量低。 在六十年代，随着冶金工业的发展，石油化工，原子能工业的发展，建球水 平进入了一个新的阶段，其特点如下： a) 对球罐的建造提出容量大，数量多，质量高的要求：使用工艺条件也较 苛刻。 b) 鉴于六十年代球罐多次脆性破裂事故，球罐的安全性得到足够重视。 c) 球罐在建造中出现全面的质量控制和施工管理。 d) 大容量球罐的经济性促进了开发高强度低合金钢，开始研究由于采用高 强度钢而带来的焊接裂纹的防止。 e) 各国开发球罐整体热处理技术，并行成了热处理专利及专门热处理的服 务公司。 f) 对球罐的使用中裂纹引起了足够的重视，并且开始防止球罐进
6、行裂纹的 研究。 在七十年代建造出现了不平衡的情况， 由于各国发展了低温储存双层立式储 罐，贮存各种气体及液化气体的需要，球罐又在某些国家迅速发展，这时期特点 如下： (1) 这时期建造球罐容量增加，质量得到较好的控制。 (2) 大型原子能发电站的建造，促进球形压力壳和安装壳的制造技术水平， 一些超大型球壳陆续建造完成。 (3) 大量液化气贮存事业发展，推动建球技术的发展。 (4) 各国压力容器规范开始注重对球罐制造的要求，出现一些球罐的专用规 范，并注意球罐的设计制造，施工检验的规范标准的制定及实施。 (5) 加强球罐施工现场管理，进行全面的质量控制。 (6)家强求关的科研。 1.3.2 国内球罐建造概论国内球罐建造概论 我国最早建造球罐在 1958 年以后，至 1980 年已运行的各类球罐约为 1000 台左右。 回顾我国近三十年的建造球罐历史，历史较短，但发展速度较快，目前国内 毕业设计 3 建球技术水平仅仅达到世界先进国家的八十年代的水平， 至于近年来引进国外球 罐技术水平也有达到九十年代的技术水平，但是综合技术水平还是比较落后的， 球罐的质量不能很快提高是技术管理水
