【正文】 下特點： (1)球罐的表面積最小，即在相同容量下球罐所需鋼材面積最小 (2)球罐殼板承載能力比圓筒形容器大一倍，即在相同直徑，相同壓力下，采用相同鋼板時，球罐的板厚只需要圓筒形容器壁厚的一半。 按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式 (1)純橘瓣式球殼是按橘瓣結(jié)構(gòu)形式(或稱西瓜皮瓣)進行分割組合的，這種結(jié)構(gòu)形式稱純橘瓣球殼。缺點是組裝比較困難，有部分支柱搭在球殼的焊縫上造成該處焊接應(yīng)力較復(fù)雜。 按儲存溫度及用途分類，貯存液化石油氣、氨和氧等。 ，貯存乙烯等液化氣為目的而制造的，～ MPa，溫度大多在20～100的范圍。為了防止與大氣溫度接觸以便保冷，多數(shù)都是雙層球罐。球罐用鋼主要有： (1)低合金鋼國內(nèi)外對耐腐蝕性要求不是很高的球罐，都采用低合金鋼，如耐大氣腐蝕的含銅、磷、釩、稀土的低合金鋼，耐硫化物腐蝕破裂的含鉻、鋁、鉬、釩、鎢的低合金鋼等。國外已經(jīng)普遍采用這類鋼制造煤氣和天然氣或其它氣體球罐。按照規(guī)定，將低于20℃下使用的鋼材稱為低溫用鋼。主要以球罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和焊接工藝設(shè)計為主。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 概況我國現(xiàn)行使用的球罐，多以球殼板的組合方案不同分為橘瓣式和足球與橘瓣組成的混合式兩種，以拉桿形式不同分為可調(diào)式和固定式兩種。 球殼的設(shè)計 結(jié)構(gòu)的選取球殼是球罐主體，是裝載物料的受壓構(gòu)件，球罐的幾何尺寸比較大，用材量大，不能整體運輸，因而球殼必須由許多瓣片組成，在制造廠進行球瓣的壓制等預(yù)制加工后運至施工現(xiàn)場組焊。 殼板尺寸計算符號說明R——球罐半徑，R=6150 mm；N——赤道帶分瓣數(shù)；N=16α——赤道帶周向球心角，α=176。；β3——極邊板球心角，β3=22176。其結(jié)構(gòu)特點是：支柱與球殼相切或接近相切（相割）而焊接起來。 （1）支柱支柱采用單段式支柱結(jié)構(gòu)形式。由于所儲存介質(zhì)為異丁烯具有易燃特性，所以每根支柱應(yīng)設(shè)置排氣孔，孔上采用易熔塞。根據(jù)（球罐和大型儲罐）中支柱高于1m，用厚度50mm以上的耐熱混凝土或具有相當性能的不燃性絕熱材料覆蓋，尤其對于易燃性氣體更為必要。本次球罐的采用拉桿結(jié)構(gòu)為單層交叉可調(diào)式拉桿，采用材料Q235B鋼管。、DN500回轉(zhuǎn)蓋整體鍛件凸緣補強的人孔。 接管結(jié)構(gòu)本次球罐設(shè)備的接管凡是DN89mm的補強均采用厚壁管插入式整體補強結(jié)構(gòu)。鍛制凸緣整體補強按照中石化標準SH/T 31382003《球形球罐整體補強凸緣》進行設(shè)計[4]。 球殼壁厚的確定 設(shè)計條件公稱容積：1000m179。 球罐質(zhì)量計算球殼平均直徑：DCP=12308 mm球殼材料密度：ρ2=7810 kg/m179。 (2)拉桿作用在支柱上的垂直載荷 所有相鄰兩支柱間用拉桿連接時,拉桿作用在支柱上的垂直載荷 （）A向受力時支柱方位角 （）B向受力時支柱方位角 （） (3)支柱的最大垂直載荷操作條件下支柱的最大垂直載荷 （）液壓試驗狀態(tài)下支柱的最大垂直載荷 （） (4)單個支柱彎矩球殼材料的泊松比 球殼材料的彈性模量： 操作條件下的支柱的偏心彎矩 （）式中：— 操作狀態(tài)下球殼赤道線的薄膜應(yīng)力 （）— 操作狀態(tài)下物料在赤道線的液柱靜壓力 液壓試驗狀態(tài)下支柱的偏心彎矩 （）式中：—液壓試驗狀態(tài)下球殼赤道線的薄膜應(yīng)力， （） 式中：—液壓試驗狀態(tài)下的液體在赤道線的液柱靜壓力， b. 附加彎矩操作狀態(tài)下支柱的附加彎矩 （）液壓狀態(tài)下支柱的附加彎矩 （） 操作狀態(tài)下支柱的總彎矩 液壓試驗狀態(tài)下支柱的總彎矩 (5)支柱穩(wěn)定性校核支柱的慣性半徑 （）支柱的細長比 （）式中：—計算長度系數(shù)，取換算長細比 （）支柱材料Q235B 支柱材料的許用應(yīng)力操作狀態(tài)下支柱的穩(wěn)定性校核 （）液壓試驗狀態(tài)下支柱的穩(wěn)定性校核 （）式中—彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓支柱穩(wěn)定系數(shù) （）軋制鋼管截面 —等效彎矩系數(shù) 取—截面塑性發(fā)展系數(shù)，取—單個支柱的截面系數(shù) （）歐拉臨界力 （） 各連接部位的強度計算 地角螺栓的計算拉桿作用在支柱的水平力 （） 支柱底板與基礎(chǔ)的摩擦力 （）式中： —支柱底板與基礎(chǔ)的摩擦系數(shù) 時 球罐不需要設(shè)置地腳螺栓，但是為了固定球罐位置，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量 的定位地腳螺栓。球殼厚度附件量 C1=0 mm C2= C= mm接管厚度附件量 C1=0 mm C2= C= mm接管外伸高度 h1=100mm，接管內(nèi)伸高度 h2=50mm材料：球殼 Q345R 接管 Q345R (1) 補強及補強方法判別 根據(jù)GB150 ,允許不另行補強的最大接管公稱直徑DN為89 mm。同樣：計算 厚度為13mm的厚壁插入式安全閥接管，開孔未通過焊縫。制造廠提供的球殼板不得有裂紋、氣泡、結(jié)疤、折疊和夾雜等缺陷。具體數(shù)據(jù)如下表 系列型號軌距/mm切割寬度/mm整機寬度/mm驅(qū)動速度/mmOMNIMAT90008100110000~24 切割長7400mm、寬2500mm的鋼板赤道帶16塊，上、下極帶共14塊，總共30塊。選用Y32—2000噸四柱液壓機。 ，碳鋼大于4%、低合金鋼大于3%時應(yīng)作中間熱處理。 瓣片的放樣及坡口加工 (1)瓣片放樣 球殼是雙曲面，不可能在平面上精確展開。 坡口加工采用火焰熱切割并清除表面的氧化層，坡口表面應(yīng)平滑，坡口加工后必須檢查坡口表面，不得有分層、開裂或影響焊接質(zhì)量的缺陷。 支柱檢查支柱全長長度允許偏差為3mm，支柱底板焊接后應(yīng)保持垂直其垂直度允許偏差為2mm，支柱全長的直線度偏差應(yīng)小于或等于全長的1/1000，且不應(yīng)大于10mm[10]。(2)球罐組裝時，采用工裝卡具調(diào)整球殼板組對間隙和錯邊量，不得進行強力組裝(3)由于本次焊接采用的是手工電弧焊接，所以球殼板組對間隙宜為mm；球殼板組對b錯邊量不應(yīng)大于球殼板名義厚度的1/4，且不得大于3mm。(7)支柱用墊鐵找正時，每組墊鐵高度不應(yīng)小于25mm。具有結(jié)構(gòu)簡單、選材制造方便、經(jīng)濟性好、重量輕，這些優(yōu)點給現(xiàn)場裝拼，特別是高空作業(yè)帶來很大方便。組裝操作用腳手架大部分采用三角腳手架形式。 組裝準備 基礎(chǔ)檢查驗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)量和施工進度。組裝前由安裝單位確認制造廠的產(chǎn)品合格證書 其他地面準備工作由于本次設(shè)計采用整體組裝法，所以在地面應(yīng)該進行球殼板的預(yù)組對工作。 橢圓度、焊縫錯邊量和角變形在球罐的安裝過程中，橢圓度、錯邊量和角變形是其主要控制對象之一。本次采用的整體組裝發(fā)由于焊接在整球組裝后進行，所以它的調(diào)整性能好，基本避免了強力組裝，球體的成型精度好，容易達到偏差要求。 低合金鋼的分類常用來制作焊接結(jié)構(gòu)的低合金鋼可分為高強度鋼、低溫用鋼、耐腐蝕用鋼及珠光體耐熱鋼四種。 低合金高強度鋼的特性低合金高強鋼中w（C）%以下，為了確保鋼的強度和韌性，通過添加適量的Mn、Mo等合金元素及V、Nb、Ti、Al等微合金話元素，配合適當?shù)能堉乒に嚮驘崽幚砉に噥肀ＷC鋼材具有優(yōu)良的綜合力學性能。只有掌握各種不同低合金高強度鋼焊接性特點和規(guī)律的基礎(chǔ)上，才能制定正確的焊接工藝，保證低合金高強度鋼的焊接質(zhì)量。手工電弧焊使用方便，電弧的可見性好，適應(yīng)各種位置，適應(yīng)的厚度范圍、成分范圍、熱輸入量范圍廣，接頭的接近性好。每臺焊機要有良好的接地線，并標注專機、專人的姓名和編號。(2) 坡口形式球殼板間的縱焊縫與球體環(huán)焊縫以及人孔與球殼體的焊接為對接焊縫全采用坡口形式為60176。排污孔、安全閥和進出料口的厚壁管與球殼體的焊縫坡口選為雙單邊V型坡口鈍邊為2mm。按照焊條質(zhì)量證明書對焊條進行驗收。2h烘干，然后置于100150恒溫箱內(nèi)，隨用隨取。 (5)焊接材料估算焊材所需體積包括：球殼板間縱、環(huán)焊縫+支柱與球殼壁焊縫+支柱與底板+人孔凸緣與球殼板+接管與球殼+接管與法蘭+余量焊材質(zhì)量為 焊接工藝的確定 (1) 焊接工藝參數(shù) 根據(jù)焊接工藝評定，使用焊條J507，焊接電流、電壓、： J507焊條焊接工藝參數(shù)焊條直徑mm焊接電流A電弧電壓V焊接速度（）平焊（160~180）橫焊、仰焊（150~170）立焊（140~160）24~26平焊（24~26）橫焊（15~18）仰焊（20~21）立焊（25~28） (2) 氣候條件 在下述氣候條件時，要加以控制保護，否則不得進行焊接 ，下雨時應(yīng)停止焊接。(3) 焊前準備由于球罐在現(xiàn)場施焊，焊縫長度大，焊接位置多，故對焊工要求也高。試板尺寸為，厚度選用殼體相同厚度，只作立焊。試樣尺寸為。 焊接順序施焊時，其焊接順序應(yīng)遵循下列原則：先焊接縱向焊縫，后焊接環(huán)向焊縫；先焊短焊縫，后焊長焊縫；先焊坡口深度大的一側(cè)，后焊坡口深度小的一側(cè)。焊接時，應(yīng)先進行定位焊禁錮兩球殼板，然后采用向上立焊，先焊接大坡口側(cè)，之后在小坡口側(cè)進行氣刨清根和砂輪機打磨和磁粉檢測，合格后再焊接小坡口側(cè)焊縫。下極板拼接焊縫焊接時外側(cè)大坡口以仰焊為主，而內(nèi)側(cè)小坡口以平焊為主。(3) 上下人孔凸緣對接焊縫的焊接工藝 人孔凸緣的坡口形式與球罐對接焊縫的坡口形式相同。(4) 接管角焊縫焊接工藝無需補強的接管在與球殼板焊接時，坡口采用氧乙炔焰切割，坡口一般角度采用50176。大坡口側(cè)焊縫焊完后，在小坡口側(cè)進行氣刨清根、打磨、磁粉檢測。 (5) 焊接中的注意事項 焊道因故中斷焊接時，立即進行加熱緩冷處理，再行施焊前除按規(guī)定進行預(yù)熱外，還應(yīng)將原焊道的弧坑部分打磨掉，確認無裂紋后，方可按原工藝要求繼續(xù)焊接。測溫員按時做好測溫記錄。 (2) 焊縫的寬度應(yīng)比坡口每邊增寬1~2mm。射線照相的質(zhì)量要求不應(yīng)低于AB級[15]。球形儲罐焊后整體熱處理的主要目的是消除焊接殘余應(yīng)力，改善球罐使用性能。25400℃以上50～80585177。特別適用于大型球罐的現(xiàn)場熱處理。5 氣密性檢驗 水壓試驗 水壓試驗前應(yīng)具備下列條件： ； ； ，產(chǎn)品焊接實驗板經(jīng)檢驗合格； [14]。(2) 水壓試驗的步驟緩慢地充滿水，排除內(nèi)部空氣，封好上部開孔，裝上壓力表。液壓試驗完畢后，應(yīng)將水排盡。(4) 基礎(chǔ)沉降觀測在水壓試驗過程中，對基礎(chǔ)進行沉降觀測，并作好實測記錄。 氣密性試驗 水壓試驗結(jié)束經(jīng)無損檢測合格后，吹干罐內(nèi)殘水即可進行氣密性試驗，試驗介質(zhì)為干燥、清潔的空氣，氣體溫度不低于15，球罐的試驗壓力為1MPa。球罐氣密性試驗后合格后按施工圖要求進行梯子、平臺、安全閥、等附件進行安裝。 對拉桿、支柱與球殼連接最低點a的應(yīng)力校核等計算，通過與標準應(yīng)力值進行對比，計算值均大于標準值，驗證了結(jié)構(gòu)選取的可行性。致謝 這次畢業(yè)設(shè)計終于可以告以段落了，但本次設(shè)計之所以能夠完成，都離不開指導(dǎo)老師—孟凡玲的精心指導(dǎo)和耐心幫助，特別是孟凡玲老師對球罐結(jié)構(gòu)和焊接工藝設(shè)計有著豐富理論知識和實際生產(chǎn)經(jīng)驗完美結(jié)合。 serUniversidad Polite180。這種新的分類很簡單，并且沒有違背自然和科學的觀點上的邏輯編碼。過去的10年在理論上反復(fù)仿制，通過電弧的幫助使得金屬流動有助于綜合設(shè)計的多種靈活的工業(yè)體系，具有顯著的現(xiàn)實意義。這是諾里什的全體一致的同意，在2003年的年度大會上，有各種各樣的人貢獻這個話題。另一方面，猶豫沒有太多在傳輸模式這一方面的正確分類。響應(yīng)了工業(yè)的需求，設(shè)備生產(chǎn)商在電弧焊技術(shù)引入的創(chuàng)新是尋求的低熱輸入變量。在過去的十年里在焊接來源方面取得的成果，徹底的改變了金屬流動的模式。另一方面，甚至在是用受控制的傳遞模式的時候，由于成產(chǎn)者選用不同的電源，傳遞模式也各有不同。在以以往的IIW會議和SG212中提出的理論為依據(jù)，本體提出了在GMA過程中一種新的金屬傳遞方法的分類。 一種金屬的傳遞模式的分類結(jié)構(gòu)隨著電流和電壓的增長而變化這一現(xiàn)象是被許多在這一領(lǐng)域中活躍的學者所希望的，因為這將使過程參數(shù)和和金屬傳遞模式之間的聯(lián)系解釋清楚，并且關(guān)系到電流弧的穩(wěn)定性以及顆粒的外觀和質(zhì)量。