【正文】 具和安裝場地，準備的工作量小，組裝速度快，且球體的組裝精度易于保證，組裝應力小。 本次球罐所用的鋼板材料的抗拉強度下限值為510MPa540MPa，所以無需對坡口進行磁粉檢測。二次立體下料法即先按近似展開作為初步下料，在壓制成型后進行第二次下料（立體下料）。沖壓后需焊接支柱或其他附件的球殼板，其沖壓曲率要相對增大一些，以補償焊接收縮變形。 ，或鋼板較厚時，在冷壓時應將鋼板預熱到 ，在爐內加熱，或采用氣體燃燒器。冷壓成型就是鋼板在常溫狀態(tài)下，經沖壓變形成為球面殼板的過程。本次檢測采用的方法：用于球殼之鋼板在熱軋狀態(tài)下使用并每批取一張鋼板進行15℃的低溫沖擊試驗,%超聲檢測按JB/T47302005 III級合格。其余開孔如：溫度計開孔、（不另行開孔直徑）[8]： mm名稱溫度計開孔壓力計開孔排污孔接管外徑252550接管壁厚44913 工廠制造及現(xiàn)場組裝 工廠制造 原材料檢查 球殼的結構形式應符合圖樣設計。 開孔直徑d=di+2C=150+=153 mm本開孔直徑d=153 mm＜=6150 mm，滿足GB150 ，故采用GB150 （等面積法）的開孔補強計算方法進行計算。 、支柱底板的計算（）（1）支柱底板直徑取兩式中的較大值 （） 實際取700mm 混凝土基礎材料的許用應力實?。?）底板的厚度 （） 實?。菏街?：—底板的壓應力 圖 支柱底板 — 底板外邊緣至支柱外表面的距離mm— 底板材料Q235B，許用彎曲應力— 底板的腐蝕裕度 取即底板厚度取35mm 拉桿計算 拉桿螺紋小徑計算 拉桿最大應力 （） 拉桿材料Q235B 拉桿材料的許用應力 拉桿腐蝕余量 拉桿螺紋小徑 （） 選取拉桿的螺紋公稱直徑為 拉桿連接部位的計算銷子直徑銷子材料： 35，銷子材料許用剪切應力銷子直徑：選取銷子直徑20mm耳板厚度耳板材料Q235B，耳板材料的許用壓應力： 耳板厚度： （）耳板厚度選翼板厚度翼板材料：Q235B，翼板厚度： （）取翼板厚度為10mm 連接焊縫強度校核A焊縫單邊長度：=A焊逢焊腳尺寸：=支柱和耳板材料屈服點最小值：角焊縫系數(shù)：焊縫許用剪切應力：耳板與支柱連接焊縫A的剪切應力校核： （） A焊縫單邊長度： B焊縫焊腳尺寸： 拉桿與翼板材料屈服點的最小值： 焊縫許用剪切應力：拉桿與翼板連接焊縫的剪切應力 （） 支柱與球殼連接最低點a的應力校核 a點的剪切應力支柱與球殼連接焊縫單邊的弧長：球殼a點處的有效厚度為操作狀態(tài)下a點的剪切應力：液壓試驗狀態(tài)下a點的剪切應力： a點的緯向應力操作狀態(tài)下的a點的液柱靜壓力：液壓試驗狀態(tài)下a點的液壓靜壓力：操作狀態(tài)下a點的緯向應力： （）液壓試驗狀態(tài)下a點的緯向應力 （） a點應力校核操作狀態(tài)下a點的組合應力：液壓試驗狀態(tài)下a點的組合應力：應力校核： 支柱與球殼連接焊縫的強度校核 和 兩者中的最大值： , 支柱與球殼連接焊縫焊腳尺寸：焊縫許用剪切應力支柱與球殼連接焊縫所承受的剪切應力： （）校核通過。（1）操作狀態(tài)下的球罐質量m0（2）液壓試驗條件下球罐的質量mT（3）球罐最小質量式中：—球殼質量，kg— 物料質量，kg— 液壓試驗時液體的質量，kg— 積雪質量，kg — 支柱和拉桿的質量，kg — 附件質量，kg 支柱、拉桿計算 地震載荷計算[7] （1）自振周期支柱底板面至球殼中心的距離：H0=8000 mm；支柱底板面至拉桿中心線與支柱中心線交點處的距離：L=5600mm；支柱數(shù)目：n=8；支柱選用分段式支柱；支柱材料：采用Q235B支柱內徑：408 mm；支柱外徑：426mm；球罐的基本自振周期 T= （）式中： — 拉桿影響系數(shù)由表614查取得，ξ=； — 支柱橫截面慣性；=mm4 （2）水平地震力 （）式中：— 綜合影響系數(shù)，取=式中 — 地震影響系數(shù)的最大值，= — 各類場地的特征周期 = 風載荷計算水平風力 （）式中：k1— 風載體形系數(shù)；取k1=—風振系數(shù)=1+=1+==600N/m2 — 風壓高度變化系數(shù) =，—球罐附件增大系數(shù) 取= 彎矩計算 （）式中：— 最大水平力 ?。ǎ┡c的較大值； = = —力臂， 支柱計算 (1)單個支柱垂直載荷操作狀態(tài)下的重力載荷： （）液壓試驗狀態(tài)下的重力載荷： （） 最大彎矩對支柱產生的垂直載荷 （）式中： — 最大彎矩對支柱產生的垂直載荷， — 支柱的方位角，（176。設計壓力：P= MPa設計溫度：T=~50射線探傷檢驗：100%地震設防烈度：7度基本風壓值：600 N/ 基本雪壓值 350N/球罐建造場地：III類場地，近震，B類地區(qū)支柱數(shù)量：n=8（材料Q235BФ426mm鋼管）拉桿：選取Ф508 mm鋼管，材料為圓鋼。 球罐附件溫度計、壓力表、安全閥的選取[6] 附件型號表名稱型號數(shù)量備注安全閥A47H161壓力表YZ150ZTQ2溫度計WTZ2801各附件尺寸及進出料口、 各件尺寸表名稱法蘭外伸長度備注安全閥 DN100mm100mm壓力表 DN25mm100mm~溫度計 DN25mm100mm測量范圍進、出料口 DN150mm100mm排污孔 DN50mm100mm 外部梯子在赤道帶以下采用角的直梯，上部為與球殼同樣弧度的外轉梯。人孔采用16Mn三級鍛件，厚壁管、法蘭等均用材料16Mn二級鍛件鍛制而成。法蘭選用16Mn二級鍛件，法蘭蓋為Q345R，密封面選用MFM（凹凸面）。 開孔 人孔結構球罐人孔是作為工作人員進出球罐進行檢驗及維修之用。拉桿結構可分為可調式和固定式兩種。支柱底板的地腳螺栓孔應為徑向長圓孔。球殼與支柱連接按照GB12337選用赤道正切式（受力均勻，彈性好，安裝和施工方便，容易調整）支柱與球殼連接處主要分為有墊板和無墊板結構本次采用無墊板直接連接結構型式，這種結構避免了有墊板中的搭接焊縫從而降低焊接裂紋的產生，并且探傷簡便。為保證球罐的穩(wěn)定性，支柱之間用拉桿相連接。它同時又承受各種風載荷、地震載荷、雪載荷等外載荷。；β1——極中板球心角，β1=176?；旌鲜角驓さ慕M成是赤道帶和溫帶采用橘瓣式球殼板，極板采用足球瓣殼版。而且，由于球罐絕大多數(shù)是壓力容器，它盛裝的物料有大部分是易燃、易爆物，且裝載量大，一旦發(fā)生事故，后果不堪設想。在進行結構設計與焊接工藝設計的同時，要了解球罐設計的基本方法與基本要求，材料的下料加工方法及其設備，焊接的裝配與夾具，焊后檢驗等知識。 課題目的及意義本次設計為1000 m179。奧氏體不銹鋼的塑韌性優(yōu)良，冷、熱加工性能俱佳，焊接性優(yōu)于其他類型的不銹鋼，在球罐制造中得到了一定的應用。為了將鋼的強度提高上去，可以通過加入多種微量元素。他們長期承受靜載荷或低周波疲勞載荷。壓力屬于中等（視該溫度下介質的飽和蒸汽壓而定）。一般說這類球罐的壓力比較高，取決于液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機的出口壓力。其結構特點是赤道帶采用橘瓣式，上下極板是足球瓣式。 (2)足球瓣式球殼。由于這些特點，再加上球罐基礎簡單，受風面積小，外形美觀，可用于美化工程等原因，是球罐的應用得到很大的發(fā)展。例如：在石油、化工、冶金城市煤氣等工程中，球形容器被用于儲存液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氮、液氫、氧氣、氮氣、天然氣、城市煤氣、壓縮空氣等物料；在原子能發(fā)電站，球形容器被用作核安全殼；在造紙廠被用作蒸煮球等。沈陽理工大學學士學位論文1000m3異丁烯球罐結構設計1 緒論球罐為大容量、承壓的球形儲存容器，廣泛應用于市政建設、燃氣儲存、石油、化工、冶金等各種工業(yè)生產領域中。我國在石油化工、合成氨、城市燃氣建設中，大型化球罐得到了廣泛應用。 (3)球罐占地面積小，且可向空間高度發(fā)展，有利于地表面積的利用。這種球殼的特點是球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施工簡單。 (3)足球橘瓣混合式球殼?！?MPa,在常溫下使用。這類球罐的設計溫度低于或等于20，一般不低于100。 球罐用鋼球罐是儲存氣體或液體介質的固定式壓力容器，他們均被固定于露天場地，不作相對運動。 (2)低碳調質鋼為了提高鋼材的抗裂性和低溫韌度，降低鋼的含碳量十分有效，但卻降低了鋼的強度。 (3)不銹鋼在輕工、食品工業(yè)中，使用較多的是奧氏體不銹鋼，由于奧氏體不銹鋼的Cr、Ni含量較高，因此在氧化性、中性以及弱還原性介質中均具有良好的耐腐蝕性。對于低溫用鋼主要應考慮的問題是低溫脆性[2]。結構設計包括球罐的殼板尺寸的計算、球殼壁厚的計算、支座形式的選取與校核、開孔的結構選擇與補強計算校核，連接部位的強度計算（地腳螺栓、拉桿、支柱與球殼連接最低點的應力校核，支柱與球殼連接焊縫強度校核）等；工藝設計包括組裝工藝的確定、焊接方法的選擇、焊接參數(shù)的設定，焊接順序的安排等。球罐的結構并不復雜，但它的制造和安裝較之其他形式儲罐困難，主要原因是它的殼體為空間曲面，壓制成型、安裝組對及現(xiàn)場焊接難度較大。本次球罐的殼版選用混合式球殼結構。；β0——赤道帶球心角，β0=176。； 混合式球殼 1. 極中板；；；4赤道板 赤道板（）尺寸計算弧長弦長弧長弦長弧長弦長弦長弧長 赤道板 極板（）尺寸計算 極板弦長弧長弧長弦長弧長弦長對角線弦長與弧長的最大間距 （1）極中板（）尺寸計算弧長 極中板弦長弧長弦長弦長弧長弦長弧長對角線弦長與弧長的最大間距 弦長弧長（2）極側板（）尺寸計算弦長弧長弦長弧長弧長弦長弧長弦長弦長弧長式中A、H同前 極側板（3）極邊板（）尺寸計算 極邊板弧長弦長弦長弧長弧長弦長弧長弦長弦長弧長 弧長 弦長式中 支座和拉桿的設計球罐支座是球罐中用以支撐本體質量和儲存物料質量的結構部件。支柱支撐球罐的重量，同時承受地震、風載等外載荷。支柱總長8000mm，采用Q235B無縫鋼管。還應設置防火層。 （2）拉桿拉桿是作為球罐承受風載荷及地震載荷的部件，為了增加球罐的穩(wěn)定性而設置。直徑mm。位置在上、下極帶的中心。厚壁管插入式補強的優(yōu)點是結構簡單、節(jié)省材料，并且在球罐上采用厚壁管補強可以避免補強圈補強時的角接焊縫。球罐開孔情況及法蘭選擇[5]。（內徑Di=12300 mm）球殼材料：Q345R，[σ]= [σ]t=185MPa儲存物料：異丁烯物料密度：ρ1=670 kg/m179。水的密度：ρ3=1000kg/m179。取直徑30mm。本接管公稱直徑DN=150 mm＞89 mm，故須考慮另行其補強。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，接管內伸高度 h2=50mm材料：球殼 Q345R 接管 Q345R 再次進行補強計算得留有余量為24%基本符合要求，補強合格。球殼厚度應該抽查，實測厚度不應小于名義厚度減去鋼板負偏差，抽查數(shù)量為球殼板數(shù)量的20%，且沒帶不得少于兩塊，上下級不應小于一塊；