【正文】 驗壓力： PT = [σ ][σ ]t = 球殼內(nèi)直徑 : Di =14200mm(1500m3 儲存物料： 聚氨酯 充裝系數(shù) : k= 地震設(shè)防烈度 : 7 度 基本風(fēng)壓值 : q = 400N/m 基本雪壓值 : q = 300N/m 支柱數(shù)目 : n=10 支柱選用 : 16MnR(熱軋 ) 拉桿選用 : 20 圓鋼 球罐建造場地 : Ⅱ類場地土、近震 ,B 類地區(qū) (1)計算壓力 根據(jù)設(shè)計參數(shù)，球殼選取混合式三帶球罐 。j） m x = x = 6400 = 10 N 以上兩力之和的最大值 (按 GB 123371998 表計算 )： ? ? m a x m a xm a x950. 11 76 0. 30 781. 37 6 10 64 00 43 01 47 .60. 11 76 0. 30 7871 00 71 001. 42 1 10i i jM lFFPRRN?? ? ???? ? ? ??? 組合載荷 操作狀態(tài)下支柱的最大垂直載荷 ： ? ? 6 5 600 m a x 1 .0 1 1 1 0 1 .4 2 1 1 0 1 .1 5 3 1 0i i jW G F P N?? ? ? ? ? ? ? ? ? 液壓試驗狀態(tài)下支柱的最大垂直載荷 ： 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ? ? m a xm a x46560. 34. 39 3 101. 72 0 10 0. 3 1. 42 1 1043 01 47 .61. 72 4 10wT T i i jFW G F PFN?? ? ??? ? ? ? ? ??? 單個支柱彎矩 ? 偏心彎矩 操作狀態(tài)下赤道線的液柱高度 : h = 7100 = 液壓試驗狀態(tài)下赤道線的液柱高度 : hT = 7100mm 操作狀態(tài)下物料在赤道線的液柱靜壓力 ： Po = h ρ g 10。9 = 液壓試驗狀態(tài)下液體在赤道線的液柱靜壓力 ： PT = hT ρ 3g 10。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 圖 41 球罐靜液位示意圖 1h =0mm 2h = 3h = 4 mm? 物料密度 : ρ =重力加速度 :g= m/ 球殼各帶的計算壓力： P i = P hiρ g 10 9 P 1 =+0= P 2 = 10 9 = P 3 = 10 9 = P 4 = 10 9 = ?球殼各帶的厚度計算 球殼內(nèi)直徑 14200iD mm? 設(shè)計溫度下球殼材料 : 16MnR(正火 )的許用應(yīng)力： ? ?t =157 MPa? 焊縫系數(shù)： 1?? .00 厚度附加量 : 12 0 3 3C C C m m? ? ? ? ? ? ? 11 1 1 . 7 7 1 4 2 0 0 3 4 3 . 1 44 1 5 7 1 1 . 7 74 cid t cPD C m mP? ?? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 22 2 1 . 7 9 1 4 2 0 0 3 4 3 . 5 94 1 5 7 1 1 . 7 94 cid t cPD C m mP? ?? ?? ? ? ? ?? ? ?? 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 ? ? 33 3 1 . 8 2 1 4 2 0 0 3 4 4 . 2 74 1 5 7 1 1 . 8 24 cid t cPD C m mP? ?? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 44 4 1 . 8 3 1 4 2 0 0 3 4 4 . 5 04 1 5 7 1 1 . 8 34 cid t cPD C m mP? ?? ?? ? ? ? ?? ? ?? 取球殼名義厚度 : = 46mm 球殼有效 厚度 : = = 46 3 = 43mm (3) 液壓實驗 ①實驗壓力最低值 PT = [σ ][σ ] ρ3gh 10。 圖 36可調(diào)式拉桿 圖 37固定式拉桿 人孔結(jié)構(gòu) 球罐的人孔是操作人員進出球罐進行檢查及維修用的；在現(xiàn)場組焊需要進行焊后整體熱處理的球罐，人孔又成為進風(fēng)，燃燒口及煙氣排出煙囪用。 支柱應(yīng)設(shè)置通氣口，對儲存易燃物料及液化石油氣的球罐，還應(yīng)設(shè)置防火層。支柱支撐球的重量，為了承受風(fēng)載荷和地震載荷，保證球罐的穩(wěn)定性，在支柱之間設(shè)置拉桿相連。 球罐支座是球罐中用以支撐本體質(zhì)量和儲存物料質(zhì)量的結(jié)構(gòu)部件。 橘 瓣式結(jié)構(gòu)也有其缺點：由于球片在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶內(nèi)或在上、下對稱帶之間進行互換；下料成型較復(fù)雜，原材料利用率較低；球極板往往尺寸較小，當需要布置人孔和眾多接管時可能出現(xiàn)接管擁擠，有時焊縫不易錯開。要做到滿足各項藝要求，具有足夠的強度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)盡可能簡單和檢修實施容易。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 表 211 螺母用鋼 螺柱鋼號 螺母用鋼 螺母鋼號 鋼材標準 使用狀態(tài) 使用溫度下 限， ℃ Q235A Q215A ，Q235A GB/T 700 熱軋 20 35 Q235A GB/T 700 熱軋 20 20， 25 GB/T 699 正火 20 40MnB 35， 40Mn， 45 GB/T 699 正火 20 40MnVB 35， 40Mn， 45 GB/T 699 正火 20 40Cr 35， 40Mn， 45 GB/T 699 正火 20 30CrMoA 40Mn， 45 GB/T 699 正火 20 30CrMoA GB/T 3077 調(diào)質(zhì) 100 35CrMoA 40Mn， 45 GB/T 699 正火 20 30CrMoA 35CrMoA GB/T 3077 調(diào)質(zhì) 100 40CrNiMoA 35CrMoA 40CrNiMoA GB/T 3077 調(diào)質(zhì) 70 焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極和襯墊等。 每件毛坯上取拉伸試樣一個，沖擊試樣三個。 表 25 鋼管的標準及許用應(yīng)力 鋼號 鋼管標準 壁厚， mm 常溫強度指標 在下列溫度（ ℃ ）下的許用應(yīng)力， MPa σ MPa σ MPa 20 100 150 200 10 GB/T8163 GB 9948 GB 6479 10 16 16 17~40 335 335 335 335 205 205 205 195 112 112 112 112 112 112 112 110 108 108 108 104 101 101 101 98 20 GB/T8163 GB 9948 10 16 390 410 245 245 130 137 130 137 130 132 123 123 20G GB 6479 16 17~40 410 410 245 235 137 137 137 132 132 126 123 116 16Mn GB 6479 16 17~40 490 490 320 310 163 163 163 163 163 163 159 153 15MnV GB6479 16 17~40 510 510 350 340 170 170 170 160 170 170 170 170 09MnD① 16 400 240 133 133 128 119 ① 該鋼管的技術(shù)要求見 GB150附錄“材料的補充規(guī)定”。 人孔鍛件級別不應(yīng)低于Ⅲ級。 表 21 許用應(yīng)力 鋼號 鋼板標準 使用狀態(tài) 厚度 ,mm 常溫強度指標 在下列溫度（ ℃ ）下的許用應(yīng)力， MPa σ MPa σ MPa 20 100 150 200 20R GB6654 熱軋， 正火 6~16 400 245 133 133 132 123 16~36 400 235 133 132 126 116 36~60 400 225 133 126 119 110 60~100 390 205 128 115 110 103 16MnR GB6654 熱軋， 正火 6~16 510 345 170 170 170 170 16~36 400 325 163 163 163 159 36~60 470 305 157 157 157 150 60~100 460 285 153 153 150 141 100~120 450 275 150 150 147 138 15MnVR GB6654 熱軋， 正火 6~16 530 390 177 177 177 177 16~36 510 370 170 170 170 170 36~60 490 350 163 163 163 163 15MnVNR GB6654 正火 6~16 570 440 190 190 190 190 16~36 550 420 183 183 183 183 36~60 530 400 177 177 177 177 07Mn Mo ① — 調(diào)質(zhì) 16~50 610 490 203 203 203 203 16MnDR GB3531 正火 6~16 490 315 163 163 163 156 16~36 470 295 157 157 156 147 36~60 450 275 150 150 147 138 60~100 450 255 150 147 138 128 07MnNi Mo D ① — 調(diào)質(zhì) 16~50 610 490 203 203 203 203 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 鋼號 鋼板標準 使用狀態(tài) 厚度 ,mm 常溫強度指標 在下列溫度（ ℃ ）下的許用應(yīng)力， MPa σ MPa σ MPa 20 100 150 200 09Mn2VDR GE353 正火 , 正火加回火 6~16 440 290 147 147 — — 16~36 430 270 143 143 — — ①該鋼板技術(shù)要求見 GB150附錄 A“材料的補充規(guī)定”。 （ 1）凡符合下列條件的鋼板，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用： ① 球殼用鋼板 厚度大于 30 mm 的 20R 和 16MnR； 厚度大于 16 mm 的 15MnVR； 任意厚度的 15MnVNR； ② 其他受壓元件 (法蘭、平蓋等 )用厚度大于 50 mm 的 20R 和 16MnR。檢查合格后降壓。 σ T應(yīng)滿足下列條件： 液壓試驗時， σ T ? 式中 σ — 球殼材料在試驗溫度下的屈服點， MPa； ?— 球殼的焊接接頭系數(shù)。 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力是根據(jù)材料各項強度性能分別除以標準中規(guī)定的安全系數(shù)來確定的。 = (13) （ 4）有效厚度 （ ） 有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負偏差?；蛟谝咽褂玫耐惽蚬奚蠝y定，或按內(nèi)部介質(zhì)溫度確定。 溫度 除注明者外，溫度均指攝氏溫度。 （ 2）設(shè)計壓力 設(shè)計壓力指設(shè)定的球罐頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件，其值不低于工作壓力。球殼結(jié)構(gòu)沒有采用足球瓣式是因為它適用于只在溶劑較小的球罐，不適用于制造較大容積的球罐，應(yīng)用場合少。 按結(jié)構(gòu)形式分類 按形狀分有圓球形、橢球形、水滴形或 上述幾種形式混合。一般說這類球罐的壓力較高，取決于液化氣的飽和蒸氣壓或壓縮機的出口壓力。 ? 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，采用同樣鋼板時，球罐的板厚只需圓筒形容器板厚的一半。 中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告闡述了世界球罐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代品產(chǎn)業(yè)概念，在此基礎(chǔ)上，從四個維度即“以人為本”“科技創(chuàng)新”“環(huán)境友好”和“面向未來 ”準確地界定了“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代產(chǎn)品的內(nèi)涵，根據(jù)“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代品的評價體系和量化指標體系，從全新的角度對中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展就進行了全面的研究。 關(guān)鍵詞： 球形儲罐 ， 壓力容器 ，支柱結(jié)構(gòu) 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 Abstract With the improvement of prehensive