【正文】 ................................................ 47 去銹、涂裝 ....................................................................................................................... 48 球罐成品驗(yàn)收 ................................................................................................................... 49 結(jié)論 ................................................................................................................................................ 50 致謝 ................................................................................................................................................ 51 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 52 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 1 摘 要 本次設(shè)計(jì)中的 400m3球罐用于貯存氧氣，其球殼板的材質(zhì)為 16MnR， 本文對(duì)其母材的焊接性做了簡(jiǎn)要的分析，并在此基礎(chǔ)上選擇了球罐焊前的預(yù)熱溫度，以及焊接方法和焊接材料。 關(guān)鍵詞： 球罐；成形；組裝；焊接 Abstract The design of the 400m3 spherical container used for store oxygen, its spherical shell plate material is 16MnR. In this paper, the weldability of the base metal was analysed briefly, and on this foundation, the preheat temperature before the spherical container for welding, the welding process, and the welding material were selected. The preheat temperature is 120～ 140℃ , the welding process is the shield metal arc welding, the covered electrodes are E5015. The produce technologic course of the 400m3 spherical container was piled according to the experience of the manufacturing plant and related standards. In the entire production process, the press of forming spherical shell plate, the installation and welding of spherical container belong to important and difficult in the production. In this paper, they were carried out a detailed analysis and exposition. The methods of forming the spherical shell plate was part forming. The installation of the spherical container was divided two parts, they are the parts installation and the whole installation, the whole installation use of the entire of the ball installation method, and it should be conducted at the scene. According to the different character of each weld on the spherical container, in this paper, the concrete welding process of every weld was plied, and the welding procedure parameters were chose. After the installation and welding of the spherical container, there need to conduct process when the welding finished, which include nondestructive testing, postweld heat treatment, and the pressure test, and so on. In the paper, they were conducted a brief analysis and exposition, and were introduced the corresponding resolve methods and attention matters. 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 2 Keywords: spherical container。 由于石油、化工、石油化工、燃?xì)猓ㄌ烊粴?、液化石油氣）等事業(yè)的迅速發(fā)展，隨之而建造的球罐增長(zhǎng)速度很快， 1981 年我國(guó)球罐約 1100 臺(tái)，到 1985 年增加至約 1800 臺(tái)，至 1993 年為 3107 臺(tái) ，在這12 年間平均每年增建約 150 臺(tái)，至 1996 年全國(guó)有近 5000 臺(tái)球罐，這 4 年間平均每年建造約 400 臺(tái)球罐 [16]。表現(xiàn)為下料工序較復(fù)雜；從沖壓到拼裝尺寸要求嚴(yán)格；超差變形矯正困難。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 3 1 400m3 球罐概況 主要技術(shù)參數(shù) 表 1 400m3 球罐的主要技術(shù)參數(shù) 內(nèi)徑 9200mm 容積 400m3 介質(zhì) 氧氣 容器類(lèi)別 Ⅲ 設(shè)計(jì)壓力 最高工作壓力 試驗(yàn)壓力 設(shè)計(jì)溫度 50℃ 工作溫度 19～ +50℃ 焊縫系數(shù) 腐蝕裕量 1mm 支柱 6 根 結(jié)構(gòu)形式 球罐采用混合式 3 帶球殼，分帶見(jiàn)圖 1。 焊接材料如下：球殼板主體焊接采用 E5015 焊條，球罐附件焊接采用 E4303 焊條，關(guān)于焊條的具體要求見(jiàn)表 4。 表 5 球殼板的毛坯規(guī)格 名稱(chēng) 材質(zhì) 厚度 /mm 長(zhǎng)度 /m 寬度 /m 數(shù)量 供貨狀態(tài) 極帶中間板 16MnR 48 2 正火 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 6 極帶側(cè)板 16MnR 48 4 正火 極帶圍板 16MnR 48 8 正火 赤道帶板 16MnR 48 12 正火 對(duì) 于球罐的一些標(biāo)準(zhǔn)附件，如開(kāi)口銷(xiāo)、墊圈等，在選購(gòu)時(shí)，要求購(gòu)買(mǎi)的數(shù)量要多于圖紙上的規(guī)定數(shù)量，以便互換使用和方便維修。所以，劃線(xiàn)、下料前必須進(jìn)行鋼板的矯平。 其技術(shù)特性參數(shù)見(jiàn)表 6。圖 5為赤道帶劃線(xiàn)樣板示意圖。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 9 基準(zhǔn)中心線(xiàn)凈尺線(xiàn)檢查線(xiàn) 圖 7 檢查線(xiàn)位置示意圖 一次下料 利用小車(chē)式直線(xiàn)氣割機(jī)（半自動(dòng)切割機(jī)）按照鋼板毛坯上的下料線(xiàn)進(jìn)行切割，若條件允許，且所切球殼板尺寸對(duì)稱(chēng)，可采用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)分別沿球殼板兩側(cè)同時(shí)切割。 此外，部分球殼板需要進(jìn)行鉆孔，為確定其準(zhǔn)確位置和保證其正確的孔形，須在此時(shí)進(jìn)行人孔的劃線(xiàn)號(hào)料。球殼板的幾何尺寸允許偏差見(jiàn)圖 11。L /2B 2 177。 2D 177。 5 球罐 的 組裝 工藝 零部件的組焊 人孔、接管與極板的組焊 上下兩個(gè)極帶中間板，在壓制成形并經(jīng)檢查合格后，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)孔。 將組裝好人孔、接管的極板，放在胎架上夾緊，加熱到預(yù)熱溫度后開(kāi)始焊接。 開(kāi)孔球殼板周邊 100mm 范圍內(nèi)及距開(kāi)孔中心 1 倍開(kāi)孔直徑范圍外，用弦長(zhǎng)不小于 1000mm 的樣板檢查極板曲率，最大間隙不得大于 3mm。 表 9 上段支柱與赤道板組焊的焊接工藝參數(shù) 焊條 焊條直徑 ∕ mm 焊接電流∕ A 焊接速度 (cm/min) 預(yù)熱溫度∕℃ 層間溫度∕℃ E4315 直流反接 160～ 180 ～ 120～ 140 ≮ 120 最后檢查幾何尺寸，上段支柱與赤道板焊后的直線(xiàn)度允許偏差不大于 ，上段支柱長(zhǎng)度允許偏差 177。每個(gè)包裝架的總重不宜超過(guò) 15t，即不能超過(guò) 3塊球殼板。 基礎(chǔ)復(fù)測(cè)按 GB1233 GBJ94 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。8mm 支柱基礎(chǔ)上表面的標(biāo)高 Db/1000 相鄰支柱基礎(chǔ)的標(biāo)高差 ≤4mm 地腳螺栓固定的基礎(chǔ)上表面平面度 5mm 預(yù)埋地腳固定的基礎(chǔ)上表面平面度 2mm 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 15 Dbs asbs基礎(chǔ)中心圓地腳螺栓地腳螺栓預(yù)留孔 圖 17 基礎(chǔ)尺寸示意圖 找出基礎(chǔ)中心圓及支柱安裝中心線(xiàn)，確定墊鐵設(shè)置位置。球罐基礎(chǔ)周?chē)仨氉龊门R時(shí)道路，路寬 10m，承壓不小于 147KPa，以滿(mǎn)足吊機(jī)作業(yè)需要。焊接時(shí)采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用 ZXG 400 型弧焊整流器 ，其焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表 11。接著吊裝 第 3 塊不帶支柱的赤道板，將其插入在第 1 塊和第 2 塊赤道板之間，用龍門(mén)夾具鎖定，裝好第 1 塊和第 2 塊支柱之間的拉桿。 樣板R樣板 RL 10 00樣L 10 00R樣板R板RE =AB （棱角）ABEttt1t2( a) (b)( c) (d)圖 22 錯(cuò)邊量和棱角測(cè)量 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 18 (a) 等厚球殼板錯(cuò)邊量； (b) 不等厚球殼板錯(cuò)邊量（兩板 厚度的差值不計(jì)入）； (c) 內(nèi)側(cè)測(cè)量棱角； (d) 外側(cè)測(cè)量棱角 A— 球殼與樣板的最大徑間距離； B— 球殼設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑與樣板曲率 半徑的徑向距離； R— 球殼的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑或外半徑 1234 支柱赤道板極帶圍板 圖 23 極帶圍板安裝順序 極帶圍板安裝 用吊機(jī)在球罐中心位置立中心桅桿，并拉好纜繩。上極帶圍板之間以及上極帶圍板與赤道板之間用龍門(mén)夾具鎖定。上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板各板之間以及上極帶中間板與上極帶左右兩側(cè)板與上極帶圍板之間用龍門(mén)夾具鎖定。焊后幾何尺寸檢驗(yàn)按表 13 的規(guī)定。 焊工資格 從事球罐焊接中受壓元件的焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、定位焊縫、受壓元件返修焊縫的焊工，須按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》進(jìn)行考試，取得焊工合格證后，才能在有效期間擔(dān)任合格范圍內(nèi)的工作。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過(guò) 4h,超過(guò)后應(yīng)按原烘干規(guī)范重新烘干，重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次。工裝夾具拆除時(shí)，不得損傷球殼板，切除后應(yīng)打磨平滑。拘束度較高的焊縫節(jié)點(diǎn)（如人孔、接管）或環(huán)境溫度低于 5℃ 時(shí)，應(yīng)采用 較高的預(yù)熱溫度，且適當(dāng)擴(kuò)大預(yù)熱范