【正文】 mLLBD 7 8 7 0 7 4 3 4 9 23121 ?????? 弧長 mmRDRD 000 rc s i n3142a rc s i n90 ?????????????????? ?? 弧長 mmRL 42 ????? ??) 弦長 mmRL 542 i n90 0022s i n2 32 ????????????????? ? 支座設計 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。 本球罐選用單層交叉可調式拉桿，拉桿分成長短兩段，用可調螺母連接，以調節(jié)拉桿的松緊度。只有負載超過規(guī)定的極限（系統(tǒng)壓力超過調定壓力）時開啟溢流，進行過載保護，使系統(tǒng)壓力不再增加。 表 31 Q345R 的化學成分 /% 鋼號 C Si Mn P S Q345R ≤ ～ ～ ≤ ≤ 表 32 Q345R 的力學性能 鋼號 板厚 mm 狀態(tài) s? (MPa） b? (MPa） 伸長率 （ %） 室溫沖擊功 （ αkv /J） Q345R 16～ 36 正火 ≥325 500～ 630 ≥21 ≥34（橫向） Q345R 鋼是低合金高強度鋼。當碳的質量分數(shù)偏于下限（ %）時，脆化一般是由于過熱區(qū)晶粒粗化而形成魏氏體組織造成的；當含碳量較高時，除了由于形成魏氏體組織而脆化外，在發(fā)生偏析等情況 下還有可能出現(xiàn)由于形成高碳馬氏體組織而引起的脆化。 表 33 焊接材料表 母材 焊條 /規(guī)格 烘干溫度 /時間 球殼板 Q345R J507/ 350～ 380℃ /1h 梯子、平臺 Q235 J427/ 300～ 350℃ /1h 沈陽理工大學學士學位論文 20 4 球罐強度計算及穩(wěn)定性校核 設計條件 設計壓力： p= 設計溫度： 20~40℃ 球殼內直徑 ： mmD 180000 ? 儲存物料：液氨 接管材料選： Q345B 支柱材料選： Q235B 拉桿選： 40MnB 底板選： Q235B 球殼計算 計算壓力 靜夜柱高度按 RKKH ]13 12)1(21a r c t a nc o s2[ ??????? 代入數(shù)據(jù)解得 H=13600mm 設計壓力： P= 沈陽理工大學學士學位論文 21 圖 41 球殼各帶的物料靜夜柱高度 球殼各帶的物料靜夜柱高度 h1=0mm h2=1155mm h3=8043mm h4=11739mm h5=13600mm 物料密度 2? =480kg/m3 重力加速度 g=球殼各帶計算壓力： 92 10 ???? ghpp ici ? MPapc ? M P aghpp c 1 5 99222 ????????? ??? M P aghpp c 0 4 99233 ????????? ??? M P aghpp c 99244 ????????? ??? M P aghpp c 99255 ????????? ??? 沈陽理工大學學士學位論文 22 . 2 球殼各帶的厚度計算 Di— 球殼內直徑， 18000mm； ??t? — 設計溫度下球殼材料 Q345R 的許用應力， 157MPa； φ— 焊接接頭系數(shù)， ； C— 厚度附加量， mmCCC 21121 ????? ； mmCpDp ct icd 18 ][4 111 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd ][4 222 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd ][4 333 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd ][4 444 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd ][4 555 ???? ????? ??? 取球殼的名義厚度 mmn 44?? 球罐質量計算 球罐平均直徑： mmDcp 18044? 球殼材料密度 。 ：此 類鋼由于不含強炭化物形成元素，因而對再熱裂紋不敏感。為了盡可能達到均勻下沉 。 安全閥 為防止球罐運轉異常造成內壓超過設計壓力，應在氣相部分設置安全閥。 底板 支柱底板上開設地腳螺栓孔時，應為徑向長圓孔，以便于球罐整體焊后熱處理過程中，由于熱脹冷縮使支柱徑向移動。； 0? — 赤道帶球心角， 105176。 （二） 設計壓力 罐內儲存 液氨 ，取設計壓力 P=。 球罐自動化焊接技術的進展 我國大型球罐的現(xiàn)場自動焊接，于 80 年代在石化行業(yè)進行了試驗性研究，但由于焊接設備與焊絲等問題而延誤了該項研究。我國 70 年代球罐事故統(tǒng)計，其發(fā)生率約為 2%。至 1990 年全國在役各類工業(yè)球約 2200 余臺（其中：石油 300 余臺 、化工500 余臺 ,石油化工 500 余臺、冶金 200 余臺、城市煤氣 400 余臺、其他工業(yè)部門 300 余臺 。但是，其基本制造工藝還是比較穩(wěn)定的，所以球罐的制造技術應 該被廣泛的應用，并在原基礎上有所突破創(chuàng)新。 球罐組裝、焊接之后，需要進行焊后處理，包括無損檢測，焊后熱處理，以及耐壓試驗等，本文也都進行了簡要的分析和說明，并介紹了相應的處理方法和注意事項。 關鍵詞： 球罐 ； 安全 ； 經(jīng)濟 ；焊接 沈陽理工大學學士學位論文 II Abstract The design Of 3000m3 liquid ammonia spherical tank is basis on both the GB123372020 《 steel spherical tanks 》 and GB1502020 《 design of steel pressure vessel》 , considering the existing manufacturing technology of tanks both at home and abroad. In the principles of safety ， consideration of product quality and construction feasibility, the existing building technology and other factors, at last the spherical tank is designed for nominal diameter 18000mm、 wall thickness 44mm. The selection of materials in this design is in consideration, pared with some different properties of materials， finally the Q345R has be , the design and selection of the spherical support is in consideration，finally hybrid strucure and adjustable tension support seems to be the most reasonable. Finally the strength and stability test, the result shows this design of structure is safe and economic. Based on the spherical tank welding materials analysis to determine the welding materials and welding methods. According to different characteristics of each weld, developed a specific welding seam of each sequence and groove type, and selected welding parameters. 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. Keywords: spherical tank； safety； welding 沈陽理工大學學士學位論文 III 目錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 引言 ................................................................................................................. 1 球罐介 紹 ......................................................................................................... 2 國內外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 2 球罐的發(fā)展和應用現(xiàn)狀 ..................................................................... 2 焊接設備應用現(xiàn)狀 ............................................................................. 3 球罐自動化焊接技術的進展 ............................................................. 4 課題主要內容 ................................................................................................ 5 課題研究方案 ................................................................................................ 5 2 3000m179。 近年來，在石油、化工、冶金、核電等領域中，球罐得到了廣泛應用。目前中國球罐制造廠商約 20 余家，年建球罐增長量約 100~150 臺。 80 年代全國各部門從 1979 年吉林液化石油氣球罐群爆炸災難性事故中吸取教訓，在國家勞動安全監(jiān)察部門監(jiān)督下，對全國 930 余臺在役舊球罐及 1000 余臺新建投用球罐逐臺進行開罐檢查及全面修復，歷時 10 年，耗資近 3 億元人民幣，動用 4 萬人次， 80 萬工日，報廢球罐約占總開罐數(shù)的 10%，返修球罐約占總開罐數(shù)的 80%從 1980 年至 1990 年全國在役2200 余臺球罐災難性事故降到 0，球罐運行破裂爆炸事故降到 0 球罐耐壓破裂事故 降到 1/1000。 90 年代初隨著改革開放球罐建造量劇增，又重新立項對其進行開發(fā)與應用研究。 (三 ) 焊縫系數(shù) ? 球罐進行 100%的無損探傷 ,取焊縫系數(shù) ? = 球罐用鋼的基本要求分析 材料是球罐設計、制造的基礎，材料的性能和質量的優(yōu)劣直接影響 著球罐的質量和安全使用。； 1? — 極中板球心角， 21176。底板的材料選用 Q235B 鋼板。本球罐在上極帶設置 兩個安全閥。 應把基礎設計成耐扭曲的 環(huán)形基礎。 ：層狀撕裂往往出現(xiàn)在鋼制結構的施焊或使用過程中，是軋制板材中存在層狀夾雜物條件下，在板材厚度方向受到較大拉應力時產(chǎn)生的。 31 /7850 mkg?? 充裝系數(shù)： K= 水的密度： 33 /1000 mkg?? 球殼外徑： mmD 180880 ? 基本雪壓： 2/300 mNq ? （以沈陽地區(qū)五十年一遇最大雪壓選?。? 球面積雪系數(shù)： ?sC 球殼質量： kgDm ncp 3 5 3 1 1 6107 8 5 0441 8 0 4 410 929121 ???????? ?? ???? 沈陽理工大學學士學位論文 23 物料質量： k