【正文】 分層、開裂或影響焊接質(zhì)量的缺陷。坡口加工后應(yīng)該涂上防護(hù)層，目前已有專用坡口防銹的涂層。這種防護(hù)層可以在以后的施工中不必去除，即能直接施焊而不影響焊接質(zhì)量。⑶瓣片測(cè)量 在設(shè)計(jì)圖紙上已給出球瓣的精確尺寸。在成型時(shí)，根據(jù)需要隨時(shí)檢查有關(guān)尺寸。成品檢驗(yàn)做瓣片四邊弦長(zhǎng)檢驗(yàn)、對(duì)角線尺寸檢驗(yàn)及瓣片曲率檢驗(yàn)。瓣片曲率檢驗(yàn)，采用內(nèi)側(cè)樣板，要求弦長(zhǎng)不小于1m。長(zhǎng)度尺寸公差及曲率按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)。 根據(jù)本球罐的特點(diǎn)，組裝時(shí)宜采用整體組裝法中的單片組裝法又稱散裝法即把單張球瓣逐一組裝成型的方法。這種方法由于單片組裝故不需要很大能力的吊起機(jī)具和安裝場(chǎng)地準(zhǔn)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(yīng)力小。但它的高空作業(yè)量比較多，要求全位置的焊接技術(shù)也較為嚴(yán)格，焊工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)球瓣的幾何尺寸及形狀要求也高，且需相當(dāng)數(shù)量的工具夾。綜合考慮各種因素，選擇單片組裝法還是很具有有勢(shì)。 組裝設(shè)備及工具： 起重設(shè)備 起重設(shè)備是球罐安裝過(guò)程中所需的重要設(shè)備之一，能否合理選用起重設(shè)備，關(guān)系到球罐的安裝速度和經(jīng)濟(jì)效果。本設(shè)計(jì)的起重設(shè)備選用汽車起重機(jī)，主要原因是汽車起重機(jī)的機(jī)動(dòng)性能好，便于相距較遠(yuǎn)的工作點(diǎn)之間的調(diào)動(dòng)。它的提升高度大，升調(diào)和回轉(zhuǎn)靈活等。 本設(shè)計(jì)還要求設(shè)立中心柱，主要是考慮在組裝過(guò)程中需要借助鋼絲繩或型鋼來(lái)拖拉裝拼和固定球瓣。同時(shí)還可以利用中心柱裝設(shè)平臺(tái)，傘形腳手架等為作業(yè)提高便利。工具夾選擇日字形夾具主要考慮它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選料制造方便，經(jīng)濟(jì)性好，重量輕便使得現(xiàn)場(chǎng)裝拼時(shí)，特別在高空拼裝作業(yè)中帶來(lái)很大方便。腳手架選擇傘形腳手架，主要原因是它能夠在球瓣組裝過(guò)程中能起到支撐和固定上溫帶球瓣的作用。 球罐的組裝方案是組織生產(chǎn)和指導(dǎo)各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指導(dǎo)文件。方案編制的目的在于有計(jì)劃地、合理地組織生產(chǎn)，使各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。球罐的安裝工作在整個(gè)建造工程中占很大比例，安裝工程質(zhì)量的好壞直接影響到該球罐的使用效果。因此，編制安裝方案中的安裝技術(shù)和工程管理的先進(jìn)程度對(duì)全部建造工程的成功實(shí)現(xiàn)起關(guān)鍵的作用。 組裝方案編制的主要技術(shù)依據(jù)有：⑴ 施工圖紙 ⑵ 有關(guān)特定的技術(shù)文件⑶ 有關(guān)的建造準(zhǔn)則和文件。 編制工作需要考慮的一些問題，球罐安裝工程的作業(yè)環(huán)境、條件與其建造工程相比不論在設(shè)備、氣候及其他條件方面都較為惡劣。因此，編制的組裝方案首先考慮是要使組織和管理有條不紊，保障工程實(shí)施，同時(shí)要考慮的問題很多，需要根據(jù)具體情況和客觀條件予以綜合地研究。 另外，產(chǎn)品規(guī)格的大小與數(shù)量是考慮組裝方案與焊接方法的主要對(duì)象；中小型球罐可采用多種類型的組裝和焊接方法。大型球罐則有其特殊性，一般采用整體組裝法，焊接以手工焊為主，部分球瓣可采用自動(dòng)焊在地面預(yù)制。同時(shí)，生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格及數(shù)量是組裝設(shè)備配置的依據(jù)；產(chǎn)品規(guī)格的大小與其組裝方法決定起重設(shè)備的配置，產(chǎn)品的數(shù)量多是要考慮到施工場(chǎng)地與組裝設(shè)備的周轉(zhuǎn)，盡可能地提高設(shè)備利用率與勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短安裝周期，降低生產(chǎn)成本。 若施工單位初次安裝球罐，一次的工裝設(shè)備材料消耗量往往要占該球罐單臺(tái)金屬重量的百分之五十左右，甚至更大。因此，在配置工裝設(shè)備和工夾具時(shí)應(yīng)盡可能考慮其通用性，這是節(jié)約原材料和減少消耗的重要途徑。若能相對(duì)集中地組織專業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于提高球罐安裝的質(zhì)量與技術(shù)力量的發(fā)揮、工裝設(shè)備的充分利用都是非常有利的。球罐的安裝一般為露天作業(yè)，要考慮到氣象條件對(duì)對(duì)工程影響。如南方陰雨季節(jié)，北方低溫和風(fēng)雪季節(jié)。編制的工程期間和施工進(jìn)度要根據(jù)各地不同的季節(jié)考慮。在這些不利的季節(jié)期間施工要采取相應(yīng)的措施，以確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。此外，還應(yīng)考慮加深地面作業(yè)深度，減少高空作業(yè)，嚴(yán)格檢驗(yàn)手段確保工程質(zhì)量，以及高空作業(yè)的安全保護(hù)和各種安全生產(chǎn)措施等。組裝方案的內(nèi)容有： ⑴ 組裝方法的確定 球罐組裝方法的確定首先取決于所建造的球罐的結(jié)構(gòu)，特別是球殼的結(jié)構(gòu)。目前球殼的結(jié)構(gòu)有純橘瓣式，足球罐式和足球橘瓣式混合式三種。對(duì)于足球瓣結(jié)構(gòu)形式一般只運(yùn)用整體組裝法，而其余兩種球罐結(jié)構(gòu)型式則能適應(yīng)各種安裝方法。產(chǎn)品規(guī)格的大小也在一定程度上決定了安裝方法。對(duì)于中小型的球罐可運(yùn)用各種組裝方法，大型球罐則由于特殊的原因一般只運(yùn)用整體組裝法。近年來(lái)由于球罐制造水平的不斷提高，壓制的單張球瓣有較大的面積，而且隨著下料尺寸的準(zhǔn)確和安裝技術(shù)的成熟，整體組裝法在各種規(guī)格球罐的施工中顯得更為優(yōu)越。組裝方法的選定要根據(jù)施工單位的具體條件、能力以及施工場(chǎng)地等綜合地考慮，所選用的組裝方法盡可能地采用現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù)。⑵ 編制組裝程序 組裝程序是指導(dǎo)施工和組織生產(chǎn)的綜合指導(dǎo)圖框。組裝程序一般與焊接程序和檢驗(yàn)程序一起編為施工程序。編排的施工程序需要滿足各種技術(shù)條件及要求。各個(gè)施工階段要確切分明，同時(shí)要考慮各工種能進(jìn)行交替作業(yè)，以有力組織、調(diào)動(dòng)和周轉(zhuǎn)各種生產(chǎn)設(shè)備和人員，使其發(fā)揮最大作用，避免個(gè)施工階段脫節(jié)，提高生產(chǎn)效率。施工程序編排的恰當(dāng)與否，會(huì)直接影響工程的經(jīng)濟(jì)性，甚至工程質(zhì)量。⑶ 施工設(shè)備的配置 施工設(shè)備的選用與不同的安裝形式有關(guān)，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及安裝單位的具體情況綜合考慮。主要的起吊設(shè)備以滿足施工中最大起重要求和起吊高度為原則。汽車起重機(jī)與其它起重設(shè)備相比，特別在現(xiàn)場(chǎng)施工中具有良好的機(jī)動(dòng)性能、適應(yīng)范圍廣、利用率高等優(yōu)點(diǎn)。特別是大型球罐的安裝，由于采用單片或組片吊裝，要求的起吊高度和范圍大等，而汽車起重機(jī)給解決上述問題提供了有效的手段，隨著大型汽車起重機(jī)的出現(xiàn)，將廣泛應(yīng)用于各種不同規(guī)格和安裝形式的球罐施工。臺(tái)令吊桿（梔桿）一般適用于中小型球罐的安裝，它具有相當(dāng)?shù)钠鹬啬芰?，特別適用環(huán)帶組裝與半球組裝法。對(duì)采用整體組裝法的小型球罐安裝采用相應(yīng)的臺(tái)令吊會(huì)有相對(duì)經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)。另外，中心柱、工夾具、腳手架等施工設(shè)備均安裝對(duì)象和安裝形式以及安裝單位的具體條件選定。⑷ 施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置 現(xiàn)場(chǎng)的平面布置是施工方案的主要內(nèi)容之一，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件認(rèn)真籌劃，力求布置合理，充分利用作業(yè)條件，使各工種能協(xié)同作業(yè)。主要的施工場(chǎng)地與施工適用的各種施工設(shè)備能相互照應(yīng)協(xié)調(diào)，使之發(fā)揮最大的使用效果。選擇預(yù)裝場(chǎng)（即安裝平臺(tái)）的面積一般按照在地面預(yù)裝的工作量而定。要保證足夠的施工場(chǎng)地，同時(shí)要考慮到經(jīng)濟(jì)性。預(yù)裝場(chǎng)地的位置盡可能靠近安裝基礎(chǔ)，并在其中設(shè)備有效作業(yè)范圍內(nèi)，且有各施工道路相適應(yīng)，進(jìn)出料方便。如進(jìn)行多臺(tái)數(shù)或較大型球罐的施工，作業(yè)通道要有良好的起重運(yùn)輸條件。施工場(chǎng)地的供排水要認(rèn)真安排。工地上的日常用水，機(jī)器設(shè)備用水以及水壓試驗(yàn)的大量短期用水應(yīng)妥善安排，排放是嚴(yán)禁沖刷基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)周圍不應(yīng)有積水，以免造成地基軟化而下沉。各施工場(chǎng)地及通道也應(yīng)做好排水工作，以免由于場(chǎng)地積水，通道泥濘而影響施工。球罐施工使用的焊機(jī)較多，應(yīng)搭置焊機(jī)工棚集中專門看管。焊機(jī)工棚要相對(duì)靠近作業(yè)場(chǎng)地，避免因電纜引出過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響焊接穩(wěn)定性，且有良好的通風(fēng)效果，防止雨淋，同時(shí)要注意明火等安全問題。配電間應(yīng)該選在安全的位置，通向各主要用電區(qū)要相對(duì)集中，盡量縮短輸出線路。另外輸入總電量應(yīng)在圖上標(biāo)明，以便有關(guān)部門統(tǒng)籌規(guī)劃。對(duì)噪音較大的設(shè)備，如空壓機(jī)等，應(yīng)離主要作業(yè)區(qū)安置稍遠(yuǎn)為宜。對(duì)于易燃易爆的物品如氧氣倉(cāng)、電石倉(cāng)及液化氣發(fā)電站可單獨(dú)設(shè)在離主要設(shè)備、人員以及材料出入較少的地方。工地上使用的可燃?xì)怏w，如預(yù)熱用的液化氣等宜采取集中發(fā)氣站用專門管道輸出。對(duì)具有危險(xiǎn)性的臨時(shí)導(dǎo)線、管道應(yīng)埋在地下，當(dāng)需跨越施工場(chǎng)地及通道時(shí)，要做出相應(yīng)的安全措施。⑸ 安裝技術(shù)規(guī)范和要求 組裝方案中應(yīng)重申有關(guān)的國(guó)家、部、委的技術(shù)規(guī)范和要求，明確規(guī)范和要求的目的，并制定出執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求的措施和檢驗(yàn)手段，擬出在不符合要求情況下的補(bǔ)救方法。6焊接 鋼材的可焊性，即指材料在焊接時(shí)，在一定的設(shè)備、工藝(如預(yù)熱，焊后熱處理)條件下，其焊接接頭呈現(xiàn)的質(zhì)量和性能。 焊接工藝的確定，所以具有良好的可焊性。在焊接前要對(duì)材料做裂紋試驗(yàn)，并依照GB1233790中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。(1)球罐的結(jié)構(gòu)形式球罐為赤道正切支柱，支柱與拉桿間采用鉸接連接。(2)材質(zhì)球殼 Q345R；支柱 上支柱與球殼相同，下支柱：20號(hào)鋼(GB8163)。拉桿 20號(hào)鋼人孔、接管與殼板性能相進(jìn)或相同的材料。(3)焊接方法采用手工電弧焊。(4) 焊接分類：殼板殼板 對(duì)接焊，外坡口(X型)；殼板支柱 填角焊，不開坡口；耳板支柱 填角焊，不開坡口；翼板拉桿 填角焊，不開坡口；殼板附件 填角焊，不開坡口；(5)焊接設(shè)備交流500A焊機(jī) 焊接用；交流300A焊機(jī) 定位焊；直流600A800A焊機(jī) 電弧氣刨；干燥器600℃，300℃ 烘烤焊條測(cè)溫器、溫度計(jì)、預(yù)熱設(shè)備、濕度計(jì)。 焊后熱處理對(duì)球罐來(lái)說(shuō)，焊后熱處理主要用于制作過(guò)程。除結(jié)構(gòu)部件的熱處理可考慮采用爐內(nèi)熱處理外．由于球罐的體積較大故一般球罐的整體熱處理都采用現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)燃法熱處理，內(nèi)燃法熱處理是以球體本身作為燃燒室，燃料在其內(nèi)部空間燃燒，球體外部采用保溫隔熱，以達(dá)到一定的溫度 這樸方法特別適用于大型球罐的現(xiàn)場(chǎng)熱處理。 內(nèi)燃法熱處理在我國(guó)已多次成功地進(jìn)行；采用燃料有液體的(如輕油)和氣體的(如丙烷氣)兩種。內(nèi)燃法的關(guān)鍵在于兩方面，一是保溫措施的恰當(dāng)有效；二是燃燒嘴(噴嘴)的設(shè)計(jì)。要防止熄火與回燃。7檢查球罐的檢查主要包括原材料的檢驗(yàn)，車間制造檢驗(yàn)，工地組裝和焊接過(guò)程及焊后的各項(xiàng)檢查，竣工檢查以及投入生產(chǎn)后的使用安全檢查。原材料的檢驗(yàn)主要對(duì)球片用鋼板，人孔及其他接管用鍛件，支柱用無(wú)縫鋼管的力學(xué)性能和化學(xué)成分進(jìn)行核對(duì)和檢查；車間制造檢查主要是焊接檢驗(yàn)以及制成零部件的幾何尺寸精度的測(cè)量檢查并對(duì)所施焊的焊縫（支柱和赤道板、接管和上下極的得焊接）的質(zhì)量；組裝檢查主要是測(cè)量組對(duì)并點(diǎn)固焊后的球體的幾何尺寸精度；焊接檢查主要是為保證遵守焊接工藝規(guī)程而進(jìn)行的；焊接完成后的檢查主要是對(duì)球體幾何精度以及焊縫的無(wú)損探傷檢查（包括內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)的射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)以及表面和近表面微裂紋檢驗(yàn)的磁粉或滲透檢測(cè)），竣工檢查主要是誰(shuí)呀試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)后的磁粉檢測(cè)以及為保證焊縫和法蘭接口處的嚴(yán)密性而進(jìn)行的氣密性試驗(yàn)；投入生產(chǎn)后的使用安全檢查一方面在使用過(guò)程中對(duì)球體檢查判斷其外觀，檢查安全閥、液位計(jì)及其他附屬設(shè)備的性能是否良好，另一方面還應(yīng)根據(jù)需要定期開罐檢查以判斷是否發(fā)生腐蝕以及延遲裂紋的發(fā)生、發(fā)展情況，檢查和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵守下列標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定：GB50094 《球形儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB12337 《鋼制球形儲(chǔ)罐》GB150 《鋼制壓力容器》GB6654 《壓力容器用鋼板》GB4730 《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》GB4159 《金屬低溫夏比沖擊試驗(yàn)方法》JB/T4709《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB2536 《壓力容器油漆、包裝、運(yùn)輸》8結(jié)論在經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計(jì)后，我初步地掌握了對(duì)化工設(shè)備相關(guān)的設(shè)計(jì)、計(jì)算及其校核的步驟方法。并且通過(guò)對(duì)殼體厚度、應(yīng)力校核的計(jì)算減輕了球罐的質(zhì)量，并在一定程度上降低了成本。設(shè)計(jì)過(guò)程符合GB1501998《鋼制壓力容器》和GB123371998《鋼制球形儲(chǔ)罐》中規(guī)定的要求對(duì)支柱進(jìn)行了在操作狀態(tài)下和液壓實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下的應(yīng)力校核并都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該設(shè)計(jì)校核后可以制造，組裝，焊接和檢驗(yàn)。無(wú)論是在實(shí)際應(yīng)用中，還是在研究理論方面，我都盡量使我的分析和設(shè)計(jì)符合科學(xué)性、實(shí)際操作性的原則。但由于個(gè)人水平限制原因，我對(duì)這個(gè)課題的研究還是不夠深入，設(shè)計(jì)還存在一些缺陷和不妥之處，懇請(qǐng)各位老師給我提出寶貴的意見。我將在以后的研究設(shè)計(jì)和工作中進(jìn)一步的完善和深化。參考文獻(xiàn)[1] GB12337—1998《鋼制球形儲(chǔ)罐》［Ｍ］． 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.[2] GB150—1998《鋼制壓力容器》［Ｍ］．國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局． [3] 徐英等．化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書—球罐和大型儲(chǔ)罐 ［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005. [4] 董大擒 ［Ｍ］. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[5] 欒春遠(yuǎn)編． AutoCAD2005壓力容器設(shè)計(jì)［Ｍ］. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[6] 鄭津洋,董其伍,［Ｍ］.化學(xué)工業(yè)出版社, 2007.[7] ［Ｍ］.機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[8] 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程［Ｍ］．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1999. [9] 球型儲(chǔ)罐整體補(bǔ)強(qiáng)凸緣SH/T3138—2003 ［Ｍ］．中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì), 2004.[10] ［Ｍ］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1989.[11]ANSYS User’s Manual, theory reference. Canonsburg, USA:ANSYS Inc.。 2003[12]王嘉麟，侯賢忠主編．球形儲(chǔ)罐焊接工程技術(shù)［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[13] 王寬福編．壓力容器焊接結(jié)構(gòu)工程分析［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1998[14]古大田，黎廷新．球形容器．國(guó)外大型煉油與化工裝置關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)水平資料之二［Ｍ］．蘭州石油機(jī)械研究所，1978.[15]韓偉基．引進(jìn)球罐采用的有關(guān)結(jié)構(gòu)形式的比較［J］．化工煉油機(jī)械通訊．1979，（1）謝 辭四年大學(xué)時(shí)光匆匆而過(guò)，在這最后的幾個(gè)月里，在老師的耐心輔導(dǎo)下完成了大學(xué)生活的最后一項(xiàng)作業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此寫下謝辭，感謝老師以及所有給予幫助和關(guān)心的老師。在這四個(gè)月里，老師每天都不辭煩勞的指導(dǎo)我們進(jìn)行大學(xué)結(jié)尾的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在我們不知如何著手的時(shí)候他總是能不嫌麻煩的找出很多材料提供給我們。無(wú)論有多忙，他總是能抽出時(shí)間來(lái)輔導(dǎo)我們，他的這種認(rèn)真，務(wù)實(shí)，熱愛工作，愛護(hù)學(xué)生的精神讓我很感動(dòng)，也激勵(lì)著我認(rèn)真，努力，獨(dú)立的去完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。