【正文】 壓力表 ︰ 應(yīng)在球罐頂部和底部各設(shè)置一個(gè)量程相同并經(jīng)校正的壓力表 ,為校表時(shí) 能取下壓力表 ,壓力表前應(yīng)安裝截止閥 。 壓力表直徑以不小于 150mm為宜 。 保護(hù)管應(yīng)具有足夠強(qiáng)度 。 液位計(jì) ︰ 貯存液體或液化氣體的球罐應(yīng)裝設(shè)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)傳液位計(jì) ,不推薦選用玻璃板液位計(jì) 。 安全閥 ︰ 為防止運(yùn)行異常造成超壓 ,應(yīng)在氣相部分設(shè)置一個(gè)以上的安全閥 ,同時(shí)在氣相部分還要設(shè)置一個(gè)以上的火災(zāi)安全閥 。 但儲(chǔ)存液化石油氣的球罐必須設(shè)置兩個(gè)安全閥 ,每個(gè)都能滿足事故狀態(tài)下最大泄放量的要求 ,安全閥應(yīng)設(shè)手動(dòng)切斷閥 ,切斷閥口徑與安全閥一致 ,并保持全開(kāi)狀態(tài) ﹔ 安全閥釋放和氣相放空的液化氣原則上應(yīng)排至全廠火炬系統(tǒng) ,當(dāng)受條件限制時(shí) ,可直接排入大氣 ,排放口應(yīng)高于罐區(qū)中最高罐頂 2m以上 。 緊急切斷閥 :液化石油氣球罐底部入口管線應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥 ,入口緊急切斷閥應(yīng)與球罐高高液位報(bào)警聯(lián)鎖 。 ? 球罐采用赤道正切柱式支承有什么優(yōu)缺點(diǎn) ﹖ ? 球殼與支柱連接有哪些形式 ﹖ 常用何種結(jié)構(gòu) ﹖ ? 支柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮哪些因素 ﹖ ? 在什么情況下球罐要裝設(shè)水噴淋裝置 ﹖ ? 球罐安全閥設(shè)置有何規(guī)定 ﹖ 思考題 : 球殼板成形 球殼板由制造單位壓制成形 。 球殼板下料方法有二次下料法和一次下料法兩種 。 這種方法設(shè)計(jì)者僅提供球殼板主要外形尺寸 ,其設(shè)計(jì)放樣程序在制造單位進(jìn)行 ,具體尺寸由制造單位自行決定 。一次下料法需借助數(shù)控切割機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行精確切割 (包括坡口 ),這種下料方法成型后的球殼板精度較高 ,為球罐現(xiàn)場(chǎng)組焊一次吊裝就位奠定了基礎(chǔ) 。 球殼板可采用冷壓或熱壓 (溫壓 )成形 ,熱壓是指將鋼板加熱到臨界點(diǎn) (AC3)以上某一溫度 (如 900∽ 1000℃ ,一般 950℃ 左右 )并在這個(gè)溫度下成形 。 熱壓 (溫壓 )需要整體胎具 ,熱壓成形的球殼板 ,其力學(xué)和彎曲性能須由熱壓工藝保證 。 調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)采用冷壓成形法 。除幾何尺寸外還必須仔細(xì)檢查坡口表面 ,不得有分層和裂紋等缺陷 ,材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值б b540MPa的鋼材氣割表面應(yīng)磁粉或滲透檢測(cè) ,球殼板周邊 100mm范圍內(nèi)應(yīng)按 JB4730的規(guī)定進(jìn)行超聲檢測(cè)。 思考題 : 1 、 球殼板表面質(zhì)量﹑曲率﹑幾何尺寸允差有何要求﹖ 2 、 球殼板坡口表面應(yīng)符合哪些要求﹖ 3 、 用 0 7 M n C r M o V R , 0 7 M n N i C r V D R 鋼板制造球殼板應(yīng)采用什么方法成形﹖ 組焊 分段支柱上段與赤道板 ﹑ 人孔 ﹑ 接管與極板應(yīng)在制造單位組焊 ,并進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理 。 組焊后用弦長(zhǎng)不小于 1000mm的樣板檢查赤道板 ﹑ 開(kāi)孔周邊100mm范圍內(nèi)及開(kāi)孔中心一倍開(kāi)孔直徑外的極板曲率 ,最大間隙不得大于 3mm。 法蘭面應(yīng)垂直接管中心線 ,且保持水平或垂直 ,支柱直線度應(yīng)控制在允差內(nèi) (≤L/1000,且 ≤10mm)。 每臺(tái)球罐制造單位還應(yīng)提供與球殼板具有相同鋼號(hào) ﹑ 相同規(guī)格的 4塊產(chǎn)品焊接試板母材 ,試板宜與其他零部件裝箱運(yùn)輸 。 底板與基礎(chǔ) ﹑ 拉桿與支柱的固定連接應(yīng)在壓力試驗(yàn)合格后進(jìn)行 。 從合理選用起重機(jī)具 ﹑ 減少高空作業(yè) ﹑ 改善焊接作業(yè)位置 (如減少仰焊 ﹑ 立焊 ),提高焊接質(zhì)量等方面考慮 ,即按地面予加工深度看 ,又可分為單片組裝 ,拼大片組裝和環(huán)帶組裝 。 球殼不得采用機(jī)械方法強(qiáng)力組焊 。 支柱安裝找正后 ,在球罐徑向和周向兩個(gè)方向側(cè)量垂直度偏差 ,偏差值應(yīng)小于 GB12337的規(guī)定值 。 連接板包括予焊件應(yīng)與球殼緊密貼合 ,并在熱處理前裝焊完畢 ,若其角焊縫是連續(xù)焊 ,應(yīng)在最低部位留出通氣縫隙 。 焊接予熱溫度由組焊單位通過(guò)焊接裂紋試驗(yàn)及焊接工藝評(píng)定確定 。 裂紋試驗(yàn)國(guó)內(nèi)一般采用 Y型 ﹑ 斜 Y型 ﹑ 窗形拘束三種方法 。 斜 Y 坡口焊接試驗(yàn)又稱小鐵研試驗(yàn) ,是一種 苛刻的抗裂試驗(yàn) ,試驗(yàn)?zāi)康氖菣z查焊縫熱 影響區(qū)斷面裂紋 ﹑ 縱向裂紋的敏感性 ,由 于其拘束度大 ,日本鈴木春等認(rèn)為 :只要該 試驗(yàn)焊縫表面裂紋率小于 20%,實(shí)際構(gòu)件焊 接時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋 (不包括定位焊 ﹑ 短 段焊和補(bǔ)焊 ), 但是人們習(xí)慣上仍以試驗(yàn)焊道表面和斷面裂紋率為零作為不出現(xiàn)冷裂紋的依據(jù) 。 球罐焊接工藝評(píng)定應(yīng)按 JB4708的規(guī)定 ,且應(yīng)按立焊 ﹑ 橫焊位置分別進(jìn)行試板評(píng)定 ,抗拉試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 ,低溫沖擊試樣為兩組 (每組三件 )缺口分別開(kāi)在焊縫金屬及熱影響區(qū)上。 圖24 .9 型坡口? 焊接過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊工 ﹑ 焊材 ﹑ 施工環(huán)境的管理 。 工卡具折除時(shí)不得損傷球殼板 ,切除后應(yīng)打磨平滑 。焊接線能量應(yīng)不超過(guò)經(jīng)焊接工藝評(píng)定合格的線能量上限 。 多層焊的層間接頭要錯(cuò)開(kāi) 。 材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 бb540MPa的鋼材清根后須進(jìn)行 100%滲透檢測(cè) 。 需消氫處理者焊后須立即進(jìn)行后熱消氫處理 ,后熱溫度宜為200∽ 250℃ ,后熱時(shí)間應(yīng)為 ∽ 1h。球殼兩極間凈距與設(shè)計(jì)內(nèi)直徑之差和赤道截面最大與最小內(nèi)直徑之差均應(yīng)小于球殼設(shè)計(jì)內(nèi)直徑的 %,且不大于 80mm。焊縫余高不得超標(biāo) 。 思考題 : 分段支柱的上段與赤道板的組焊為什么要在制造單位進(jìn)行 ﹖ 組焊后質(zhì)量控制有何要求 ﹖ 球罐在焊接工藝評(píng)定前對(duì)裂紋試驗(yàn)有什么要求 ﹖ 在什么情況下球殼焊縫焊后必須立即進(jìn)行消氫處理 ﹖ 無(wú)損檢測(cè) 從事球罐無(wú)損檢測(cè)人員 ,必須持有質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的有效期內(nèi)的鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)人員技術(shù)等級(jí)資格證書(shū) 。 焊縫表面的形狀尺寸及外觀檢查合格后 ,方可進(jìn)行無(wú)損檢測(cè) 。 GB12337規(guī)定凡符合下列條件之一的球罐對(duì)接接頭應(yīng)按圖樣規(guī)定的檢測(cè)方法 ,進(jìn)行 100%射線或超聲檢測(cè) 。 b)材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 бb540MPa的鋼制球罐 。 d)圖樣注明盛裝易燃和毒性為極度危害物料的球罐 。 除上述的焊接接頭外 ,允許做局部射線或超聲檢測(cè) 。 檢測(cè)長(zhǎng)度不得少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的 20%,局部無(wú)損檢測(cè)應(yīng)包括每個(gè)焊工所施焊的部分部位 。 a)焊縫的交叉部位 。 c)以開(kāi)孔中心為圓心 , 。 e)凡被補(bǔ)強(qiáng)圈支柱 ﹑ 墊板 ﹑ 內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭 。 射線檢測(cè)與超聲檢測(cè)按 JB4730進(jìn)行 ,合格級(jí)別按圖樣和 GB12337的規(guī)定 。 B12337規(guī)定符合下列條件的部位應(yīng)按圖樣規(guī)定的方法 ,對(duì)其表面進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè) : a)圖樣注明有應(yīng)力腐蝕的球罐 ,材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 бb540MPa的鋼制球罐及用有延遲裂紋傾向鋼材制造的球罐的所有焊接接頭表面 。 b)焊補(bǔ)處的表面 。 d)支柱與球罐連接處的角焊縫表面 。 磁粉檢測(cè)與滲透檢測(cè)按 JB4730進(jìn)行 ,I級(jí)為合格 。對(duì)材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 б b540MPa的鋼材及低溫鋼材制作的球罐對(duì)接接頭需進(jìn)行100%射線檢測(cè) ,并要求進(jìn)行 100%超聲檢測(cè)復(fù)檢 ,焊縫表面在焊后及水壓試驗(yàn)后均要求進(jìn)行一次 100%磁粉或滲透檢測(cè)。 ? 焊后熱處理的目的是釋放殘余應(yīng)力 ,改善焊接接頭的塑性和韌性 ,恢復(fù)冷作時(shí)的予應(yīng)變和時(shí)效而喪失的性能 ,以避免應(yīng)力腐蝕 。焊接結(jié)構(gòu)中最敏感的回火脆性部位在焊縫金屬及熱影響區(qū) 。 ? b)厚度大于 32mm(若焊前予熱 100℃ 以上時(shí) ,厚度大于 38mm)的碳素鋼和07MnCrMoVR鋼制球殼 。 ? d)任意厚度的其它低合金鋼制球罐 。 ? f)圖樣注明盛裝毒性為極度或高度危害的球罐 。 ? 整體熱處理前應(yīng)在支柱底板下設(shè)置移動(dòng)設(shè)施。熱處理后 ,應(yīng)測(cè)量并調(diào)整支柱垂直度。 在建罐初期 (1∽ 2年 )開(kāi)罐時(shí)就能發(fā)現(xiàn)很小的微裂紋 ,尚不會(huì)直接造成泄漏和破壞 ,然而隨時(shí)間的推移 ,出現(xiàn)的再生裂紋多是泄漏或破壞的起因 。 圖 H2S濃度 ﹑ HAZ硬度與裂紋的關(guān)系 , H2S濃度 50ppm是一條分水嶺 。 有裂紋區(qū)無(wú)裂紋區(qū)硬度濃度（）2 00 3 00 4 0010501 00圖24. 14 HA Z硬 度,H2 S濃 度與裂紋關(guān)系 施工時(shí)降低硬度和殘余應(yīng)力有利于扼制裂紋的擴(kuò)展 。 隨著溫度的升高 ,球罐內(nèi)儲(chǔ)存的液化石油氣壓力隨之升高 。 近年來(lái)有逐步被涼涼隔熱膠替代的趨勢(shì) 。 球罐的支柱還應(yīng)進(jìn)行隔熱處理 ,隔熱處理的方式可以是設(shè)置耐火水泥層 ,也可涂耐火涂料 。 應(yīng)力腐蝕是液氨球罐主要破壞形式 ,故也要進(jìn)行整體熱處理 。 氧氣球罐配套的閥門 ﹑ 儀表 ﹑管線因內(nèi)表面無(wú)法涂刷無(wú)機(jī)富鋅漆 ， 一般選用不銹鋼材料 。 ? 儲(chǔ)存天然氣的球罐同液化石油氣球罐相似 ， 要注意控制 H2S濃度在 50ppm以下 。 球罐的支柱也要進(jìn)行隔熱處理 。 低溫球罐的結(jié)構(gòu) ﹑ 幾何形狀要簡(jiǎn)單連續(xù) ﹑ 圓滑過(guò)渡 ，接管內(nèi)倒角半徑應(yīng)盡可能大一些 ， 避免出現(xiàn)突變的幾何形狀 。 當(dāng)球殼板厚度大于或等于 16mm時(shí) ， 還應(yīng)進(jìn)行焊后整體熱處理 。 參 考 文 獻(xiàn) ? [1] 壓力容器安全技術(shù)檢察規(guī)程 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 ? [2] 鋼制壓力容器 GB1501998 ? [3] 鋼制球形儲(chǔ)罐 GB123371998 ? [4] 球形儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB5009498 ? [5] 球形容器施工工藝標(biāo)準(zhǔn) SHJ51290 ? [6] 球罐質(zhì)量等級(jí)評(píng)定及檢查細(xì)則 HG/ ? [7] 球形貯槽基凖 JLPA201:2022 日本ユルピ ガラント恊會(huì) ? [8] 球形容器設(shè)計(jì) 化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū) ， 化工設(shè)備全書(shū)編輯委員會(huì) ? [9] 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GBJ1687 ? [10] 壓力容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)技術(shù)分析 桑如苞 石油化工設(shè)計(jì) 編輯部 表 2 4 .6 3 引進(jìn)低溫球罐用鋼之化學(xué)成分和力學(xué)性能 化 學(xué) 成 分 力 學(xué) 性 能 沖 擊 值 鋼種 板厚毫米 C Si Mn P S Ni Cr Mo V Al Cu B C eq 熱處理 板厚mm 屈服限 Kg / m m2 抗拉強(qiáng)度 Kg / m m2 延伸率% 冷彎 180 176。 試片 試驗(yàn)溫度℃ 最小沖擊能 Kg m 備注 規(guī)定值 ≤0. 16 0. 15∽0. 55 0. 90∽1. 40 ≤0. 030 ≤0. 030 ≤0. 60 ≤0. 30 ≤0. 30 ≤0. 08 _ _ _ ≤0. 44 6 ∽32 ≥ 50 62 ∽ 75 ③ 1. 5t 2V W ES 136 給定的試驗(yàn)溫度 1/ 2 VE m a x △⑨ 35. 1 0. 1 1 0. 24 0. 98 0. 010 0. 010 0. 41 0. 1 1 0. 21 0. 03 _ _ _ 0. 37 35. 1 59 66 43 2V + 20 45 10. 8 7. 3 N TUF50 △ 37 0. 12 0. 24 0. 99 0. 017 0. 005 0. 42 0. 14 0. 21 _ _ _ _ 0. 40 調(diào)質(zhì) 37 52 66 30 2V + 20 45 28. 8 30. 0 △ 35. 1 0. 12 0. 25 0. 95 0. 010 0. 010 0. 40 0. 14 0. 29 0. 03 _ _ _ 0. 40 35. 1 60 68 43 2V + 20 45 1 1. 2 7. 7 N TUF50 S . R④ △ 35. 4 0. 12 0. 24 0. 95 0. 010 0. 005 0.