毕业设计（论文）-2000m3球罐设计【全套图纸】.doc

摘要摘 要球罐作为大容量、有压贮存容器，在各工业部门中作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氮、液氢、液氨、及其他中间介质的贮存；也作为压缩空气、压缩气体的贮存。在原子能工业中球罐还作为安全壳使用。本课题是2000m低温球罐设计，通过查阅相关书籍，对该球罐的结构、强度进行详细的计算，从附件、可能引起的突发因素等多角度考虑，以GB12337-2011钢制球形储罐，GB150-2011钢制压力容器，GB50094-2011球形储罐施工及验收规范作为设计、制造、检验和验收的规范标准对该球罐进行了设计，最终完成了本课题设计。关键词：设计、计算、球罐全套图纸，加153893706AbstractAbstractSpherical tank used as a large capacity, pressure container, in the industrial sector as liquefied petroleum gas, liquefied natural gas, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid hydrogen, liquid ammonia, and other medium storage; also as compressed air, compressed gas storage. In the atomic energy industry in spherical tank also as safety shell. This topic is the 2000m low temperature spherical tank design, through consulting relevant books, on the spherical tank structure, intensity of the detailed calculation, from attachment, may cause unexpected factors and other point of view, to GB12337-2011 steel spherical tanks, GB150-2011 steel pressure vessel, GB50094-2011 code for construction and acceptance of spherical storage tank as the design, manufacture, inspection and acceptance standard of the spherical tank is designed, the final completion of the project design. Through this design, I understandKey words: design, calculation, spherical tank目录目录摘要.IAbstract.I第一章 绪论.1 1.1 概述.1 1.1.1 球形容器的特点.1 1.1.2 球形容器的分类.1 1.1.3 球罐的设计参数.1 1.2国内外发展状况.2 1.2.1球罐建造的历史概论.2 1.2.2国内球罐建造概论.2第二章 橘瓣型球罐的结构设计.4 2.1 设计参数.4 2.2基本尺寸确定.4 2.3材料选择.4 2.4 球壳设计.4 2.4.1 球带计算 .4 2.4.2 厚度的计算.5第三章 球罐受力分析.7 3.1 球罐质量计算.7 3.2 地震载荷计算.8 3.3 风载荷计算.9 3.4 弯矩计算.10第四章 强度及稳定性校核.11 4.1 支柱计算.11 4.1.1 单个支柱的垂直载荷.11 4.1.2 组合载荷.11 4.1.3 单个支柱弯矩.11 4.1.4 支柱稳定性校核.13 4.1.5 稳定性校核.13 4.2 地脚螺栓的计算.14 4.3 支柱底板计算.14 4.3.1 支柱地板的直径.15 4.3.2 底板的厚度.15 4.4 拉杆计算.16 4.4.1 拉杆螺纹小径的计算 .16 4.4.2拉杆连接部位的计算.16 4.4.3 耳板厚度.17 4.4.4 翼板厚度.17 4.4.5 焊缝强度验算.17 4.5 支柱与球壳连接最低点a 的应力校核.18 4.5.1 a 点的剪切应力.18 4.5.2 a 点的纬向应力.18 4.5.3 a 点的应力校核.19 4.6 支柱与球壳连接焊缝的强度校核.19 4.7 开孔补强校核.19第五章球壳分瓣计算.22 5.1各纬带截面下弦口直径.22 5.2各带弧长.22 5.3球瓣（半球以上）各点弧长.22 5.4球瓣相对于Cm的弧长.23 5.5球瓣径向边缘各测点弦长.23 5.6球瓣径向边缘相应于Cm的弧长的一半.23 5.7各带球瓣弦口弧长和弦长.24 5.8各带球瓣弦口展开半径.24 5.9极带几何尺寸计算.25 5.10各带球瓣对角线弦长和弧长.25第6章 球罐的压力试验.27 6.1液压试验应力校核.27 6.2气压试验应力校核.27 6.3致密性试验.27第七章工厂制造及现场组装.28 6.1 工厂制造.28 6.2 现场组装.29 6.3 组装方案.29第八章技术经济性分析.32第九章结论.33参考文献.34致 谢.35徐州工业职业技术学院第一章 绪论1.1 概述 近几十年来球形容器在国外发展很快，我国的球形容器的引进和建设在七十年代才得到了飞速发展。通常球形容器作为大体积增压储存容器，在各工业部门中作为压缩空气，压缩气体贮存。在原子能工业中球形容器还作为安全壳（分隔有辐射和无辐射区的大型球壳）使用。总之随着工业的发展，球形容器的使用范围也就必然会越来越广泛。由于球形容器多数作为有压贮存容器，故又称球罐。1.1.1 球形容器的特点 球形容器与常用的圆筒型相比具有以下的一些特点： 1.球形容器的表面积小，即在相同作用容量下球形容器所需钢材面积最小。 2.球形容器壳板承载能力比圆筒型容器大一倍。即在相同直径相同压力下，采用相同钢板时，球形容器的板厚只需圆筒型容器板厚的一半。 3.球罐占地面积小，且可向高度发展，有利于地表面积利用。 由于这些特点，再加上球罐基础简单外观漂亮，受风面积小等原因，使球形容器应用得到扩大。1.1.2 球形容器的分类 球形容器可按不同方式，如储存温度，结构形式等分类。 按贮存温度分类： 球形容器一般用于常温或低温，只有极个别场合，如造纸工业用的蒸煮球罐等，使用温度高于常温。 1.常温球形容器 如液化石油气，氨，煤气，氧氮等球罐一般这类球罐的压力较高，取决于液化气的饱和蒸汽压或压缩机的出口压力，它的设计温度大于-20度。 2.低温球罐 这类球罐的设计温度低于常温（即-20摄氏度),一般不低于-100摄氏度，压力偏于中等。 3.深冷球罐 设计球罐在-100摄氏度以下。往往介质液化点以下贮存，压力不高，有时为常压。由于对保冷要求高，常采用双层球壳。 按结构形式分类： 按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或以上几种形式混合； 圆球形按分瓣方式分有橘瓣式、足球瓣式、混合瓣式； 圆球形按支撑方式分有支柱式、裙座式、半埋式、V 形支撑等。1.1.3 球罐的设计参数 球罐的主要设计参数为设计压力和设计温度。这俩个参数互有影响，对球罐的设计影响很大，决定了材料的选用。 （1）设计压力 设计球罐时用来确定各部件的计算厚度或机械强度的压力。设计压力由工艺条件确定，要考虑如下方面： 1.贮存介质为液化气时设计压力由坐高设计温度决定； 2.装有安全阀时，设计压力取安全阀调定压力； 3.装有爆破膜时，设计压力取爆破膜的爆破压力； （2）设计温度 与设计压力同时存在的球罐壁温为设计温度。 1.设计温度有工艺条件确定时根据工艺传热计算确定金属壁温为设计温度。2.设计温度由大气环境温度确定时，参照以下方法：最低气温取当地月平均最低气温 最高温度取当地月平均最高气温为依据。此值高于 27 摄氏度是区别最高温度为 48 摄氏度，低于 27 摄氏度是区别最高温度为 40 摄氏度.当贮存液化气时，一般以此作为设计温度并由此确定设计压力。 3.设计压力与设计温度的配合 当球罐操作时可能出现不同的压力和温度的配合，则应取最不利的同时出现的压力和温度配合作为设计依据。但对其他可能出现的压力和温度配合进行校核，以证明设计满足各种使用条件。1.2 国内外发展状况1.2.1 球罐建造的历史概论 球罐作为一种工业贮存介质的压力容器，仅开始于本世纪的三十年代。 在三十年代出现的工业球罐，特点是：容量小，结构粗笨，耗材高，施工技术差，施工管理也差，没有形成专业化生产，大部分是分散单片生产，主要采用热压壳板，铆接结构。即三十年代建造的球罐主要是铆接球罐。 在四十年代，由于焊接技术的出现，球罐建造出现较大的进度。但由于当时工业水平较低，工业领域窄，因此球罐需求量也不大，受球罐材料的局限，顾发展水平不快。 在五十年代，由于焊接技术的进一步发展及高强度钢的出现，随着工业部门对球罐的大量需求，球罐建造开始迅速发展起来。但由于五十年代建球技术并不先进，起特点为：数量低，质量低。 在六十年代，随着冶金工业的发展，石油化工，原子能工业的发展，建球水平进入了一个新的阶段，其特点如下： （1）对球罐的建造提出容量大，数量多，质量高的要求，使用工艺条件也比较苛刻。 （2）鉴于六十年代球罐多次脆性破裂事故，球罐的安全性得到足够重视。 （3）大容量球罐的经济性促进了开发高强度低合金钢，开始研究由于采用高强度钢而带来的焊接裂纹的防止。 （4）各国开发球罐整体热处理技术，并形成了热处理专利及专门热处理的服务公司。 （5)对球罐的使用中裂纹引起了足够的重视，并开始防止球罐进行裂纹的研究。 在七十年代，建造出现了不平衡的情况，由于各国发展了低温储存双层立式储罐，贮存各种气体及液化气体的需要，球罐又在某些国家迅速发展，这时期特点如下： （1）这时期建造球罐容量增加，质量得到较好的控制。 （2）大型原子能发电站的建造，促进球形压力壳和安装壳的制造技术水平，一些超大型球壳陆续建造完成。 （3）大量液化气贮存事业发展，推动建球技术的发展。 （4）各国压力容器规范开始注重对球罐制造的要求，出现一些球罐的专用规范，并注意球罐的设计制造，施工检验的规范标准的制定及实施。 （5）加强球罐施工现场管理，进行全面的质量控制。 （6）国家加强关于球罐的科研。1.2.2 国内球罐建造概论 我国最早建造球罐在1958年以后，至1980年已运行的各类球罐约为1000台左右。 回顾我国近三十年的建造球罐历史，历史较短，但发展速度较快，目前国内建球技术仅仅达到世界先进国家的八十年代的水平，至于近年来引进国外球罐技术水平也有达到九十年代的技术水平，但是综合技术水平还是比较落后的，球罐的质量不能很快提高是技术管理水平低，大容量球罐尚不能建造主要缺少球罐的专门材料。总结近三十年的建球历史，可以用如下几个阶段来阐述：第一阶段 1958年1972年 这阶段是我国开始组建球罐阶段，其特点是自行设计阶段，分散组建中小型球罐为主，最大容量为一千立方米。采用低合金钢Q345R球罐试制成功后，出现大容量的Q345R，15MnVR球罐，球壳和主要热压成型，由各施工单位组装焊接。球罐组建均设有规范进行质量控制，无竣工验收标准，因此无竣工验收标准，因此施工质量低劣，生产效率低，对球罐安全性尚未被人们得到足够认识。 第二阶段 1972年1979年 这阶段是我国建造球罐最多，容量最大的时期。首先这阶段引进32台国外球罐，建造3台8250立方米大型液氨球罐，2台5200立方米液氨球罐，2台2200立方米丙烯球罐。在引进球罐设计制造，施工和检验技术的掌握下，我国建球技术有了较大的提高。为我国赶超世界先进技术水平创造了良好的开端。其次，我国自行建造的2000立方米的大型球罐，并且组建配套工程球罐近百台左右，使国产球罐技术水平达到了一个新水平。 第三阶段 1979年1982年 这阶段是球罐建造调整阶段，主要对全国现已运行的近800台球罐进行一次全面开罐检查，消除重大事故的隐患，对新建球罐进行全面质量检查及控制，为迎接今后组建大量城市煤气球罐打下基础。第二章 橘瓣型球罐的结构设计本章节主要对橘瓣型球罐进行储存设计的计算，它的设计程序或步骤随着设计任务数和原始数据的不同而不同，要尽可能的使已知数据和要设计计算的项目顺次编排，但由于许多项目之间互相关联，无法排定顺序，故往往先根据经验选定一个数据使计算进行下去，通过计算得到结果后再与初始假定的数据进行比较，知道达到规定的偏差要求，试算才告结束。一般球罐的设计程序如下：（1）根据生产任务和有关要求确定设计方案；（2）确定球罐类型和主要结构；（3）根据容积要求，计算球罐体积，确定相关尺寸；（4）确定球罐的工艺结构，形成工艺简图。2.1 设计参数球罐的设计参数如表2-1 所示工作地点汶川工作温度/常温工作压力（绝压）/Mpa1.7介质液化石油气容积/m32000球体结构橘瓣型表2-1设计参数2.2 基本尺寸确定 取直径为15700mm 球罐的几何容积为： 2026.3m3因为充装物质为液化石油气，挥发性比较强所以选定充装系数K=0.92.3 材料选择 按计算结果与综合经济性，选择Q345R作为球壳材料。接管材料选择16Mn ，扶梯、支柱材料选择16Mn，拉杆、底板选择Q235-B。2.4 球壳设计2.4.1 球带计算根据设计参数，球壳选取混合式七带球罐。带入数据解得H=15571m设计压力：P=2.16Mpa球壳各带的物料静液柱高度物料密度： （查表压力介质容器）重力加速度：球壳各带计算压力：2.4.2厚度的计算当材料是Q345R时，焊缝选用双面焊100%无损检测，即钢板厚度负偏差C1=0.5mm，腐蚀裕量取C2=1.5mm，故厚度附加量C=C1+C2=2mm。球壳各带所需壁厚：圆整后可取1=54mm；圆整后可取2=54mm；圆整后可取3=54mm；圆整后可取4=54mm；圆整后可取4=54mm；圆整后可取4=54mm；圆整后可取7=54mm；因此采用钢板的厚度为55mm第三章 球罐受力分析3.1 球罐质量计算球罐平均直径: 球壳材料密度:充装系数:K=0.9水的密度:球壳外径:基本雪压:（以汶川地区50年一遇最大雪压选取）球面积雪系数:球壳质量:物料质量:液压试验时质量:积雪质量:保温层质量：m5=0(因为该设备为常压储罐，所以无需保温）支柱和拉杆质量：支柱选12根。，支柱长L=8000mm，材料为16Mn。附件质量:人孔2 个,公称直径640mm,质量302kg,人孔接管材料16Mn.扶梯的设计:本扶梯选择近似球面螺旋线形盘梯.主要参数:球罐内半径:R=7850mm球罐壁板厚度:55mm梯子宽度(包括侧板厚):b=712mm梯子侧板宽:b1=180mm顶平台板厚度:= 4.5mm梯子或顶平台板与球面最小距离:t=245mm假象圆球半径:顶平台最大半径:顶平台半径:R2R2max ,所以R2=1680mm顶部平台上平面相对赤道平面的距离:盘梯中心回转半径:盘梯圆柱中心轴线与球心距离:盘梯终点的水平回转角:附件质量: m7=6500kg操作状态下球罐质量: 液压试验下球罐质量：球罐的最小质量：3.2 地震载荷计算：支柱底板面至球壳中心距离：H0=9000mm支柱数目：n=12支柱材料：16Mn 低温弹性模量：支柱外径： 支柱内径：支柱截面惯性距：支柱底板面至拉杆中心线与支柱中心线交点处距离:I=6000mm拉杆影响系数：球罐的基本自振周期：综合影响系数：由于汶川地区地震防裂度为7 度，建造场地为II 类场地土，由GB12337-2011表14、图9 查得对应于自振周期T 的地震影响系数：球罐的水平地震力为：3.3 风载荷计算：风载体形系数：K1=0.4风振系数按GB12337-2011 表15 选取系数10m 高度处基本风压值： （以汶川地区五十年一遇最大风压选取）支柱底板至球壳中心距离：风压高度变化系数：球罐附件增大系数：球罐所受水平风力： 3.4 弯矩计算视地震载荷和风载荷为一作用于球壳中心的集中水平载荷，则由于地震力和水平风力引起的最大弯矩计算式：力臂：，则 第四章 强度及稳定性校核4.1 支柱计算4.1.1 单个支柱的垂直载荷 A重力载荷：操作状态下的重力载荷：液压试验下的重力载荷：B支柱最大垂直载荷：支柱中心圆的半径：R=7850mm按GB12337-2011 表17计算最大弯矩对支柱产生垂直载荷的最大值拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值以上两力之和的最大值 4.1.2 组合载荷操作状态下支柱的最大载荷液压试验下支柱的最大垂直载荷 4.1.3 单个支柱弯矩A、偏心弯矩操作状态下赤道线液柱高度：液压试验状态下赤道线的液柱高度：操作状态下物料在赤道线的液柱静压力：液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力:球壳的有效壁厚:操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力：液压状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力：球壳内半径:球壳材料泊松比:球壳材料16MnR的弹性模量:操作状态下支柱的偏心弯矩:液压试验状态下支柱的偏心弯矩:B、附加弯矩：操作状态下支柱的附加弯矩:液压试验状态下支柱的附加弯矩:C、总弯矩：操作状态下支柱的总弯矩:液压试验下支柱总弯矩:4.1.4 支柱稳定性校核、支柱的偏心率计算单个支柱的横截面积：单个支柱的截面系数：操作状态下支柱的偏心率:液压状态下支柱的偏心率:4.1.5 稳定性校核计算长度系数：K3=1.0支柱的惯性半径：支柱的长细比:操作状态下偏心受压支柱的稳定系数，按GB12337-2011 查表20:液压试验状态下偏心受压支柱的稳定系数，按GB12337-2011 查表20：支柱的材料：16Mn ，（按球罐和大型球罐表2-10）支柱钢材的许用应力：操作状态下支柱的稳定性校核：液压试验状态下支柱的稳定性校核：支柱稳定性校核通过。4.2 地脚螺栓的计算1、拉杆和支柱间的角度：拉杆作用在支柱上的水平力：2、支柱底板与基础的摩擦力底板基础选钢筋混凝土支柱底板与基础的摩擦力系数：支柱底板与基础的摩擦力：因，球罐必须设置地脚螺栓。每个支柱上的地脚螺栓个数：地脚螺栓的材料： 地脚螺栓材料许用剪切应力：地脚螺栓的腐蚀裕量：地脚螺栓的螺纹小径：选取M24 的地脚螺栓。4.3 支柱底板计算图4-14.3.1 支柱地板的直径基础采用钢筋混凝土，其许用压应力：地脚螺栓的直径：d=24mm支柱底板直径：选取底板直径:4.3.2 底板的厚度底板的压应力：底板外边缘至支柱外表面的距离：底板材料选Q235-B 底板材料的许用弯曲应力：底板的腐蚀裕量：底板的厚度：选取底板厚度：4.4 拉杆计算拉杆连接（图4-2）4.4.1 拉杆螺纹小径的计算拉杆的最大拉力：拉杆材料：40MnB 拉杆材料的许用应力：拉杆的腐蚀裕量：拉杆螺纹的小径：选取拉杆的螺纹公称直径为60M4.4.2 拉杆连接部位的计算(1) 销子直径销子材料选用 40MnB 销子材料的许用剪切应力：销子的直径：选取销子直径:4.4.3 耳板厚度耳板材料选用 40MnB 耳板材料的许用压应力:耳板厚度：选取耳板厚度为40mm。4.4.4 翼板厚度翼板材料选用 40MnB 翼板厚度:选取翼板的厚度为22mm。4.4.5 焊缝强度验算A、支柱和耳板的焊缝验算焊缝单边长度：焊缝焊角尺寸：支柱和耳板材料屈服点的较小值：角焊缝系数：焊缝许用剪切应力：耳板与支柱连接焊缝的剪切应力校核：B、拉杆和翼板的焊缝验算焊缝单边长度：焊缝焊角尺寸：拉杆和翼板材料屈服点的较小值：焊缝许用剪切应力：拉杆和翼板连接焊缝的剪切应力校核：图4-34.5 支柱与球壳连接最低点a 的应力校核4.5.1 a 点的剪切应力支柱与球壳连接焊缝单边的弧长：球壳a 点处得有效厚度：操作状况下a 点的剪切应力：液压试验状态下a 点的剪切应力：4.5.2 a 点的纬向应力操作状态下a 点的液柱高度：液压试验状态下a 点的液柱高度：操作状态下物料在a点处静压力：液压试验状态下物料在a 点处静压力：操作状态下a 点的纬向应力：液压试验状态下a 点的纬向应力：4.5.3 a 点的应力校核操作状态下a 点的综合应力：液压试验状态下a 点综合应力:则通过应力校核a点安全4.6 支柱与球壳连接焊缝的强度校核因为，所以W选取的值支柱与球壳连接焊缝焊角尺寸：S=12mm支柱与球壳连接焊缝的剪切应力：支柱或球壳材料屈服点的较小值：焊缝的许用剪切应力：应力校核：则通过校核。4.7 开孔补强校核接管材料选择16Mn，根据国家相关标准规定只需对人孔、安全阀及进出口接管进行开孔补强校核。1、人孔开孔补强计算人孔接管选接管壁厚计算:接管有效壁厚:开孔直径:接管有效补强宽度: 接管处侧有效补强高度: 需要补强面积:可以作为补强面积为:由于所以需要进行补强,因为球罐厚度大于38mm,所以采用整体锻件进行补强。补强宽度：焊缝宽度为B=100mm.补强区内焊缝面积： 计焊缝面积A3之后，补强足够。2、进出料及安全阀接管均取16Mn,接管壁厚计算:接管有效壁厚:开孔直径:接管有效补强宽度:接管处侧有效补强高度:需要补强面积:可以作为补强面积为:由于所以需要进行补强,因为球罐厚度大于38mm,所以采用整体锻件进行补强。焊缝宽度为B=70mm.补强区内焊缝面积： 计焊缝面积A3之后，补强足够.第五章 球壳分瓣计算5.1 各纬带截面下弦口直径5.2 各带弧长5.3 球瓣（半球以上）各点弧长一般把球瓣分成10等分米测量，故取10，因各带球心角相等。故：对赤道带: 5.4 球瓣相对于Cm的弧长5.5 球瓣径向边缘各测点弦长 5.6 球瓣径向边缘相应于Cm的弧长的一半有关式中分别表示赤道球瓣（赤道平面以上），温带球瓣的测量点数。对赤道带，令：对温带，令：以此类推 5.7 各带球瓣弦口弧长和弦长5.8 各带球瓣弦口展开半径因为各带的球心夹角相等所以5.9极带几何尺寸计算5.10各带球瓣对角线弦长和弧长因为赤道带对称于赤道平面 第6章 球罐的压力试验6.1液压试验应力校核不计液柱静压力，取,即： ，即，所以液压试验时容器强度满足要求。6.2气压试验应力校核 ,即，所以气压试验时容器强度满足要求。6.3致密性试验气密性试验的试验压力可取设计压力的1.05倍，气密性试验时，压力缓慢上升，达到规定试验压力后保压10分钟，然后降至设计压力，对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查。小型容器亦可浸入水中检查，如有泄漏，修补后重新进行液压试验和气密性试验。煤油渗漏试验是利用煤油渗透性强的特点来检查焊缝的致密性。将焊缝能够检查的一面清洗干净，涂上白粉浆，晒干后在焊缝的另一面涂抹煤油，使表面得到足够的浸润，经过30分钟后白粉浆上没有油渍即为合格。若白粉浆上有油渍说明有渗漏应进行修补，修补后重新进行试验。第七章 工厂制造及现场组装球罐一般在现场组装、施焊。工厂中制造主要是指球瓣成型，坡口加工，其他还有锻件、支柱及有关附件加工。在工厂制造过程中有时需要进行焊接，如人孔与球壳板的焊接、支柱与球壳板的焊接，以及相应的焊后消除应力热处理。球瓣加工后尚需对坡口进行防锈处理，出厂前必须对瓣片进行妥善包装，要保证运输过程中瓣片不产生变形及损伤。球罐现场组装过程是整个建造工程的关键之一。而采取组装手段是否恰当，能否与焊接、检验等工序相切合，充分利用资财条件使生产效率达到最高，是组装工程的主要内容。所以本章主要介绍本设计的组装方法和组装过程使用的工具，着重介绍组装质量的手段。6.1 工厂制造1、原材料的检验:制造厂必须按照图纸及有关技术条件对制造球罐的钢板进行检验。首先要了解进厂钢材是否与设计要求钢材的使用状态相符，如相符则应按技术要求进行化学或物理性能检验，其主要有:(1)化学成分(2)拉伸试验(3)弯曲试验(4)冲击试验(5)尺寸及外观检查(6)超声波探伤检验(7)其他技术要求中规定材料检验.如有确实的证明材料符合技术要求，则上述耍求可不做活适当的抽查检验。当钢板检验后证明达到设计要求时，应在每张钢板上做适当的标记，并且在以后的加工制造过程中保留这些标志，以备识别考察。2、瓣片成型球壳板的瓣片是有钢板通过压机的压力加工而达到要求的形状考虑本设备的材料种类、厚度、曲率半径、热处理、强度、延性、和设备能力等方面因素，本球罐采用温压成型。温压成型主要解决工厂压机的能力不足(加热可降低材料的屈服限)，以及防止某些材料产生低应力脆性破坏。温压介于热压和冷压之间。与热压相比温压具有加热时间短、氧化皮少等优点。与冷压相比，则无脆性破坏的危险。温压成型的材料及保温时间要仔细选择。确保以后在加工过程中的热处理与成型温度的效果，不使材料的机械性能降至最低要求之下。本球罐瓣片温压成型时应把温度控制在焊后热处理温度之下，且要把成型的保温时间估计的焊后热处理时间相加，并考核材料在这段时间下性能会不会降到不合要求.同时要注意材料的脆化效应即该温度下材料的韧性会大幅度降低。瓣片的放样及坡口加工:瓣片的放样，球壳是双曲面，不可能在平面上精确展开因此瓣片不可能一次精确下料。通常按近似展开初步下料，在压制成型后在进行二次下料(立体下料)。坡口加工各球瓣的焊接坡口必须在球瓣压制成型后加工，亦可与瓣片第二次下料结合进行。坡口加工可采用火焰切割，风铲，机械加工及打磨，亦可采用各种方法结合进行。如果采用火焰切割必须限于半自动或自动火焰切割设备。切割后必须用打磨及其他机械方法去除氧化皮及热影响区。当用火焰切割方法切割厚截面钢材或高强度钢材时应采用预热，以避免产生裂纹。加工坡口最理想的方法机械加工，它不像火焰切割会在坡口表面留下氧化皮，也不会造成材料局部硬化和变形坡口加工后必须仔细检查坡口表面，不得有分层、开裂或影响焊接质量的缺陷，坡口加工后应该涂上防护层，目前已有专用坡口防锈的涂层。这种防护层可在以后的施工中不必去除，即能直接施焊而不影响焊接质量。3、瓣片测量在设计图纸上已给出球瓣的精确尺寸，在成型时，根据需要随时检查有关尺寸。成品检验做瓣片四边弦长检验、对角线尺寸检验及瓣片曲率检验。瓣片曲率检验，采用内侧样板，要求弦长不小于lm。长度尺公差及曲率按有关标准规定检验。6.2 现场组装根据本球罐的特点，组装时宜采用整体组装发中的单片组装法又称散装法即把单张球瓣逐一组装成型的方法。这种方法由于单片组装故不需要很大能力的吊起机具和安装场地准备的工作量小组装速度快且球体的组装精度易于保证，组装应力小。但它的高空作业量比较多要求全位置的焊接技术也严格焊工操作劳动强度也比较大对球瓣的几何尺寸及形状要求也高，且需要相当数量的工具夹。综合考虑各种因素，选择单片组装法还是很具有优势。组装设备及工具:起重设备是球罐安装过程所需的重要设备之一，能否合理选用起重设备，关系到球罐的安装速度和经济效果。本设计的起重设备选用汽车起重机,主要原因是汽车起重机的机动性能好，便于相距较远的工作点之间的调动它的提升高度大，升调和回转灵活等。本设计还要求设立中心柱，主要是考虑在组装过程中需要借助钢丝绳或型钢来拖拉装拼和固定球瓣.同时还可以利用中心柱装设平台，伞形脚手架等为作业提高便利。工具夹选日子型工具夹，主要考虑日字形型工具夹结构简单，选料制造方便，经济性好，重量轻便使得现场装拼时，特别在高空装拼作业中带来很大方便。脚手架选择伞形脚手架，主要原因是它能够在球瓣组装过程中能起到支撑和固定上温带球瓣的作用。6.3 组装方案球罐的组装方案是组织生产和指导各项技术、经济指标实现的技术性指导文件。方案编制的目的在于有计划地、合理地组织生产，使各项技术经济指标达到设计要求。在我国，编制的组装方案必须体现党和国家有关的方针政策和多、快、好、省的建设现代化的社会主义强国精神，结合国情，尽量采用现代先进技术，赶超世界先进水平。球罐的安装工作在整个建造工程中占很大的比例，安装工程质量的好坏直接影响到该球罐的使用效果。因此，编制安装方案中的安装技术和工程管理的先进程度对全部建造工程的成功实现起关键的作用。组装方案编制的主要技术依据有:(1)施工图纸(2)有关特定的技术文件(3)有关的建造准则和文件。编制工作需要考虑的一些问题，球罐安装工程的作业环境、条件与其建造工程相比不论在设备、气候及其他条件方面都较为恶劣。因此，编制的组装方案首先考虑是要使组织和管理有条不紊，保障工程实施，同时要考虑的问题很多，需要根据具体情况和客观条件予以综合地考虑。组装方案一般是施工方案的一部分，在下场它与焊接和检验有密切的关系，例如，组装的方法就直接影响到焊接条件等。因此，组装方案要根据实际的条件与具体的焊接和检验手段加以充分考虑，以达到高质量为准则。另外，产品规格的大小与数量是考虑组装方案与焊接方法的主要对象:中小型球罐可采用多种类型的组装和焊接方法大型球罐则有其特殊性，一般采用整体组装法，焊接以手工焊为主，部分球瓣可采用自动焊在地面预制.同时，生产产品的规格及数量是组装设备配置的依据;产品规格的大小与其组装方法决定起重设备的配置，产品的数量多是要考虑到施工场地与组装设备的周转，尽可能地提高设备利用率与劳动生产率，缩短安装周期，降低生产成本。若施工单位初次安装球罐，一次的工装设备材料消耗量往往要占该球罐单台金属重量的百分之五十左右，甚至更大。因此，在配置工装设备和工夹具时应尽可能考虑其通用性，这是节约原材料和减少消耗的重要途径。若能相对集中地组织专业生产，对于提高球罐安装的质量与技术力量的发挥、工装设备的充分利用都是非常有利的。球罐的安装一般为露天作业，要考虑到气象条件对工程影响。如南方阴雨季节，北方低温和风雪季节。编制的工程期间和施工进度要根据各地不同的季节考虑。在这些不利的季节期间施工要采取相应的措施，以确保工程质量和进度。此外，还应考虑加深地面作业深度，减少高空作业，严格检验手段确保工程质量，以及高空作业的安全保护和各种安全生产措施等。组装方案的内容有: (1)组装方法的选定球形容器组装方法的选定首先取决于所建造球罐的结构，特别是球壳的结构。目前球壳的结构有纯桔瓣式，足球罐式和足球桔瓣式混合式三种。对于足球瓣结构形式一般只运用整体组装法，而其余两种球瓣结构形式则能适应各种安装方法。产品规格的大小也在一定程度上决定了安装方法对于中小型的球形容器可运用各种组装方法，大型球罐则由于特殊的原因一般只运用整体组装法。近年来由于球罐建造水平的不断提高，压制的单张球瓣有较大的面积，而且下料尺寸的准确和安装技术的成熟，整体组装法在各种规格球罐的施工中显得更为优越。组装方法的选定要根据施工单位的具体条件，能力，以及施工场地等综合地考虑，所选用的组装方法尽可能地采用现代的先进技术。 (2)编制组装程序组装程序是指导施工和组织生产的综合指导图框。组装程序一般与焊接程序和检验程序一拼编为施工程序编排的施工程序需要满足各种技术条件及要求。各个施工阶段要确切分明，同时要考虑各工种得以进行交替作业，以有力组织、调动和周转各种生产设备和人员，使其能发挥最大作用，避免各施工阶段脱节，提高生产效率。施工程序编排的恰当与否，会直接影响工程的经济型，甚至工程质量。 (3)施工设备的配置施工设备的选用与不同的安装形式有关，需根据现场条件及安装