1500立方米球罐毕业设计论文

1、1500立方米球罐毕业设计论文毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印

2、刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文

3、的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2 .论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

4、3 .附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4 .文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5 .装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论

5、文（设计）过程中的治学态度、工作精神口优口良口中口及格口不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度口优口良口中口及格口不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力口优口良口中口及格口不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性口优口良口中口及格口不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况口优口良口中口及格口不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？口优口良口中口及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？口优口良口中口及格口不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义口优口良

6、口中口及格口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？口优口良口中口及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平口优口良口中口及格口不及格建议成绩：口优口良口中口及格口不及格（在所选等级前的口内画）指导教师:（签名）（盖章）年月日评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优良中及格不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优良中及格不及格二、论文（设计）水平 、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优良中及格不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

7、优良中及格不及格建议成绩：口优良中及格不及格（在所选等级前的口内画）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价:一、答辩过程 、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优良中及格不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优良中及格不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优良中及格不及格二、论文（设计）质量 、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优良中及格不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优良中及格不及格三、论文（设计）水平 、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优良中及格不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优良

8、中及格不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优良中及格不及格评定成绩：优良中及格不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）目录、户、.1 .，,，1.1 球罐的国内外发展情况,1.2 球罐的特点,1.3 球罐的分类,1.3.1 按储藏温度分类,1.3.2 按结构形式分类,1.4 球罐的设计要求,1.5 球罐的设计参数,1.5.1 压力，,，111.5.2 温度，,，121.5.3 厚度，,，121.5.4 设计的一般规定,141.5.5 许用应力，,，141.5.6 焊接接头系数,141.5.7 压力试验，,，151.5.8 气密性试验,2 .材料选

9、用,162.1 球罐材料准则,162.2 壳体用钢板，,，172.3 锻件用钢，,，212.4 钢管的选用,212.5 螺柱和螺母,212.6 焊接材料，,，211.1 概况,1.2 球壳的设计,1.3 支座的设计,1.4 拉杆结构，,，1.5 人孔和接管,1.6 人孔和接管,1.6.1 人孔结构，,1.6.2 接管结构，,4 .强度计算，,，334.1 设计条件，,，334.2 球壳计算，,，334.3 球罐的质量计算,354.4 地震载荷计算,364.4.1 自振周期,364.4.2 地震力，,，374.5 风载荷计算,384.6 弯矩计算，,，384.7 支柱的计算,394.7.1 单个

10、支柱的垂直载荷,394.7.2 组合载荷，,，404.7.3 单个支柱弯矩,404.7.4 支柱稳定性校核,424.8 地脚螺栓计算,444.9 支柱底板，,，454.10 拉杆计算,464.10.1 拉杆载荷计算,464.10.2 拉杆连接部位的计算,474.10.3 翼板的厚度，,，474.10.4 焊接强度验算,484.11 支柱与球壳连接最低点a的应力校核，,，494.11.1 a点的应力,494.11.2 a点的应力校核,504.12 支柱与球壳连接焊缝的强度校核,505 .工厂制造及现场组装，,，505.1 工厂制造,515.2 现场组装,515.3 组装方案，,，516 .焊接,

11、516.1 焊接工艺的确定,516.2 焊后热处理，,，527 .检查,518 .结论,409 考文献42,，,111111111111111111111111110 辞4111111111111111111111111111115001yp球型储罐设计i.前言球罐在我国的国防、科研、石油、化工、冶金等企业中有着广泛的应用。利用球罐贮存液氮、液化石油气、液化天然气、液氧、液氢以及贮存各种压缩气体等。在城市建筑中，球形容器可用于远距离高压输送气体管网；在钢铁厂利用球形容器贮存压缩氧。止匕外，在原子能发电站，球罐用作安全容器；在造纸上用作蒸煮球；在化学工厂用作反应器等。随着我国工业建设的发展，球罐

12、的应用会越来越广泛。i.i国内外发展情况中国球罐产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达国家，生产要素决定性作用正在削弱，产品能源消耗大、产出率底、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模缩小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。中国球罐产业发展研究报告阐述了世界球罐产业的发展历程，分析了中国球罐产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型球罐产业”及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”“科技创新”“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型球罐产业”及替代产品的内涵，根据“新型球罐产业”及替代品的评价体系

13、和量化指标体系，从全新的角度对中国球罐产业发展就进行了全面的研究。从目前来看球罐向大型化发展是必然的趋势，球罐建造正向着大型化、结构多样化、高参数的方向发展。由于大型化的经济性十分明显，以成为世界各国优先重视的重要课题。球罐不同时期受着不同因素的制约。随着相应技术的发展，这些制约因素不断的得到解决，又促使球罐大型化的发展。从国内情况看，目前限制球罐向大型化方向发展的影响因素有:(1)设计制造规范；(2)球罐用钢；(3)球罐现场组装和焊接问题；(4)球罐现场热处理；(5)球壳板尺寸精度；(6)吊装运输能力。总的来说球罐的发展还有很多问题需要我们来解决，正因为球罐的发展面临很多问题才使得球罐未来的

14、发展前景很广阔。1.2 球罐的特点球罐与常用的圆筒形容器相比有以下特点：?球罐的表面积最小，即在相同容量下球罐所需要的钢材面积最小。?球罐壳板承载能力比圆筒形容器大一倍，即在相同直径、相同压力下，采用同样钢板时，球罐的板厚只需圆筒形容器板厚的一半。以上两个特点使球罐在用材上远比同样容量、同样压力下的圆通形容器省料。?球罐占地面积小，且可向空间高度发展，有利于地表面积的利用。由于这些特点，再加上球罐基础简单、受风面积小、外观漂亮，可用于美化工程环境等原因，使球罐的应用得到很大的发展。1.3 球罐的分类球罐可按不同方式分类，如按储存温度、结构形式等。1.3.1 按储存温度分类球罐一般用于常温或低温

15、。只有极个别场合，如造纸工业用的蒸煮球罐，使用温度高于常温。?常温球罐如液化石油气(LPG、氨、氧、氮等球罐。一般说这类球常温球罐的设罐的压力较高，取决于液化气的饱和蒸气压或压缩机的出口压力计温度大于-201。?低温球罐这类球罐的设计温度低于或等于-201,一般不低于-1001。压力属于中等（视该温度下介质的饱和蒸气压而定）。?深冷球罐这类球罐的设计温度在-1001以下。往往在介质液化点以下储存，压力不高，有时为常压。由于对保冷要求高，常采用双层球壳。目前国内使用的球罐，设计温度一般在-40之间。1.3.2 按结构形式分类按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或上述几种形式混合。圆球按分瓣方式分有橘

16、瓣式、足球瓣式、混合瓣式三种。圆球形按支撑方式分有支柱式、裙座式、半埋式、V形支撑等。1.4 球罐的设计要求在材料方面用碳素钢和低合金钢制球罐，不适用于高合金钢及有色金属球罐。因为采用高合金钢等钢板制造单层球罐或制造双金属复合板单层球罐，在我国还没有实践，有关技术没有掌握，在现阶段标准不易列入。设计压力不大于4MPa.过去的球罐标准对球壳壁厚做出了小于或等于50mm的限定，实际上也是对设计压力的限定。随着冶金工业的发展，压力容器用钢板的厚度早已超出50mm认为50mm上厚度的钢板质量部稳定和不能保障质量供货的观点应淘汰，钢板厚度无论多少，只要能满足标准（GB12337-1998中材料的有关规定

17、，就可以制造球罐。球壳结构为桔瓣式或混合式，支座为支柱支撑。球壳结构没有采用足球瓣式是因为它适用于只在溶剂较小的球罐，不适用于制造较大容积的球罐，应用场合少。而且这种组装和焊接比较困难，在我国没有实践经验。混合式球罐的球壳结兼容了足球瓣式和橘瓣式球壳的优点，故混合式球壳结构最优。辐射作用对人体有极大的危害性，因此对储存辐射介质的球罐在设计制造方面和安全防护上须有严格的要求。而且，长期遭受中子辐射的钢材，其性能也会有所改变，因此，在选材上也应从严要求。对于受辐射作用的球罐，规定是远远不够的，故不适用于受辐射作用的球罐。1.5 球罐设计参数设计压力：p=1.77MPa设计温度：常温Pr=1.25P

18、-=2-22MPa水压试验压力：.球壳内直径Di=14200mm(150m3)储存物料：聚氨酯充装系数:k=0.85地震设防烈度7度基本风压值:q0=400N/m2基本雪压值:q=300N/m2支柱数目:n=10支柱选用：16MnR(热轧)拉杆选用:20圆钢球罐建造场地：II类场地土、近震,B类地区1.5.1 压力除注明者外，压力均指表压力。(1)工作压力工作压力指在正常工作情况下，球罐顶部可能达到的最高压力。(2)设计压力设计压力指设定的球罐顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，具值不低于工作压力。球罐上装有超压泄放装置时，应按GB150附录B"超压泄放装置”的规定

19、确定设计压力。对于盛装液化气体的球罐，在规定充装系数范围内，设计压力应根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。(3)计算压力计算压力指在相应设计温度下，用以确定球壳各带厚度或受压元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。液柱高度(1-1)式中H液柱高度；K一充装系数；R一球罐半径。将式(1-1)指的中括号部分设定为K1，则变为：h=查表可得当K=0.85时，Ki=L5112(4)试验压力试验压力指在压力试验时，球罐顶部的压力。(5)最大允许工作压力最大允许工作压力系指在设计温度下，球罐顶部所允许承受的最大表压力。该压力是根据球壳的有效厚度计算所得，且取最小值。1.5.2 温度除注明者外，温度均指摄

20、氏温度。(1)设计温度设计温度指球罐在正常工作情况下，设定的受压元件的金属温度(沿元件金属截面温度平均值)o设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度。对于0c以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。低温球罐的设计温度按GB12337钢制球形储罐附录A(标准的附录)确定标志在铭牌上的设计温度应是是球壳设计温度的最高值或最低值。元件的金属温度可用传热计算求得。或在已使用的同类球罐上测定，或按内部介质温度确定。(2)试验温度试验温度指压力试验时，球壳的金属温度。1.5.3 厚度(1)计算厚度(召)计算厚度指按公式计算得到的厚度

21、。需要时，应计入其他载荷所需的厚度。(2)设计厚度()设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。+.(1-2)(3)名义厚度丫曲/名义厚度指设计厚度加上钢材厚度负偏差后，向上圆整至钢材标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度。(不包括加工裕量)。-1-1(1-3)(4)有效厚度Y6IJ有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。(1-4)1.5.4设计的一般规定(1)对有不同工况的球罐，应按最苛刻的工况设计，并在图样或相应技术文件中注明各工况的压力和温度值。(2)载荷设计时应考虑以下载荷：压力；液体静压力；球罐自重(包括内件)以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷；附属设备及隔热材料、管

22、道、支柱、拉杆、梯子、平台等的重力载荷；风载荷，地震力，雪载荷。需要时，还应考虑下列载荷：支柱的反作用力;连接管道和其他部件的作用力；温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力；包括压力急剧波动的冲击载荷；冲击反力，如由流体冲击引起的反力等。(3)厚度附加量厚度附加C=C1+C2(1-5)式中C厚度附加量，mmJ一钢材厚度负偏差，mmG一腐蚀裕量，mm其中钢材厚度负偏差G是指钢板或钢管的厚度负偏差，其值按钢材标准的规定。当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm且不超过名义厚度的6%寸，负偏差可忽略不计。腐蚀裕量G为防止球罐元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量，具体规定如下：对有腐蚀或磨

23、损的元件，应根据预期的球罐寿命和物料对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；球罐各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量；腐蚀裕量取值不小于1mm1.5.5 许用应力许用应力是根据材料各项强度性能分别除以标准中规定的安全系数来确定的。本标准所用材料的许用应力按第4章选取。确定许用应力的依据为：我国球罐钢材(螺栓材料外)许用应力按表1-1,螺栓材料许用应力按表1-2表1-1我国球罐钢材的许用应力材料许用应力取卜列各值中的最小值，MPa碳素钢、低合金钢瓯。4%6注：表中一钢材标准抗拉强度下限值，MPa4钢材标准常温屈服点，MPa公一钢材在设计温度下的屈服点，MPa表1-2螺栓材料许用应力材料螺栓

24、直径,mm热处理状态许用应力，MPa碳素钢1M22热轧、正火M24M48立.5低合金钢调质M24M48%。“1.5.6 焊接接头系数焊接接头系数是用来补偿元件焊接连接部分的强度削弱。焊接接头系数的大小与焊缝形式，焊接工艺及焊缝无损检测的严格程度有关。双面焊全焊透对接接头的焊接接头系数I按下列规定选择：100%无损检测=1.00;局部无损检测I=0.85。1.5.7 压力试验(1)试验压力压力试验的压力应符合设计图样的要求，试验压力的最低值按下述规定：p=l.5P液压试验工一仃了(1-6)式中P设计压力，MPaPt一试验压力，MPa廿1一球壳材料在试验温度下的许用应力，MPaLF一球壳材料在设计

25、温度下的许用应力，MPa(2)压力试验前的应力校核压力试验前，应按下列校核球壳应力：PT(Di+&e)ffT=48e(1-7)式中/一试验压力下球壳的应力，MPaPt一试验压力，MPaD1球壳内直径，mm4一球壳的有羽昂演,9mm6T应满足下列条件：液压试验时，式中q一球壳材料在试验温度下的屈服点，MPa球壳的焊接接头系数。液压试验后，符合下列条件为合格：无渗漏；无可见的变形；试验过程中无异常的响声；试验过程规定值下限大于等于540MPa勺材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹。1.5.8 气密性试验如果图样有要求，还应进行气密性试验。气密性试验应在压力实验合格后进行。气密性试验是检验球罐

26、严密性的重要手段。盛放毒性程度为极度和高度危害的物料，易燃的压缩气体或液化气体的球罐，应进行气密性试验。气密性试验时，升压速度应缓慢均匀，升压至试验压力的一半左右时停止开压，检查所有接管法兰处有无泄漏，在不漏的情况下继续缓慢升压至试验压力。保持压力15分钟，检查压力表有无降压，用肥皂水涂刷所有焊缝和接管法兰口检查有无泄漏。检查合格后降压。气密性实验的气体是氮气。介质为混合物时，应以介质组分并按毒性程度或易燃介质的划分原则，由设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门提供介质毒性程度或是否属于易燃介质的依据，无法提供依据时，按毒性程度或爆炸危险程度最高的介质确定。气密性试验压力按下式确定：PT=

27、1.0P(1-8)式中P设计压力，MPaPt一试验压力，MPa2.材料选用2,1球罐材料准则球罐材料不仅按其储存物料的性质、压力、温度等因素选定具有足够强度的材料，而且还应考虑到所选材料应具有良好的焊接性能和加工性能，同时还应考虑材料的供给可靠性及经济性等。球罐的设计温度低于或等于-20C时，钢材还应符合附录A的规定。当对钢材有特殊要求时（如要求特殊冶炼方法、较高的冲击功指标、提高无损检测要求、增加力学性能检验率，考虑介质对钢材腐蚀的要求等），设计单位应在图样或相应技术文件中注明。当设计温度高于2O8时，其许用应力值按GB150的规定。2.2 壳体用钢板（1）凡符合下列条件的钢板，应在正火状态

28、下使用：球壳用钢板厚度大于30mm的20R和16MnR厚度大于16mm的15MnVR任意厚度的15MnVNR其他受压元件（法兰、平盖等）用厚度大于50mm的20R和16MnR（2）符合下列条件的球壳用钢板，应逐张进行拉伸和夏比（V型缺口）常温或低温冲击试验。调质状态供货的钢板；厚度大于60mm的钢板。（3）用于球壳的下列钢板，当球罐的设计温度和钢板厚度符合下列情况时，应每批取一张钢板进行更比（V型缺口）低温冲击试验。试验温度为球罐的设计温度或按图样的规定，试样取样方向为横向。设计温度低于0c时，厚度大于25mm的20R,厚度大于38mm的16MnR15MnVR设计温度低于-10C时，厚度大于1

29、2mm的20R,厚度大于20mm的16MnR15MnV和15MnVNR低温冲击功的指标根据钢板标准的抗拉强度下限值按附录A相应的规定。钢板的标准、使用状态及许用应力按表2-1的规定。表2-1许用应力钢号钢板标准使用状态厚度,mm常温强度指标在下列温度（1）下的许用应力，MPaMPa1MPa12010015020020RGB6654热轧，正火6216400245133133132123>16-36400235133132126116>36-60400225133126119110>i0-10039020512811511010316MnRGB6654热轧，正火621651034

30、5170170170170>16-36400325163163163159>36-60470305157157157150>460285153153150141>100-12045027515015014713815MnVRGB6654热轧，正火6”15530390177177177177>16-36510370170170170170>36-6049035016316316316315MnVNFGB6654正火6-16570；440190190190190>16-36550420183183183183>36-60530400177177177

31、17707MnCrMoVR1一调质工八5D61049020320320320316MnDRGB353正火6-164903151631631631561>16-36470295157157156147>36WU450275150150147138>60-10045025515014713812807MnNiCrMoVDR1一调质16-50610490203203203203钢号钢板标准使用状态厚度,mm常温强度指标在卜列温度(1)下的许用应力，MPaMPaMPa12010015020009Mn2VDRGE353正火，正火加回火6-26440290147147一一>16-3

32、6430270143143一一该钢板技术要求见GB150寸录A”材料的补充规定”。注：中间温度的许用应力，可按本表的应力值用内插法求得(4)球罐的设计温度低于或等于-20C时，钢板的使用状态及最低冲击试验温度应符合表2-2的规定。表2-2钢板的使用状态及最低冲击试验温度钢号使用状态厚度,mm最低冲击试验温度，C16MnR热轧625-20正火612007MnCrMoVR调质1650-2016MnDR正火6-36-40>36100-3007MnNiCrMoVR调质1650-4009Mn2VDR正火，正火加回火6-36-50(5)凡符合下列条件的球壳用钢板，应逐张进行超声检测:厚度大于30mm

33、的20R和16MnR钢板；厚度大于25mm的15MnVR和15MnVN用冈板；厚度大于20mm的16MnD旺口09Mn2VD用冈板；调质状态供货的钢板；上下极板和与支柱连接的赤道板。钢板的超声检测应按JB4730的规定，热轧、正火状态供货的钢板质量等级应不低于m级，调质状态供货的钢板质量等级应不低于n级。2.3 锻件用钢球罐的人孔、接管往往采用锻件。人孔结构采用锻件可避免补强结构，使人孔以对接焊的形式与球壳板连接，达到减少结构应力的目的。接管采用锻件,增大自身补强，达到减少应力突变的目的。人孔锻件级别不应低于田级。锻件的标准及许用应力按表2-3的规定。当球罐的设计温度低于或等于-20C时，锻件

34、的热处理状态及最低冲击温度按表2-4的规定。表2-3锻件的标准及许用应力钢号锻件标准公称厚度，mm常温强度指标在卜列温度(1)下的许用应力,MPaAMPaMPa12010015020020JB4726110037021512311911310416MnJB4726130045027515015014713520MnMoJB47261300530370177177177177>300-500510355170170170170>500-740049034016316316316316MnDJB4727130045027515015014713520MnMoDJB47271300530

35、370177177177177>300-500510355170170170170>500-70049034016316316316308MnNiCrMoV)JB4727130060048020020020020009Mn2VDJB47271200420260140140注：中间温度的许用应力值，可按本表的压力值用内插法求得表2-4锻件的热处理状态及最低冲击温度钢号热处理状态公称厚度，mm最低冲击试验温度，c16MnD正火加回火，调质1200-40>200-300-3009Mn2VD正火加回火，调质12005020MnMoD调质1500-30>500-700-2008M

36、nNiCrMoVD调质1300-402.4 钢管的选用钢管的标准及许用应力按表2-5的规定。15MnV09Mn2V和09MnM管应在正火状态下使用。当球罐的设计温度11201时，钢管的使用状态及最低冲击试验温度应符合表2-6的规定。因尺寸限制无法制备5mmX10mmX55mm小尺寸冲击试样的钢管，免做冲击试验，各钢管的最低设计温度按表2-7的规定。表2-5钢管的标准及许用应力钢号钢管标准壁厚，mm常温强度指标在下列温度（1）M下的许用应力，Pa“MPa%MPa120100150200110335205112112108101GB/T816333520511211210810110GB99483

37、35205112112108101GB6479335195112110104981161II74011020GB/T8163390245130130130123GB9948II41024513713713212320GGB6479116410245137137132123410235137132126116177016MnGB6479i16490320163163163159490310163163163153174015MnVGB647916510350170170170170510340170160170170240i1609M11D1400240133133128119该钢管的技术要求见

38、GB150寸录“材料的补充规定”。注：中间温度的许用应力值，可按本表的压力值用内插法求得表2-6钢管的使用状态及最低冲击试验温度钢号使用状态壁厚，mm最低冲击试验温度，c10正火11G-3020G正火116-2016Mn正火120-4009MnD正火11G-50表2-7钢管的最低设计温度钢管名义厚度，mm最低设计温度，C焊后状态使用焊后热处理状态使用8-20-356-25-404-40-45钢管名义厚度，mm最低设计温度，C焊后状态使用焊后热处理状态使用2-45-452.5 螺柱和螺母螺柱用钢的标准、使用状态及许用应力按表2-8的规定。表2-8标准、使用状态及许用应力钢号钢材标准钢材螺柱规格，

39、mm常温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa使用状态5MPa叼MPa120100150200Q235-AGB/T700热轧3752358778746935GB/T699正火530315111710598915102951181061009240MnBGB/T3077调质805685196176171165765635:21218918318040MnVBGB/T3077调质83573521019018517980568522820619919640CrGB/T3077调质80568519617617116576580521218918318030CrMoAGB/T3077调质765550

40、115714113713466050016715014514266050018516716115735CrMoAGB/T3077调质855735210190185143660685228206199196805685254229221218M853I10H73559021919618918540CrMoAGB/T3077调质930825306291281274注：中间温度的许用应力值，可按本表的压力值用内插法求得低合金钢螺柱用毛胚，经调质热处理后进行力学性能试验。同一钢号、同一炉号、同一断面产品、同一热处理制度、同时投产的螺柱毛胚为一批，每批取一件进行试验。试样的取样方向为纵向，直径不大于40

41、mm的毛坯，试样的纵轴应位于毛坯中心；直径大于40mm的毛坯，试样的纵轴应位于毛坯半径的1/2处。试样距毛坯端部的距离不得小于毛坯的直径，但拉伸试样的头部（或夹持部分）不受此限制。每件毛坯上取拉伸试样一个，冲击试样三个。拉伸试验方法按GB/T228的规定。冲击试验方法按GB/T229的规定。试验结果应符合表2-9的规定，表中冲击功的规定值系三个试样试验结果的平均值，允许有一个试样的试验结果小于规定值，但不得小于规定值的70%。对钢号和规格符合JB4707标准的低合金钢螺柱用钢材，其力学性能可按该标准验收。表2-9实验结果钢号回火温度规格mm5MPa%)MPa暹AkvJ1805163540MnB

42、15S01131$4176516351835173540MnVB1550112134180516851805168540Cr155011313A1765163516001700155U11516130CrMoA166015001835173515435CrMoA156018051685113M85-M105I7fi6169B14740CrNiMoA1b20M52-M14-0I93D132511215且低合金钢螺柱，当设计温度低于或等于-20C时，应进行设计温度下的低温冲击试验。低温用螺柱的钢号及冲击试验要求按表2-10的规定。表2-10钢号及冲击试验要求钢号规格，mm最低冲击试验温度，Cakv

43、-30CrMoA-10012735CrMoA-100177-7040CrNiMoA-70131-50与各螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按表2-11选用表2-11螺母用钢螺柱钢号螺母用钢螺母钢号钢材标准使用状态使用温度卜限，CQ235-AQ215-A,Q235-AGB/T700热轧>12035Q235-AGB/T700热轧>12020,25GB/T699正火>12040MnB35,40Mn45GB/T699正火>12040MnVB35,40Mn45GB/T699正火>12040Cr35,40Mn45GB/T699正火>12030CrMoA40Mn45GB/T69

44、9正火>12030CrMoAGB/T3077调质I1CO35CrMoA40Mn45GB/T699正火>12030CrMoA35CrMoAGB/T3077调质I1CO40CrNiMoA35CrMoA40CrNiMoAGB/T3077调质1702.6 焊接材料焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极和衬垫等。焊条应具有质量证明书。质量证明书应包括熔敷金属的化学成分、力学性能、扩散氢含量等。各项指标应符合GB/T5117、GB/T5118、GB/T984等标准的有关规定。球壳的焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，应选用低氢型药皮焊条，并按批号进行扩散氢复验。扩散氢试验方法应按GB/T3965的

45、规定进行。烘干后的实际扩散氢含量应符合表2-12的规定。表2-12扩散氢含量焊接材料扩散氢含量，mL/100g焊接材料扩散氢含量，mL/100gE431sE431613E6015-X、E6016-X14E501sE50161SJ607RH11.5E5515-X、E5516-X15药芯焊丝153结构设计3.1概况球罐结构的合理设计必须考虑多种因素：盛装物料的性质、设汁温度和压力,材质、制造装备和技术水平、安装方法，焊接和检验要求、操作方便可靠性、自然环境的影响(风载荷，地震载荷作用，大气的自然腐蚀)等。要做到满足各项艺要求，具有足够的强度和稳定性，结构尽可能简单和检修实施容易。球罐的结构设计应包

46、括如下的内容：(1)根据工艺参数的要求确定球罐结构的类型及几何尺；(2)确定球壳的排板方法(分带、分片)；(3)确定球壳板的几何尺寸；(4)支撑结构的确定：(5)人孔和工艺接管的选定、布置以及开孔补强的设计；(6)球罐的附件，如内外盘旋梯、爬梯、平台的设计；(7)有要求时，对保冷结构设汁；(8)留基础的技术要求；(9)有要求时，对防地震、防雷的设计等。3.2球壳的设计球壳设计要按照如下的设计准则： 必须满足所储存物料在容量、压力、温度方面要求，且安全可靠； 受力状况最佳； 考虑了瓣片加工机械(油压机或水压机)的跨度大小，运输条件的可能，尽量采用大的球瓣结构，使焊缝长度最小、减少安装工作量; 考虑了钢板的规格，增强球壳板的互换性，尽量提高板材利用率。国内自行设计、制造、组装焊接的球罐多为橘瓣式和混合式排板组成的球壳。?橘瓣式球壳的设计（图3-1）橘瓣式球壳组装焊缝较为规则，施工简便。多数采用偶数支柱，分块分带对称，因此组装应力及焊接内应力较均匀，较易保证球罐质量。当球壳按等强度设计