球罐

球罐的知识介绍〔一〕

球罐

球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、

冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、

液氮及其他介质的储存容器。也可作为压缩气体〔空气、氧气、氮气、

城市煤气〕的储罐。

球形罐及立式圆筒形储罐相比，在一样容积与一样压力下，球罐

的外表积最小，故所需钢材面积少；在一样直径情况下，球罐壁内应

力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚

只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

由上述特点可知，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可

节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，根底工程量小，

可节省土地面积。

〔一〕球罐的构造及分类

1、球罐的构造

球罐由本体、支柱〔承〕及附件组成。

〔1〕球罐本体

球罐本体是球罐构造的主体，它是球罐储存物料承受物料工作压

力与液体静压力的构件。由于球壳体直径大小不同，球壳板的数量也

不一样，球壳有环带式〔橘瓣式〕、足球瓣式、混合式构造三种形式。

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〔2〕球罐支柱〔承〕

球罐支柱〔承〕是用于支承球罐本体重量与储存物料重量的构造

部件，有柱式、裙式半埋入式及高架式支座多种。

1〕柱式支座。赤道正切柱式支座是使用最多的一种形式，另外，

还有V型支承或三柱合一型支承。

2〕裙式支座。这种构造的特点是支座较低，吃饭礼仪 由钢板制成，其优

点是稳定性好，节省钢材。

3〕半埋入支座。这种构造是半球体支承于钢筋混凝土根底上。

〔3〕球罐的附件

1〕梯子平台。一般球罐设置顶部平台与中间平台，顶部平台是

工艺操作平台。

2〕人孔与接收。人孔是为了操作人员进出球罐进展检验与维修

而设置的，同时也用于现场组装焊接球罐时进展焊后整体热处理、进

风、燃烧口与烟气排出等。

3防溺水手抄报内容文字 〕水喷淋装置。球罐上装设水喷淋装置是为了贮存的液化石油

气、可燃气体与毒性气体的隔热需要，同时也可起消防保护作用。

4〕隔热与保冷设施。隔热与保冷一般是为了保证贮存介质的一

定温度。储存液化石油气、可燃性气体与液化气及有毒气体的球罐与

支柱，应该设置隔热设施。球罐储存低温物料〔如乙烯、液氨等〕时

应设保冷装置。

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5〕液面计。为了观测球罐内液位情况，一般在储存液体与液化

气体的球罐中装置液面计。

6〕压力表。为了测量球罐内的压力而设置压力表。考虑到压力

表由于某种原因而发生故障或由于仪表检查而取出等情况，应在球壳

的上部与下部各设一块压力表。

2、球罐分类

球罐的构造是多种多样的，根据不同的使用条件〔介质、容量、

压力湿度〕有不同的构造形式。通常按照外观形状、壳体构造与支承

方式的不同来分类。

〔1〕按形状分为圆球形与椭球形

〔2〕按壳体层数分为单层壳体与双层壳体

1〕单层壳体最常见，多用于常温高压与高温中压球罐。

2〕双层壳体球罐，由外球与内球组成，由于双层壳体间放置了

优质绝热材料，所以绝热保冷性能好，故能储存温度低的液化气。双

层壳体球罐采用双金属复合板制造，适用于超高压气体或液化气的储

存，目前使用不多。

〔3〕按球壳的组合方式分为纯橘瓣式、纯足球瓣式与足球橘瓣

混合式。

1〕纯橘瓣式球壳是按橘瓣构造形式〔或称西瓜皮瓣〕进展分割

组合的，这种构造形式称纯橘瓣球壳。这种球壳的特点是球壳拼装焊

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缝较规那么，施工简单。纯阿联酋现在几点 橘瓣式球壳构造有赤道带，球罐支承大多

数为赤道正切柱式支承

2〕足球瓣式球壳。其优点是球瓣的尺寸一样或相近，制作开片

简单省料。缺点是组装比拟困难，有局部支柱搭在球壳的焊缝上造成形容柳树

该处焊接应力较复杂。

3〕足球橘瓣混合式球壳。其构造特点是赤道带采用橘瓣式，上

下极板是足球瓣式。优点是制造球皮工作量小，焊缝短，施工进度快，

另处可以防止支柱搭在球壳焊缝上带来的缺乏，缺点是两种球瓣组装

校正麻烦，球皮制造要求高。

〔4〕按支承构造分为柱式支承与裙式支承，半埋入式支承、高

架支承等

〔二〕球罐的安装施工

1、球罐的拼装方法

〔1〕分片组装法。

采用分千字开头成语 片组装法的优点是：施工准备工作量少，组装速度快，组

装应力小，而且组装精度易于掌握，不需要很大的吊装机械，也不需

要太大的施工场地，缺点是高空作业量大，需要相当数量的夹具，全

位置焊接技术要求高，而且焊工施焊条件差，劳动强度大。分片组装

法适用于任意大小球罐的安装。

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〔2〕拼大片组装法。拼大片组装法是分片组装法的延伸。在胎

具上将已预热好、编了号的相邻两片或多片球壳瓣，拼接成较大的球

壳片，然后吊装组焊成球壳体。组合的球壳片瓣数多少为宜，要根据

吊装能力确定。拼大片组装法由于在地面上进展组装焊接，减少了高

空作业，并可以采用自动焊进展焊接，从而提高了焊接质量。

〔3〕环带组装法。环带组装法一般分两种，一种是在预制厂先

将各环带预制成型，然后运输到现场组装，这种方法常受各种限制，

比拟大的球罐很少采用。大多数施工单位一般都是在现场进展预制并

组装。在临时钢平台上，先后将赤道带，上下温带、上下极板分别组

对焊接成环带，然后将各环带组装焊接成球体。

环带组装法组装的球壳，各环带纵缝的组装精度高，组装的拘束

力小，减少了高空作业与全位置焊接，施工进度快，提高外汇平台排名 了工效。同

时也减少了不平安因素，并能保证纵缝的焊接质量。

环带组装法现场施工时，需要一定面积的临时钢平台，占用场地

大；组装时需用的加固支撑较多；组成的环带重量较大，组装成球时

需较大的吊装机械。另外，环缝组对时难以防止强制性组装，因而强

装焊接后产生较大的应力。环带组装法一般适用于中、小球罐的安装。

〔4〕拼半球组装法。

这种施工方法的特点是：高空作业少，安装速度快，但需用吊装

能力较大的起重机械等，故仅适用于中、小型球罐的安装。

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〔5〕分带分片混合组装法。这种方法适用于中、小型球罐的安

装。

上述这组装方法中，在施工中较常用的是分片组装法与环带组装

方法。

2、孟尝君养士 球罐焊接

球罐的焊接工作量很大，焊接难度高，焊缝包括平、立、仰、横

各种位置台湾红豆饼 的焊接，技术要求十分严格。

3、球罐焊前预热、焊后热处理及整体热处理

〔1〕焊前预热。预热是指施焊前把焊接的工件加热到比环境更

高的温度，再在此温度下进展焊接，球罐的材质大多数为高强度的合

金钢，在焊接过程中，由于材质焊后冷却收缩，易于产生冷裂纹及脆

性断裂。预热的目的就是为了防止焊接金属的热影响区产生裂纹，减

少应力变形量，防止金属热影响区的塑性、韧性的降低，并且可以酸辣白菜丝 除

去外表水分。根据施工标准规定，球罐的预热温度根据焊件材质、厚

度、接头的拘束度、焊接材料及气象条件确定。

预热时要求对焊接部位均匀加热，使其到达焊接工艺规定的温度，

预热范围为焊接接头中心两侧各3倍板厚以上且不少于100的范围

内。

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〔2〕焊后热处理。球罐焊接完后应立即进展焊后热处理。焊后

热处理的主要目的：一方面是释放剩余应力，改善焊缝塑性与韧性；

更重要的是为了消除焊缝中的氢根，改善焊接部位的力学性能。

球罐的焊接后消氢处理应由焊接工艺评定结果确定，焊后热处理

温度一般要求应及预热温度一样〔200～350℃〕，保温时间应为～

1h.遇有以下情况的焊缝，均应在焊后立即进展焊后热消氢处理。

1〕厚度大于32的高强度钢；

2〕厚度大于38的其他低合金钢；

3〕锻制凸缘及球壳板的对接焊缝。

〔3〕整体热处理

1〕整体热处理的目的。球罐整体热处理的目的是为了消除由于

球罐组焊产生的应力，稳定球罐几何尺寸，改变焊接金相组织，提高

金属的韧性与抗应力能力，防止裂纹的产生。同时，由于溶解氢的析

出，防止延迟裂纹产生，预防滞后破坏，提高耐疲劳强度及蠕变强度。

目前我国对壁厚大于34的各种材质的球罐都采用整体热处理。

2〕整体热处理的方法。球罐整体热处理有两种方法：内燃法与

电热法。

4、球罐的检验

焊接质量检验是保证球罐质量不可缺少的重要手段。

〔1〕焊缝检查。

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〔2〕水压试验。水压试验是为了检查球罐的强度、考核球罐组

装焊接质量，以保证球罐能够承受设计压力不漏。经过水压超载能够

改善球罐的承载能力。尽管球罐在制造、组装焊接过程中与焊后都进

展了严格的检验工作，但漏检的缺陷有可能在水压试验中出现。因此

水压试验也是比拟重要的检验手段。

〔3〕气密性试验。根据规定，球罐经水压试验合格后要再进展

一次磁粉探伤或渗透探伤；排除外表裂纹及其他缺陷后，再进展气密

性试验。气密性试验是在球罐各附件安装完毕、压力表、平安阀、温

度计经过校验合格后进展。气密性试验所用气体应是枯燥、清洁空气

或其他惰性气体，气体温度不得低于5℃。

例题1．采用分片组装法组装球罐时，其施工缺点是〔〕。

A.施工准备工作量多

B.组装速度慢

C.组装精度不易掌握

D.高空作业量大

答案：D.高空作业量大

例题2.球罐焊接完后应立即进展焊后热处理，其相对更为重要

的目的是〔〕。

A.释放剩余应力

B.改善焊缝塑性

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C.提高焊缝抗冲击韧性

D.消除焊缝中的氢根

答案：A.

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