球罐设计

第一章 确定设计参数、选择材料

一、确定设计参数

（一） 设计温度

储罐放在室外，罐的外表面用150mm 的保温层保温。在吉林地区，夏季可能达到的最高气温为40℃。最低气温（月平均）为-20℃。

（二） 设计压力

罐内储存的是被压缩且被冷却水冷凝的液氨。氨蒸汽被压缩到0.9~1.4MPa ，被冷却水冷凝。液氨40℃时的饱和蒸汽压由[1]查得为：P 汽=1.55MPa(绝对压力)。为保证安全,在罐顶装有安全阀,故球罐设计压力为安全阀的启动压力，即：

P=(1.05-1.1)P

汽=(1.05-1.1)×1.45=1.523~1.595MPa

取设计压力P=1.6MPa

(三) 焊缝系数φ

球罐采用X 坡口,双面对接焊,并进行100%的无损探伤,由[2]知φ=1.0 (四) 水压试验压力

由[4]知水压试验压力为: T P =1.25P

[]

[]t

σσ

球壳材料为16MnDR ，初选板厚为36mm,由[3]表3查得[]σ=157MPa, []t σ

=157MPa 则

T P =1.25P ×157/157=1.25×1.6×1=2.06 MPa

试验时水温不得低于5℃。

（五） 球罐的基本参数

球罐盛装量为170吨／台。液氨-20℃的密度为0.664吨／M 3，，40℃时0.58吨／M 3。 球罐所需容积（按40℃计）为：V=

58

.0170=293.1M 3

已给盛装系数为0.5，即不得装满，故实际所需容积为：V=5

.0170=340M 3，其小于400M 3，

余容较大，足够用，相差17.6%，符合标准要求。

按公称容积4003设计，由[2]附录一P41查得球罐基本参数如表 一 1-1

二．材料的选择

按操作条件要求及各种材料的性能特点，分别选择如下。

（一）球壳钢板

操作最低气温为-20℃。按［2］，［3］要求，从表四选用16MnDR低温钢板.使用状态为正火.逐张进行超声波检查,按ZBJ740030—88Ⅲ级为合格,试验要求按［3］规定进行。

(二) 接管

由［3］表5选16Mn,正火状态,其机械性能及要求应符合［3］表5、表6的要求。

(三) 锻件

选16MnD(［3］表7)采用正火加回火或调质状态，要求及机械性能应符合［3］规定。(表

8)

(四) 螺栓.螺母

按［3］表10规定,螺栓选35,螺母选Q235 GB699其机械性能及要求应符合［3］规定。表9,正火状态.

(五) 支柱、拉杆材料. 见表2-2

表2-2支柱、拉杆材料

(六) 焊接材料

焊条选用低氢型,要求应符合[3]的有关规定。

第二章 结构设计

一、概述

球罐结构设计主要包括:球壳设计、支柱设计、拉杆设计、人孔设计、备用孔设计、接管及补强设计、保温绝热设计及各种附件设计等。其设计合理与否,直接关系到制造安装质量、成本及检修是否方便等。

二 球壳设计

(一)分瓣法及各带片数的确定

目前我国多用桔瓣式,其便于现场组对和手工施焊。由直径的大小决定采用五环带桔瓣式。球片宽不小于500mm 。 上、下极带用数量、型式相同

的球片各三块。上、下温带各 16块；赤道带16块；

故球片总数为:

n=16×3＋2×3=54片 (二) 球瓣尺寸计算 按几何关系计算出成 型后球片的各部尺寸,

以便下料.按[6］[7]公式计算。

符号说明:

D ─球壳内径; n ─球壳分带总数;

i n ─球壳分带序数(只考虑半

球);(i=1为赤道带,i=2为温度带,i=3为极带);

i α—各带球夹角(均为45°);

i D ─球壳各带横截面弦口直径;

m C ─球瓣各测量点的弦长;

m ─球瓣各测量点的顺序号；

i S ─各带测量点顺序号； i N ─第N 带的分块数;

m A

—球瓣各点对应弦长m C 的弧长;

m B

—对应m

C '各点弧长; m

C '—球瓣经向各点弦长;

i R —各带球瓣弦口展开半径;

T C —极板弦口弦长;

T A

—极板弦口弧长; yi C —各带球瓣对角线弦长;

yi A

—各带球瓣对角线弧长.

各带球心夹角:?====45321ααααi 测量点:赤道带1m =1～6，温带2m =6～16

1、 各带横截面弦口直径的计算

(1)赤道带弦口直径 ()∑?=i i D D αcos 其中2

)1(1

1ααα+

-=∑i i n =(1-1)×45°＋

2

45?

∴ co 1?=D D cos [(1-1)×45°＋2

45?]=9200×cos22.5°=8499.69mm

(2) 温带弦口直径(小端)

()∑?=22cos αD D =9200×cos[(2-1)×45°＋

2

45?）]

=9200×cos67.5°=3520.69mm

(3) 极带弦口直径

()∑?=33cos αD D =Dcos[(3-1)×45°＋2

45?]=9200×cos112.5°=3520.69mm

2、 球片各带弧长计算(经向)

由于各带球片的球心角相等,所以各带弧长也相等。即

321L L L ===?360απD =?

???36045920014.3=3612.83mm

3、 球瓣测量点弦长Cm 的计算

360cos[(1)]tan

m ai D m C -=

∑

m —球瓣各测量点顺序号

i N —第i 带分块数

i S —各球瓣测量点顺序号总数

将球瓣分成16个分点,赤道带1-6,温带6-16。各点弦长计算值见表2-1。 4、 球瓣各测量点对应弦长m C 的弧长m A

。 m A =

)arcsin(180D

c

D m ??π mm

A 41.1806)9200

83.1794arcsin(180920014.31=???=

其他各点弧长计算方法相同。计算结果见表2-1。

5、 球片经向各测量点弦长m

C '的计算 2

2

)1sin[(m i

i m C D s m C -∑-='α

83

.17929200

2

2

11

45)

11sin[(-?-='C =0

其他各测量点弦长的计算方法与上面的方法相同，各点处弦长数值计算结果见表2-1。

6、 对应弦长m

C '各点弧长m B

的计算 （1） 赤道带

）D

C D 616

1arcsin(

360--'?

=

B

π

09200

0arcsin(3609200

14.31

=??

?=

B

）⌒

其他5个点求法与上面的方法相同，算得的各值见表2-1。

（2） 温带

B

B -

'?

?=

--

6

16716

7)arcsin(

3609200

14.3D

C

71.35608.17759200

621.4112arcsin(

3609200

14.37

=-?

?=

B

）

其他9个点求法相同，算得的各值见表2-1。

7、 各带球瓣中每块的弦口弧长i A

的计算

A i

=

N

D i

i

π

mm N

D 91.166816

69

.849914.31

1

1

=?=

=

A π

mm N

D 29.69116

69

.352014.32

2

2

=?=

=

A π

mm N

D

86.3686369

.352014.33

3

3=?==

A

π

8、 各带球瓣弦口展开半径i R 的计算

]

2

)1tan[(

2α

αi

i i

i

n

R

D

+

-=

mm

R 38.111055.22tan 29200]

24545)11tan[(29200

1

=?

?=

?+

?-?=

mm

R 38.19055.67tan 29200]

24545)12tan[(29200

2

=?

?=?+

?-?=

mm

R

38.19055.112tan 29200

]

24545)13tan[(29200

3

=?

?=

?+

?-?=

9、 极带弦口弦长T C 的计算

T C mm D i

69.35202

45sin

92002

sin

=??==α

10、 极带弦口弧长A T

的计算

A

T

mm D i

83.361236045920014.3360=?

?

??=

?

=

α

π

11、各带球瓣对角线弦长的算yi

C

N ?+

=

-i

i i i

D D D

yi

C

2360·

·)2

(

sin sin 2

12

2

α

当1=i 时，11D D i =-

（1） 赤道带

mm

C D D y 64.389116

23605.2216

2360·

2

45sin

69.8499sin 9200sin sin

2

2

2

2

2

212

21=??+?=

??+

?=

（2） 温带

mm

C D D D y 85.367816

236069.849969.35202

4516

2360·

245sin

sin

9200sin sin

2

2

2

2

122

22=???+?=

??+

?=

(3) 极带

mm

　C D D D y 43.46573

236069.35205.222360·

2

sin

sin

9200sin sin

2

2

2

2

3

2

233

2

23=???+?=

?+

=

N α

12、各带球瓣对角线弧长yi A

的计算 yi A )arcsin(180D

C D yi ?=π

(1) 赤道带 1y A )9200

46.3891arcsin

18014

.39200

2

?

?=

=4018.18mm

(2) 温带 2y A )9200

85.3678arcsin(

18014

.39200

2

?

?=

=3784.7mm

(3) 极带 3y A )9200

43.4657arcsin(

18014

.39200

2

?

?=

=4883.56mm

表2-1各分点m C 、m A 、m

C '、m B

的数值 (mm)

三、球瓣坡口设计

按GB12337中规定，选用不对称X型坡口。采用手工电弧焊焊接，焊缝坡口型式及尺寸见表2-2。

表2-2 焊缝坡口型式及尺寸

四、支柱与球壳连接结构

（一）支柱与球壳连接型式：采用赤道正切，连接处加托板，见图2-3。支柱底部结构见图2-4。

图2-3 支柱与球壳连接型式

图2-4支柱底部结构

（二）支柱

支柱选用DN300的无缝钢管Φ325×85。分为两段，上段为总长的1／3，焊接时段间用垫板，顶部加焊球形防雨盖板，设易熔塞、通气孔及防火隔热层，见图2-4。

(三) 拉杆

采用可调式立体交叉式拉杆，交叉处不焊接，拉杆与支柱的上下连接点分别在同一标高=1565+4600+35=6200 mm。材料选用直径为Φ45、材料为16Mn的圆钢。上，支柱长度取：H

最高点为4700 mm。最低点为450 mm。

五、人孔选择

上下极板各设置一个Φ500的人孔，需开孔补强，其计算见后面。人孔位于主轴线上，

选用回转人孔。标记为：人孔AV PN15 DN500 JB584-79。

六、 焊缝布置

焊缝布置不许出现“十”字型焊缝。球壳上任何相邻焊缝的间距应大于3δn （名义厚），且不小于100 mm ，其他要求应符合[8]第十章的有关要求。

七、 球罐附件设计及选择

（一） 液面计选择

由[9]，按温度和压力查HG5-1364-80，选透光式玻璃板液面计，标记：液面计AT16-IZ L=1700 HG5-1364-80 （二） 梯子与平台

由[2]，根据SYJ1016-82的要求如下：

盘梯与平台的净宽度不得小于600 mm ；盘梯叶角取为45°；踏板的最小宽度取200 mm ；踏步间距为250 mm ；同一梯子踏步间距相同；用焊接在球罐上的三角架支承具有带内，外侧板的盘梯，下端不与基础面接触；平台与梯子的栏杆的接头及立柱固定均应采用等强度连接；栏杆立柱间距不应超过2m ，高度不应低于1m 。

（三） 安全阀

选用弹簧微启式结构，安装在罐的顶部，即气相部分。 （四）保冷措施

由于吉林地区最低气温可达-37℃，故设保温层。其厚度以表面不结霜为原则，取厚度为150 mm 。材料为聚氨基甲酸酯泡沫材料。保温层体积：

M

=

-?=

-

=

6.41925295523

3

33

3

6

14.3(6

）（）内外D D V

π

取ρ

=45Kg ／M 3，∴Kg

V m 18726.414505=?=='

ρ

由于保温层外还有铁皮等材料，取其为

m 5=3000Kg 。

第三章 强度计算

一、球壳壁厚计算

（一）计算各带球壳板厚时的计算压力按[2]P27 1、各带液面高度i h 按下式计算

V

R h h

i

i

=-

)3(3

12π

解：各值为： 340)6.43(3

152

5=-?h h π

3

m

得m h 808.65= 其

他

各

值

分

别

为

：

h 1=0,h 2=460mm,h 3=3980mm

h 4=6470mm.

2、各带壳板计算压力

P i =P+ρgh i ×10-9

MPa

P 1=1.6+0.58×9.81×0×10-9=1.6MPa P 2=1.6+0.58×9.81×460×10-9

=1.603MPa P 3=1.6+0.58×9.81×43980×10-9=1.619MPa

P 4=1.6+0.58×9.81×6470×10-9=1.633MPa 1.633-1.6=0.033， 0.033／1.6=2%

因静液柱压力不超过设计压力的5%，所以计算壁厚时可不计入（按[4]）规定。

（二）球壳各带厚度计算

因静液柱压力不超过设计压力的5％。其可忽略不计，故球壳厚只按设计压力计算，取各带壁厚相等。由（5）式2－2（P25）得：

δ=

[]P

PDi t

-φσ4=

6

.11157492006.1-???=23.5mm

取C 1=0.9,C 2=1.1 ∴δ0=

δ+c=23.5+0.9+1.1=25.5mm. 取δ

n=26 mm.

二、开孔补强

符号说明：

A — 开孔削弱所需补强面积，mm 2

； B — 补强有效宽度，mm ；

C — 厚度附加量，mm ；

D — 开孔直径，等于接管内径加2倍厚度附加量，mm ；

f t —强度削弱数，等于接管与壳体许用应力之比，大于1时取1；

P —设计压力，MPa ； R i —球内半径；mm ；

δ—壳体开孔处的计算厚度；mm ； δe —壳体开孔处的有效厚度，mm ； δn —壳体开孔处的名义厚度，mm ； δp —半盖计算厚度，mm ； δt —接管计算厚度，mm ； δnt —接管名义厚度，mm 。 (一)确定不另行补强的最大孔径

1.按［5］要求不另行补强的接管有:

排气孔(DN25).安全阀接管(DN25).压力计口(DN25) 温度计口(DN40).液面汁连通口(DN50). 2.需补强管口

(1)备用孔(DN100).进出料口(DN100) (2)人孔:DN500

(二)补强孔补强计算,

1.人孔补强计算 参数确定如下: (1)需要的补强面积(∵开孔被削去的截面): A=d δ+2δ(δnt-C)(1-f t )mm 2

接管材料为16MnR 与壳体基本相同,其许用应力均为［δ］t =157MPa ∴f t =［δ］t

管/［δ］t

壳=1.

开孔直径:d=d i +2C=501+2×2=505mm

∴A=d δ=505×23.5=11867.5mm

2

补强区的外侧高度h 1(有效)(见［4］P79.或6—24) h 1=mm

d n 06.7110505=?=

δ补强区有效宽度(见［4］P79式6—23):

B=2d=2×505=1010mm.

(2)能起补强作用的金属截面积如下:

a.球壳超过承压所需的多余截面积(见［4］P79式6—26):

A 1=(B-d)(δ

e

-δ)-2(δ

nt

-C)(δ

e

-δ)(1-f

t

)

=(B-d)(δ

e

-δ)=(1010-505)(24-23.5) =252.5mm2

b.接管超过表压所需的多余截面积(［4］式6—27):

A 2=2h

1

(δ

nt

-δ

t

-C)f

t

+2h

2

(δ

nt

-C-C

2

)f

t =2×71.06×(10-2.43-2)=791.6mm2

其中接管计算壁厚δ

t =

[]=

-P

PD

t

σ

2

43

.2

6.1

157

2

505

6.1

=

-

?

?

C.焊缝补强面 A3很小忽略不计。

(3)确定是否需要补强及补强面积:

A 1+A

2

=252.5+791.6=1044.1

∵A

1+A

2

需补强的截面积:A

4≥A-(A

1

+A

2

)

=11867.5-1044.1=10823.4mm2

(4)补强形式及尺寸

采用整体锻件补强形式及尺寸见图3-2。 30°范围内取150mm宽,45°范围内取50mm 宽.则实际补强截面积为:

A/

4=2×150

150

2

1

?

?×tan30°+?

2

1

2×50×50

=22500×0.5774＋2500

=12991.5＋2500=15491.5mm

A/

4>A

4

，足够

补强圈外径(实际值):

B=501＋(10＋150＋50)×2=921mm

2.备用孔补强计算:

选用φ108×16的16Mn厚壁管(无缝)做接管.

(1)开孔所需补强面积

A=ds=(di+2c 1)×s=(76+2×2)×23.5=80×23.5=1880mm 2

(2) 有效补强范围.补强区有效宽度: B=2d=2×80=160mm

补强区有效高度:取内、外长度相等: h 2=h 1=1680?=

nt d δ=35.77mm

（3）接管超过承压能起补强的面积: 所需管厚 t δ=

[]6

.111572766.12i -???=

-p

PD t

φσ=0.3321mm

式中:

S nt —接管有效厚度,mm; D i —接管内径,mm;

δt —接管所需厚度,mm; 则能起到补强作用的面积为 A /4=2×2×h 1×(δnt -δt )

=2×2×35.77×(16-0.3321)

=2241.76mm 2 A

三.支柱和拉杆的计算

(一)球罐质量计算

1.各有关参数值及符号 球壳平均直径:Dcp=9226mm

球壳材料平均密度:ρ1=7860 Kgf/M 3 水的密度:ρ3=1000 Kgf/m 3 球的外径:D 0=9252mm 充装系数:K=0.5

基本雪压值:q=75×9.81=735.75N/M 2 球面积雪系数:Cs=0.4 2.单项质量计算 (1)球壳质量1m

10

9

1

2

1

-?=ρ

δπ

?n

D m

=3.14×92262×26×7860×10-9 =54642Kg (2) 物料质量2m 2m =170000Kg

（3） 液压试验水的质量3m

10

9

3

33

6

-??

?

=

ρπ

D

m

i

=

10

1092009

336

14.3-???=407513Kg

（4） 积雪质量4m （5）

10

6

204

4-?=

C D m

s q g

π

10

)

3009252(6

2

4.07

5.73581

.9414.3-?????=

+

=2149Kg (5) 保温层质量5m

5m =1872Kg

(6) 支柱和拉杆的质量6m 支柱高度h=4600+260+1340=6200mm 取支柱为Φ325×8的钢管 8根支柱重：

4

78502.68π

???×（0.3252-0.3092

）=3195公斤

拉杆上端在支柱4700mm 处，支柱用Φ40的圆钢，拉杆长度:

M =+=

-5.5)

8

9226(

)7.42.6(2

2

πL

16根拉杆总质量：m 杆=16×5.5×10=880Kg

6m =3195+88=4075Kg

（7） 附件质量（包括接管、法兰、松紧结、耳板等）取m 7=4300Kg 3. 组合质量计算

（1） 操作状态下球罐质量0m

m 0=m 1+m 2+m 4+m 5+m 6+m 7

=54642+170000+2149+1872+4075+4300=237038Kg

(2) 水压试验状态质量m T

m T =m 1+m 3+m 6+m 7

=54642+407513+4075+4300

=470530Kg

（3） 球罐最小质量m min

m min = m 1+m 6+m 7

=54642+4075+4300

=630171Kg （二） 地震载荷计算 1、自振周期

各参数符号及其值：

支柱底至球心距：Ho=6200mm; 支柱数目：n=8;

弹性模量：Es=2.05×105MPa;

支柱直径：φ325×8 d i =309mm; 支柱底面至拉杆上端间距：L=1200mm 操作状态球罐质量：m=237038Kg;

支柱横截面的惯性距：I=)64

44

0i d d -（π

=

mm

94.10008841991166213611156640049.0309

325

(64

14.3)

44

=-?=-）（ 4

拉杆影响系数：按下式计算，也可从表13P485查， ξ=1-（

）

6200

470023()6200

4700(

1)23()2

2

?-

-=-

o

O

H l H l =1-0.574×（3-1.56）=1-0.574×1.484

=1-0.852=0.148

785.06200

4700==

O

H L

由表3 P485查得 ξ=0.143

各参数代入下式求出自振周期：

I

?=

T -H E

m s

n

310

3

300ξ

S 402.094

.10008841

05.283163.0237038101062005

3

3=???????=

-

2．地震力

综合影响系数：C Z =0.45（见标准P486）

7级地震影响系数的最大值（由［3］表14查得） max

α=0.45

对应于自振周期下的地震影响系数：

336

.0402

.045.03.03.0max

=?=

=

T

a α

球罐水平地震力为：

g m C F o z e α= =0.45×0.336×23708×9.81

=1.82806×105N 3．风载荷计算

确定各参数

风载荷系数：K 1=0.4 见［3］P486

系数1ξ=1.25 （由［3］表（5）按T 查得） 风振系数：K 2=1+0.351ξ=1+0.35×1.25

=1.437

10米高处基本风压值：q 0=400N/M 2 （由［2］表4-3查得）

风压高度变化系数f 1(由［3］P486,式21计，也可由［3］表16取)由下式计算： f 1=2

2

)03

.0ln 10ln 03.0ln 2.6ln )03

.0ln 10ln 03.0ln ln (

--=--（

Ho

=843.0)2

.168.1(

)5

.33.25.382.1(

2

2

==--

附件上面大系数：f 2=1.1 (由［3］P487得):

ＦＷ＝6

210212104

-?f f q K K D O π

＝１.５２７×１０4N

4. 弯距计算

把地震载荷和风载荷看作作用于球壳中心的集中水平载荷,则此二力引起的最大弯距为:

M max =F max L ([3]P487式22)

式中 F max --取(F e +0.25F W )与F W 二者的较大值. F e +0.25F W =2.824×105+0.25×1.527×104

F max =2.866×105N ＞F w

L=H O -l=6200-4700=1500mm 代入上式为:

M max = F max L =1.866×105

×1500 =2.799×108

N

5．支柱的计算。

（1）单个支柱的垂直载荷 a.重力载荷（［3］P487） 操作状态下的重载：G O =

8

81

.9237038?=

n

g m o

=290667.85N

水压试验下的重载：G T =

8

81

.9470530?=

n

m Tg

=576987.41N

b.最大弯距对支柱产生垂直载荷（F i ）max (按［3］表17计)R=R i =4600mm (F i )max =0.25α=0.25

4600

10802.225.08

max ??

=R

M

=1.519×4

10N

C ．拉杆作用在支柱上的最大垂直载荷。

（P i-j ）max (由［3］表17查得P490): （P i-j ）max =0.3266b

=0.3266×R

max lF

=0.3266×

N 2.696024600

10

866.147005

=??

d.最大垂直载荷，以上b.c.两项之和的最大值即（F i +P i-j ）max (［3］表17查得)

（F i +P i-j ）max =0.1768

R

lF R

M

max max

3018

.0+

=0.176×

4600

1027998

?+0.3018×

4600

10

866.147005

??

=10709+57540.14

=68249.14N

方位如图3-3所示，在A 向3号柱。

（2）组合载荷

a. 操作状态下支柱的最大垂直载荷0W （由3）式33。P490):

0W =G 0+（F i +P i-j ）max =290667.85+68249.14 =358916.99N

b. 水压试验状态下支柱的最大垂直载荷T W 见［3］式34）

T T G =W +0.3（F i +P i-j ）max ×

max

F F w

=576987.41+0.3×68249.14×

186600

15270

球罐焊接工艺守则

球罐焊接工艺守则 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本守则规定了碳素钢、普通低合金钢钢性储罐的手工电弧焊、气体保护自动焊、自动保护焊的焊接操作工艺要求。 1.2 适用范围 本守则适用碳素钢、普通低合金钢钢性储罐的手工电弧焊、气体保护自动焊、自动保护焊的焊接。 本守则若与图纸及专用焊接工艺相抵触时，则应以图纸及专用焊接工艺文件的规定执行。 2 焊接材料 2.1 焊条应符合下列标准 手工焊焊条应符合《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118的规定；药芯焊丝应符合《碳钢药芯焊丝》GB10045的规定；埋弧焊使用的焊丝应符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957和《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB/T8110的规定。 2.2焊接材料应具有出厂质量证明书和复验报告。进口焊条或焊丝符合出产国的相应 标准。 2.3焊接材料的烘干 2.3.1 焊接材料的存储库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。焊条使用前，应按产品 说明书或下表规定的温度和时间进行烘干。 焊条、焊剂的烘干温度和时间 2.3.2 烘干后的焊条应保存在100~150℃的恒温箱中，药皮应无脱落和明显裂纹。 2.3.3焊条在保温筒内不宜超过4小时。超过后应按原烘干制度重新烘干，重复烘干次 数不得超过二次。 3 焊接工艺评定与焊工 3.1 焊接工艺评定 3.1.1 球罐焊接工艺评定应按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》规定进行。 3.1.2 必要时，焊接工艺评定前，应针对钢板的钢号、厚度、焊接方法及焊接材料， 对 试样进行裂纹试验，以确定预热温度。 3.1.3裂纹试验应包括下列内容： a) 斜Y型坡口焊接裂纹按GB4675.1进行，裂纹率应为零。 b) Y型坡口焊接裂纹试验可参照GB4675.1进行，裂纹率应为零。试验坡口应采用图1所示的型式。

燃气管道工程设计

深圳市燃气管道工程设计、施工若干技术规定 1 总则 1．1 为规范统一深圳市燃气管道工程设计、施工及验收工作，积极采用先进技术、工艺、材料及设备，提高工程质量，确保安全供气，制定本规定。 1．2 本规定适用于深圳市管道燃气供气范围内新建、改建及扩建的钢管埋地燃气管道工程、聚乙烯（PE）管埋地燃气管道工程及地上燃气管道工程。凡本规定未作具体要求的，均按国家现行的有关技术规范条文执行。 1．3 埋地燃气管道设计压力为0.3MPa，液化石油气运行压力为0.07 MPa；为满足天然气调压及流量要求，庭院管道管径按照0.1 Mpa天然气核算，调压器应选用满足液化石油气及天然气的双用调压器；地上上升立管总阀后至用户调压器前为中压B级管道，设计压力为0.1 MPa，液化石油气运行压力为0.07 MPa ；用户调压器后为低压管道，液化石油气运行压力为2800Pa，天然气运行压力为2000Pa。 2 钢管埋地燃气管道工程 2．1 管径DN250以上的埋地燃气管道应选用三层结构PE涂层钢管（俗称三层PE夹克管或包覆管）。三层PE夹克管的钢管可为无缝钢管、直缝或螺旋电焊钢管，质量应符合国家有关标准要求；聚乙烯防腐层应符合《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T 4013的有关要求；三层PE夹克管的产品选型须经试用确认后方可采用。 2．2 管道距建筑物外墙2m以内不可避免的焊缝应全部进行射线照相检验。 2．3 管子与管子之间的对接焊缝应采用聚乙烯热收缩套进行防腐。热收缩套与管子两端原防腐层搭接宽度不得小于150mm。热收缩套防腐前，应将管子搭接段原防腐层进行打毛。防腐应在焊缝检验合格后的48小时内完成，其施工与检验可参照深圳市燃气集团有限公司企业标准《辐射交联聚乙烯热收缩套补口施工与验收规范》Q/SR J03.3执行。 2．4 三层PE夹克管不得煨弯，管件如弯头、大小头、三通等应采用整体预制防腐（目前推荐使用环氧液体涂料）的机制管件。弯头、大小头等管件与管子焊接处采用牛油胶布和PVC外带进行防腐；三通、法兰等异形管件与管子焊接处则先采用特制的防腐腻子填充成

2000m球罐制造方案

2000m3球罐制造方案 1.编制说明： 本方案依据设计图纸及图纸明确的国标、部标，结合我公司的实际情况进行编制。 2.球罐制造及检验标准、规范： 1)《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 2)《钢制压力容器》 GB150-98 3)《压力容器用钢板》 GB6654-1996 4)《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件钢板》 JB4726-1994 5)《钢制球形储罐》 GB12337-98 6)《压力容器无损检测》 JB4730-94 7)《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4708-2000 8)《球形储罐施工及验收规范》 GB50094-98 以及相关国家标准和部颁标准。 3.球罐技术参数 公称容积：2000m3数量：1台 设计压力：1.8Mpa 设计温度：45℃ 介质：液氨 规格：Sφ15700×50/52mm 主材： 16MnR 球罐质量：346100Kg/台 结构型式：四带混合式10支柱

4.球罐制造主要技术措施 (1)按设计图纸要求采购球壳板、人孔及接管毛坯、支柱、拉杆等材料及焊接材料，并对到货材料按图纸、标准要求进行检验和复验。 (2)对球罐壳体、人孔及接管等材料做焊接工艺评定。选定需具有相应材质及位置合格证的优秀焊工参与施焊，严格执行焊接工艺。 (3)球壳板投料前采用全自动抛丸机对钢板双面抛丸处理，清除钢板表面氧化皮，从而提高球壳板制造表面质量。 (4)球壳板采用冷压成型工艺，压制采用800t悬臂油压机（喉深2200mm，可压制板宽4500mm）、2200t框架油压机（跨度4200mm）和2000m3球罐冲压模具进行。成型后的球片用弦长2000mm样板检查，曲率误差≯2mm。 (5)球片净料及坡口切割采用切割轨道及多嘴头自动火焰切割机进行，球片净料及坡口切割一次成型，并清除氧化皮。 (6)净料后的球片各部分几何尺寸满足设计图纸及标准、规范的要求，保证同规格球片任意互换。 (7)对球片坡口按设计图纸及标准要求进行100%渗透探伤检查，球片周边100mm范围内进行100%超声波探伤检查。 (8)几何尺寸检验合格的球片进行内外表面清理，并按合同要求涂防锈漆，坡口周边50mm范围内涂可焊性涂料。在每一片球片板凸面上喷涂标识，标明材质名称、规格、炉批号、球罐编号及球片设计尺寸和实测尺寸等。 (9)支柱与底板、耳板、筋板等配件在制造厂组焊成部件，支柱直线度偏差≯L/1000（L

南京球罐施工组织设计

南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年丙烷装置2台1000m3丙烯球罐安装工程 施工组织设计 编制： 审核： 批准： 中国石油天然气第一建设公司 二○○七年六月

1．编制说明 1.1 本施工组织设计仅适用于南京金浦锦湖化工有限公司8万吨/年环氧丙烷装置丙烯罐区2台1000m3 丙烯球罐安装工程。 1.2 编制及施工验收依据 ●施工蓝图 ●《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发［1999］ ●《钢制球形储罐》GB12337—1998 ●《钢制压力容器》GB150—1998 ●《球形储罐施工及验收规范》GB50094—98 ●《承压设备无损检测》JB47030.1－4730.6－2005 ●《熔敷金属中扩散氢测定方法》GB／T3965-1995 ●《金属夏比缺口冲击实验方法》GB／T229-94 ●《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711-2003 ●《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 ●《压力容器用钢板》GB6654-1996 ●《碳钢焊条》GB/T5117-1995 ●《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB4726-2000 ●《低合金钢焊条》GB/T5118-1995 ●《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744-2000 ●《压力容器用钢焊条订货技术条件》JB4747-2002 ●公司《压力容器现场组焊质量保证手册》及《质量管理手册》 2．工程概况 本工程南京金浦锦湖化工有限公司8万吨／年环氧丙烷装置2台1000m3球罐安装工程新建设备。 2.1 建设单位：南京金浦锦湖化工有限公司。 2.2 设计单位：中国天辰化学工程公司 2.3 1000m3丙烯球罐设计参数 设计压力：2.18Mpa 设计温度：50℃

球罐设计

第一章 确定设计参数、选择材料 一、确定设计参数 （一） 设计温度 储罐放在室外，罐的外表面用150mm 的保温层保温。在吉林地区，夏季可能达到的最高气温为40℃。最低气温（月平均）为-20℃。 （二） 设计压力 罐内储存的是被压缩且被冷却水冷凝的液氨。氨蒸汽被压缩到0.9~1.4MPa ，被冷却水冷凝。液氨40℃时的饱和蒸汽压由[1]查得为：P 汽=1.55MPa(绝对压力)。为保证安全,在罐顶装有安全阀,故球罐设计压力为安全阀的启动压力，即： P=(1.05-1.1)P 汽=(1.05-1.1)×1.45=1.523~1.595MPa 取设计压力P=1.6MPa (三) 焊缝系数φ 球罐采用X 坡口,双面对接焊,并进行100%的无损探伤,由[2]知φ=1.0 (四) 水压试验压力 由[4]知水压试验压力为: T P =1.25P [] []t σσ 球壳材料为16MnDR ，初选板厚为36mm,由[3]表3查得[]σ=157MPa, []t σ =157MPa 则 T P =1.25P ×157/157=1.25×1.6×1=2.06 MPa 试验时水温不得低于5℃。 （五） 球罐的基本参数 球罐盛装量为170吨／台。液氨-20℃的密度为0.664吨／M 3，，40℃时0.58吨／M 3。 球罐所需容积（按40℃计）为：V= 58 .0170=293.1M 3 已给盛装系数为0.5，即不得装满，故实际所需容积为：V=5 .0170=340M 3，其小于400M 3， 余容较大，足够用，相差17.6%，符合标准要求。 按公称容积4003设计，由[2]附录一P41查得球罐基本参数如表 一 1-1

球罐焊接工艺

球罐焊接工艺 第1章焊前准备： 第1节16MnR钢的焊接性分析 16MnR钢属低合金钢，供货状态为正火，Pcm>0.25%，具有一定的冷裂倾向，根据16MnR的焊接CCT图可以看出，不产生马氏体的临界冷却时间t p′=26s，根据板厚34mm 16MnR钢的线能量范围12～50kJ/cm，结合CO2气体保护电弧焊t8/5冷却时间线算图，初步确定预热温度范围为80～150℃时，t8/5> tp′。 第2节焊接工艺评定 根据GB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求，分别对平仰焊、立焊和横焊三种位置进行评定。 评定项目如下： 射线检验、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验（-12℃）。 焊接工艺评定报告编号为Q-40 （平仰焊） Q-41 （立焊） Q-42 （横焊） 第3节焊工的培训与考核 从事球罐焊接的焊工，必须经过严格的培训与考核，并取得劳动部门

颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书（证书应在有效期内），施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均与焊工本人考试合格的项目相符。 第4节施工现场准备 为了保证自动焊焊接工艺的正常进行,确保自动焊焊接质量,在施工现场必须采取以下措施: 1.焊接设备及附件的检查施焊前,应仔细检查焊接电源、送丝机构是否完好，CO2气体压力是否符合规定，气体预热器、气压表、气流表是否正常，输气软管、焊接电缆有无破损泄漏，控制电缆接头是否接触良好。一旦发现问题应及时修复后再进行焊接，不得带故障运行。 2.焊接电源摆放 焊接电源应放在通风、干燥、洁净的环境中，三台焊接电源配备一个焊机房。焊接电源的供电应单独配给，不得与其它载荷并网合用，防止电压波动和偏相而影响焊接质量。为提高对焊接参数控制的准确性，减少电流损失和电压降，焊接电源应尽量靠近球罐。 3. 对球罐脚手架搭设的要求 脚手架的搭设应考虑送丝机的放置、焊工焊接时的摆动及预热器的架设方便，为使焊工上下操作方便脚手架每层间距为1.7m左右，脚手架立杆距离纵缝焊道左侧不小于800mm宽，距离纵缝焊道右侧不小于250mm宽，脚手架横杆应在环焊缝下侧500mm左右，脚手架内侧横、立杆应距离焊缝30 0mm以上。脚手架应牢固、安全、可靠。 4. 防风措施

室外中、低压天然气管道施工图设计总说明教学总结

室外中、低压天然气管道施工图设计总说明 1 本设计说明为河北新地燃气热力工程技术有限公司室外天然气管道安装通用说明。 2 适用范围 2.0.1 适用于市政中压及居民用户、商业用户及民用锅炉房室外中、低压天然气管道设计（设计压力不大于0.40Mpa）。 2.0.2不包括工业用户室外天然气管道的相关要求。工业用户室外天然气管道安装执行现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222及其它相关规定。 3 设计依据 3.0.1《城镇燃气设计规范》GB50028； 3.0.2《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63； 3.0.3《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95 3.0.4当地规划部门批复的燃气管道敷设位置相关文件； 3.0.5敷设天然气管道的道路两侧的公共建筑（包括餐厅、旅馆、医院、大专院校、中小学等）、工厂企业（燃具种类、燃气耗量）数量及其分布、发展规划； 3.0.6敷设天然气管道的道路两侧的住宅建设、规划资料； 3.0.7天然气管道穿越的城市道路、铁路、河流的现状和规划资料； 3.0.8道路工程地质资料（应包括土壤腐蚀程度）； 3.0.9与天然气管道平行或交叉的其他管线（各类电缆、给排

水、热水、雨水、蒸汽等管线）的位置、管径、埋深等情况；3.0.10城市总图及道路建设平、断面规划或设计施工图（竣工图）。 3.0.11小区庭院平面图、室外综合管网布置图及各专业外网施工图。 4室外天然气管道宜标注绝对标高，当无绝对标高资料时，可标注相对标高。当天然气管道位置采用相对位置控制时，标高以室外完成地面为±0.00，如有条件可依据地理信息附有城市坐标，并应与当地规划部门道路批复文件一致。 5天然气管道的定位尺寸和标高以m为单位，管径和壁厚以㎜为单位。 6管材及管件选用 6.0.1管材选用钢管时，DN≤150的天然气管道选用无缝钢管， 且符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的要求，材质为 20；DN>150的天然气管道选用直缝焊接钢管，且符合《石 油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A及钢管》GB/T9711.1的要求，材质为Q235B或L210。选用PE管时，PE管应符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》GB15558.1的要求，且应符合《聚乙烯燃气管道工 程技术规程》CJJ63的要求。 6.0.2 钢制管件选用符合《钢制对焊无缝管件》GB/T12459的要求，材质为20，钢制管件的壁厚选用与管材等壁厚或大1~2㎜；聚乙烯管件的选用符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第2

1000m3球罐的焊接结构和工艺设计

1000m3球罐的焊接结构和工艺设计毕业论文

摘要 本次设计以《GB12337-2010钢制球形储罐》和《GB150-2011钢制压力容器》为设计依据，综合国内外现有的制造技术设计了3000m3液氨储罐。在以安全为原则的基础上综合考虑产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素，设计出公称直径为18000mm、壁厚为44mm的大型球罐。本设计在选材方面考虑了多种材料的特性，最后确定Q345R为本球罐的材料。同样，本设计在球罐选型及支撑方式的选择上也应用多种形式作比较最终确定混合式结构、可调式拉杆支撑最合理。最后进行强度及稳定性校核，校核结果显示本设计的结构既安全又经济。 本文通过对球罐的材质的焊接性分析，确定焊接材料和焊接方法。根据每条焊缝有不同的特点，制定了各条焊缝的具体焊接顺序和坡口形式，并选择了焊接工艺参数。 球罐组装、焊接之后，需要进行焊后处理，包括无损检测，焊后热处理，以及耐压试验等，本文也都进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理方法和注意事项。 关键词：球罐；安全；经济；焊接

Abstract The design Of 3000m3liquid ammonia spherical tank is basis on both the GB12337-2010 《steel spherical tanks 》and GB150-2011 《design of steel pressure vessel》, considering the existing manufacturing technology of tanks both at home and abroad. In the principles of safety ，consideration of product quality and construction feasibility, the existing building technology and other factors, at last the spherical tank is designed for nominal diameter 18000mm、wall thickness 44mm. The selection of materials in this design is in consideration, compared with some different properties of materials，finally the Q345R has be choosen.Also, the design and selection of the spherical support is in consideration，finally hybrid strucure and adjustable tension support seems to be the most reasonable. Finally the strength and stability test, the result shows this design of structure is safe and economic. Based on the spherical tank welding materials analysis to determine the welding materials and welding methods. According to different characteristics of each weld, developed a specific welding seam of each sequence and groove type, and selected welding parameters. After the installation and welding of the spherical container, there need to conduct process when the welding finished, which include non-destructive testing, postweld heat treatment, and the pressure test, and so on. In the paper, they were conducted a brief analysis and exposition, and were introduced the corresponding resolve methods and attention matters. Keywords: spherical tank；safety；welding

天然气输气管线工程设计方案

天然气输气管线工程设计方案 一、工程名称：天然气输气管线工程 二、工程地点：。 三、工程容： 本工程为至天然气输气管线工程，管线规格是φ57×3.5的20#无缝钢管（GB/T8163-2008），输送距离约为7000m. 管线沿途主要以埋地敷设为主。 四、工期要求： 整个工程在30天完成。 五、施工依据及验收规： 1、《凉水至护山天然气输气管线工程施工设计图》； 2、《输气管道工程设计规》GB50251-2003； 3、《城镇燃气设计规》GB50028-2006； 4、《油气长输管道工程施工及验收规》 GB 50369-2003； 5、《输送流体用无缝钢管》GB／Ｔ8163-2008； 6、《城镇燃气输配工程施工及验收规》CJJ33-2005； 7、《钢质管道外腐蚀控制规》 GB/T21447-2008； 8、《现场设备、工业管道焊接施工及验收规》GB50236-1998； 9、《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005； 10、《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T0413-2002； 11、《油气输送用钢制弯管》 SY/T5257-2004

第二章施工方案 一、施工准备： 1、由项目责任人员与建设方以及设计方一道进行技术交底和现场踏勘，共同核对有关资料。 2、由项目责任人员及有关技术人员一道进行施工图的会审，并编制有关工艺及方案。 3、由项目责任人员对施工人员进行技术方案交底，发放施工资料，进行安全、技术培训。 4、根据现场施工需要,列出进场设备、仪器清单。技安员对进场设备和仪器进行检查，确保其完好性、安全性及有效性。经常进行设备保养和检修，使其始终处于良好的运行状态，满足施工要求。 5、加强钢管、阀门等原材料的供应管理，保证在各项工作需要时准时提供。 6、材料存放 6.1钢管、管道附件、防腐材料及其它设备材料应按产品说明书的要求妥善保管，存放过程中应注意检查，以防锈蚀、变形、老化或性能下降。 6.2焊材等材料应存放在库房中，其中焊条应存放在通风干燥的库房，焊条长期存放时的相对湿度不宜超过60%。钢管、管件、沥青等材料或设备可以分类露天存放，存放场地应平整、无石块，地面无积水。存放场地应保持1%～2%的坡度，并设有排水沟。易燃、易爆物品的库房应配备消防器材。 6.3防腐管应同向分层码垛堆放，堆放高度不宜超过3m，且应保证管子不失稳变形、不损坏防腐层。 7、原材料的检验、验收 7.1对施工用所有的材料进行验收，检查材料的外观或包装、合格证、

球罐施工工艺标准1

1 总则 1．0．1 编制本标准是为了使球形储罐（以下简称“球罐”）施工工艺标准化，用合理的施工工艺和严格的过程控制来达到保证工程质量的目的，以利于下列技术法规的贯彻实施： 1.《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其实施细则； 2.《压力容器安全技术监察规程》； 3.《球形储罐施工及验收规范》GB 50094； 4.《钢制球形储罐》GB 12337； 5.《钢制球形储罐型式与基本参数》GB/T 17261。 1．0．2 本标准适用于设计压力大于或等于0.1MPa且不大于4MPa、公称容积大于或等于50m3的桔瓣式或混合式以支柱支撑的碳素钢和低合金钢制焊接球罐和低温球罐的现场组焊、施工。但不适用于下列球罐： 1.受核辐射作用的球罐； 2.非固定（如车载或船载）的球罐； 3.双层结构的球罐； 4.膨胀成形的球罐。 1．0．3 球罐的施工及验收应包括下列范围： 1.球壳及与其连接的受压零部件应划定在下列范围内： a.球壳接管与外管道焊接连接的第一道环向焊缝； b.球壳接管与外管道螺纹连接的第一个螺纹接头； c.球壳接管与外管道法兰连接的第一个法兰密封面； 2.球罐开孔的承压封头、平盖及紧固件。 3.与球壳连接的支柱、拉杆、垫板和底板等非受压元件。 1．0．4 本标准所规定的施工程序及质量要求是必须遵守的指令性规定。本标准中规定的施工方法及中间控制质量指标是指导性的，施工单位可根据实际条件和具体工程要求加以选择和补充。1．0．5 球罐施工工艺的修改应提出书面申请，并经专业责任工程师审查认可。 1．0．6 国外供货的球罐，可根据合同规定执行制造厂家提供的工程标准。 1．0．7 球罐施工单位应有完整的质量保证体系并取得国家质量技术监督部门颁发的“AR3级压力容器制造许可证”。 1．0．8 球罐施工必须接受质量技术监督部门锅炉压力容器安全监察机构的监察。 1．0．9 球罐施工的安全技术，劳动保护应执行《石油化工施工安全技术规程》SH 3505及其它现行有关标准的规定。

球罐保冷施工设计

球罐聚氨酯喷涂保冷 施 工 方 案 编制单位：省长兴设备防护公司审核单位： 编制人：苗培坤审核人： 批准人：苗士强批准人：

目录 一、编制依据 (1) 二、保冷工程施工技术方案和技术措施 (1) 1施工前的准备 (1) 2、施工程序和步骤 (1) 3、球罐保冷结构 (2) 4、球罐保冷施工技术措施 (2) 5、交工验收 (4) 6工期保证措施 (5) 7雨季施工保证措施 (6) 三、工程质量保证体系及主要措施 (7) 1质量管理 (7) 2质量控制机构 (7) 3质量检测及控制程序 (9) 3.1 建立、健全质量保证体系，认真落实质量责任制 (9) 3.2 抓好施工和技术准备工作 (9) 3.3 加强材料供应管理，确保材料质量 (10) 3.4 强化施工过程管理，提高过程控制能力。 (10) 3.5 工程质量管理奖惩规定 (10) 3.6 质量控制点 (11) 3.7 关键部位质量预控对策 (13) 四、（HSE）健康、安全、环境保护措施 (13) 1、HSE作业计划 (13) 1.1 HSE承诺、方针和目标 (13) 1.2 HSE人员、组织机构和职责 (14) 1.3 危害识别与控制 (15) 1.4 应急计划 (16) 1.5 应急预案 (16) 1.6 HSE监测和整改 (17) 2HSE作业指导 (19) 2.1 卫生与生活设施 (19) 2.2 个人防护装备(P.P.E) (19) 2.3 交通安全及车辆管理 (19) 2.4 材料的运输、存放、保管与有害材料处理程序 (19) 2.5 机械设备和设施 (19) 2.6 手持和电动工具 (20) 2.7 临时用电安全 (20) 2.8 脚手架、高出作业管理程序 (20) 2.9 保冷作业 (21) 3应急预案 (22) 3.1安装和试运时发生火灾的应急方案 (22)

液化天然气气化站的安全设计

安全管理编号：LX-FS-A81432 液化天然气气化站的安全设计 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

液化天然气气化站的安全设计 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1 概述 液化天然气气化站(以下称LNG气化站)，作为中小城市或大型工商业用户的燃气供应气源站，或者作为城镇燃气的调峰气源站，近年来在国内得到了快速发展。 LNG气化站是一种小型LNG接收、储存、气化场所，LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地，一般通过专用汽车槽车运来。本文仅就LNG气化站内储罐、气化器、管道系统、消防系统等装置的安全设计进行探讨。 2 LNG储罐

球罐焊接方案

球罐焊接方案 1.概述 本方案是为新疆库车塔河稠油技改工程石油液化气罐区三台1000m3液化石油气罐编制的。该球罐容积为1000 m3，公称直径为12300mm，板材为20R，壁厚为48mm，结构型式为混合三带式。 1.1：工程地点：新疆库车 1.2球罐结构型式及参数： 结构型式见图1：设计技术参数见表1： 球罐设计技术参数：表1 球罐主要实物构成（单台）表2

球罐本体焊缝分布及焊接工作量：表3 2.编制依据 2.1技术文件； 2.2球罐建筑施工合同； 2.3行业有关标准规范： GB12337-98《钢制球形储罐》 GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》 GB150-98《钢制压力容器》 1999年版《压力容器安全技术监察规程》 3.材质分析 3.1母材：该三台球罐壳体材料为国产优质低碳钢20R。该材料综合机械性能良好，含碳量与碳当量低，具有良好的加工性能和焊接性能。 球壳用20R钢板化学成分及机械性能：表4

3.2.1球罐本体平、立、横焊缝使用台湾广泰生产的KFX-712C，仰脸焊缝采用手工电弧焊，焊材采用四川自贡产的大西洋J427焊条。KFX-712C是以纯CO2作为保护气体的钛型微合金的全位置药芯焊丝，该焊丝用于低碳钢及低合金的焊接，主要应用于造船、桥梁、建筑、机械、车辆、石油化工、压力容器等金属结构的焊接。焊接时焊丝成型美观，电弧柔和稳定，飞溅少，脱渣性好，焊接熔敷率高，烟雾少。具有出色的冲击韧性和优良的综合性能（见表5）： KFX-712C熔敷金属化学成分及机械性能：表5 条。该焊条为低氢钠型药皮焊条，具有良好的塑性、冲击韧性和抗裂性能，并具有良好的工艺性能，但药皮易吸水，对工种要求严，焊接前必须清洁焊件焊接区并将焊条按规定烘焙干燥。 J427焊条熔敷金属化学成分及机械性能：表6 4.焊接工艺评定 4.1球罐焊接前应按国家现行标准《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000和设计图纸的要求进行焊接工艺评定，并做-19℃低温冲击试验，以确定合适

天然气等燃气管道铺设设计方案

天然气等燃气管道铺设设计方案 1.2编制依据 1.2.2施工现场及周围环境具体情况。 1.2.3国家现行有关燃气工程施工的政策、标准、施工验收规范及工程质量验收实施细则。 （1）《普通碳素结构钢技术条件》（GB700—88） （2）《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092—93） （3）《低压流体输送用大直径电焊钢管》（GB/T14980—94） 1.2.4根据我项目部在相同工程施工过程中积累的丰富施工经验及针对本工程的重点、难点制定相应的施工措施。 第二章工程概况及现状 工程概况： 2.2该工程管材采用螺旋焊接钢管，材质为Q235B，燃气管道采用三层PE防腐结构，外覆盖层和牺牲阳极法相结合保护防腐法，焊口防腐及补伤采用3PE热缩套。 2.3该工程穿越市区多条道路，这些工段根据现场情况，拟订为破路或顶管施工。

2.4由于该工程分布在郑州市的闹市区，附近车流，人流量大给施工造成一定困难，为保证施工顺利进行，同时保证交通的顺畅及过往行人的安全，设立专门的交通疏导员，提醒过往行人安全通行。并采取严密的施工组织和严格的施工现场安全管理。 工程现状： 京广铁路以东立交桥正在施工，无施工场地。同时在现场勘察时发现在设计管线附近线杆，树木和电力变压器不能满足管位的安全距离。

第三章施工总平面图

第四章管理目标 根据工程特点，结合我项目部施工能力，我项目部在本次工程施工的总目标是分项分部工程一次验收合格率100%，优良率85%争创省优工程。为保证本工程顺利施工，我项目部以精心组织、精心施工、科学管理的态度，确保以下管理目标的实现。 4.1开工组织机构 工程经监理公司批准开工后，在施工过程中与道路施工单位及监理公司密切配合，保证整个工程的顺利进行。（见附图） 4.2工程质量 确保工程验收一次合格争创优良工程和金杯奖，严格按图纸设计要求及国家、行业施工验收规范组织施工，并按严格的质量保证技术措施来确保工程质量。 4.3施工工期 因该工程与市政主体同步施工和根据我项目部施工技术力量与

第二章 球罐结构设计

第二章 球罐结构设计 2、1 球壳球瓣结构尺寸计算 2、1、1 设计计算参数： 球罐内径：D=12450mm []23341-表P 几何容积：V=974m 3 公称容积：V 1=1000m 3 球壳分带数：N=3 支柱根数：F=8 各带球心角/分块数： 上极：112、5°/7 赤道：67、6°/16 下极：112、5°/7 图 2-1混合式排板结构球罐 2、1、2混合式结构排板得计算： 1、符号说明： R--球罐半径6225 mm N--赤道分瓣数16 (瞧上图数得) α--赤道带周向球角22、5° （360/16） 0β--赤道带球心角70° 1β--极中板球心角44° 2β--极侧板球心角11° 3β--极边板球心角22° 2赤道板（图2-2）尺寸计算：

图2-2 弧长L )=1800βR π =180 70 622514.3??=7601、4mm 弦长L =2Rsin(20β)=2x6225×sin(2 70 )=7141mm 弧长1B )=N R π2cos(20β)=16 14.362252?x ×cos 270 =2001、4mm 弦长1B =2Rcos(20β)sin(2α)=2x6225×cos35sin 2 5 .22=1989、6mm 弧长2B )=N R π2=16 14 .362252?x =2443、3mm 弦长2B =2Rsin 2α=2x6225×sin(2 5 .22）=2428、9mm 弦长D =2R )2 (cos )2( cos 120 2α β- =2x6225x )2 5.22(cos )270( cos 122- = 7413、0mm 弧长D )=90R πarcsin(2R D )=903.14x6225arcsin(2x6225 7413.0 ) = 7936、4mm 极板（图2-3）尺寸计算： 图2-3 对角线弧长与弦长最大间距： H=)2 ( sin 121 2ββ++=)112 44 ( sin 12++ = 1、139mm 1B ) = 2001、4 L ) = 7601、4 1B ) = 6204、1 2B ) =7167、1 0D ) =9731、7

燃气项目 技术设计方案

技术设计方案 一、LNG气化站工艺流程 1、工艺流程简述 LNG采用集装箱式储罐贮存，通过公路运至LNG气化站，在卸车台处由专用的卸车增压器对集装箱式储罐进行增压，利用压差将LNG卸入低温储罐内。非工作条件下，储罐内LNG贮存温度为-162℃，压力为常压；工作条件下，储罐增压器将储罐内压力增高到0.6Mpa（以下文中如未加说明，压力均为表压）。增压后的低温LNG自流进入空温式气化器，与空气换热后发生相变转化为气态NG并升高温度，气化器出口温度比环境温度约低10℃，当空温式气化器出口的天然气温度在-5℃以下时，须使用水浴式加热器升温，最后经调压（调压器出口压力为0.40MPa）、计量、加臭后进入输配管网送至终端用户。 工LNG气化站工艺流程简图 2、卸车 （1）卸车工艺及其参数确定 卸车工艺通常采用的方式有：槽车自增压方式、压缩机辅助增压方式、设置

专用卸车增压器方式、LNG低温泵卸车方式等等。 根据本站的设计规模以及LNG运输的实际情况，设计采用设置专用卸车增压器方式。利用卸车增压器给集装箱式储罐增压至0.6MPa，利用压差将LNG通过液相管线送入LNG低温储罐。当卸车进入结束阶段，集装箱式储罐内的低温NG气体，利用BOG气相管线进行回收。 卸车工艺管线系统包括LNG液相管线、NG气相管线、气液相连通管线、安全泄放管线和氮气吹扫管线以及若干低温阀门。 （2）卸车口数量确定 本LNG气化站日供气量为8.5×104Nm3，折算LNG约142m3。考虑将来汽化站供气规模进一步扩大,设计布置2个装卸口，可使2台槽车同时进行装卸作业。 3、贮存增压 （1）贮存增压工艺及参数确定 LNG在-162℃贮存时为常压，运行时需要对LNG储罐进行增压，以维持其向外供液所必须的压力(0.55～0.60Mpa)。 当LNG储罐压力低于升压调节阀设定的开启压力时，升压调节阀自动开启，LNG进入储罐增压器，气化为NG后通过储罐顶部的气相管返回到储罐内，使储罐气相压力上升；当LNG储罐压力高于设定压力时，升压调节阀自动关闭，储罐增压器停止工作，随着罐内LNG的排出，储罐压力又逐渐下降。通过升压调节阀的开启和关闭，从而使得LNG储罐压力维持在设定的压力范围内。 （2）储罐增压系统组成 储罐增压系统由储罐增压器（空温式气化器）及若干控制阀门组成，系统主要包括： ●储罐增压器（空温式气化器）400Nm3/h共4台，每2台储罐共用一台储罐 增压器； ●自力式升压调节阀共4只（DN40）； ●其他低温阀门和仪表。

城市天然气入户管道设计的三种常用方式

城市天然气入户管道设计的三种常用方式 【摘要】通过对城市住宅小区天然气入户管道的比较，归纳出三种常用的设计方式，从而为选择较为合理的天然气入户方案提供依据。 关键词：天然气；入户管道；设计；方案；比较； 引言 随着近些年国家节能减排的大力宣传，人民群众的环保意识逐渐增强，天然气作为一种方便，清洁的能源逐渐进入我们千家万户，笔者所处城市于2008年启动天然气入户工程，截止2010年年底，完成民用户入户安装1.6万余户，通气点火8500余户，其中，老城区具备条件的小区天然气入户率已达95％。然而与天然气逐渐成为居民生活的主要能源矛盾的是，天然气管线的设计与敷设往往与房屋设计、施工并不同步，大部分天然气管线是在房屋建成后安装的，这一方面损坏了已装修好的内外墙面，另一方面由于管线和燃气表的布置不规范，也造成了不少的安全隐患，同时对小区规划的总体布局也造成了一定的影响。在这里我通过资料以及本地天然气入户实施的方案简单总结出以下几种天然气管道入户的方式及优缺点。 根据资料以及本地天然气管道入户情况，归纳有以下三大类天然气入户管道方式：一类是户外多根立管集中挂表供气方式；第二类是户外单根立管供气方式，此类供气方式按楼前低压管工艺走向不同可分为下环上行和上环下行；第三类供气方式为户内单根立管供气方式。 一、集中挂表的供气方式 在楼幢底层厨房间外面适当位置，从楼前埋地低压管线（20＃无缝钢管或燃气用埋地聚乙烯管道）引一条分支管上升出地面，进人集中燃气表箱，集中燃气表箱内燃气表的个数可根据楼层数确定，天然气经集中表箱内燃气表计量后分别供给各用户，一户采用一根镀锌钢管(DN15)，各用户燃气表前面单独设一控制阀门。 这种供气方式的优点：1、抄表和供气管理方便，如果有单个用户有紧急情况或者不交燃气费，可通过关闭表箱内用户控制阀门使该用户停气。2、这种入户方式避免了盗气现象的发生，绝大多数天然气建设单位以及物业管理部门支持该形式的入户设计。 缺点：1、旧城区老居民楼改造存在一定困难。2、镀锌管(DN15)消耗量大(平均一户15m)，连接点多，施工难度较大。3、采用这种方式每一单元在一楼底层要安装二个集中燃气表箱，在首层厨房间外墙可以能会有7、8根镀锌管管(每层一根)，这与庭院小区优美的环境很不协调，现在有很多房地产开发商都反对这种供气方式。4、许多建筑不允许此类天然气入户设计和安装方式，例如：小高

1000立方米天然气球罐压力容器检验方案

××城市燃气发展有限公司 球形储罐定期检验方案 编制： 审核： 批准： ××××市特种设备检验研究所 2020-05-06

××中燃城市燃气发展有限公司球形储罐定期检验方案 一、概述 根据××中燃城市燃气发展有限公司的检验申请，按《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016及2015年定期检验报告的要求，今年需要进行全面检验。××市特种设备检验研究所计划在2020年8月对中燃公司现有两台1000立方米球形储罐进行定期检验。 ××中燃城市燃气发展有限公司现有两台1000立方米球形储罐，均由鞍山焦化耐火材料设计研究院设计，由鞍山钢制压力容器有限公司制造，材质均为16MnDR。 16MnDR钢制球罐的失效模式主要为延迟裂纹，应力腐蚀裂纹，化学腐蚀以及电化学腐蚀，球罐裂纹的存在是事故的重大隐患，根据球罐的失效模式和压力容器的使用情况，为保证检验质量，特制定本检验方案。 本方案仅适用于2020年××中燃城市燃气发展有限公司两台球形储罐的定期检验，本次检验范围如下： 1.压力容器本体； 2.安全附件及仪表； 二、容器设备参数 设备名称：1000立方米球形储罐（2台） 设计压力：1.70 Mpa 介质：天然气 设计温度：-30～35度（摄氏） 主体材质：16MnDR 类别：Ⅲ类

规格：ф12300×40mm 重量：162吨/台 设计单位：鞍山焦化耐火材料设计研究院 制造单位：鞍山钢制压力容器有限公司 制造日期：2003年09月06日 投用日期：2005年11月03日 上次全面检验时间：2015年10月 安全状况等级：3级 三、设备运行状况 该两台1000立方米球形储罐负责供给××斯市市区天然气。目前此两台球形储罐已运行15年。在整个检验周期内设备运行状况良好。 四、检验依据及标准 1、《特种设备安全法》 2、《特种设备安全监察条例》 3、《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG 21-2016） 4、《钢制压力容器》GB150 5、《钢制球形储罐》GB12337 6、《承压设备无损检测》NB/T47013.1～47013.13 7、《承压设备损伤模式识别》GB/T30579-2014 8、《黑龙江省特种设备安全监察条例》 9、其它有关设计、制造、安装、运行安全技术规范、标准等技术资料 10、所质量管理体系手册等 五、使用单位检验前准备的资料 （一）设计单位资质证明，设计、安装、使用说明书，设计图样，强度计算书等； (二)制造（含现场组焊）资料，包括制造单位资质证明，产品合格证，质量证明书，竣工图等，以及制造监督检验证书； (三) 球罐安装竣工资料； (四) 使用管理资料，包括《使用登记证》和《特种设备使用登记表》，以及运行记录、开停车记录、运行条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等； (五) 运行周期内的年度检查报告和上次定期检验报告；

10000立球罐设计说明

摘要 球形压力容器（以下简称球罐）具有占地少、受力情况好、承压能力高，可分片运到现场安装成形、容积的大小基本不受运输限制等其它压力容器无可比拟的优点，在石油、化工、城市燃气、冶金等领域广泛用于存储气体和液化气体。近年来我国球罐的大型化和高参数化工程技术水平有了长足的进步，通过对引进球罐的消化、吸收和创新，很多高参数球罐已经实现了国产化，为我国的经济发展做出了积极的贡献。为满足我国石油液化气存储需求，同时也满足石油、化工、轻纺、冶金等行业对球罐大型化的需要，迫切需要发展有自主知识产权的特大型球罐核心技术。球罐的大型化是一个复杂的系统工程，它涉及到多个学科和技术领域。针对10000m3大型石油液化气球罐设计、制造中的几个关键技术：球罐选材、结构设计和应力分析等方面进行了研究，完成了如下工作：（1）阅读大量国内外文献，在系统了解球罐结构设计及制造方法的基础上，完成文献综述的撰写。 （2）对球罐选材进行分析比较，最终确定采用15MnNbR；对球罐进行工艺结构设计和尺寸计算；根据GB12337-98《钢制球形储罐》对球罐进行结构与强度设计计算。 （3）进行球罐图纸绘制，完成球罐装配图及各主要零部件图。 （4）使用压力容器分析设计系统（VAS2.0）对球罐进行强度分析，对球壳和支座连接处进行应力分析和强度评定。 关键词：球形储罐；容器用钢；结构；应力分析

Design of 10000m3 Spherical Tank for Liquefied Petrolem Gas Abstract Because of its unexampled advantages such as less floor area covering, high-pressure capability and transport facilitates,Spherical pressure tanks (hereinafter referred to as the―sto rage tank‖)used for storage of gas and liquefied gas more widely than other storage tanks in the oil,chemical,city gas,metallurgy and other fields. In recent years,China engineering and technical level of spherical tank has made great progress through the introduction,absorption and innovation of foreign spherical tank technology.To meet the demand of our country's liquefied petrolem gas storage,and meet the demand of large-scale tank in the petroleum,chemical,textile,metallurgical and other industries,it is urgent to develop the core technique of large-scale spherical tank with our own intellectual property rights.Construction of increasingly larger spherical tank is a complex and systematicproject,which involves a number of disciplines and technical fields. in view of research of key design and manufacture technology of 10000 m3large-scale liquefied petrolem gas tank,from the perspectives such as evaluation and selection of main material , structure design theory and stress analysis,we have solved several key technology of spherical tank construction.This article has completed the primary research work coverage,which was shown as follows: (1)Based on well understanding of structure design and manufacturing methods of spherical tank , I write literature summary after reading a large number of domestic and foreign literature. (2) Through analysis and comparison of the materials,I finally select 15MnNbR;After the structural design of process and dimension calculation,I complete the calculation of structure and strength according to GB12337-98. (3) The drawings of the tank include an assembly drawing and several parts drawings. (4)For the junction between spherical shell and stanchion, stress analysis and strength assessment is completed by the system of Design by Analysis for pressure vessels(VAS2.0). Key Words：Spherical tank；Steel for pressure vessels ；structure ；stress analysis