【EN97页】【毕业设计】1000立方米球罐的焊接结构和工艺设计.doc文档分享

这是当前市场经济中人们十分关注的问题。

但是，球罐制造较困难，加工费用高。

表现为下料工序较复杂从冲压到拼装尺寸要求严格超差变形矫正困难。

此外，球罐直径通常较大，如容积的球罐，直径就达到，已不适于整体常规运输，须在现场组装焊接，而容积的卧立式贮罐，则尚可在制造厂中预制。

球罐现场组装焊接，施工费用高施焊条件差装配尺寸与精度难以保证器壁拘束度较大，会产生较大的残余应力，甚至诱发裂纹施工质量受风雨温度和湿度等环境因素的影响。

目前，虽然我国的球罐制造业发展很快，但总体制造水平偏低，些加工手段及工艺措施还相对保守。

但是，其基本制造工艺还是比较稳定的，所以球罐的制造技术应该被广泛的应用，并在原基础上有所突破创新。

近年来，在石油化工冶金核电等领域中，球罐得到了广泛应用。

例如球罐被用于储存液化石油气液化天然气液氧液氮液氢丙烯氧气氮气液氨城市煤气压缩空气等物料在原子能发电站，球罐被用作核安全壳在造纸厂被用作蒸煮球等。

总之，随着工业的发展，球形容器的使用范围必将越来越广泛。

二〇四年六月十七日星期二球罐介绍球罐为大容量承压的球形储存容器，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。

操作温度般为，操作压力般在以下。

球罐的特点球罐的表面积最小，即在相同容量下球罐所需钢材面积最小，般要比圆筒形容器节约的钢材。

球罐壳板承载能力比圆筒形容器大倍，即球罐的承载能力最高，在相同直径相同内压条件下，采用同样钢板时，球形容器所需要壁厚仅为同直径同材料的圆筒形容器壁厚的不考虑腐蚀裕度。

在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀。

由于这些特点，再加上球罐基础简单受风面小外观漂亮，可用于美化工程环境等原因，使球罐的应用得到很大发展。

其主要缺点是制造施工比较复杂。

球罐的结构是多种多样的，根据不同的使用条件介质容量压力湿度有不同的结构形式。

通常按照外观形状壳体构造和支承方式的不同来分类。

按形状分为圆球形和椭球形按壳体层数分为单层壳体和双层壳体按球壳的组合方式分为纯橘瓣式纯足球瓣式和足球橘瓣混合式按支承结构分为柱式支承和裙式支承，半埋入式支承高架支承等国内外研究现状球罐的发展和应用现状早在年美国建造了世界上第台球罐，至今全世界役各类工业球罐约万余台，国外主要球罐制造厂商约余家，年建造增约台。

中国最早建造球罐开始于年。

至年全国在役各类工业球约余台其中石油余台化工余台，石油化工余台冶金余台城市煤气余台其他工业部门余台。

目前中国球罐制造厂商约余家，年建球罐增长量约台。

约占世界球罐建造增长量的至。

美国早在年已建成容量为万，直径为的核反应堆球形安全壳，设计压力为，壳体壁厚控制在以内，这是目前世二〇四年六月十七日星期二界上较大容量球罐。

我国尚未建造球形安全壳，我国已建成直径为，壁厚为的球形封头式的核反应堆安全壳。

国产最大容量球雄是由金州重型机器厂于年为河南中原化肥厂建造的液氨球罐，设计压力，内径，板厚，球罐质量。

目前我国在役球罐主要参数容量为，内径为，设计压力为常压至，设计温度为。

我国球罐容量以下的占总量的左右其中球罐占左右。

储存介质为液化石油气液氨及城市煤气，氧气和氮气，乙烯和液氨，液氨，其他介质。

球罐材料只要有国产，及从国外引进的各种球罐材料，我国球罐选用为主，约占总量，球罐结构主要采用赤道正切式支承纯正圆单层球罐，约占球壳结构为桔瓣型及足球桔瓣混合型。

世界各国在役球罐平均每年发生次灾难性爆炸事故，据报道日本年代球罐事故发生率约为。

我国年代球罐事故统计，其发生率约为。

年代全国各部门从年吉林液化石油气球罐群爆炸灾难性事故中吸取教训，在国家劳动安全监察部门监督下，对全国余台在役旧球罐及余台新建投用球罐逐台进行开罐检查及全面修复，历时年，耗资近亿元人民币，动用万人次，万工日，报废球罐约占总开罐数的，返修球罐约占总开罐数的从年至年全国在役余台球罐灾难性事故降到，球罐运行破裂爆炸事故降到球罐耐压破裂事故降到。

从而使我国球罐安全性达到世界领先水平。

制造球罐的材料要求强度高，塑性特别是冲韧性要好，可焊性及加工工艺性能优良。

球罐的焊接热处理及质量检验技术是保证质量的关键。

焊接设备应用现状制造业是个国家综合经济实力的重要基础，没有强大的制造业就不可能成为经济强国，也难有强大的国防力量。

装备制造业是制造业的核心，因为它是为各行各业提供各种装备的产业。

随着科学技术的发展，焊接逐步成为制造业，尤其是装备制造业中的重要加工手段。

上世纪年代末，美国和德国的专家在对世纪前年焊接技术发展前景的预测中认为，到年，焊接仍将是制造业的重要加工工艺，它是种精确可靠低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。

目前还没有其他方法能够比焊接更为广泛地二〇四年六月十七日星期二应用于金属的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值，可见，焊接在已经完成工业化的发达国家中仍是种不可取代的工艺，温度最高层间温度后热温度及保温时间，焊后热热处理种类整体消除应力处理加热温度范围加热速度加热温度容许偏差二〇四年六月十七日星期二参数消氢处理温度和保温时间，处理参数保温时间冷却速度出炉温度冷却至室温其他要求焊接电参数焊接电流打底焊和盖面焊填充焊，焊接电压，焊接速度大坡口层，层，层小坡口层，层，层其他直流，反接操作技术焊接位置平焊立焊横焊仰焊全位置横摆参数横摆幅度摆动速度两侧停留时间焊缝层数大坡口面层道焊，小坡口面层道焊焊接顺序先在小坡口定位焊后，再焊外侧大坡口焊缝，反面清根后焊内侧小坡口焊缝清根方式碳弧气刨清根砂轮打磨其他焊后检测目视检测射线检测抽查率超声波检测抽查率磁粉检测检测部位渗透检测检测部位对接接头表面备注编制校对审核日期日期日期二〇四年六月十七日星期二钢球罐带颈对焊人孔法兰与整体凸缘筒节的对接环缝焊接工艺规程焊接工艺规范制造单位名称编号焊接工艺评定报告编号产品零部件名称球罐带颈对焊人孔法兰与整体凸缘筒节的对接环缝所按标准名称及编号焊接方法焊条电弧焊自动化等级手工接头坡口形状及尺寸焊件母材母材类别号组别号及钢号类别号组别号与类别号组别号相焊钢号与钢号相焊焊件壁厚适用范围焊接材料焊条牌号及规格其他焊前准备坡口加工方法及要求机械火焰切割或刨边机加工坡口及接缝两侧清理方法及要求砂轮打磨坡口两侧各焊材清理烘干方法及要求焊条烘干，其他焊接温度参数最低预热温度最高层间温度后热温度及保温时间，消氢处理温度和保温时间，焊后热处理参数热处理种类整体消除应力处理加热温度范围加热速度加热温度容许偏差保温时间冷却速度出炉温度冷却至室温其他要求焊焊接电流打底焊和盖面焊填充焊，二〇四年六月十七日星期二接电参数焊接电压，焊接速度层，层，层其他直流，反接操作技术焊接位置平焊立焊横焊仰焊全位置横摆参数横摆幅度摆动速度两侧停留时间焊缝层数层道焊焊接顺序先焊外侧大坡口焊缝，反面清根后焊内侧小坡口焊缝清根方式碳弧气刨清根砂轮打磨其他焊后检测目视检测射线检测抽查率超声波检测抽查率磁粉检测检测部位渗透检测检测部位对接接头表面备注编制校对审核日期日期日期二〇四年六月十七日星期二钢球罐球壳板与整体凸缘接管的对接环缝焊接工艺规程焊接工艺规范制造单位名称编号焊接工艺评定报告编号产品零部件名称球罐球壳板与整体凸缘接管的对接环缝所按标准名称及编号焊接方法焊条电弧焊自动化等级手工接头坡口形状及尺寸焊件母材母材类别号组别号及钢号类别号组别号与类别号组别号相焊钢号与钢号相焊焊件壁厚适用范围焊接材料焊条牌号及规格其他焊前准备坡口加工方法及要求刨边机加工坡口及接缝两侧清理方法及要求砂轮打磨坡口两侧各焊材清理烘干方法及要求焊条烘干，其他焊接温度参数最低预热温度最高层间温度后热温度及保温时间，消氢处理温度和保温时间，焊后热处理参数热处理种类整体消除应力处理加热温度范围加热速度加热温度容许偏差保温时间冷却速度出炉温度冷却至室温其他要求焊焊接电流打底焊和盖面焊填充焊，二〇四年六月十七日星期二接电参数焊接电压，焊接速度大坡口层，层，层小坡口层，层，层其他直流，反接操作技术焊接位置平焊立焊横焊仰焊全位置横摆参数横摆幅度摆动速度两侧停留时间焊缝层数大坡口面层道焊，小坡口面层道焊焊接顺序先焊外侧大坡口焊缝，反面清根后焊内侧小坡口焊缝清根方式碳弧气刨清根砂轮打磨其他焊后检测目视检测射线检测抽查率超声波检测抽查率磁粉检测检测部位渗透检测检测部位对接接头表面备注编制校对审核日期日期日期二〇四年六月十七日星期二钢球罐管法兰与厚壁管补强接管的对接环缝焊接工艺规程焊接工艺规范制造单位名称编号焊接工艺评定报告编号产品零部件名称球罐管法兰与厚壁管补强接管的对接环缝所按标准名称及编号焊接方法焊条电弧焊自动化等级手工接头坡口形状及尺寸焊件母材母材类别号组别号及钢号类别号组别号与类别号组别号相焊钢号与钢号相焊焊件壁厚适用范围焊接材料焊条牌号及规格其他焊前准备坡口加工方法及要求机械火焰切割或刨边机加工坡口及接缝两侧清理方法及要求砂轮打磨坡口两侧各焊材清理烘干方法及要求焊条烘干，其他焊接温度参数最低预热温度最高层间温度后热温度及保温时间，消氢处理温度和保温时间，焊后热处理参数热处理种类整体消除应力处理加热温度范围加热速度加热温度容许偏差保温时间冷却速度出炉温度冷却至室温其他要求焊焊接电流打底焊和盖面焊填充焊二〇四年六月十七日星期二接电参数焊接电压，焊接速度其他直流，反接操作技术焊接位置平焊立焊横焊仰焊全位置横摆参数横摆幅度摆动速度两侧停留时间焊缝层数层焊焊接顺序第层用焊条打底，第二层用焊条填充，最后用焊条封面清根方式碳弧气刨清根砂轮打磨其他焊后检测目视检测射线检测抽查率超声