1160m3丙烷气球罐设计方案绪论.doc

1160m3丙烷气球罐设计方案绪论1.1 球罐的特点1.2 球罐分类1.3 球罐的发展历史1.3.1 球罐的发展1.3.2我国球罐的发展现状1.1 球罐的特点与圆筒形储罐相比，球罐的优点是：球罐是生产实际中应用比较广泛的压力容器。（1）当二者容积相同时，其表面积最小； （2）当压力和直径相同时，其壁厚仅为圆筒形罐的一半左右；当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆筒形罐的两倍，因而它可大量节省钢材，减少占地面积，适于制造中压容器。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，基础工程量小，可节省土地面积。但另一方面，球罐壳体为双向曲面，制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，所以现场组装比较困难，对焊工的技术要求高，制造成本也高。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、丙烷、丙烯、丁烯、液氧、液氨、液氮及其他低沸点介质的储存容器。也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。在炼油厂、石油化工厂、城市燃气供应部门都有广泛应用。1.2 球罐分类 球罐绝大多数为单层球壳。低温低压下贮存液化气体时则采用双重球壳，两层球壳间填以绝热材料。采用最广泛的为单层圆球型球罐。球壳是由多块压制成球面的球瓣组焊而成。球罐的支撑结构最常见的为赤道正切式，其次为对称式、裙座式、半埋地式和盆式。椭球型球罐通常用于常温下贮存饱和蒸气压比大气压稍高的、挥发性强的液态烃（如汽油等）,操作压力为0.120.3MPa，容积一般在5006000m3范围内。更大容积时,应采用复式椭球型球罐。按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或上述几种形式的混合。 圆球形按分瓣方式有橘瓣式、足球瓣式、混合式三种。圆球形按支撑方式分有支柱式、裙座式两大类。 1.3 球罐的发展历史 1.3.1 球罐的发展 球形储罐最早出现在19世纪末到20世纪初，开始时只是储存低压气态介质，早期的球罐为铆接结构。这种结构形式制造较为困难，材料的浪费也较大，例如，在1936年做了一台直径为21.3、工作压力位0.49MPa、壁厚为19mm、材质为st52的铆接球罐，可质量为816.5t。其中铆及搭接部分所需的板材就为36.6t，占壳体总质量的17%，铆钉质量为12t，占总质量的5.5%，而且一旦其中有一部分铆接不合格，只得重装新铆接。因此，早起的球罐发展速度是缓慢的。第二次世界大战后，随着焊接技术的发展，人们已经找到合适的焊接材料，球罐的制造也从铆接改为焊接的方法，球罐的制造得到了飞速的发展。1956年，日本用美国钢铁公司的T-L80钢制成了直径33.68、容量为20000m3城市煤气储罐。1958年，德国M.A.H公司用FB50高强度钢生产了一台直径为47.3m、容积为55500m3、壁厚为30mm的大型储罐，这时期的球罐虽然体积很大，但压力较低，总的储气能力也很低，而对于液化的气体储罐还不能做的很大。从60年代开始至今，球罐的制造技术得到了进一步发展，在这段时间内日本的球罐发展较为突出，日本在1962年以前液化石油气球罐的几何容积都在2000m3以下，1962年制成了容积为3000m3的液化石油气储罐，1956年达到5000m3的大型球罐。1985年日本新日钢铁公司为日本西部瓦斯用本公司生产的WEL-TEN80C型高强度钢制造一台大型球罐，设计压力位0.75MPa、直径为37.07m、容积为26700m3。双重壳低温、深冷球罐于1962年，由美国芝加哥桥梁钢铁公司用5803-0铝镁合金制成，其内径直径12m、壁厚38mm、容积为900m3，它是一台液态氢双重球壳，外球壁为碳钢。日本从1966年开始制造双重球罐，1967年在德山市建造的双重球罐容积达到2000m3，1968年石川岛播磨重工业公司用5803-0铝合金制造液态乙烯双重球罐，其内径达到20.117m，铝板厚度1025mm，内球容器达4000m3，外球径为21.964m。自称这是当时最大的低温球罐。 由以上历史发展概述还可以看出，球罐的建造虽然较早，但发展较慢，其进程先为低压、常温、气体，其后逐渐过渡到中、高压。低温液化石油气体和大型化的方向发展。1.3.2我国球罐的发展现状 我国制造球罐始于50年代末期。1958年开始制造第一台50m3的球罐，1966年北京金属结构长制造了直径为9.2m、几何容积400m3、壁厚为20mm，质量为5t的球罐。随着我国科学技术进一步发展，特别是改革开放以来，未来满足我国的国防、科研、石油化工、冶金、市政等工业对储存容器的要求，我国的球罐工业得到发展。目前我国已能自行设计制造安装2000m3以下的石油液化气球罐和5000m3的球罐，1988年又以同样的方式引进了10000m3的球罐，1998年在大连我国又成功地利用引进日本的钢板，自行设计并压制成功了8000m3的储存介质为C4的球罐。 我国的球罐发展虽然发展较快，但是起步较晚，目前同国际先进水平还是有不少差距。目前建造5000m3以上的大型球罐多数还是进口国外的球壳板，由国内组装完成。