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1、球型燃气储罐的安装第1页，本讲稿共82页一一 、球形储气罐的、球形储气罐的构造构造球形储罐由球罐本体、球形储罐由球罐本体、接管、支承、梯子、平接管、支承、梯子、平台和其他附件组成，如台和其他附件组成，如图图11-1所示。所示。第一节第一节 球形储罐的构造与系列球形储罐的构造与系列2第2页，本讲稿共82页（一）球罐本体（一）球罐本体球罐奉体的形状是一个球壳，球壳由数个环带组对而成。球罐奉体的形状是一个球壳，球壳由数个环带组对而成。球形储罐基本参数球形储罐基本参数(JBlll782)按公称容积及国产球壳板供应情况将球按公称容积及国产球壳板供应情况将球罐分为罐分为三带三带(50m3)、五带、五带(1
2、201000m3)和七带和七带(20005000m3)；三带取名为上极带三带取名为上极带(北极带北极带)、赤道带和下极带、赤道带和下极带(南极带南极带)；五带五带取名是在三带取名基础上增加上温带取名是在三带取名基础上增加上温带(北温带北温带)和下温带和下温带(南温带南温带)；七带取名则是五带取名基础上增加上寒带七带取名则是五带取名基础上增加上寒带(北寒带北寒带)和下寒带和下寒带(南寒带南寒带)。3第3页，本讲稿共82页（二）接管与入孔（二）接管与入孔接管是指根据储气工艺的需要在球壳上开孔，从开孔处接出管子。接管是指根据储气工艺的需要在球壳上开孔，从开孔处接出管子。所有所有接管应尽量设在上、下极
3、带板上接管应尽量设在上、下极带板上。接管开孔处是应力集中的部位，壳体上开孔后，在壳体与接管接管开孔处是应力集中的部位，壳体上开孔后，在壳体与接管连接处周围应进行连接处周围应进行补强补强。为便于球罐的检查与修理，在上、下极带板的中心线上必须设置两为便于球罐的检查与修理，在上、下极带板的中心线上必须设置两个人孔，入孔直径一般个人孔，入孔直径一般不小于不小于500mm。4第4页，本讲稿共82页（三）支承（三）支承球罐的支承不但要支承球罐本体、接管、梯子，平台和其他附件球罐的支承不但要支承球罐本体、接管、梯子，平台和其他附件的重量，而且还需承受的重量，而且还需承受水压试验水压试验时罐内水的重量、风荷载
4、、地震时罐内水的重量、风荷载、地震荷载，以及支承间的拉杆荷载等。荷载，以及支承间的拉杆荷载等。支承的结构形式很多，下面简单介绍燃气工程常用的几种支承。支承的结构形式很多，下面简单介绍燃气工程常用的几种支承。5第5页，本讲稿共82页1、赤道正切柱式支承、赤道正切柱式支承(见图见图11-7)球罐总重量由等距离布置的多根支柱支承，支柱球罐总重量由等距离布置的多根支柱支承，支柱正切正切于赤道圈，故于赤道圈，故赤道圈上的支承力与球壳体相切，受力情况较好。赤道圈上的支承力与球壳体相切，受力情况较好。支柱间设有拉杆，支柱间设有拉杆，拉杆的作用拉杆的作用主要是为了承受地震力及风力等所产主要是为了承受地震力及风
5、力等所产生的水平荷载。生的水平荷载。赤道正切柱式支承能较好地承受热膨胀和各类荷载所产生的变形，赤道正切柱式支承能较好地承受热膨胀和各类荷载所产生的变形，便于组装、操作和检修，是国内外应用便于组装、操作和检修，是国内外应用最为广泛最为广泛的支承型式。的支承型式。6第6页，本讲稿共82页支柱本身构造如图支柱本身构造如图117所示，所示，一般由上、下两段钢管组成，一般由上、下两段钢管组成，现场焊接组装。现场焊接组装。上段上段均带有一块赤道带球壳均带有一块赤道带球壳板，上端管口用支柱帽焊接板，上端管口用支柱帽焊接封堵。封堵。下段下段带有底板，底板上开有地带有底板，底板上开有地脚螺栓孔，用地脚螺栓与支柱
6、脚螺栓孔，用地脚螺栓与支柱基础连接。基础连接。7第7页，本讲稿共82页82、V型柱式支承型柱式支承(图图11-8)柱子之间等距离与赤道圈相切，柱子之间等距离与赤道圈相切，支承载荷在赤道区域上均匀分布，支承载荷在赤道区域上均匀分布，且与球壳体相切。且与球壳体相切。支柱在垂直方向与球壳切线倾支柱在垂直方向与球壳切线倾斜斜23，这样可产生一个向心，这样可产生一个向心水平分力，可增强与基础之间的水平分力，可增强与基础之间的稳定性。稳定性。此种结构自身此种结构自身能承受地震力和能承受地震力和风力产生的水平荷载风力产生的水平荷载，支柱间不需，支柱间不需要拉杆连接。但是，现场组装应严格要拉杆连接。但是，现场
7、组装应严格按设计条件进行。按设计条件进行。第8页，本讲稿共82页3、半埋式支座、半埋式支座(图图11-9)赤道正切柱式支承的球罐，其稳赤道正切柱式支承的球罐，其稳定性不够理想。定性不够理想。半埋式支座是将球体支承于钢筋半埋式支座是将球体支承于钢筋混凝土筑成基础上，混凝土基础外混凝土筑成基础上，混凝土基础外径一般不小于球罐的半径，呈半埋径一般不小于球罐的半径，呈半埋状态。状态。为了在球罐下极带上开孔接管，为了在球罐下极带上开孔接管，可在基础中心留有一个圆形的可在基础中心留有一个圆形的孔洞。孔洞。半埋式支座受力均匀，稳定性好，半埋式支座受力均匀，稳定性好，节省钢材，但相应增加了钢筋混凝节省钢材，但
8、相应增加了钢筋混凝土工程量。土工程量。9第9页，本讲稿共82页4、高架式支承、高架式支承(图图11-10)高架式支承本身可以做成高架式支承本身可以做成容器容器，因此，可合理利用钢板和空间，因此，可合理利用钢板和空间，减小占地。减小占地。但球罐的施工安装较困难，受吊装但球罐的施工安装较困难，受吊装能力所限，球罐不可能大型化。能力所限，球罐不可能大型化。10第10页，本讲稿共82页（四）梯子与平台（四）梯子与平台为了为了定期检查和经常性维修定期检查和经常性维修，以及，以及正常性生产过程中的正常性生产过程中的操作操作，球罐，球罐外外部要设梯子和平台，球罐部要设梯子和平台，球罐内内部要装部要装设内梯。
9、设内梯。常见的外梯结构形式有常见的外梯结构形式有直梯、斜梯、直梯、斜梯、圆形梯、螺旋梯和盘旋梯圆形梯、螺旋梯和盘旋梯等。等。梯子与平台和球罐的连接一般均为可梯子与平台和球罐的连接一般均为可拆卸式，以便于检修球罐时搭脚手架。拆卸式，以便于检修球罐时搭脚手架。11第11页，本讲稿共82页12（五）其他附件（五）其他附件球罐上的附件一般包括球罐上的附件一般包括液位计，温度计、压力表、安全阀、液位计，温度计、压力表、安全阀、消防喷淋装置、静电接地装置、防雷装置以及各种用途的阀消防喷淋装置、静电接地装置、防雷装置以及各种用途的阀门门。附件的种类、规格和型号应根据贮存的燃气类别，及其贮存与输送的附件的种类
10、、规格和型号应根据贮存的燃气类别，及其贮存与输送的工艺要求进行选择和安装。工艺要求进行选择和安装。例如，液化石油气球形储罐必须安装液位计和消防喷淋装置，而例如，液化石油气球形储罐必须安装液位计和消防喷淋装置，而天然气球形储罐则不需要安装。天然气球形储罐则不需要安装。第12页，本讲稿共82页二、球形储罐系列二、球形储罐系列由石油、化学和机械三个工业部由石油、化学和机械三个工业部(委委)共同编制的球形储共同编制的球形储罐基本参数罐基本参数(JR111782)列出了我国球形储罐系列，如列出了我国球形储罐系列，如表表11-1所示。所示。该系列也适用于球形燃气储罐的设计和建造。该系列也适用于球形燃气储罐
11、的设计和建造。根据建造球罐所用的材质和钢板厚度，球罐公称压力可在根据建造球罐所用的材质和钢板厚度，球罐公称压力可在04530MPa范围内。范围内。13第13页，本讲稿共82页球壳板制造厂家应按球形储罐施工及验收规范球壳板制造厂家应按球形储罐施工及验收规范(GBJ9486)的规定，对钢板进行的规定，对钢板进行检查和验收检查和验收后方可使后方可使用。用。第二节第二节 球壳板的加工与验收球壳板的加工与验收14第14页，本讲稿共82页一、球壳板的下料一、球壳板的下料（一）确定球壳板尺寸的原则（一）确定球壳板尺寸的原则球罐的环带尺寸可按其对应的球罐的环带尺寸可按其对应的球心角球心角(分带角分带角)来确定
12、。来确定。根据各环带所对应的球心角是否相等可分为根据各环带所对应的球心角是否相等可分为规则型和不规则型规则型和不规则型两类。两类。规则型环带的球心角一般按规则型环带的球心角一般按90、45或或30划分，不规则型环划分，不规则型环带的球心角没有任何规律性。带的球心角没有任何规律性。原则：主要应考虑球壳板加工工艺是否可行；球壳板块数最少。原则：主要应考虑球壳板加工工艺是否可行；球壳板块数最少。15第15页，本讲稿共82页一、球壳板的下料一、球壳板的下料（二）近似锥面展开法（二）近似锥面展开法这种方法的这种方法的基本原理基本原理是把每一环带看成近似锥面，因球是把每一环带看成近似锥面，因球面是不可展开
13、曲面，而锥面是可展开曲面，这样就可按锥面是不可展开曲面，而锥面是可展开曲面，这样就可按锥面展开方法来近似展开球面。面展开方法来近似展开球面。16第16页，本讲稿共82页（二）球壳板的画线下料（二）球壳板的画线下料由于球面是不可展开的曲面，因此无论采用何种放样方法都是由于球面是不可展开的曲面，因此无论采用何种放样方法都是近似的近似的，而且钢板在成型加工过程中，还会产生一定量的延伸变形，中，而且钢板在成型加工过程中，还会产生一定量的延伸变形，中心部分被拉伸，四角受到压缩。心部分被拉伸，四角受到压缩。因此下料时一定要考虑材质、板厚、毛坯尺寸、成型加工方法、加热温因此下料时一定要考虑材质、板厚、毛坯尺
14、寸、成型加工方法、加热温度和加热次数对延伸变形的影响。度和加热次数对延伸变形的影响。为了保证球壳板尺寸的准确性，一般采用为了保证球壳板尺寸的准确性，一般采用两次两次切割下料，即切割下料，即毛坯尺毛坯尺寸下料和成型后的二次准确下料寸下料和成型后的二次准确下料。17第17页，本讲稿共82页1、毛坯尺寸下料、毛坯尺寸下料(一次下料一次下料)根据展开尺寸，考虑各种影响变形的因素，按下料时各边留出根据展开尺寸，考虑各种影响变形的因素，按下料时各边留出2030mm的加工余量，作出毛坯下料样板进行画线下料。的加工余量，作出毛坯下料样板进行画线下料。也可以将同一种球壳板的计算数据输入也可以将同一种球壳板的计算
15、数据输入XY数控切割机，进行数控切割机，进行自动自动切割切割。数据切割方法可以省略样板，但其周边曲线尺寸仍然是近似的。数据切割方法可以省略样板，但其周边曲线尺寸仍然是近似的。18第18页，本讲稿共82页2、二次准确下料、二次准确下料(成型下料成型下料)毛坯经成型加工，曲率合乎要求后，进行二次准确下料。毛坯经成型加工，曲率合乎要求后，进行二次准确下料。二次下料的切割线可采用球面样板二次下料的切割线可采用球面样板(图图11-15)画出，以得到尺寸准确的球画出，以得到尺寸准确的球壳板。壳板。19第19页，本讲稿共82页2、二次准确下料、二次准确下料(成型下料成型下料)球壳板的切割可在弧形格板胎具上球
16、壳板的切割可在弧形格板胎具上进行进行(图图11-16)。胎具弧形格板组成。胎具弧形格板组成的球形弧面与被加工的球壳板曲率的球形弧面与被加工的球壳板曲率完全符合。完全符合。同一胎具可以切割同一球罐上的同一胎具可以切割同一球罐上的所有球壳板。所有球壳板。球壳板的二次下料可与坡口切割球壳板的二次下料可与坡口切割合并为同一工序进行。合并为同一工序进行。20第20页，本讲稿共82页二、球壳板的成型二、球壳板的成型球壳板的成型方法有球壳板的成型方法有冲压成型冲压成型和和滚压成型滚压成型两大类。目前我国多采用两大类。目前我国多采用冲压成型，冲压成型又分为冲压成型，冲压成型又分为冷压成型和热压成型冷压成型和热
17、压成型。（一）（一）热压成型热压成型热压成型一般是将球壳板毛坯放入加热炉加热到热压成型一般是将球壳板毛坯放入加热炉加热到塑性变形温度塑性变形温度，然，然后取出放在冲压机上，用模具一次冲压成型。后取出放在冲压机上，用模具一次冲压成型。热压成型特点：速度快，冲压成型容易，可以减少内应力和冷压热压成型特点：速度快，冲压成型容易，可以减少内应力和冷压效应的产生，但加热温度不能过高，毛坯各点温度应均匀一致，效应的产生，但加热温度不能过高，毛坯各点温度应均匀一致，以保证压形均匀。以保证压形均匀。21第21页，本讲稿共82页（二）冷压成型（二）冷压成型冷压成型就是钢板在冷压成型就是钢板在常温状态常温状态下，
18、经冲压变形成为球面壳板的过程。下，经冲压变形成为球面壳板的过程。冷压成型一般采用小模具多压点的点压法，压型顺序如图冷压成型一般采用小模具多压点的点压法，压型顺序如图11-17所示。由壳板的一端开始冲击，按顺序排列压点，相邻两压所示。由壳板的一端开始冲击，按顺序排列压点，相邻两压点之间应相互有点之间应相互有12至至23的重压率，以保证两压点之间成型的重压率，以保证两压点之间成型过渡圆滑，成型应力分布均匀，并可减小成型后的自然变形。过渡圆滑，成型应力分布均匀，并可减小成型后的自然变形。冷压成型的环境温度不宜低于冷压成型的环境温度不宜低于-10，否则容易产生加工硬化现象，材，否则容易产生加工硬化现象
19、，材质变脆，影响球罐寿命。质变脆，影响球罐寿命。22第22页，本讲稿共82页三、切边和坡口加工三、切边和坡口加工球壳板坡口的加工，一般与精确下料合并为一道工序，切割坡口球壳板坡口的加工，一般与精确下料合并为一道工序，切割坡口即完成精确下料；即完成精确下料；球壳板的坡口多数为球壳板的坡口多数为带钝边的带钝边的X形坡口形坡口，由外坡口面、内坡口面和中，由外坡口面、内坡口面和中部钝边平面三部分组成，内外坡口面均为圆锥面；部钝边平面三部分组成，内外坡口面均为圆锥面；当球壳板位置固定后，只要切割工具运动的轨迹为一圆锥面或平面，即当球壳板位置固定后，只要切割工具运动的轨迹为一圆锥面或平面，即可完成不同坡口
20、面的切割；可完成不同坡口面的切割；坡口切割多数使用坡口切割多数使用氧炔火焰氧炔火焰，所以应特别注意保证坡口表面的平面度，所以应特别注意保证坡口表面的平面度，光洁度以及坡门尺寸的精确。光洁度以及坡门尺寸的精确。23第23页，本讲稿共82页四、消除应力处理四、消除应力处理对于焊接入孔或管口的上下极板，以及带支柱的赤道板，焊接残余应力很对于焊接入孔或管口的上下极板，以及带支柱的赤道板，焊接残余应力很大。因此必须进行消除应力处理，以改善其机械性能。大。因此必须进行消除应力处理，以改善其机械性能。消除应力处理一般是将需处理的球壳板放在大型消除应力处理一般是将需处理的球壳板放在大型热处理炉热处理炉中进行。
21、中进行。根据钢板的性质，严格按预先制定的工艺要求进行热处理。根据钢板的性质，严格按预先制定的工艺要求进行热处理。处理后需对球壳板进行曲率检查，如有变形，应在冲压机上进行校正。处理后需对球壳板进行曲率检查，如有变形，应在冲压机上进行校正。24第24页，本讲稿共82页五、球壳板成型后的质量检查五、球壳板成型后的质量检查球壳板加工后和组装前，必须对其曲率、几何尺寸和翘曲度球壳板加工后和组装前，必须对其曲率、几何尺寸和翘曲度进行检查，必要时还应进行化学成分及机械性能检查。进行检查，必要时还应进行化学成分及机械性能检查。25第25页，本讲稿共82页五、球壳板成型后的质量检查五、球壳板成型后的质量检查26
22、（一）球壳板曲率的检查（一）球壳板曲率的检查按按GBJ9486的规定，应该用样板检查球壳板曲率，球壳板曲的规定，应该用样板检查球壳板曲率，球壳板曲率满足允许偏差，如图率满足允许偏差，如图11-23所示。所示。样板一般用样板一般用0751Omm的冷轧钢板按实际计算半径用地规准确画的冷轧钢板按实际计算半径用地规准确画线，然后精确加工而成。线，然后精确加工而成。样板做成后应进行理论检验。样板做成后应进行理论检验。也可以使用弧形规作为曲率量具。也可以使用弧形规作为曲率量具。检查球壳板曲率时应将壳板放置在弧形格架上，以免因壳板自检查球壳板曲率时应将壳板放置在弧形格架上，以免因壳板自重的变形而影响检查精度
23、。重的变形而影响检查精度。第26页，本讲稿共82页五、球壳板成型后的质量检查五、球壳板成型后的质量检查27（二）球壳板几何尺寸的检查（二）球壳板几何尺寸的检查1、检查的尺寸位置、检查的尺寸位置球壳板的几何尺寸包括每块板的球壳板的几何尺寸包括每块板的弧长、弦长、对角线长、对角线间弧长、弦长、对角线长、对角线间的距离的距离(即每块壳板的翘曲度即每块壳板的翘曲度)和厚度和厚度。几何尺寸允许偏差与测厚点位置如图几何尺寸允许偏差与测厚点位置如图11-24所示。所示。球壳板的两对角线不相交，说明四角不在同一平面内，即认为球壳板的两对角线不相交，说明四角不在同一平面内，即认为有翘曲存在。有翘曲存在。若极板的
24、两条垂直直径在中心不相交，认为极板有翘曲变形。若极板的两条垂直直径在中心不相交，认为极板有翘曲变形。第27页，本讲稿共82页五、球壳板成型后的质量检查五、球壳板成型后的质量检查28（二）球壳板几何尺寸的检查（二）球壳板几何尺寸的检查3、球壳板厚度检查、球壳板厚度检查球壳板在压制过程中，由于材质不均匀，或操作不得法等原因，球壳板在压制过程中，由于材质不均匀，或操作不得法等原因，有可能造成壳板局部减薄，因此需对成型后的壳板厚度进行检查。有可能造成壳板局部减薄，因此需对成型后的壳板厚度进行检查。一般用测厚仪一般用测厚仪侧量五点侧量五点，如图，如图11-24所示。球壳板的实测厚度不得小所示。球壳板的实
25、测厚度不得小于设计厚度扣除钢板厚度负偏差与允许加工减厚量之和。于设计厚度扣除钢板厚度负偏差与允许加工减厚量之和。第28页，本讲稿共82页一、准备工作一、准备工作球罐组装前，应对球罐组装前，应对球壳板、支柱和按管球壳板、支柱和按管等全部构件按规等全部构件按规范标准进行检查，不符合标准的构件不能用于组装。范标准进行检查，不符合标准的构件不能用于组装。球罐组装应在球罐组装应在基础竣工并验收基础竣工并验收后进行。后进行。第三节第三节 球罐的组装球罐的组装29第29页，本讲稿共82页一、准备工作一、准备工作安装单位安装单位应对基础中心圆直径应对基础中心圆直径D1，相邻两基础的中心距，相邻两基础的中心距(
26、弦长弦长S)，每个，每个基础的地脚螺栓预留孔中心距基础的地脚螺栓预留孔中心距S2，地脚螺栓中心距，地脚螺栓中心距S1等项目进行复测等项目进行复测验收，如图验收，如图11-26所示。此外，还应复测基础表面的标高和地脚螺栓孔所示。此外，还应复测基础表面的标高和地脚螺栓孔的深度是否符合设计要求。的深度是否符合设计要求。30第30页，本讲稿共82页一、准备工作一、准备工作球罐常用的组装方法根据球罐常用的组装方法根据公称容积公称容积Vg(m3)进行选择；进行选择；一般情况下，一般情况下，Vg400可采用半球法；可采用半球法；400Vg1000可采用环带组装法；可采用环带组装法；Vg400可采用逐块组装法
27、。可采用逐块组装法。三种组装方法各有优缺点三种组装方法各有优缺点(表表11-2)，综合考虑，多个施工方案的技术经济比较后，确定最适用的组装方法。综合考虑，多个施工方案的技术经济比较后，确定最适用的组装方法。球形燃气储罐一般为大中型球罐，以前的安装主要采用球形燃气储罐一般为大中型球罐，以前的安装主要采用逐块组装逐块组装法法，也用过环带组装法。，也用过环带组装法。31第31页，本讲稿共82页二、环带组装法二、环带组装法环带组装法就是在组装平台上，按上下极板、寒环带组装法就是在组装平台上，按上下极板、寒带、温带和赤道带分别组对，并焊接成环带，然后带、温带和赤道带分别组对，并焊接成环带，然后逐环组装成
28、球的方法。逐环组装成球的方法。32第32页，本讲稿共82页二、环带组装法二、环带组装法（一）组对环带（一）组对环带在基础圈外，首先用道木、钢轨和钢板铺设组对平台。在基础圈外，首先用道木、钢轨和钢板铺设组对平台。平台要求水平，稳固，承受最大载荷时不变形，不沉平台要求水平，稳固，承受最大载荷时不变形，不沉陷。陷。环带组对可以采用环带组对可以采用垂线法垂线法，也可以采用，也可以采用胎架法胎架法。33第33页，本讲稿共82页1、垂线法、垂线法(图图11-27）要点：要点：组对前，首先按将要组对的环带上下组对前，首先按将要组对的环带上下口直径在平台上画出口直径在平台上画出同心圆同心圆。沿外圆周焊一定数量
29、座板，然后将球沿外圆周焊一定数量座板，然后将球壳板沿圆周摆放组对，摆放时下端插入壳板沿圆周摆放组对，摆放时下端插入座板内，上端临时支撑，使上端端部的座板内，上端临时支撑，使上端端部的垂线恰好与平台上画的小圆周对正垂线恰好与平台上画的小圆周对正。第一块球壳板摆放的准确性，直接影第一块球壳板摆放的准确性，直接影响其它球壳板的组对质量，应采用响其它球壳板的组对质量，应采用多多点垂线找正点垂线找正，并支撑稳固。，并支撑稳固。34第34页，本讲稿共82页2、胎架法、胎架法(图图11-28）利用组对支架和圈板组成的胎架来利用组对支架和圈板组成的胎架来代替代替垂线法中的垂线法中的垂线和临时支垂线和临时支撑撑
30、进行环带的组对。进行环带的组对。首先在平台上画出环带上下口同心投影圆，以小圆周为基准安装胎架，首先在平台上画出环带上下口同心投影圆，以小圆周为基准安装胎架，沿大圆周焊接一定数量的定位挡铁。沿大圆周焊接一定数量的定位挡铁。胎架圈板外圆直径应等于各环带球壳板相应高度的内径。胎架圈板外圆直径应等于各环带球壳板相应高度的内径。35第35页，本讲稿共82页2、胎架法、胎架法(图图11-28）摆准位置，上端紧贴胎架圈板，下端紧靠定位挡铁；摆准位置，上端紧贴胎架圈板，下端紧靠定位挡铁；组对时采用点固焊，组对完毕加固施焊组对时采用点固焊，组对完毕加固施焊环带组对焊接后，应检查上下口的直径、椭圆度和水平度，如有
31、超差，应环带组对焊接后，应检查上下口的直径、椭圆度和水平度，如有超差，应进行修整。进行修整。36第36页，本讲稿共82页二、环带组装法二、环带组装法（二）成球组装（二）成球组装成球组装就是依次将各环带组装成球。成球组装就是依次将各环带组装成球。按组装顺序有以按组装顺序有以赤道带赤道带为基准和以为基准和以下温下温(寒寒)带带为基准的为基准的两种组装方法。两种组装方法。37第37页，本讲稿共82页（二）成球组装（二）成球组装1、以赤道带为基准的组装方法、以赤道带为基准的组装方法首先将下极板和下温首先将下极板和下温(寒寒)带放置于基础圈内，带放置于基础圈内，然后安装支柱。然后安装支柱。支柱安装验收后
32、，按赤道带、下温带、下寒带、下极板、上温带、上支柱安装验收后，按赤道带、下温带、下寒带、下极板、上温带、上寒带和上极板的顺序组装成球。寒带和上极板的顺序组装成球。环带组对时，调好间隙后用卡具固定。环带组对时，调好间隙后用卡具固定。38第38页，本讲稿共82页（二）成球组装（二）成球组装2、以下温、以下温(寒寒)带为基准的组带为基准的组装方法装方法如图如图11-29所示，在球中心设置支架，所示，在球中心设置支架，支架应能托住球体重量，支架应能托住球体重量，然后然后按下极板，下温带、赤道带、上按下极板，下温带、赤道带、上温带和上极板温带和上极板的顺序组对成球。的顺序组对成球。组对时，首先调整下温带
33、的标高和位组对时，首先调整下温带的标高和位置，再以下温带为基准带组对和调整置，再以下温带为基准带组对和调整其他各环带。其他各环带。39第39页，本讲稿共82页三、逐决组装法三、逐决组装法逐块组装法就是直接在球罐基础上，逐块地将球壳板组装成逐块组装法就是直接在球罐基础上，逐块地将球壳板组装成球。球。也可以在基础之外的平台上，将各环带中相邻的二块、也可以在基础之外的平台上，将各环带中相邻的二块、三块或四块单片拚接成大块球壳板，然后将大块球壳板三块或四块单片拚接成大块球壳板，然后将大块球壳板逐块组装成球。逐块组装成球。逐块组装法按其组装顺序分为以逐块组装法按其组装顺序分为以赤道带为基准赤道带为基准和
34、和以下寒带为以下寒带为基准基准的两种方法。的两种方法。40第40页，本讲稿共82页（一）以赤道带为基准的逐块组装法（一）以赤道带为基准的逐块组装法其一般安装程序为：支柱组对其一般安装程序为：支柱组对支柱安装支柱安装搭设内脚手搭设内脚手架架赤道带组装赤道带组装搭设外脚手架搭设外脚手架下温带板组装下温带板组装上温上温带板组装带板组装下寒带板组装下寒带板组装上寒带板组装上寒带板组装下极板组装下极板组装上极板组装上极板组装组装质量检查组装质量检查搭设防护棚搭设防护棚各环带焊各环带焊接接内旋梯安装内旋梯安装外梯安装外梯安装附件安装。附件安装。41第41页，本讲稿共82页（一）以赤道带为基准的逐块组装法（
35、一）以赤道带为基准的逐块组装法42以赤道带为基准的逐块组装过程示意图以赤道带为基准的逐块组装过程示意图(a)相邻两支柱间安装赤道板；相邻两支柱间安装赤道板；(b)赤道带合围；赤道带合围；(c)下、下温带组装下、下温带组装；(d)下上极板组装下上极板组装第42页，本讲稿共82页（二）以下寒带为基准的组装过程（二）以下寒带为基准的组装过程由七个环带组成的球罐，组装时以下寒带为基准，如图由七个环带组成的球罐，组装时以下寒带为基准，如图11-33所示。若是五个环带，则以下温带为基准。所示。若是五个环带，则以下温带为基准。其一般安装程序为：搭设平台其一般安装程序为：搭设平台安装托架安装托架安装中心柱安装
36、中心柱组组装下寒带装下寒带组装赤道带组装赤道带安装支柱安装支柱组装上温带组装上温带组装上寒组装上寒带带组装上极板组装上极板组装下极板组装下极板搭设防护栅。搭设防护栅。43第43页，本讲稿共82页（二）以下寒带为基准的组装过程（二）以下寒带为基准的组装过程44以下寒带为基准的逐块组装示意图以下寒带为基准的逐块组装示意图1-平台；平台；2-托架；托架；3-下寒带；下寒带；4-下温带；下温带；5-赤道带；赤道带；6-上温带；上温带；7-上上寒带；寒带；8-上板板；上板板；9-中心柱；中心柱；10-可调拉杆可调拉杆第44页，本讲稿共82页大型球罐的外部扶梯一般由两部分组成，赤道线以下为大型球罐的外部扶
37、梯一般由两部分组成，赤道线以下为45斜梯，赤斜梯，赤道线以上为沿着球罐外壁盘旋上升的道线以上为沿着球罐外壁盘旋上升的弧形盘梯弧形盘梯(简称盘梯简称盘梯)。盘梯下端与中间平台连接，上部与顶部平台连接。如图盘梯下端与中间平台连接，上部与顶部平台连接。如图11-1所示。所示。本节讨论上部弧形盘梯的组对与安装。本节讨论上部弧形盘梯的组对与安装。第四节第四节 球罐盘梯的组对与安装球罐盘梯的组对与安装45第45页，本讲稿共82页连接中间平台和顶部平台的盘梯，多采用近似球面螺旋线型，又称连接中间平台和顶部平台的盘梯，多采用近似球面螺旋线型，又称为为球面盘梯球面盘梯。盘梯由内外侧扶手和栏杆盘梯由内外侧扶手和栏
38、杆(或侧板或侧板)、踏步板及支架组成。、踏步板及支架组成。球面盘梯具有如下球面盘梯具有如下特点：特点：（一）盘梯上端连接顶部平台，下端连接赤道线处的中间平台，中间（一）盘梯上端连接顶部平台，下端连接赤道线处的中间平台，中间不需增加平台。安全美观，行走舒适，没有陡升陡降的危险感。不需增加平台。安全美观，行走舒适，没有陡升陡降的危险感。一、球罐盘梯的特点一、球罐盘梯的特点46第46页，本讲稿共82页（二）盘梯内侧栏杆的下边线与球罐外壁距离始终保持不变，梯（二）盘梯内侧栏杆的下边线与球罐外壁距离始终保持不变，梯子旋转曲率与球面一致；外栏杆下边线与球面的距离，自中间平子旋转曲率与球面一致；外栏杆下边线
39、与球面的距离，自中间平台开始逐渐变小，在盘梯与顶部平台连接处，内外栏杆下边线与台开始逐渐变小，在盘梯与顶部平台连接处，内外栏杆下边线与球面等距离。球面等距离。（三）踏步板保持水平，并指向盘梯的旋转中心轴。一般均采用（三）踏步板保持水平，并指向盘梯的旋转中心轴。一般均采用右旋盘梯右旋盘梯。（四）盘梯与顶部平台正交，且栏杆下边线与顶部平台齐平。（四）盘梯与顶部平台正交，且栏杆下边线与顶部平台齐平。一、球罐盘梯的特点一、球罐盘梯的特点47第47页，本讲稿共82页把盘梯看作一条连续的近似球面螺旋线。如图把盘梯看作一条连续的近似球面螺旋线。如图11-34所示。所示。盘梯内侧栏杆下边线为其所在的且与球罐同
40、心的一个假想球盘梯内侧栏杆下边线为其所在的且与球罐同心的一个假想球(半径为半径为R1)，与一直径小于假想球半径，与一直径小于假想球半径R1并内切于赤道圆的圆柱面并内切于赤道圆的圆柱面(半径半径r1)垂直正垂直正插所形成的相贯线。插所形成的相贯线。盘梯外侧栏杆下边线盘梯外侧栏杆下边线(椭圆状椭圆状)可认为是由其所在的椭球面与一直径可认为是由其所在的椭球面与一直径大于椭球水平半轴，与内侧栏杆假想圆柱大于椭球水平半轴，与内侧栏杆假想圆柱(半径为半径为r1)面同轴，并内面同轴，并内切于此椭球面赤道圆的圆柱面切于此椭球面赤道圆的圆柱面(半径为半径为r1+b)垂直正插所形成的相垂直正插所形成的相贯线。贯线
41、。二、球罐盘梯几何形状的分析二、球罐盘梯几何形状的分析48第48页，本讲稿共82页内外栏杆下边线在盘梯的任意水平回转角的方向上，其对应点高度均相内外栏杆下边线在盘梯的任意水平回转角的方向上，其对应点高度均相等，使每块踏步板保持水平。等，使每块踏步板保持水平。计算此高度的方程式即为假想圆柱面与假想球面的相贯线方程式，计算此高度的方程式即为假想圆柱面与假想球面的相贯线方程式，也就是内栏杆下边线的高度与其水平回转角也就是内栏杆下边线的高度与其水平回转角a之间的关系式。之间的关系式。二、球罐盘梯几何形状的分析二、球罐盘梯几何形状的分析49第49页，本讲稿共82页球罐盘梯主要由内侧栏杆，外侧栏杆、踏步板
42、及盘梯支架所球罐盘梯主要由内侧栏杆，外侧栏杆、踏步板及盘梯支架所组成。组成。应分别下料，然后进行组装。应分别下料，然后进行组装。下料方法有下料方法有放样法和计算法放样法和计算法两种，一般多采用两种，一般多采用放样法放样法下下料，计算法可用来校核计算，保证下料和组装的准确性。料，计算法可用来校核计算，保证下料和组装的准确性。五、球罐盘梯的下料五、球罐盘梯的下料50第50页，本讲稿共82页1、以放样平台左侧一条垂线为轴，以假想半径凡画一个半圆，以此、以放样平台左侧一条垂线为轴，以假想半径凡画一个半圆，以此半圆的上半部半圆的上半部（1/4圆）为立面图，下半部（圆）为立面图，下半部（1/4圆）为平面图
43、，并画圆）为平面图，并画出顶部平台的平、立面投影。出顶部平台的平、立面投影。（一）内侧栏杆的放样下料（一）内侧栏杆的放样下料51第51页，本讲稿共82页2、按照公式分别计算出、按照公式分别计算出r1和和S值，在平面图上确定内栏杆下边线的投值，在平面图上确定内栏杆下边线的投影轴心影轴心O，然后画出内栏杆下边线的投影弧线。，然后画出内栏杆下边线的投影弧线。3、等分内栏杆下边线的投影弧线、等分内栏杆下边线的投影弧线(一般可按一般可按15等分角等分角)，将各等分点，将各等分点投影到立面图上，得到各相应的投影点。将投影点的光滑曲线连接即投影到立面图上，得到各相应的投影点。将投影点的光滑曲线连接即为内栏杆
44、下边线的球面螺旋线。为内栏杆下边线的球面螺旋线。（一）内侧栏杆的放样下料（一）内侧栏杆的放样下料52第52页，本讲稿共82页4、在放样平台右侧画出横座标、在放样平台右侧画出横座标L，纵座标，纵座标Z，将平面图上各等分弧线展开长，将平面图上各等分弧线展开长度照录在度照录在L内内座标上，将立面图上各投影点的标高照录在座标上，将立面图上各投影点的标高照录在Z轴上。画出轴上。画出直角座标上各对应点，并以光滑曲线连接各对应点，所得曲线即为内直角座标上各对应点，并以光滑曲线连接各对应点，所得曲线即为内栏杆下边线的展开曲线。栏杆下边线的展开曲线。5、在展开曲线上方，再画出一条与之曲率相同，且距离为盘梯栏杆、
45、在展开曲线上方，再画出一条与之曲率相同，且距离为盘梯栏杆高度的曲线，上下曲线围成的图形即为盘梯内栏杆展开图。高度的曲线，上下曲线围成的图形即为盘梯内栏杆展开图。（一）内侧栏杆的放样下料（一）内侧栏杆的放样下料53第53页，本讲稿共82页外侧栏杆的放样下料与内侧栏杆的区别仅在于外栏杆平外侧栏杆的放样下料与内侧栏杆的区别仅在于外栏杆平面投影弧线的半径为面投影弧线的半径为(r1+b)，其各等分弧线展开长度照，其各等分弧线展开长度照录在录在L外外座标上，立面图上各投影点的标高仍可用内栏杆座标上，立面图上各投影点的标高仍可用内栏杆的投影标高。的投影标高。（二）外侧栏杆的放样下料（二）外侧栏杆的放样下料5
46、4第54页，本讲稿共82页（四）踏步板和盘梯支架（四）踏步板和盘梯支架551、踏步板、踏步板相邻两块踏步板的高差一般为相邻两块踏步板的高差一般为150250mm。上半段盘梯的踏步板，其高差可小些，下半段高差可大些。上半段盘梯的踏步板，其高差可小些，下半段高差可大些。从垂直方向看，盘梯踏步板可连续摆放。从垂直方向看，盘梯踏步板可连续摆放。踏步板中部宽度应按其在内外侧栏杆放样图上的位置确定。踏步板中部宽度应按其在内外侧栏杆放样图上的位置确定。实际安装时，可按上、中和下三段，将踏步板简化成三种规格尺寸。实际安装时，可按上、中和下三段，将踏步板简化成三种规格尺寸。第55页，本讲稿共82页（四）踏步板和
47、盘梯支架（四）踏步板和盘梯支架562、盘梯支架、盘梯支架球罐盘梯支架分三角支架和龙门支架两种结构型式，前者多用于盘梯球罐盘梯支架分三角支架和龙门支架两种结构型式，前者多用于盘梯下段，后者则多用于盘梯上段。下段，后者则多用于盘梯上段。安装时，支架横梁应水平放置，并指向盘梯回转轴线。安装时，支架横梁应水平放置，并指向盘梯回转轴线。横粱两侧紧靠盘梯内外栏杆的下边线。横粱两侧紧靠盘梯内外栏杆的下边线。第56页，本讲稿共82页六、盘梯的组对与安装六、盘梯的组对与安装57盘梯内外侧栏杆放出实样后，应在下边线上画出踏步板的位置线，盘梯内外侧栏杆放出实样后，应在下边线上画出踏步板的位置线，然后将踏步板对号安装
48、，逐块点焊牢固。盘梯安装一般采用然后将踏步板对号安装，逐块点焊牢固。盘梯安装一般采用两种两种方方法，法，一种方法一种方法是先把支架焊在球罐上再整体吊装盘梯。这种方法要求支是先把支架焊在球罐上再整体吊装盘梯。这种方法要求支架在球罐上的安装位置必须准确，使盘梯能正确就位安装。架在球罐上的安装位置必须准确，使盘梯能正确就位安装。另一种方法另一种方法是把支架焊在盘梯上，连同支架一起将盘梯吊起，在球罐是把支架焊在盘梯上，连同支架一起将盘梯吊起，在球罐上找正就位。上找正就位。盘梯吊装时，应注意盘梯吊装时，应注意防止变形防止变形，否则将给找正就位带来困难，也会，否则将给找正就位带来困难，也会造成支架位置不准
49、确。造成支架位置不准确。第57页，本讲稿共82页一、球形燃气储罐的压力试验一、球形燃气储罐的压力试验球罐的压力试验应在球罐整体热处理后进行；球罐的压力试验应在球罐整体热处理后进行；燃气球罐主要应进行燃气球罐主要应进行水压试验和气密性试验水压试验和气密性试验。水压试验的主要目的：水压试验的主要目的：是检验球罐的强度，试验介质必须用是检验球罐的强度，试验介质必须用水水。气密性试验的主要目的：气密性试验的主要目的：是检查球罐的所有焊缝和其他是检查球罐的所有焊缝和其他连接部位的密封程度，是否有渗漏之外，气密性试验介连接部位的密封程度，是否有渗漏之外，气密性试验介质必须用压缩空气。质必须用压缩空气。第五
50、节第五节 球形燃气储罐的试验和验收球形燃气储罐的试验和验收58第58页，本讲稿共82页必须向罐内充水加压，在达到试验压力的条件，检查必须向罐内充水加压，在达到试验压力的条件，检查球罐是否有渗漏和明显的塑性变形，球罐是否有渗漏和明显的塑性变形，检验球罐包括焊缝在内的各种接缝的强度是否达到设计要检验球罐包括焊缝在内的各种接缝的强度是否达到设计要求，求，验证球罐在设计压力下能否保证安全运行，验证球罐在设计压力下能否保证安全运行，同时也可以通过渗漏现象，发现球罐潜在的局部缺陷，同时也可以通过渗漏现象，发现球罐潜在的局部缺陷，并及时消除。并及时消除。（一）水压试验（一）水压试验59第59页，本讲稿共82