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球罐 |
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簡介 一種鋼製容器設備。在石油煉製工業和石油化工中主要用於貯存和運輸液態或氣態物料。操作溫度一般為-50∼50℃,操作壓力一般在3MPa以下。球罐與圓筒容器（即一般貯罐）相比，在相同直徑和壓力下，殼壁厚度僅為圓筒容器的一半，鋼材用量省，且佔地較小，基礎工程簡單。但球罐的製造、焊接和組裝要求很嚴，檢驗工作量大，製造費用較高。球罐為大容量、承壓的球形儲存容器，廣泛應用於石油、化工、冶金等部門，它可以用來作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質的儲存容器。也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮氣、城市煤氣）的儲罐。 球形罐與立式圓筒形儲罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故所需鋼材面積少；在相同直徑情況下，球罐壁內應力最小，而且均勻，其承載能力比圓筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相應圓筒形容器壁板厚度的一半。 由上述特點可知，採用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節省鋼材30%∼45%；此外，球罐佔地面積較小，基礎工程量小，可節省土地面積。 發展歷史 20世紀30年代，世界上僅有少數幾個國家能進行球罐的製造， 如美國在1910年、德國在1930年分別建造了有限的幾台鉚接結構的小型低壓球罐。由於鉚接結構不僅費工而且費料， 且球罐密閉程度差， 製造相對困難，給球罐的發展帶來巨大的阻力。 20世紀40年代初， 隨著焊接技術逐漸趨向成熟，以及適合焊接的新鋼種的不斷開發，球罐的製造由鉚接改為焊接，由此技術上得到了很大發展。如美國在1941年、前蘇聯在1944年、日本於1955年、前西德於1958年分別製造了一批壓力較高、容量較大的焊接球罐。 20世紀60年代至今， 隨著世界各國綜合國力和科技水平的大幅度提高，形成了球罐製造水平的高速發展期。以日本為例，60年代前單個液化氣球罐的容積均在2000m3以下，而目前已具備生產單個容積在20000m3以上液化氣球罐的能力。同時，西德已有生產容積為43300m3以上球罐的能力，法國也有容積為87000m3球罐的製造經驗, 同時美國還建造了一台容量3400m3、設計溫度為-250℃的超低溫液氫球罐。此外許多工業先進國家還進行了雙重殼低溫球罐、深冷球罐及運輸液化天然氣的深冷大型船用球罐的試驗研究，並已投入批量生產。 我國製造球罐始於20世紀60年代初。但隨著國民經濟的高速發展和改革開放的需要，近年來球罐的製造技術已得到了飛速發展。目前國內已獨立製造或引進了不同規格和用途的球罐多台套，其最大容積已超過10000m3，最大壓力超過3MPa，最低設計溫度在-30℃以下。 [1] 類型 球罐的形狀有圓球型和橢球型。絕大多數為單層球殼。低溫低壓下貯存液化氣體時則採用雙重球殼，兩層球殼間填以絕熱材料。採用最廣泛的為單層圓球型球罐（見彩圖）。球殼是由多塊壓製成球面的球瓣以橘瓣式分瓣法、足球式分瓣法或足球橘瓣混合式分瓣法組焊而成。球罐的支撐結構最常見的為赤道正切式，其次為對稱式、裙座式、半埋地式和盆式。橢球型球罐通常用於常溫下貯存飽和蒸氣壓比大氣壓稍高的、揮發性強的液態烴（如汽油等）,操作壓力為0.12∼0.3MPa，容積一般在500∼6000m3範圍內。更大容積時,應採用複式橢球型球罐。 製造球罐的材料要求強度高，塑性特別是衝韌性要好，可焊性及加工工藝性能優良。球罐的焊接、熱處理及質量檢驗技術是保證質量的關鍵。 按儲藏溫度 球罐一般用於常溫或低溫，只有極個別場合，如造紙工業用的蒸煮球罐，使用溫度高於常溫。 （1） 常溫球罐如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐。一般說這類球罐的壓力較高，取決於液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機的出口壓力。常溫球罐的設計溫度大於-20℃ （2） 低溫球罐這類球罐的設計溫度低於或等於-20℃，一般不低於-100℃。 （3） 深冷球罐設計溫度-100℃以下往往在介質液化點以下儲存，壓力不高，有時為常壓。由於對保冷要求較高，常採用雙層球殼。目前國內使用的球罐，設計溫度一般在-40℃~50℃之間。 按結構形式分類 按形狀分有圓球形、橢圓形、水滴形或上述幾種的混合。 球形罐按分瓣方式有橘瓣式、足球瓣式、混合式三種。 圓球形按支撐方式分有支柱式、裙座式兩大類。 |
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