大型裙座式支撑全足球瓣球罐应用技术.pdf

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1、大型裙座式支撑全足球瓣球罐应用技术李显峰(中冶天工钢构容器分公司，山西太原030008)摘要：一般的大型球罐(容积大于等于1000m)通常都采用支柱支撑式，球壳板型式为橘瓣式或混合式，以混合式居多。以实际案例应用论述了大型裙座式支撑，球壳板为全足球瓣式球罐的制造安装技术，并就该技术推广应用的特点进行了对比论证，阐述了裙座式支撑全足球瓣式球罐在大型球罐上的应用前景。关键词：球罐；裙座式；全足球瓣；应力分析设计；塑性失效；延展；球罐整体热处理中图分类号：TQ053．2；TQ050．3文献标识码：B文章编号

2、：1001—4837(2010)02—0038—04doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．02．008TechnologicalApplicationofFootball——petalSphericalTankbySkirtSupportLIXian——fengrChinaMetallurgicalTiangongConstructionCorporationLimitedSteelStructure&PressureVesselBranch，Taiyuan030008，

3、China)Abstract：Thelargesphericaltanksof1000morover1000mvolumeareusuallysupportedbystan—chionswithtangerineorhybrid—petalsphericalshel1．Withactualengineeringcases，thispaperpres·entsastatementontheappliedtechnologyoffootball—petalsphericaltankbyskiasuppor

4、t，analyzesthefeaturethatthetechnologyisextensivelyusedandpresumestheapplyingprospect．Keywords：sphericaltank；skirtsupport；football—petal；designonstressanalysis；plasticfailure；elon—gate；integralheattreatment主要改变的工艺为球壳板的压制、裙座的安装、球壳1前言板的组装、球罐整体热处理等方面，该球罐主要技

5、术参数见表1，裙座主要技术参数见表2。2009年初，某钢铁公司的4台1000m氮气球罐开始进行制作、安装，该4台球罐由北京某设计公2设计、应用特点及经济分析司采用应力分析法进行设计，球罐的支撑形式改用裙座式支撑，球壳板为全足球瓣式，这种型式对于球罐的设计采用了应力分析设计法，该方法是1000m’的大型球罐在国内为首例。这种型式的球采用有限元法进行应力分析设计计算的一种设计罐因不同于原有球罐的型式，在制作及安装过程中法。与常规设计不同，应力分析设计法采用以极限需采用不同的工艺以克服原制作、安装工艺的不足

6、，载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与第27卷第2期压力容器总第207期表1球罐主要技术参数稳定、节约材料成本、缩短施工工期等特点而将使得项目参数项目参数该类型式球罐具有更广泛的应用空间。内径~12300mm水压试验压力3．95MPa材质07MnCrMoVR设计温度(调质)一19～80℃板厚6=44mm工作温度一7～60℃容器类别三类安全阀开启压力3．15MPa焊缝系数击=1．0气密性试验压力3．15MPa盛装介质氮气结构形式全足球瓣设计压力3．15MPa腐蚀裕度2．0工作压力3．0MPa全

7、容积1OOHDm表2裙座主要技术参数项目参数项目参数筒体内径7380mm筒体壁厚20mm材质16MnR筒体高度3225mm“弹塑性失效”准则。应力分析方法的设计应力强度高于常规设计的许用应力，因此经应力分析设计的球罐厚度较常规设计的球罐厚度薄，就本1000m球罐按常规设计厚度要求为48mm，而按应力分析设计方法厚度仅为44mm，节约球壳材料近1／10，同时因为采用应力分析设计法而使球壳板及支撑型式不受原设计方法的束缚而改变为裙座支撑式。全足球瓣型式见图1，使该类球罐的制安成为国内首例适用于1000／1

8、3球罐的裙座支撑方式、国内首个使用全足球瓣式的球罐型式、国内最大球瓣型式、国内制造同类球罐最少的球壳板数量、国内同类球罐焊接长度最短的球罐制安工程。更改后的球罐型式具有很好的应用特点：(1)采用裙座式支撑，从承重量和受力以及稳定性上都要好于支柱式支撑，球罐和裙座的连接呈环状，改善了支柱支撑球罐的剪切受力情况，应力均匀合理，稳定性好，连接可靠。且由于采用了裙座式支撑，因而可以将球壳板的型式更改为全足球瓣式。(b)(2)相比1000m橘瓣式或混合式球罐，球壳