球罐技术问答

1 球罐技术问答 2 1.何为球罐设计压力? .........................................................5 2.何为球罐计算压力? .........................................................5 3.何为球罐试验压力? .........................................................5 4.GB12337-1998 对试验压力最低值有何规定？....................................5 5.GB12337-1998 对试验压力的上限有何应力校核值的限制？........................5 6.GB12337-1998 对球壳焊接接头系数有何规定？..................................6 7．何为球罐最大允许工作压力? ................................................6 8.GB12337-1998 对许用应力有何规定？..........................................6 9．何为球罐常用温度? ........................................................6 10．何为球罐设计温度? .......................................................7 11．何为球罐试验温度? .......................................................7 12．何为球罐计算厚度？ ......................................................7 13．何为球罐设计厚度？ ......................................................7 14．何为球罐名义厚度？ ......................................................7 15．何为球罐有效厚度？ ......................................................7 16．何为平均最高和平均最低气温? .............................................7 17．球罐贮存能力的计算有何公式？ ............................................7 18．JLPA 标准中，对球罐设计压力是如何描述的？................................8 19．请简述球罐分类？ ........................................................8 20．球罐对贮存介质有何限制? .................................................9 21．请简述球罐的结构? .......................................................9 22．球罐有哪些附属设备? .....................................................9 23．列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 指出常见一些重要工业气体的贮存条件？ ...............................10 24．简述常见工业气体由液态变为气态时体积变化数据？ .........................10 25．请说明球形贮罐的优点？ .................................................10 26．请简述球形贮罐的缺点？ .................................................11 27．请以丙烷为例说明低温液化的冷冻贮存法？ .................................11 28．请简述国内的球形容器系列标准？ .........................................11 29.不进行应力消除时的可焊板厚,不同国家有何规定？ ...........................11 30．球形容器大型化需要解决哪些问题? ........................................12 31．球形容器试压过程中发生破坏事故常有哪些共同点？ .........................12 32．球罐安装液面计有何要求？ ...............................................13 33．球罐安装温度计目的和要求是什么? ........................................13 34．球罐体对安装压力表有何要求? ............................................13 35．球罐开口安装常设阀门有何目的? ..........................................13 36．球罐上安装安全阀有什么要求? ............................................13 37．简述球罐隔热与保冷设施情况？ ...........................................13 38．请述球罐型式？ .........................................................13 39．简述纯圆球形贮罐中足球型球罐的结构？ ...................................14 40．简述纯圆球形贮罐中瓜瓣型球罐的结构用途 ？ ..............................14 41．简述单层板球罐的结构及用途？ ...........................................14 42．简述多层板球罐结构及用途？ .............................................14 43．简述双金属复合板单层球罐结构及用途？ ...................................14 44．简述双重球形贮罐结构及用途？ ...........................................14 3 45．简述椭球形贮罐结构及用途？ .............................................15 46．简述蒸汽用球罐结构及优缺点？ ...........................................15 47．球形贮罐对材料有何要求？ ...............................................15 48．球罐使用高强度钢要着重考虑哪些性能？ ...................................16 49．球罐焊缝产生裂纹的主要原因有哪些？ .....................................16 50．为什么制作球罐材料有韧性要求？ .........................................16 51．请述球罐材料韧性试验形式？ .............................................16 52．为什么制作球罐材料有碳当量要求？ .......................................17 53．低温球罐用材为什么要注意“低温脆性”？ .................................17 54．列举各种液化气在极低温下用板材情况？ ...................................17 55．球壳的应力有哪些组成？ .................................................18 56．内压产生的应力如何计算？ ...............................................18 57．球罐施工焊接须采取有效防护措施，未采取前，在何种情况下不得施焊?.........18 58．球罐施焊无损检测在时间上有什么要求？ ...................................18 59．我国钢制球壳壁厚计算公式如何？ .........................................19 60．请说明国家标准中不同应力等级的球罐用钢？ ...............................19 61．什么条件下球罐用钢板进行拉伸和夏比（V型缺口）常温或低温冲击实验？ ......19 62．当球罐的设计温度低于-20℃时，钢管的使用状态及最低冲击试验温度有何规定？.19 63．什么条件下球壳用钢板应逐张进行超声检测？ ...............................20 64．JB4730 对钢板超声检测质量等级有何要求？.................................20 65．为什么对焊接材料总是在成分上有微调要求？ ...............................20 66．请列举出一些国家低温球罐设计温度界限值？ ...............................20 67．球罐支柱垂直最大载荷如何确定？ .........................................20 68．球罐支柱最大弯曲载荷如何确定？ .........................................20 69．支柱与球壳板接触处的局部应力研究进展情况如何? ..........................21 70．为什么球罐接管与人孔根部采用补强锻体？ .................................21 71．为什么焊接 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 评定前要做焊接裂纹试验？ .................................21 72．做焊接工艺评定的目的是什么？ ...........................................21 73．球罐的焊接缺陷有哪些？ .................................................21 74．焊件的预热应符合什么规定？ .............................................22 75．什么情况下焊缝要在焊后立即进行后热消氢处理？ ...........................22 76．GB12337-1998 中对无损检测有何规定？.....................................22 77．GB12337-1998 规定，凡符合哪些条件之一的球壳对接接头，应按图样规定的检测 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ， ...........................................................................22 78．球罐使用中常出现的问题有哪些？ .........................................23 79．简述不同无损监测方法的优缺点？ .........................................23 80．规范认定低温球壳钢板的温度界限是多少？ .................................23 81．我国低温球罐用钢板有几种？适用温度如何？ ...............................23 82．目前大型球罐设计用 NK-HITEN6102L 钢板，需要做哪些试验项目？ .............23 83．为什么球罐焊接构件要尽可能消除残余应力？ ...............................24 84．消除残余应力有哪些方法？ ...............................................24 85．国际标准关于热处理有何规定？ ...........................................24 86．SH/T3512-2002 标准中，符合什么条件球罐应在压力试验前进行焊后热处理？ ....24 87．球罐压力试验有何一般规定？ .............................................25 4 88．SH/T3512-2002 标准中对液压试验水温有何规定？............................25 89．SH/T3512-2002 标准中对液压试验有何步骤规定？............................25 90．SH/T3512-2002 标准中对气压试验有何步骤规定？............................25 91．SH/T3512-2002 标准中对气密试验有何步骤规定？............................26 92．应力腐蚀介质通常有哪些？ ...............................................26 93．请对球罐应力腐蚀裂纹问题作些简要说明？ .................................26 94．制作球罐材料有哪些检查要领书？ .........................................27 95．球罐材料加工要有哪些检查要领书？ .......................................27 96．球罐焊接要有哪些检查要领书？ ...........................................27 97．球罐结构检查有哪些要领书？ .............................................28 98．球罐附属装置有哪些检查要领书？ .........................................28 99．球罐耐压试验压力如何确定？ .............................................28 100．大型球罐有何结构特征？ ................................................28 101．铁素体钢制的厚壁压力容器，焊后为什么要进行热处理？ ....................28 102．简述液化石油气成份、理化性质及用途？ ..................................28 103．简述液化石油气燃烧爆炸危险特性？ ......................................29 104．简述液化石油气的毒性及健康危害? .......................................29 105．球罐脱水操作应注意什么？ ..............................................29 106．球罐高液位报警连锁操作系统对操作有什么要求？ ..........................29 107．球罐区域安全、环保健康管理有哪些要求？ ................................30 108．球罐液位检尺在操作上通常有什么要求？ ..................................30 109．什么情况下球罐液位计应进行校正？ ......................................30 110．液化气球罐进料操作上要做哪些准备工作？ ................................31 111。罐喷淋操作什么时候启运？ ..............................................31 112．球罐区巡检有哪些内容？ ................................................31 113．球罐投用前要做哪些准备工作？ ..........................................31 114．对于贮存气态工业气体的球形贮罐的投运有何要求？ ........................32 115．温度高于—150℃的液化气用低温球罐的投运有何要求？ .....................32 116．温度低于—150℃的液化气用的极低温球罐的投运有何要求？ .................33 117．球罐运行时为什么需要注意气体降压时的降温？ ............................33 118．球罐为什么要进行独立安全检查？ ........................................33 119．液化气球罐切出如何进行？ ..............................................33 120．球罐出现超温超压情况如何处理？ ........................................34 121．液化烃类球罐着火如何处理？ ............................................34 122．球罐完好标准？ ........................................................34 www.bzfxw.com 5 1.何为球罐设计压力? 根据压力、温度等使用条件及贮存物料的特性等定出的设计参数。规定用贮罐最顶部的压力或比常 用压力更高的压力做为设计压力。通常为设定的球罐顶部最高工作压力，它与设计温度一起同为设 计载荷条件。 有超压泄放装置时，应设超压泄放时的压力为设计压力。 盛装液化气体球罐，应根据工作条件下金属可能达到的最高温度，此温度下液化气体的平衡气相压 力即为设计压力。 2.何为球罐计算压力? 在设计温度下，用以确定球壳各带厚度或受压元件厚度的压力，包括液柱静压力。 3.何为球罐试验压力? 在压力试验时球罐顶部的压力。 4.GB12337-1998 对试验压力最低值有何规定？ GB12337-1998 规定试验压力最低值计算公式有以下规定： 液压试验： [σ] PT=1.25 ------ [σ]t 气压试验： [σ] PT=1.15 ------ [σ]t 式中：PT----试验压力，MPa P----设计压力，MPa [σ]----球壳材料在试验温度下的许用应力，MPa [σ]t----球壳材料在设计温度下的许用应力，MPa 5.GB12337-1998 对试验压力的上限有何应力校核值的限制？ 压力试验前，应按下式校核球壳应力： PT（Di+δe） σT = ------------- 4δe 式中： σT----试验压力下球壳应力，MPa 6 PT----试验压力，MPa Di----球壳内直径，mm δe----球壳的有效厚度，mm σT 满足下列条件： 液压试验时，σT≤0.9σSΦ 气压试验时，σT≤0.8σSΦ 式中：σS----球壳材料在试验温度下的屈服点，Mpa Φ----球壳的焊接接头系数。 6.GB12337-1998 对球壳焊接接头系数有何规定？ 双面焊全焊透对接接头系数Φ按下列规定选取： 100%无损探伤 Φ=1.00 局部无损探伤 Φ=0.85 7．何为球罐最大允许工作压力? 在指定温度下，球罐顶部所允许承受的最大表压力。 8.GB12337-1998 对许用应力有何规定？ GB12337-1998 对许用应力规定如下：表 1 为钢材，表 2 为螺栓。 表 1 材料 许用应力去下列各值中的最小值，MPa 碳素钢、低合金钢 σb/3.0 σs/1.6 σst/1.6 表中：σb——钢材标准抗拉强度下限值，MPa σs——钢材标准常温屈服点，MPa σst----钢材在设计温度下的屈服点，MPa 表 2 材料 螺栓直径 (mm) 热处理状态 许用应力，MPa ≤22 σst/2.7 碳素钢 M22～M48 热扎，正火 σst/2.5 ≤22 σst/3.5 M22～M48 σst/3.0 低合金钢 ≥52 调 质 σst/2.7 9．何为球罐常用温度? 系指正常运转中能预测到的最苛刻温度条件下的温度。 7 10．何为球罐设计温度? 指球罐正常工作条件下,根据压力、温度等使用条件及贮存物料的特性等定出的设计参数。规定用常 用温度或更苛刻温度条件下的温度做为设计温度。无保冷设施贮罐的最低设计温度，应在该地区的 平均最低气温以下。 常用设计温度有:设定的受压元件的金属温度（沿金属载面的平均温度）。工作时最高温度；低于 0 ℃时的最低温度。 11．何为球罐试验温度? 在压力试验时，球壳的金属温度。 12．何为球罐计算厚度？ 按公式计算得到的厚度。 13．何为球罐设计厚度？ 指计算厚度与腐蚀裕量之和。 14．何为球罐名义厚度？ 指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至规格厚度。不包括加工裕量。 15．何为球罐有效厚度？ 名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。 16．何为平均最高和平均最低气温? 将每天的最高和最低气温按月累计，按年取平均值。仅取最高气温进行平均的年平均最高值，为平 均最高气温；仅取最低气温进行平均的年平均最低值，为平均最低气温。 17．球罐贮存能力的计算有何公式？ 球罐的贮存能力，根据所贮存的液化石油气的种类，按下式计算： V =0.9ω W = 0.9ωV 式中 W ——球罐贮存的液化石油气重量，kg 8 ω ——40℃或 32℃（平均最高气温低于 27℃时）液体密度，kg/L 见表 3； V ——球罐的容积，L 表 3 ω值 液化石油气种类 40℃时ω值 27℃时ω值 丙 烷 0.470 0.490 丙 烯 0.477 0.485 异丁烷 0.534 0.545 正丁烷 0.556 0.565 丁 烯 0.570 0.580 丁二烯 0.595 0.605 丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯之中两种以上 的混合物 由上述各值按混合比例进行计算 丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯之中两种以上 的混合物，但各成份所占比例不能确定 0.470 0.485 注: 1.采用强制冷却方式的贮罐,其ω值为最低使用温度时贮液的密度 kg/L; 2. 表 3 的ω值引自《Data Book on Hydrocarbons》J.B.Maxwell 18．JLPA 标准中，对球罐设计压力是如何描述的？ 球罐的设计压力，原则上等于各种液化石油气在液温 A（48℃）时的饱和蒸气压。根据气温或操作 条件需要，液温可取 B（55℃），平均最高气温低于 27℃时，液温可取 C（40℃）。如下表 4。 表 4 设计压力 MPa 液化石油气种类 A(48℃) B(55℃) C(40℃) 丙 烯 1.832 2.12 1.548 丙 烷 1.529 1.76 1.245 丁二烯 0.588 0.706 0.343 异丁烷 0.529 0.647 0.431 正丁烷 0.353 0.441 0.284 丁 烯 0.470 0.588 0.353 丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、丁烯、丁二烯之中两种以上混合物 温度 48℃时，压力超过 15.6kgf/cm2 1.823 2.12 1.548 温度 48℃时，压力超过 9 kgf/cm2，但 低于 15.6kgf/cm2 1.529 1.764 1.245 温度 48℃时，压力低于 9 kgf/cm2 0.882 1.058 0.735 注:数据摘自 JLPA(日本液化石油气协会标准),原标准中 kgf/cm2 已转换成 MPa 19．请简述球罐分类？ 根据目前所制球罐的用途，球形贮罐可大体分为三类： 在高压常温中使用的球罐——贮存液化石油气、氨和氧等。压力大多为 10~40kgf/cm2,在常温下使 用。 9 在中压低温中使用的球罐——贮存乙烯等液化气为目的而制造的，压力 18~20kgf/cm2，温度大多在 －20℃~－100℃的范围。 低压、深冷（极低温）中使用的球罐——贮存－100℃以下的液化气为目的而制造的，使用压力极低， 因为使用的温度是极低温。为了防止与大气温度接触以便保冷，多数都是双重球罐。 20．球罐对贮存介质有何限制? 在使用高强度钢制造的贮存的液化石油气，含有硫化氢等不纯物，在焊缝附近或定位焊痕迹等处常 常发生应力腐蚀裂纹，使液化石油气泄漏，进而能导致贮罐的破坏。 因此，对贮罐内贮存的物料组成，特别要加以注意。根据焊接施工条件要求，对 610MPa 级高强度钢 而言，石油液化气中硫化氢的含量，尽可能保持在 50PPm（液体中）以下。 球罐技术问答（二） 21．请简述球罐的结构? 球罐由上极板、上寒带、上温带、赤道带、下温带、下寒带、下极板、支柱及拉杆、裙式支座、人 孔、进、出料管及法兰、安全泄放装置、扶梯组成。 22．球罐有哪些附属设备? 不管设计压力如何，贮罐上必须设置下述各种设备： ⑴ 耐热设施 ⑵ 开孔处的截止阀 ⑶ 液体进出口处紧急切断阀或代用 ⑷ 安全阀 ⑸ 液面计 ⑹ 压力计和温度计 ⑺ 铭牌 ⑻ 接地设备 ⑼ 下沉测定板 10 23．列表指出常见一些重要工业气体的贮存条件？ 一些常见一些重要工业气体贮存温度在–150℃以上时的普遍贮存法见下表 5 表 5 贮存温度在–150℃以上的一些重要工业气体普遍贮存法 气体 气体分子式 贮存温度，℃* 贮罐的计算压力 巴* 丙烷 C3H8 +40 16.8 丙烯 C3H6 +40 16.7 丁烷 C4H10 +40 8~0.6 乙烯 C2H4 -104 0.06～0.01 二氧化碳 CO2 -40 20 24．简述常见工业气体由液态变为气态时体积变化数据？ 气体由液态变为气态时体积的增大情况如下表 6。 表 6 常见工业气体由液态变为气态时体积变化数据 气体 分子式 1.01 巴时沸点,℃ 体积增大倍数 丙烷 C3H8 -42 290 丙烯 C3H6 -48 350 丁烷 C4H10 -0.5 220 乙烯 C2H4 -104 450 二氧化碳 CO2 -78 600 甲烷 CH4 -162 600 氧 O2 -183 800 25．请说明球形贮罐的优点？ （1）、与同等容量的圆筒形容器相比，球形容器的表面积最小； （2）、球形容器受力均匀，且在相同直径和工作压力下，其薄膜应力仅为圆筒容器的环向应力的二 分之一。故板厚仅需圆筒容器的 1/2； （3）、由（1）、（2）两项，故球形容器的板面积小，板厚薄，重量轻，材料用量少（见下表表 7 圆 筒形与球形容器的材料消耗量对比 容积（m3） 圆筒形容器（A）吨 球形容器（B）吨 钢材消耗比（B/A） 5000 180 100 0.555 10000 300 190 0.634 30000 800 530 0.662 30000 800 185（CT—1 钢） 0.231 11 （4）、对风压来说，球形容器也较圆筒形容器安全，即风力系数，球为 0.3 左右，圆筒约为 0.7 左 右。而且受风面积球形容器也比同样容量的圆形容器小，所以对风载荷来说，球形容器比圆筒型形 容器安全得多； （5）、基础简单，工程量小，且建造费便宜； （6）、球形容器作为贮气罐使用，比水槽式气柜更有以下优点： a.安装平面小，即气体可以加压贮存于球形容器之中，对同一气体重量来说，在同一温度，其体积 与压力成反比，故球形容器的直径要小。 b.不像气柜那样，时而接触水，时而干燥，故腐蚀要小。 c.可以贮存干燥气体，也可以贮存能溶于水的气体。 d.如果在制造时检查严格，气体不会发生泄漏；而且在内部降压时，空气也不会漏入。 e.由于没有任何活动部分，故保养简单，维护费用少。 f.外观较气柜美观。 (7），造价低。 26．请简述球形贮罐的缺点？ （1）、与圆筒形贮罐比较，制造、安装都较困难； （2）、焊接较困难，技术要求高； （3）、焊缝长，检验要求又高，工作量大。 27．请以丙烷为例说明低温液化的冷冻贮存法？ 用压缩机将丙烷气体进行压缩后，用冷水或冷空气冷却，在温度下降的同时，压力也下降。在进入 贮罐之前，用节流阀降压使气体膨胀，此时可将压力降低到大气压程度，此为绝热膨胀。由于焦耳 —汤姆逊效应，气体的温度即下降。由于该气体温度的降低，罐内的温度也降低。在罐内分离出来 的气体，引出重新经过压缩、冷却、节流循环操作之后，贮罐即逐渐降低温度，最后下降到规定的 －45℃左右。丙烷的 50%仍为气体，其余 50%则由气体冷却为液体，液体留在罐内，贮存即算完成。 28．请简述国内的球形容器系列标准？ 球形容器在我国发展比较快，设计、制作和使用的单位愈来愈多，因此，我国早已对球罐订有 JB 标 准。公称容积有 50、120、200、400、650、1000、2000，内径相应为Φ4500、Φ6100、Φ7100、Φ 9200、Φ10700、Φ12300、Φ15700，公称压力有 0.44、0.78、0.98、1.57、2.16、2.94MPa 等。所 选用的钢材均为 A3R、15MnVR、16MnR、16MnCuR。近些年发展很快，球罐已向大型化发展，如 4000 m3、 8000 m3、10000 m3 的大型球罐已不断在我国建造应用。 29.不进行应力消除时的可焊板厚,不同国家有何规定？ 不进行应力消除时的可焊板厚，在美国的 ASME 规范中规定低碳钢为 32mm(1?″)，英国 BS1515 规定 低碳钢为 38mm1?″）。目前，焊接区不退火的板厚在日本是大致规定为 40mm 右（一般约 38mm。我国 JB1127—70 规定：碳素钢为 34mm、16MnR 为 30mm、15MnVR 为 28mm 12 30．球形容器大型化需要解决哪些问题? （1）、高强度钢的要求。由于大型球形容器不进行现场热处理以消除应力的板厚上限有一定，故大 型化必须使用高强度钢。 （2）、高强度钢的焊接性能和焊接技术问题。由于高强度钢的焊接性能较普通低碳钢差，裂纹敏感 性高，焊接接头容易产生硬化、氢脆和裂纹（主要是冷裂纹和延迟裂纹）以及角变形。硬化裂纹的 影响因素与焊条及涂药成分、坡口形状、焊接热量输入大小、气候环境影响、焊道走向等等都有密 切关系，所以对焊接技术要求很高，需要有严格的焊接规程和相当高的焊接技能。 （3）、需要在现场施工组装和焊接。由于大型球形容器直径大，不能运输，所以总是在制造厂制出 球片、支柱、旋梯等零部件，然后运到使用厂的现场组装焊接。而高强度钢的焊接质量受环境的影 响很大，因此产生一些技术问题。 （4）、大型球罐的焊缝长度大、作业时间长的问题。大型球罐的焊缝很长，往往长达数千米，所以 需要的作业时间长，投资费用也大，很有自动化必要。 （5）、球内的施工焊接条件问题。球内面的焊接施工条件极为恶劣。大型球罐的焊缝很长，焊接工 作量大，往往需要几个人同时施焊，但球内空气不流通，而且球体又需预热到 100℃以上，因此， 对球内施工条件的改善和焊工的特殊防护必须进行研究。 （6）、支柱和基础问题。大型球罐的支柱较多，每根支柱受载荷较大，各支柱不易安装在同一水平 上。此外，在地基有局部下陷的时候，将会引起支柱载荷不均匀。 （7）、现场热处理问题。焊接构件内部存在残余应力时，会导致构件的变形和增加脆性破坏的危险 性。残余应力与焊缝的氢联合是造成热影响区的硬化、冷裂纹及延迟裂纹的原因。在腐蚀性介质中 出现腐蚀裂纹，残余应力也起着重要作用。因此，在实际工程中，要尽可能采取各种办法消除残余 应力。 （8）、地震的隔离和减震问题。由于大型球罐的总重量大，故质量大，惯性大，而大型球罐的支柱 又高，在受到强烈地震时，会使支柱承受很大的弯矩，在支柱与壳体连接处以及附近的壳体内部将 产生很大的弯应力。 （9）、适用的法规。设计球形容器时所适用的法规、规范，在国内有《钢制化工设备设计规范》、《JB1117 —68》、《JB1127—70》等。在国外：日本有《锅炉及压力容器安全规则》、《压力容器构造规格》、《高 强度钢施工基准》、《高压气体取缔法》、《液化石油气保安规则》、《一般高压气体保安规则》、《高压 气体球形贮罐技术规范》、《KHKS0201—1970（高压气体保安协会自订规范）》、《气体事业法》、《气体 事业法施行规则》等。美国具有代表性的规范是《ASME 锅炉及受压容器规范》。 适用哪一种法规和规范，要看球形容器贮存液体的种类、压力、温度、建设地点、使用目的等决定。 31．球形容器试压过程中发生破坏事故常有哪些共同点？ 液化石油气球形贮罐，在试压过程中即有发生破坏事故的，关于这些事故的原因，事故调查发现有 如下的共同点： （1）、事故都是在进行耐压试验时，水温为 10℃左右发生的。 （2）、破坏的发生点，被认为是焊接接头的熔合线处，呈脆性破坏的样式。还有采用 HT80 制作的容 器，由于裂纹长度大，在塑性破坏的部分也有裂纹，延展后停止。 （3）、破坏时的压力，与设计压力大体相近，或有比它高的，可是产生的应力距容器本体的使用钢 材的公称屈服限尚低很多。 （4）、使用的钢材、焊接材料，是具有高于一般规定的冲击韧性、具有通常使用性能的品种。 13 32．球罐安装液面计有何要求？ 球罐贮存液体时，为了测定液面，需要设置浮标或液面计。这种液面计必须是能够充分承受球罐本 体设计压力的，并且应能清晰显示球罐液位。 33．球罐安装温度计目的和要求是什么? 在球罐本体上安装一个以上的温度计，这不仅只是测量物料的温度，而且是为了知道球罐本体在物 料干涸时的温度条件。 要求此温度计可以测量比最低使用温度低 10℃的温度。 34．球罐体对安装压力表有何要求? 应分别在球罐本体上部及下部各设一个以上的压力表，在可能有真空的场合，应设置一个以上的联 程表。压力表的最大刻度为正常运转压力的 1.5 倍以上,3 倍以下。 35．球罐开口安装常设阀门有何目的? 球罐开口常装设有阀门。石油液化气等高压气体，如果阀门及其他的地方万一发生泄漏时，液体即 连续气化而逸出。因此，通常在与罐体连接的接管上靠近罐体一侧安装一过流阀。如果发生上述现 象时，开口安装的过流阀即可关闭。 36．球罐上安装安全阀有什么要求? 安全阀的型式原则上为弹簧式。在安全阀与接管法兰之间装设断流阀，易于对安全阀进行检查和保 养。也有安装压力调节阀作为安全阀的。安全阀必须在本体耐压试验压力的 80%以下动作。 37．简述球罐隔热与保冷设施情况？ 球罐本体及支柱，使用绝热材料覆盖，例外玻璃纤维复盖在球壳的外侧后，用薄钢板再加以覆盖。 支柱用耐热混凝土或绝热材料覆盖。或者，球罐可设置冷却用喷淋水，即是以环形管道的方式装在 上极，部分则装在赤道稍微上面的地方。这些作为隔热设施。 38．请述球罐型式？ 球形贮罐的型式，从形状看，有圆球型、椭球型。从球壳的划分组合 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 看，主要的有足球型和瓜 瓣型。从壳体的层数看，有单层、多层、双金属层和双重壳球罐等。 14 39．简述纯圆球形贮罐中足球型球罐的结构？ 足球形贮罐其壳体格板的划分和足球壳一样。各瓣片大小相同，所以又叫均分法。板片的接头全是 对接焊接的。同时，接管、支柱等附件也全是焊接安装的。一般容量小于 100m3，直径小于 5760mm 的球形贮罐采用这种型式。当承受内压时，沿整个球体切线方向产生均匀的应力，没有压力时，球 的上半部是个圆顶，下半部象一个悬挂着的半球形底。贮存液体的球罐的重量，靠沿本体赤道安装 的几根管子支柱来支持，支柱的拉杆是为承受地震力或风力等的水平力而设置的。支柱分别固定在 各别混凝土基础上，支柱和基础要能承受液体和贮罐本体的总重量，同时还要能承受地震力或风力 等。 40．简述纯圆球形贮罐中瓜瓣型球罐的结构用途 ？ 瓜瓣型球罐结构如图 1—2 所示。其球格板(球片)的划分如西瓜瓣一样。为一通用的型式。一般容量 为 lOOm3 以上到 5000m3、直径为 5760mm 以上到 21220mm 的球罐采用这种型式。 出现这些格板划分法的原因主要在于减少焊缝长度，缩短焊接和检验工时，便于施焊，以及便于压 片等等。 41．简述单层板球罐的结构及用途？ 此型球罐大多用于高压常温或中压低温。也有个别容积很小的这种球罐用于超高压极低温的。如图 1—3 所示，通常为工作压力为 400 巴的液氧贮罐，容积仅 1．2m3，内直径；中 1330mm，壁厚：55mm， 材料为 9％镍钢，工作温度为—183℃。 42．简述多层板球罐结构及用途？ 多层板球罐多用于超高压气体或液化气体的贮存。如图 1—4 所示为液氢的步层板球形贮罐，容 积 2．6m3，工作压力 P，400 巴；直径为 1710mm，材料为加氮奥氏体铬镍钢，工作温度为—253℃。 43．简述双金属复合板单层球罐结构及用途？ 为了防止腐蚀和节约材料；采用双金属复合板制造球罐；内侧为耐蚀钢，外侧为低合金钢。这实际 也是单层壳体。如贮存三氧化硫(工作压力=6kgf／cm2，工作温度=80℃)的用双金属复合板制成的球 罐。其材料为“16ГC+X17H13M3T”，16ГC 的厚度为 22mm，X17H13M3T 厚度为 3～4mm。内直径为Φ 10500mm。容积为 600m3。 44．简述双重球形贮罐结构及用途？ 把处于低温、在一大气压或接近一大气压的低压下的液化气体，为了保持其低温并以液态贮存起来， 使用这种绝热保冷的双重球形贮罐(由于在低压下贮存液体，球体的板材薄，省料，重量轻，只是对 低温要选择适合于各种温度的低温材料)。如液氨、液氯、液氧贮存。图 1一 5 为双重球形贮罐结构。 15 45．简述椭球形贮罐结构及用途？ 椭球型贮罐是在常温下贮存蒸汽压比大气压稍高的挥发性液体用的低压容器。使用它是为了防 止在将挥发性液体装入普通贮罐内时会产生蒸发损失。它特别适合于贮存车用汽油(Motor gasoline) 和天然汽油。这种椭球型贮罐特殊型式，与普通圆筒形贮槽相比显著不同。从节约材料来说，使用 这种贮罐形状最好，球壳板承受液压和气压的能力比圆筒形贮槽好得多。 (一)纯椭球形贮罐。如图 1—6 所示，其外形如一滴水银在钢板上静止时的形状一样，因而壳体中的 薄膜应力就和水银珠的表面张力差不多，这种形状是很理想的。椭球形贮罐，在用钢板作成理想中 的形状时，实际上稍有改变，附加了辅助的支柱。在内部压力小于设计压力的时候，为了支持壳体 本身的自重，在外侧装设了环状补强圈和一些托架，然而在内部却没有任何构件，这与下述的有节 椭球型贮罐不同，后者在罐体内部设置有支撑构架。 (二)有节的椭球形贮罐。有节的椭球形贮罐如图 1—7 所示。 46．简述蒸汽用球罐结构及优缺点？ 这是美国芝加哥桥梁和钢铁公司(石川岛)采用的一种球型贮罐。半球型隔膜在球罐内部沿着赤 道安装。也是用来贮存蒸汽压较大的汽油等或者就是贮存蒸汽。当大气温度上升时，球内蒸汽压上 升，球的隔膜膨胀上升，可紧紧地贴在球壳上，因此，隔膜本身不承受压力和重量。当气温下降、 蒸汽返回球罐时，推动隔膜的力是膜的自重，即是当固定的球罐内部，其蒸汽压几乎近似真空时， 蒸汽开始倒回，这时球罐的“通气口”的真空度仅 22mm 水柱，即只克服 22mm 水柱的管子摩阻压差， 蒸汽就能流动。 这种贮罐是属于软膜式贮槽的一种，内部的隔膜为编织物。它的优点有： (一)和伸缩顶式贮槽(即浮顶式贮槽的浮顶与槽身有软膜连接的密闭贮槽)一样，“呼吸”损失极 少，而且充填损失也少。 (二)雨水不入而能保证质量。 (三)空气几乎完全不会进入，可减小腐蚀。 缺点有： (一)大约每 5 年必须更换一次隔膜，这时必须停止贮存作业。 (二)隔膜会磨损，会增加一些维修费用。 47．球形贮罐对材料有何要求？ 球形贮罐使用的材料与一般焊接材料有共同之处，即必须具备的强度和韧性，焊接性能良好，价格 便宜，容易得到。 球罐使用的材料与目前锅炉用钢相当，其强度通常为 350~420MPa 之间。但是，大型球罐直径大，压 力高，需要钢板厚，板厚多超过 38 ㎜，这样不但用材重量大，且在现场焊接后，要进行退火消除应 力，如不消除应力，可靠性差。因此，有必要提高钢的强度，减少壁厚。增加钢中的碳含量，可以 提高钢的强度，可是，对钢板所要求的其他性质，即加工性、焊接性、缺口韧性等，却随着含碳量 的增加而降低。因此，高强度钢板通常都尽量将含碳量压低，而添加少量的 Mn、Si、Ni 、Cr 、Mo 、 V 、Ti 、Nb 、B 等合金元素，且经调质处理（如淬火+回火），以获得较好性能。 球罐采用高强度钢，是个趋向。但采用高强度钢必须注意二个问题：（1）严格控制焊接工艺规范， 尽量克服高强度钢在施焊中的延迟裂纹产生。（2）增加各种检验手段，严格保证焊缝质量。 16 48．球罐使用高强度钢要着重考虑哪些性能？ （1）焊接性能 这个性能可用焊接热影响区的最高硬度维氏硬度 Hmax 或与该值有关的碳当量（Ceq）等表示。 Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (%) Ceq 与 Hmax 之间存在如下关系式： Hmax=（666×Cep+40）±40 对高强度钢进行焊接性能试验时，应进行碳当量、焊缝最高硬度及焊道弯曲试验。碳当量不符合该 规范要求时，则应进行焊缝最高硬度试验。上述两项试验都不符合该规范要求时，则应进行焊道弯 曲试验，上述各项试验依此进行，如其中有一项合格，则可以肯定这种钢是合格的。 近年，伊藤庆典等在试验基础上，提出用钢材焊接裂缝敏感性指数 Pc 来估计焊接裂缝出现的可能性。 Pc=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/60+Mo/15+V/10+5B (%) （2）韧性 一般地说，钢的强度越高，则韧性差，而且易脆，有脆性断裂的危险。为此，要求高强钢有良好的 韧性。 49．球罐焊缝产生裂纹的主要原因有哪些？ 焊接施工时使原有的微裂纹扩展了； 焊接时入侵了氢，产生延迟裂纹； 在使用环境和介质条件（H2S、HCN、带水 NH3……）产生应力腐蚀裂纹； 高强度钢焊接连接部位及热影响区的材质劣化； 50．为什么制作球罐材料有韧性要求？ 一般地说，钢材的强度高，则韧性差，而且易脆，有脆性断裂的危险，为此，要求高强度钢具备良 好的韧性。 51．请述球罐材料韧性试验形式？ 根据实际结构的脆性断裂，对材料的韧性方面发展了各种大型试验，如埃索试验、NRL 落锤试验、 双重拉伸试验、深缺口试验、万向接头副的大范围拉伸试验等。同时为掌握脆性断裂的发生特性和 传播特性也进行了许多试验。可是作为工业中材料验收试验，则以却贝冲击试验最合适，应用也最 广。该试验的试件有 U 形缺口试件与 V 形缺口试件两种，近年来多采用 V 形缺口试件。尽管如此， 目前却贝冲击试验中试件的吸收能量与结构脆性之间，尚未确定理论上的关系，而多数标准依据统 计观点，按照材料类别定出必要的吸收能量值，作为韧性指标。 17 52．为什么制作球罐材料有碳当量要求？ 材料的碳当量月低，可焊性越好，但碳当量太低，合金元素含量少，得不到规定的强度，提高淬火 速度可提高强度，但在焊接时焊缝热影响区的强度回下降而发生问题，因此球罐材料要有一定的含 碳量。表 8为 610MPa 级高强钢材料碳当量与碳含量的上限关系。 表 8 610MPa 级高强钢材料碳当量与碳含量的上限 板厚（㎜） 碳当量 碳的上限 39