[實用新型]一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720041246.9
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN201068293Y
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 李永泰;黃金國;耿永豐;李云福;顧永干;王林;許暢燕
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院
• 主分類號: B65D88/04
• 分類號: B65D88/04;B65D90/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本實用新型涉及由各板片組成的球形儲罐的布片結構。

背景技術：

球形儲罐簡稱“球罐”，是由各板片焊接組成的球體，主要用于盛裝石油化工原料。

目前，3000m³～4400m³的球罐采用四帶式布片結構。圖1(a)、圖1(b)所示為四帶式布片球罐，由上極帶1、上溫帶3、赤道帶4和下極帶2組成。在這一結構形式中，上溫帶3和赤道帶4都是按球體的經線方向排布的板片。其中，上極帶1是球體被位于赤道上方、與赤道平行且距赤道距離小于球罐半徑的平面分割出的球冠部分；上溫帶3是球體被位于赤道上方、與赤道平行介于赤道平面和上極帶下平面之間的平面以及上極帶1的下邊線分割出的與上極帶1相鄰的部分；赤道帶4是由與上極帶1的下邊線關于赤道面對稱的平面以及上溫帶下邊線分割出的位于上溫帶3的下方且與上溫帶3相鄰的部分；下極帶2是赤道帶4的下方、與赤道帶相鄰的球底面部分。

在四帶式布片結構中，由于當前鋼板生產技術上的限制，目前容積為3000m³～4400m³的球罐多采用四帶式布片結構。但這種四帶式的布片結構，球殼板數量多，球殼組焊時總的焊縫長度也較長；同時，由于上溫帶3和赤道帶4中的球殼板兩端的寬度相差較大，使得制造球殼板的材料利用率也較低。

實用新型內容：

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種板片分布合理、焊縫相對較短、材料利用率相對較高的一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結構。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

本實用新型的結構形式是采用四帶式分布，其結構特點是所述四帶式分布是由位于球冠部分的上極帶、上擴展帶、包含赤道面的赤道帶和位于球體底面部分的下極帶構成，所述上擴展帶是承接在上極帶與赤道帶之間、并且其板片是按球體的緯線方向排布的窄帶。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

本實用新型按球體緯線方向分布板片的擴展帶的形式可以較大幅度縮短焊縫長度從而大大提高球罐使用安全性，同時可以節(jié)省材料、節(jié)約制造成本、減少制造安裝工作量以及縮短建造周期。

附圖說明：

圖1(a)為已有四帶式布片結構示意圖。

圖1(b)為圖1(a)俯視結構示意圖。

圖2(a)為本實用新型結構示意圖。

圖2(b)為圖2(a)俯視示意圖。

圖中標號：1上極帶、2下極帶、3上溫帶、4赤道帶、5上擴展帶。

具體實施方式：

參見圖2(a)和圖2(b)，對于3000m³～4400m³的球罐采用四帶式分布，由位于球冠部分的上極帶1、上擴展帶5、包含赤道面的赤道帶4和位于球體底面部分的下極帶2構成，上擴展帶5是承接在上極帶1與赤道帶4之間、并且其板片是按球體的緯線方向排布的窄帶。

具體實施中，本實施例是將圖1所示的已有四帶式結構中赤道帶4的上邊線上移，由此使得原有上溫帶徑線方向上的長度減小并且改變原來布片方向為緯向，從而形成上擴展帶5。

實施本實用新型的布片結構可以使球殼板數量相比已有技術減少25％～30％。對于有成熟經驗的球罐制造廠，就壓制球殼板一項工作，應采用本實用新型的結構形式可以節(jié)省3～5天的加工時間；另外考慮到安裝、材料探傷，劃線、下料以及加工坡口的工作量，采用本實新型可以相當大程度地縮短制造安裝周期以及人力、資金投入。

本實用新型較之已有技術，焊縫總長減少了8％～10％，由于球罐焊接程序極為繁復，焊接之前焊條要經過烘干處理，焊前母材需要預熱，中間更是要控制焊接層間溫度、焊接電流以及焊接線能量，焊后需要后熱消氫處理，焊接人員的工作環(huán)境極為惡劣，焊接進度也十分緩慢(1～2米/人·天)；焊接之后還要進行次數不等的射線、超聲、磁粉或滲透無損檢測。本實用新型較大程度地減少了焊縫長度，從而大幅度地減少焊接、探傷工作量及其它相關的投入資金和設備投入，并可明顯縮短了安裝周期。

焊縫是影響球罐安全性的最重要因素之一，盡管進行了很多無損檢測，但一般焊接接頭的焊接缺陷不能全部清除，且綜合性能一般低于母材。此外，焊接接頭存在較高殘余應力和應力集中，從而增加了脆性斷裂、應力腐蝕開裂等安全事故發(fā)生的概率。本實用新型較之已有結構較多地減少焊縫，從而較大地提高了球罐的使用安全性和可靠性。

本實用新型中赤道帶板片的最大和最小寬度之差比已有技術中要小，因而可以有效提高材料利用率。

以一臺3500m³的球罐為例，球罐壁厚為47mm，球罐材質為15MnNbR，采用本實用新型四帶式布片，材料利用率提高1.29個百分點，可節(jié)省材料7.1噸；由于球罐是三類壓力容器，對制造安裝的要求較高，制造安裝費用約為6000元/噸，由于實施本實用新型可以節(jié)約制造安裝費用4.26萬元；總計節(jié)省費用9.23萬元。