文档介绍：球形储罐
北方民族大学化工学院过程装备专业张玉龙
球形储罐简介
我们把用于储存液体和气体物料的球形容器称为球形储罐。
球形储罐壳体受力均匀,在相同直径和相同工况下,球形容器的薄膜应力仅为圆筒形容器环向应力的一半,相应承压能力强﹔且相同容积下球壳表面积最小,质量轻﹔但因球形储罐容积大,需制造厂成形球壳板,安装单位现场组装焊接,制造安装有一定难度,技术要求相对较高。
国内外球罐用钢的进展情况
球罐用钢方面国际上有两种倾向:
美国和日本对球壳用材倾向于采用屈服限为500-800MPa的高强度钢,其特点是球壳薄、经济性好,但焊接工艺苛刻,控制不好有可能产生脆性破坏;
法国、英国、德国对球壳用材倾向于采用屈服点为500MPa以下的中、低强度钢,其特点是球壳厚、经济性差,常常要通过整体热处理消除残余应力,但运行安全,事故少。
我国新型球罐用钢的研究进展情况
70年代:高参数球罐用钢全部依赖进口
80年代初:乙烯、丙烯球罐国产化,Rel 490MPa级的低焊接裂纹敏感性(CF)钢,CF-62钢,命名为 07MnCrMoVR (-20℃)和07MnNiCrMoVDR钢(-40℃)。
90年代:常温球罐用低合金钢只有16MnR、15MnVR、15MnVNR 、07MnCrMoVR及后来开发的15MnNbR等五个钢号。
21世纪初:引进宽厚钢板生产线,硬件设施达到国际水平,对国外先进钢材生产技术消化、吸收,自主创新,解决我国特大型天然气球罐国产化中用材问题。
与发达国家差距:品种、品质和板面尺寸。不能满足制造10000 m³球罐的需要。
目前,国内乙烯工业低温球罐选材主要有2种做法:一种是选用国产材料,另一种是选用进口材料。据不完全统计,国内目前正在运行的1 500 m³以上的乙烯球罐约60台,其中选用进口材料的球罐约20台(多为1 700 m³ ~2 000 m³)。
目前在用的采用进口材料制造的1000 m³以上的乙烯球罐,其材料主要有REVER ACR610I、N—TUF490、SPV490Q+LT50以及JFE—HITEN610 U2I等。
早期采用REVER ACR610L钢板制造的球罐,安装后未进行整体热处理,在球罐内壁多次出现过裂纹,球罐存在缺陷的几率较大。
N—TUF490使用制造的经验较多,已可以与国产的锻件匹配,经过整体热处理之后运行情况良好,球罐的安全使用性能较高。近些年,使用JFE—HITEN610U2L制造乙烯球罐的业绩也很多,例如吉化乙烯改造扩建工程,其中的2 000 m³乙烯球罐即是采用此类材料,安装后进行整体热处理,投产运行后情况良好。
目前,在用的采用国产材料制造的1000 m³以上的乙烯球罐的材质均为国产CF—62钢(07MnNiCrMoVDR钢),虽然由国产钢材制造的乙烯球罐(到目前为止100%合格),还未出现过因钢材本身引起的质量问题,但在制造、安装上与进口钢板在性能上还存在着一定的差距。