化工设备基础知识球罐

1、化工设备基础知识焊接技术及自动化化工设备基础知识 绪论 第一章 化工设备常用材料 第二章 内压容器和外压容器 第三章 化工设备主要零部件 第四章 换热设备 第五章 塔设备 第六章 反应设备 第七章 加热炉和废热锅炉 第八章 油 罐 第九章 压力容器检验与修理第八章 油 罐 油罐的分类 拱顶油罐 浮顶油罐和内浮顶油罐 球 罐 小结 作业 油罐的分类 按形状分 立式圆柱形、 卧式圆柱形、特殊形状 特殊形状球形、水滴形 按压力分常压储罐 气相侧压力大气压 0P0.03MPa或1/3大气压（表压）低压储罐0.03MPaP0.1MPa 立式或卧式圆柱形储罐 20R、16MnR 盛装挥发性很强的介质汽油、

2、轻质石脑油 及各种蒸发性能很强的化学品按形状分常压储罐 储存原油、汽油、煤油、石脑油及各种不具有挥发性的化学品 一般为立式 Q235拱顶油罐 罐顶为球缺形，球缺半径一般为油罐直径的1.2倍。拱顶本身是承重构件，有较大的刚性，能承受较高的内压，有利于降低蒸发损耗。 基本结构 罐顶、罐底 与罐壁焊接要求 基本结构 罐壁 罐顶（拱顶） 球形拱顶：截面呈圆弧拱 结构简单、施工方便 油库中 准球形拱顶 ：拱顶与罐壁间用小圆弧过渡连接 承压能力高、施工困难 少见 罐底 油罐附件：人孔、透光孔、量油孔、放水管等 罐 壁 由若干层的圈板组装而成，每层圈板上的竖直（纵向）焊缝一般为对接式，环向焊缝根据使用要求可

3、对接，亦可搭接。 一般：中、小容量 搭接、套筒式 大容量 混合式 要求：足够的强度 稳定性 罐 底 D12.5m 一般用矩形中幅板和边缘板组成 D12.5m 周边为弓形边缘板 罐顶、罐底与罐壁焊接要求 罐底与罐壁之间 重要焊缝 “T”形焊接接头 罐顶与罐壁之间 为防止油罐一旦发生事故扩大受灾面积，一般将此处做成“弱顶结构”，一旦油罐发生事故可将罐顶先揭掉。 弱顶结构 外侧连续焊，焊角高度为罐顶厚的 3/4，内侧不予焊接。浮顶油罐和内浮顶油罐 浮顶油罐（外浮顶） 内浮顶油罐 与浮顶油罐比，多了一个固定顶。 浮盘上不会积聚雨水，可避免尘埃、风沙对油品的污染。 具有拱顶油罐和浮顶油罐的优点。 储存汽

4、油、煤油、溶剂汽油、航空汽油、航空煤油等。 浮顶油罐（外浮顶） 结构 容积小时，浮顶做成双层式，由上、下两层圆形钢板以及中间用隔板隔成若干个沿圆周形排列的单个封闭舱组成。 像船一样浮于油面上 容积大时，为了节省钢材，在保证足够浮力的条件下，浮顶一般为单层浮顶，其周边为双层浮舱（中间为单层钢板）。 特点（有一个浮盘覆盖在油面上，并随着油面的升 降而升降） 浮盘与油面间无气体空间油品蒸发损耗 储油的安全性 易集尘埃、雨水、甚至污染油品 常用以储存原油浮顶油罐（外浮顶）结构浮顶油罐（外浮顶）结构浮顶油罐（外浮顶）结构球 罐 球罐的分类 球罐的特点 纯球形储罐结构 足球形瓜瓣形双重球罐 球罐的分类 按

5、用途分高压常温中使用 2.04MPa 储存液化石油气、氨、氧 中压低温中使用 1.82.0MPa 20100 储存乙烯等液化气 低压深冷中使用 T100的液化气 按结构形状分圆球形：足球形、瓜瓣形球壳的划分 单层、多层、双金属层、双重壳壳体层数 椭球形：纯椭球、有节的椭球形 椭 球 形 纯椭球 有节的椭球球罐的特点主要优点容积相当时，表面积最小，板面积小。受力均匀，且薄膜应力是圆筒的一半，板厚薄，重量轻。抗风能力强（风压系数0.3，圆筒：0.7）。基础简单。 主要缺点制造安装较困难。焊接较困难，技术要求高。焊缝长，检验要求高，工作量大。足 球 形 均分法：各瓣片大小相同 容量 V100m3 直

6、径 D5760mm 支柱 支撑球罐 拉杆 承受地震力、 风力等的水 平力 瓜 瓣 形 V1005000 m3 D5760 21220mm 焊缝长度 缩短焊接和检验工时 便于施焊 便于压片 双重球罐 绝热保冷 储存液氨 液氯、液氧 用于低温、1atm或接近1atm低压下的液化气体 作 业 外浮顶油罐的浮顶有哪几种形式？ 内浮顶油罐与外浮顶油罐相比有什么优点？其应用如何？ 球罐结构中的拉杆有什么作用？ 第九章 压力容器检验与修理 在用压力容器的定期检验定期检验的重要性压力容器的定期检验进入容器内部检验的注意事项 在用压力容器常见缺陷及检验方法 在用压力容器的定期检验指压力容器从办理使用登记开始到报

7、废为止（即整个使用期间）进行的各种检验。v压力容器工作条件特征一、定期检验的重要性 由于以上种种因素，使用一段时间后，原有的允许缺陷将发展，或产生新的缺陷。 通过定期检验，及早发现并消除缺陷，预防事故发生，保证压力容器运行安全。压力容器工作条件特征 使用温度和压力波动大，频繁加、卸载，一些部位易产生疲劳裂纹。 某些介质对器壁的腐蚀作用，使壁厚减薄、材料劣化。 高温容器器壁长期承受高温产生蠕变。 碳素钢、普通低合金钢制造的低温容器使用时存在脆性断裂的可能。 支座、管道及附属设施安装不当，产生的附加应力和震动，对容器影响。 压力容器停用时封存不好，维护保养不当。二、压力容器的定期检验定期检验的期限

8、（容规规定） 压力容器定期检验规则2004年 内外部检验周期适当缩短的情况 内外部检验周期适当延长的情况 内外部检验合格后应进行耐压试验的情况 定期检验的基本要求定期检验的期限（一）外部检查：（年度检查） 在用压力容器运行中的定期在线检查。 检查周期：每年至少一次内外部检验：（全面检验） 在用压力容器停机时的检验。 检验周期： 安全状况等级为1、2级的，每6年至少一次； 安全状况等级为3级的，每36年至少一次。 安全状况等级为4级的，由检验机构确定。定期检验的期限（二）耐压试验：压力容器停机检验时，所进行的 超过最高工作压力的液压试验或 气压试验。 检验周期：固定式：每两次内外部检验期间内，至

9、少进行一次。移动式：每6年至少进行一次。 注：压力容器投用后首次内外部检验周期一 般为3年。 压力容器有下列情况之一的，内外部检验周期应适当缩短 介质对压力容器材料的腐蚀情况不明或介质对材料的腐蚀速率大于0.25mm年，以及设计者所确定的腐蚀数据与实际不符的； 材料表面质量差或内部有缺陷、材料焊接性能不好、制造时曾多次返修的； 使用条件恶劣或介质中硫化氢及硫元素含量较高的； 使用已超过20年，经技术鉴定后或由检验员确认按正常检验周期不能保证安全使用的； 停止使用时间超过两年的； 经缺陷安全评定合格后继续使用的； 经常改变使用介质的； 玻璃没备；球形储罐等。 介质为液化石油气且有氢鼓包等应力腐蚀

10、倾向的，每年或根据需要进行内外部检验。 安全状况等级为l、2级的压力容器有下列情况之一时，内外部检验周期可适当延长 非金属衬里层完好的，其检验周期可延长，但不超过9年； 介质对材料腐蚀速率低于0.1mm年、有可靠的耐腐蚀金属衬里或热喷涂金属涂层的压力容器，通过一至二次内外部检验确认腐蚀轻微或衬里完好的，检验周期可延长，但不 超过12年； 装有触媒的反应容器以及装有充填物的大型压力容器，其检验周期根据设计图样和实际使用情况由使用单位、设计单位和检验单位协商确定，报当地安全监察机构备案。有下列情况之一的压力容器，内外部检验合格后应进行耐压试验 用焊接方法修理改造，更换主要受压元件的； 改变使用条件

11、，且超过原设计参数并经强度校核合格的； 需要更换衬里的（重新更换衬里前）； 停止使用两年后重新复用的； 使用单位从外单位拆来新安装的或本单位内部移装的； 使用单位对压力容器的安全性能有怀疑的。 注：因情况特殊不能按期进行内外部检验或 耐压试验的，可延长，但一般不应超过 12个月。 定期检验的基本要求外部检查： （年度检查） 宏观检查为主，必要时可进行测厚、壁温检查和腐蚀介质含量测定等。 内外部检验： （全面检验 ） 宏观检查、壁厚测定为主，必要时可以采用无损探伤等方法。 在用压力容器检验规程规定了基本的检查内容 三、进入容器内部检验的注意事项 对所进入容器要切实做好工艺处理 管线、阀门必须加盲

12、板断开，并对容器进行吹扫、蒸煮、置换合格。 不得以关闭阀门代替安装盲板。 取样分析要有代表性、全面性。 能够转动的或其中有可动部件的压力容器，必须切断与容器相关的电源，挂标示牌，设专人监护。 需要进行检验的容器表面应彻底清扫干净。 检验用灯、工具的电源电压，应符合规定。 内部检验时，应有专人监护，并有可靠的联络措施 为保证容器内人员安全，可采取自然通风，必要时可采取强制通风（不允许通氧气）。 进入容器作业必须遵守有关安全规定。在用压力容器常见缺陷及检验方法 压力容器的常见缺陷 腐蚀 金属腐蚀：金属由于环境介质的化学或电化学作用而引起 的破坏。 裂纹 变形 材质劣化常用的检验方法 金属腐蚀 均匀

13、腐蚀 电偶腐蚀 电解质溶液中 孔蚀 （大） 缝隙腐蚀 浸在腐蚀介质中 选择性腐蚀 晶间腐蚀 奥氏体不锈钢 （大） 磨损腐蚀 应力腐蚀 拉应力、材料、特定介质 （大） 腐蚀疲劳 腐蚀介质、交变应力 氢损伤 氢脆、氢鼓包、脱碳和氢腐蚀 （大） 压力容器的常见缺陷 裂纹 在用压力容器使用过程中常见的缺陷，也是最危险的一种缺陷，是导致压力容器发生脆性破坏的主要因素。 主要：腐蚀裂纹、疲劳裂纹 变形 形式：凹陷、鼓包，整体膨胀和整体扁瘪等 材质劣化 表面：脱碳、增碳、氮化、氧化等 内部：时效、珠光体球化、石墨化、过热下的组织粗化、 更高温度下的过烧等常用的检验方法 直观检查和量具检查（宏观检查） 直接发

14、现和检验容器内、外表面比较明显的缺陷。 无损探伤 检查内部是否存在缺陷的方法 方法：射线探伤，超声波探伤、渗透探伤、磁粉探伤、 涡流检测、声发射检测等 耐压试验 液压试验（水压试验）和气压试验 力学性能试验 拉力试验、弯曲试验、冲击试验、 焊接接头的机械性能试验等 化学分析，金相检验 材质的标准、组织结构 应力应变测试 电阻应变测量法 断口分析 判断各种典型缺陷的性质、检查一些严重缺陷 在容器使用过程中的行为罐顶、罐底与罐壁焊接要求 罐底与罐壁之间 重要焊缝 “T”形焊接接头 罐顶与罐壁之间 为防止油罐一旦发生事故扩大受灾面积，一般将此处做成“弱顶结构”，一旦油罐发生事故可将罐顶先揭掉。 弱顶结构 外侧连续焊，焊角高度为罐顶厚的 3/4，内侧不予焊接。浮顶油罐（外浮顶）结构球 罐 球罐的分类 球罐的特点 纯球形储罐结构 足球形瓜瓣形双重球罐 第九章 压力容器检验与修理 在用压力容器的定期检验定期检验的重要性压力容器的定期检验进入容器内部检验的注意事项 在用压力容器常见缺陷及检验方法 安全状况等级为l、2级的压力容器有下列情况之一时，内外部检验周期可适当延长 非金属衬里层完好的，其检验周期可延长，但不超过9年； 介质对材料腐蚀速率低于0.1mm年、有可靠的耐腐蚀金属衬里或热喷涂金属涂层的压力容器，通过一至二次内外部检验确认腐蚀轻微或衬里完好的，检验周期可延长，但