1000m3球罐的焊接结构和工艺设计毕业论文

摘要本次设计以《GB12337-2010钢制球形储罐》和《GB150-2011钢制压力容器》为设计依据，综合国内外现有的制造技术设计了3000m3液氨储罐。在以安全为原则的基础上综合考虑产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素，设计出公称直径为18000mm、壁厚为44mm的大型球罐。本设计在选材方面考虑了多种材料的特性，最后确定Q345R为本球罐的材料。同样，本设计在球罐选型及支撑方式的选择上也应用多种形式作比较最终确定混合式结构、可调式拉杆支撑最合理。最后进行强度及稳定性校核，校核结果显示本设计的结构既安全又经济。本文通过对球罐的材质的焊接性分析，确定焊接材料和焊接方法。根据每条焊缝有不同的特点，制定了各条焊缝的具体焊接顺序和坡口形式，并选择了焊接工艺参数。球罐组装、焊接之后，需要进行焊后处理，包括无损检测，焊后热处理，以及耐压试验等，本文也都进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理方法和注意事项。关键词：球罐；安全；经济；焊接AbstractThedesignOf3000m3liquidammoniasphericaltankisbasisonboththeGB12337-2010«steelsphericaltanks»andGB150-2011«designofsteelpressurevessel〉,consideringtheexistingmanufacturingtechnologyoftanksbothathomeandabroad.Intheprinciplesofsafety,considerationofproductqualityandconstructionfeasibility,theexistingbuildingtechnologyandotherfactors,atlastthesphericaltankisdesignedfornominaldiameter18000mnrwallthickness44mm.Theselectionofmaterialsinthisdesignisinconsideration,comparedwithsomedifferentpropertiesofmaterials,finallytheQ345Rhasbechoosen.Also,thedesignandselectionofthesphericalsupportisinconsideration,finallyhybridstrucureandadjustabletensionsupportseemstobethemostreasonable.Finallythestrengthandstabilitytest,theresultshowsthisdesignofstructureissafeandeconomic.Basedonthesphericaltankweldingmaterialsanalysistodeterminetheweldingmaterialsandweldingmethods.Accordingtodifferentcharacteristicsofeachweld,developedaspecificweldingseamofeachsequenceandgroovetype,andselectedweldingparameters.Aftertheinstallationandweldingofthesphericalcontainer,thereneedtoconductprocesswhentheweldingfinished,whichincludenon-destructivetesting,postweldheattreatment,andthepressuretest,andsoon.Inthepaper,theywereconductedabriefanalysisandexposition,andwereintroducedthecorrespondingresolvemethodsandattentionmatters.Keywords:sphericaltank；safety;welding目录TOC\o"1-5"\h\z1绪论1引言1球罐介绍2国内外研究现状2球罐的发展和应用现状2焊接设备应用现状3球罐自动化焊接技术的进展4课题主要内容5课题研究方案523000m3t罐的结构设计63000m球罐的参数6主要技术参数6球罐用钢的基本要求分析6球罐用钢的确定6球罐的结构设计要求6球壳的设计7球罐结构型式的选择7混合式结构排板计算7支座设计14支柱14底板15拉杆15人孔和接管15人孔结构15接管结构15球罐的附件16梯子平台16液位计16安全阀16溢流阀16球罐对基础的要求163焊接性分析17材料的焊接性分析17Q345R的化学成分和力学性能17Q345R的焊接性17焊接性分析18碳当量(CE)18裂纹敏感性指数(Pc)18焊接方法与填充材料的选择204球罐强度计算及稳定性校核20设计条件20球壳计算20.1计算压力20.2球壳各带的厚度计算22球罐质量计算22地震载荷计算23风载荷计算24弯矩计算25支柱计算25单个支柱的垂直载荷25支柱稳定性校核27地脚螺栓计算28拉杆和支柱之间的夹角28支柱底板与基础的摩擦力28地脚螺栓28支柱底板计算29支柱底板直径29底板厚度，底板的压应力29拉杆计算30拉杆螺纹小径计算：拉杆的最大拉力30拉杆连结部位的计算30耳板厚度30支柱与拉杆连接最低点a点应力计算32a点的剪切应力32a点的纬向应力32a点的应力校核33支柱与球壳，连结焊缝强度33开孔补强校核34人孔开孔补强计算34进出料及安全阀365工厂制造及现场组装40球罐生产的准备工作40材料的进厂入库检验40钢材的预处理40钢板的矫正40钢板的表面清理41放样、划线与号料41毛坯尺寸下料41二次精确下料41球瓣的压制41现场装配与焊接42施工准备42组装准备43上下支柱的连接44内脚手架、外防护棚的搭设45球罐的安装程序456球罐的焊接工艺46焊接工艺评定46焊工资格46施焊环境46焊前准备46焊件的预热47定位焊和工装夹具焊接47焊接工艺的选择47焊接方法的选择47焊接材料选择47坡口设计48坡口加工方法及清除49焊条的选择49焊接工艺参数49焊接顺序50焊缝的类型52焊后热处理537焊件的质量检查55焊缝外观质量检查要求55焊接接头的无损检测55致密性检查，水压试验和气密性试验55结构整体的耐压试验56去锈、涂装56球罐成品验收568结论59致谢59参考文献60附录A61附录B781绪论1.1引言随着现代工业生产的迅猛发展，焊接已成为机械制造等行业中一种越来越重要的加工工艺手段。目前，焊接已广泛用于能源、石油化工、航空航天、原子能、海洋、交通等重大工程项目，同时亦遍及工业生产的各个领域。由于石油、化工、石油化工、燃气（液氨、液化石油气）等事业的迅速发展，随之而建造的球罐增长速度很快，1981年我国球罐约1100台，到1985年增加至约1800台,至1996年全国有近5000台球罐，这4年间平均每年建造约400台球罐。迄今为止，我国现有各种球罐已愈万台。球罐建造的增长速度如此之大，是因为人们越来越认识到使用球罐比圆筒形容器更加合理。与同容积的圆筒形容器相比，球罐的表面积最小，受力均匀，在相同直径和工作压力下，其所受内应力最小。同时球罐还具有占地面积小，高度低，底座基础工作量小，所以建造球罐时，可节省钢材，降低成本，因而在各工业领域得到了广泛的应用，在单罐容积大于1000m3仅用材消耗量就比同容积圆筒形容器节省三分之一以上（容积越大越显著），其经济效益显得十分突出。这是当前市场经济中人们十分关注的问题。但是，球罐制造较困难，加工费用高。表现为下料工序较复杂；从冲压到拼装尺寸要求严格；超差变形矫正困难。止匕外，球罐直径通常较大，如50m3容积的球罐，直径就达到4.6m,已不适于整体常规运输，须在现场组装焊接，而100m3容积的卧（立）式贮罐，则尚可在制造厂中预制。球罐现场组装焊接，施工费用高；施焊条件差；装配尺寸与精度难以保证；器壁拘束度较大，会产生较大的残余应力，甚至诱发裂纹；施工质量受风雨、温度和湿度等环境因素的影响。目前，虽然我国的球罐制造业发展很快，但总体制造水平偏低，某些加工手段及工艺措施还相对保守。但是，其基本制造工艺还是比较稳定的，所以球罐的制造技术应该被广泛的应用，并在原基础上有所突破创新。近年来，在石油、化工、冶金、核电等领域中，球罐得到了广泛应用。例如：球罐被用于储存液化石油气、液化天然气、液氧、液氮、液氢、丙烯、氧气、氮气、液氨、城市煤气、压缩空气等物料；在原子能发电站，球罐被用作核安全壳；在造纸厂被用作蒸煮球等。总之，随着工业的发展，球形容器的使用范围必将越来越广泛。1.2球罐介绍球罐为大容量、承压的球形储存容器，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器。也可作为压缩气体(空气、氧气、氮气、城市煤气)的储罐。操作温度一般为-50〜50C,操作压力一般在3MPa以下。球罐的特点：(1)球罐的表面积最小，即在相同容量下球罐所需钢材面积最小，一般要比圆筒形容器节约30%~40%的钢材。(2)球罐壳板承载能力比圆筒形容器大一倍，即球罐的承载能力最高，在相同直径、相同内压条件下，采用同样钢板时，球形容器所需要壁厚仅为同直径、同材料的圆筒形容器壁厚的1/2(不考虑腐蚀裕度)。(3)在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀。由于这些特点，再加上球罐基础简单、受风面小、外观漂亮，可用于美化工程环境等原因，使球罐的应用得到很大发展。其主要缺点是制造施工比较复杂。球罐的结构是多种多样的，根据不同的使用条件(介质、容量、压力湿度)有不同的结构形式。通常按照外观形状、壳体构造和支承方式的不同来分类。(1)按形状分为圆球形和椭球形(2)按壳体层数分为单层壳体和双层壳体(3)按球壳的组合方式分为纯橘瓣式、纯足球瓣式和足球橘瓣混合式(4)按支承结构分为柱式支承和裙式支承，半埋入式支承、高架支承等1.3国内外研究现状球罐的发展和应用现状早在1910年美国建造了世界上第一台球罐，至今全世界役各类工业球罐约5万余台，国外主要球罐制造厂商约40余家，年建造增约500〜600台。中国最早建造球罐开始于1958年。至1990年全国在役各类工业球约2200余台(其中：石油300余台、化工500余台，石油化工500余台、冶金200余台、城市煤气400余台、其他工业部门300余台。目前中国球罐制造厂商约20余家，年建球罐增长量约100〜150台。约占世界球罐建造增长量的1/5至1/4。美国早在1976年已建成容量为11.88万m3直径为61m的核反应堆球形安全壳，设计压力为0.19〜0.24MPa，壳体壁厚控制在38mm以内，这是目前世界上较大容量球罐。我国尚未建造球形安全壳，我国已建成直径为36m,壁厚为38mm的球形封头式的核反应堆安全壳。国产最大容量球雄是由金州重型机器厂于1989年为河南中原化肥厂建造的4000m3夜氨千^罐，设计压力0.5MPa,内径20.1,板厚20mm,球罐质量274.6t。目前我国在役球罐主要参数：容量为50~10000m3内彳全为4.6~26.74，设计压力为常压至4MPa,设计温度为-104~60C。我国球罐容量1000m艰下的占总量的90%左右、其中100~400m3求罐占70%左右。储存介质为液化石油气、液氨及城市煤气，氧气和氮气，乙烯和液氨，液氨，其他介质。球罐材料只要有国产A3F,A3,A3R,20R,Q345B,Q345R,15MnV,15MnVR,15MnVN,15MnVNR及从国外引进的各种球罐材料，我国球罐选用Q345R为主，约占总量90%,球罐结构主要采用赤道正切式支承纯正圆单层球罐，约占99%;球壳结构为桔瓣型及足球桔瓣混合型。世界各国在役球罐平均每10年发生2~3次灾难性爆炸事故，据报道日本70年代球罐事故发生率约为1%。我国70年代球罐事故统计，其发生率约为2%。80年代全国各部门从1979年吉林液化石油气球罐群爆炸灾难性事故中吸取教训，在国家劳动安全监察部门监督下，对全国930余台在役旧球罐及1000余台新建投用球罐逐台进行开罐检查及全面修复，历时10年，耗资近3亿元人民币，动用4万人次，80万工日，报废球罐约占总开罐数的10%,返修球罐约占总开罐数的80%从1980年至1990年全国在役2200余台球罐灾难性事故降到0,球罐运行破裂爆炸事故降到0球罐耐压破裂事故降到1/1000。从而使我国球罐安全性达到世界领先水平。制造球罐的材料要求强度高，塑性特别是冲韧性要好，可焊性及加工工艺性能优良。球罐的焊接、热处理及质量检验技术是保证质量的关键。焊接设备应用现状制造业是一个国家综合经济实力的重要基础，没有强大的制造业就不可能成为经济强国，也难有强大的国防力量。装备制造业是制造业的核心，因为它是为各行各业提供各种装备的产业。随着科学技术的发展，焊接逐步成为制造业，尤其是装备制造业中的重要加工手段。上世纪90年代末，美国和德国的专家在对20世纪前20年焊接技术发展前景的预测中认为，到2020年，焊接仍将是制造业的重要加工工艺，它是一种精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。目前还没有其他方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值，可见，焊接在已经完成工业化的发达国家中仍是一种不可取代的工艺，对于我们这样的发展中国家来说，焊接更是一项蓬勃发展的技术。对于国内，尽管从焊接设备拥有量和焊接材料消耗量来看，我国已经是一个焊接的大国，但从先进技术应用的深度与广度、焊接自动化率、焊接机器人拥有量、大型复杂焊接系统的自主开发能力、原创性科研成果数量、劳动生产率和生产管理水平等方面看，我国还不是一个焊接的强国。国内以焊接为主要生产工艺的企业，焊接自动化水平相对较低。多数仍然是手工生产或者半自动化生产。同时，国内焊接自动化水平分布不均，自动化程度最高的是汽车制造业，其次是航空航天、车辆和造船业，而大部分中小企业，受到投资成本的限制，对焊接自动化呈现可望而不可及的态度。出现这种现象的根本原因是国内劳动力成本低廉，多个焊工同时焊接一条焊缝，自动化焊接设备的效率并不占有优势，除非要求焊接质量一致性比较高的情况下，不得不采用自动化焊接设备。况且，自动化系统的使用和维护，还提高了操作人员的知识水平的要求以及焊接工件装配精度的要求口。球罐自动化焊接技术的进展我国大型球罐的现场自动焊接，于80年代在石化行业进行了试验性研究，但由于焊接设备与焊丝等问题而延误了该项研究。90年代初随着改革开放球罐建造量剧增，又重新立项对其进行开发与应用研究。中国石化总公司第三建设公司自1993年8月率先将自保焊和气保焊自动化焊接工艺技术进行工艺开发。并在球壳的纵缝、环缝、仰焊位置进行试验及焊接工艺评定，于1993年12月正式在球罐中采用全位置自动焊接。1993年12月至1994年5月，完成了镇海炼化股分有限公司的5台容积为1000m3球罐；1994年10月至1995年3月，又完成了苏州液化汽公司两台1000m3液化石油气球罐自动焊；1996年3月至1996年9月，完成了镇海炼化公司的4台容积为4000m3球罐的全位置自动焊，这是我国目前建造的最大的全自动焊球罐；1996年12月至1997年3月又完成了苏州两台1000m3球罐的全位置自动焊。上述十三台球形贮罐均系整体组装，除节管、人孔法兰、柱腿焊缝等附件焊缝外，全部纵缝、横缝均为自动焊接成形，并经建设单位、劳动监察、设计等部门确认验收、投入运行；一次焊接合格率达95%以上，最高达到98.7%,为我国大型球罐现场全位置自动焊技术开创了良好的前景。在开发研究大型球罐全位置自动焊接工艺技术的实践过程中，可以看到、只有着重解决焊接设备、焊接材料、焊接工艺三方面的问题才能顺利实现球罐全位置启动焊。课题主要内容1球罐材料的选用；2球罐的结构设计；3球罐的强度计算；4工厂制造及现场组装；5球罐的焊接；6球罐的检查。课题研究方案本文设计的是一个容积为3000m3,工作压力为1.6MPa的球罐，介质为液氨，球罐的材料为Q345R钢，支柱材料选用Q235B钢。本文设计的主要内容包括以下几个方面：球罐的几何尺寸的计算与校核、受压元件的选择与校核、焊接工艺的设定、焊接设备的选择、焊接工艺卡片的编写、材料的准备、装配的设计、气密性试验和无损探伤的设计，最后完成整个装配图和零件图的设计。通过对Q345R和Q235B的焊接性的研究和分析，选择手工电弧焊进行容器的焊接。手工电弧焊的焊条选用J507和J427。根据材料和焊接位置合理的选择焊接工艺参数以及设计坡口形式。23000m3求罐的结构设计3000m球罐的参数主要技术参数（一）设计温度储罐放在室外，设计温度-20-40CO（二）设计压力罐内储存液氨，取设计压力P=1.6MPa。（三）焊缝系数,球罐进行100%的无损探伤，取焊缝系数’=1.0球罐用钢的基本要求分析材料是球罐设计、制造的基础，材料的性能和质量的优劣直接影响着球罐的质量和

安全使用。在球罐的设计参数中指定存储的介质为液氨，设计温度为-20-40Co需以《GB12337-2010钢制球形储罐》和«GB150-2011钢制压力容器》为设计依据，在以安全为原则的基础上综合考虑经济适用性、产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素选用球罐材料。球罐用钢选择主要从两方面考虑：一是技术性和安全性，即加工及使用性能，选择原则是在满足强度要求的前提下，应保证良好的成型性、优良的焊接性能、足够高的缺口韧性值和长期可靠的使用性能；二是经济性，即应在确保安全的前提下经济合理，因为钢材的价格在球罐投资上占有较大的比例，对球罐用钢提出过高的要求，势必会增加成本，难以保证经济性。球罐用钢的确定由于本球罐为常温球罐，且公称容积为3000m3根据我国球罐钢材实际生产使用情况等因素确定此次设计的球罐球壳采用Q345R这种材料。球罐的结构设计要求球罐的结构设计要做到在满足工艺要求的基础上，具有足够的强度和稳定性，结构尽可能简单，使其压制成型、安装组对焊接和检测实施容易。本设计为常温球罐，在满足普通球罐的结构设计要求下，还要充分考虑常温球罐要遵循的设计原则。常温球罐的结构设计要求应有足够的柔性，需充分考虑以下因素：1、结构应尽量简单，减少焊接件的约束程度；2、结构各部分截面应避免产生过大的温度梯度；3、应尽量避免结构形状的突变，接管、凸缘端部应打磨成圆角，使其内、外拐角均呈圆滑过渡。球壳的设计.3.1球罐结构型式的选择球壳是球罐的主体，球罐设计中常用以球壳板组合方案的不同分为橘瓣式和混合式两种形式。对于容积等于3000m3勺球罐，采用混合式球壳有板材利用率高，球壳板制造厂的成本低，运输方便的优点，同时混合式球壳要比橘瓣式球壳的焊缝总长度短很多，这对于现场施工来说，焊缝的减少就意味着节省了焊条，降低了焊接的工作量，缩短了工期,也减少了焊缝的检测量。并且由于焊缝球罐壳体的薄弱部分，因此，焊缝减少以后也使得球罐的质量和安全性有所提高。综合考虑以上影响因素，决定本球罐球壳选用混合式排板结构。.3.2混合式结构排板计算.查GBT+17261-2011钢制球形储罐型式与基本参数表2,得：R一球罐半径，9000mm；N一赤道带分瓣数，24;a—赤道带周向球心角，15°;3一赤道带球心角，105°;P1一极中板球心角，21°;3一极侧板球心角，9°;P3一极边板球心角，18°。

.上温带板180弧长l=笆=180弧长l=笆=3」49000105:16485mm一、，一，瓦、<1051弦长L=2Rsin—i=2x9000sin—|=14280mm弧长B12砧件0、cos——IN<2)23.14900024弧长B12砧件0、cos——IN<2)23.14900024「105、cos——I<2,1=1433.6mm弧长B2弦长B1a2二RN「105、(15、一=2黑9000cos——isin—|=山I2J⑶1430.3mm23.14900024=2355mm…，=_fa、/15、弦长B2=2Rsin1=2父9000sin:2349.5mm<2J<2J弦长D=2RJ1-cos2]cos2伫)=2m90001-cos2f105[cos2f15]=14351.8mmV12J222J22)弧长D=事.’D、——arcsin——90<2R)3.14900090arcsin’14351.8'|=16602.8mm<18000)3.赤道带弧长「=丑工1803.14900045二7065mm180弦长L=2Rsin—=229000sin丝=6888.3mm2-9-R弧长IB|=cosN件0「2x3.14x900012)24cos竺=2175.7mm2弦长B1=2Rcosisin二1=2父900022)cos虫sin受二

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2=2.2Rsin=2arcsin—sin—22=2arcsin匡sinaH

2=44.07弧长B1=—:2=1803.14900010.9=1711.3mm180弦长B1=2Rsin值2)——i=2M9000Msin<2J109111709.6mm22.—；29000sin19.5=8062.01.054=90--■arcsinM-=90-52.5arcsin8062.0=64.1

22R18000弦长D=Jb；—L1L；f/1349.627748.35700.7=6781.8mm弧长D=—arcsin1—=314父arcsin6781.81=6949.9mm9012R,118000J弧长L2二弧长L2二R：41803.14900044.07180=6919.9mm弦长L2=J，Rsin—L<2x9000xsin64^1=6754.2mm<2J<2J支座设计球罐支座是球罐中用以支撑本体质量和储存物料质量的结构部件。本设计采用柱式支座，支柱与球壳的连接为赤道正切型式。赤道正切柱式支座结构特点：球壳由多根圆柱状的支柱在球壳赤道部位等距离布置，与球壳相切或近乎相切（相割）而焊接起来。支柱支撑球罐的重量，同时承受地震、风载等外载荷。为保证球罐的稳定性，在支柱之间用拉杆相连。支柱支柱由圆管（一般由无缝钢管或钢板卷制）、底板、盖板三部分组成。对于常温球罐，应采用双段式支柱形式。上下两段支柱采用相同尺寸圆管或圆筒组成，且上段设计高度不宜小于支柱总长的1/3。按常温球罐设计要求，上段支柱采用与壳体相同的常温材料，下段支柱可采用一般碳钢。因此确定上段支柱的材料为Q235B钢管，下段支柱的材料为Q235B钢管。为了避免施焊中产生裂纹，所以此处连接选择无垫板结构.常温球罐应避免结构形状的突变，半球式结构受力合理，圆滑过渡。支柱与球壳连接下部结构，采用直接连接的结构形式。底板支柱底板上开设地脚螺栓孔时，应为径向长圆孔，以便于球罐整体焊后热处理过程中，由于热胀冷缩使支柱径向移动。底板的材料选用Q235B钢板。底板中心应设置通孔。拉杆拉杆是作为承受风载荷及地震载荷的部件，增加球罐稳定性而设置。本球罐选用单层交叉可调式拉杆，拉杆分成长短两段，用可调螺母连接，以调节拉杆的松紧度。拉杆的材料选用Q235B钢。人孔和接管人孔结构1、人孔结构的作用初选球壳板厚度大于16mm,根据文献规定，球壳板厚度大于或等于16mm的低合金钢制常温球罐应进行焊后整体热处理。2、人孔结构的选用本球罐设有两个人孔，分别设置在上下极带的中心，直径选用DN500。本设计为工作压力》1.6MPa的常温球罐，在上极带采用水平吊盖整体锻件凸缘补强人孔，在下极带采用回转盖整体锻件凸缘补强人孔，对应凸缘材料选用Q345R。接管结构球罐的开孔应尽量设计在上、下极带上，便于集中控制，并保证接管焊接部位质量。在上极带只开设两个安全阀口，其余管口均开设在下极带上。为了保证焊接质量，接管均采用厚壁管补强，接管材料选用Q235B。球罐的附件梯子平台在球罐设计时，为了使球罐便于日常操作、检修，在球罐外部一般设置顶平台及直达顶平台的梯子。对于常温操作球罐，需经常对球壳内外壁焊缝进行检查，1000m艰下的小型球罐不必设置内部转梯，可以采用直梯，架设若干脚手架来实现内侧焊缝的检查。液位计根据球罐储存介质、设计压力、温度等条件选用B型防霜液位计，公称压力PN4.0MPa,翅片涂紫色标志，布置在球罐的下极带。安全阀为防止球罐运转异常造成内压超过设计压力，应在气相部分设置安全阀。本球罐在上极带设置两个安全阀。安全阀型号为A41Y/F,A41型弹簧微启式安全阀(封闭型)，该类型安全阀采用弹簧直接载荷式，法兰连接，整体封闭式结构。溢流阀系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加。本球罐选用直动型溢流阀。球罐对基础的要求球罐的基础用于支撑球罐本体、附件及操作介质和水压试验时水的重量。一般采用钢筋混凝土结构。球罐基础主要是承受静载荷的作用。由于土壤的土质构造不同会产生不均匀沉降问题，这是一般静设备的基础都共有的基本问题。(1)日前绝大多数球罐都是采用赤道正切柱式支撑，支撑作用点集中在数量不多的支柱底板处。一般球罐容积比较大，而且容器做水压试验时重量较大。分配在每根支柱上的重量也是很大的。(2)球罐体积大，一般都要在现场组焊成球，现场的组装基准是从基础上找的，因此，球罐的基础精厦要求比较高。(3)球罐采用柱式支撑，当地基发生局部下陷的时候，将会引起支柱载荷不均匀。有资料介绍，在1mm不均匀下沉的情况下，一跟支柱就要产生比其他支柱高10%左右的应力。为了尽可能达到均匀下沉。应把基础设计成耐扭曲的环形基础。另外，对设置在地震区的球罐采用环形基础也是必要的。3焊接性分析材料的焊接性分析3.1.1Q345R的化学成分和力学性能球壳板采用Q345R低碳低合金钢，其化学成分和力学性能分别见表3-1和表3-2表3-1Q345R的化学成分/%钢号CSiMnPSQ345R0.200.20〜0.601.20〜1.600.0350.035表3-2Q345R的力学性能钢号板厚mm状态仃s(MPa)<Tb(MPa)伸长率(%)室温冲击功(akv/JQ345R16〜36325500〜6302134(稹Q345R钢是低合金高强度钢。其含有一定的合金元素及微合金化的元素，其焊接性与碳钢有差别，主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感，热影响区淬硬倾向增大，对氢致裂纹有敏感性较大，含有碳、氮化合物形成元素的低合金高强度钢还存在再热裂纹的危险等。其含C量小于等于0.20、Mn含量在1.20-1.60、Si的含量在0.20-0.55、Ni、Mo、Cr、Nb、Al、V含量都为零。S的含量小于等于0.030、P的含量小于等于0.035。低合金高强度钢中W(C)一般控制在0.20%以下，为了却保钢的强度和韧性，通过添加适量的Mn、Mo等合金元素及V、Nb、Ti、Al等微量合金化元素，配合适当的轧制工艺或热处理工艺来保证钢材具有优良的综合力学性能。由于低合金高强钢具有良好的焊接性、优良的可成形性及较低的制造成本，因此，被广泛的应用于压力容器、车辆、桥梁、建筑、机械海洋结构、船舶等制造中，已成为大型焊接结构中最主要的结构材料之一。Q345R作为常温压力容器用钢或厚板结构时，为改善常温韧性，也可在正火处理后使用。3.1.2Q345R的焊接性.热裂纹：对于此类钢，一般含碳量都较低，含钮量又较高，因而w(Mn)/w(S)较高，具有较好的抗热裂纹能力。但是，当材料成分不合格而发生严重偏析或局部含碳、硫量很高时，也会出现热裂纹。.冷裂纹：此类钢由于含有少量的合金元素而增加了淬硬性，其冷裂倾向比低碳钢要大一些。具在焊接快冷时会出现少量的铁素体、珠光体及贝氏体和大量的马氏体。因此，其冷裂倾向比低碳钢大。.再热裂纹：此类钢由于不含强炭化物形成元素，因而对再热裂纹不敏感。.层状撕裂：层状撕裂往往出现在钢制结构的施焊或使用过程中，是轧制板材中存在层状夹杂物条件下，在板材厚度方向受到较大拉应力时产生的。一般来讲，层状撕裂的产生不受钢材的种类和强度级别的限制，但与板厚有关，一般板厚在16mm以下就不易产生层状撕裂。.脆化和软化：其产生脆化的原因是因为含碳量不同而异。当碳的质量分数偏于下限（＜0.12%）时，脆化一般是由于过热区晶粒粗化而形成魏氏体组织造成的；当含碳量较高时，除了由于形成魏氏体组织而脆化外，在发生偏析等情况下还有可能出现由于形成高碳马氏体组织而引起的脆化。热影响区的软化很少发生。焊接性分析碳当量（CE）根据国际焊接学会（RW）所采用的碳当量（CE）计算公式：Ce=c她.她与CrMoV（00）6155将Q345R所含化学成分的相应数值代入上式，计算碳当量。通过计算得出，Q345R的碳当量CE=0.40%〜0.46%o当CE=0.40%〜0.46%,钢的淬硬倾向逐渐增加，所以Q345RS于有淬硬倾向的钢。但是，当CE不超过0.5%时，淬硬倾向尚不严重，焊接性较好，但随着板厚增加需要采取一定的预热措施，预热温度为120〜140Co裂纹敏感性指数（Pc）碳当量与焊接热影响区硬度有一定的关系，一般材料的强度越高，其焊接热影响区的硬度也越高，出现裂纹的可能性就越大。但大量研究表明，由此判断裂纹出现的可能性还不够完全，因而将拘束度（材料厚度）和开裂性（焊缝中氢的含量）的因素考虑在内，则裂纹敏感性指数Pc的计算公式：Pc=CMnCUCr鱼皿"凶人且5B（%）（1.2）203015106060060式中h钢板厚度，mmH——焊缝中氢含量，ml/100g。Pc>0.35时，裂纹出现的几率就大，Pc<0.30寸。裂纹发生的几率就小，所以为控制裂纹敏感性指数（Pc）,需要对焊接材料焊前要烘干处理，对焊缝进行焊后消氢处理。焊接方法与填充材料的选择焊接方法为手工电弧焊。焊接材料如下：球壳板主体焊接采用J507焊条，球罐附件焊接采用J427焊条，关于焊条的具体要求见表3-3。表3-3焊接材料表焊条/规格烘干温度/球壳板Q345RJ507/中4.0350〜380C/1h梯子、平台Q235J427/中4.0300〜350C/1h4球罐强度计算及稳定性校核设计条件设计压力：p=1.06MPa设计温度：-20~40c球壳内直径：D0=18000mm储存物料：液氨接管材料选：Q345B支柱材料选：Q235B拉杆选：40MnB底板选：Q235B球壳计算计算压力静夜柱高度按1二2(K=1)-77arctanH=[2cos2K1]R3代入数据解得H=13600mm设计压力：P=1.6MPa图4-1球壳各带的物料静夜柱高度球壳各带的物料静夜柱高度hi=0mmh2=1155mmh3=8043mmh4=11739mmh5=13600mm物料密度:'2=480kg/m3重力加速度g=9.81m/s2球壳各带计算压力：pci=P，n：2g10"Pc1=1.6MPapc2=Ph272g10-=1.611554809.81104=1.605MPapc3=Ph372g10，=1.680434809.8110，=1.640MPapc4=Ph4：2g10，=1.6117394809.8110^=1.655MPapc5=ph572g100=1.6136004809.81104=1.664MPa

.2球壳各带的厚度计算Di一球壳内直径,18000mm；k!一设计温度下球壳材料Q345R的许用应力，157MPa；小一焊接接头系数，1.0;C—厚度附力口量，C=G+C2=1+1=2mm；--diPc1--diPc1Di4[二：T--Pc1C=2=42.0mm,,d2Pc2Di4[0:T-Pc21.60518000「2=42.1mm4157-1.605'd3,,d2Pc2Di4[0:T-Pc21.60518000「2=42.1mm4157-1.605'd3Pc3Di4[二:T-Pc31.64018000「2=42.8mm4157-1.640'd4Pc4Di4[c]t-Pc41.65518000「c2=43.2mm4157-1.655--d5P--d5Pc5Di

4[0:T-Pc51.66418000「s,2=43.4mm4157-1.664取球壳的名义厚度[=44mm球罐质量计算球罐平均直径：Dcd=18044mmcP球壳材料密度；:1=7850kg/m3充装系数：K=0.85水的密度：％=1000kg/m3球壳外径：D0=18088mm基本雪压：q=300N/m2（以沈阳地区五十年一遇最大雪压选取）球面积雪系数：Cs=0.4353116kg球壳质量：m1=「D2cP'n7110.h"18044244785010劣353116kgTOC\o"1-5"\h\z物料质量：m2=三D3i：2K10,=三1800034800.8510-9=1245248kg66液压试验是的质量：m3=三D3i：310d=三180003100010-9=305208Ckg66积雪质量：m4=—D30Ccq10'=一1808830.430010*=3143.6kg4g4g支柱和拉杆质量：支柱选12根，①600x12,单段式支柱。支柱长l=10100mm材料为Q235B号钢。0=1.017850二(3002-2912)10上128007850二2022410上=9400kg操作状态下球罐质量：m0=m1+m2+m4+m5=353116+1245248+3143.6+9400=1610907液压试验下球罐质量：mt=m1+m3=353116+3052080=3405196球罐的最小质量：mmin=m1=353116地震载荷计算支柱底板面至球壳中心距离：Ho=10800mm支柱数目：n=12支柱材料Q235B钢常温弹性模量：Es=2.0M103MPa支柱外径：d0=600mm支柱内径：di=564mm支柱截面惯性矩：I=—(d04-di4)=—(6004-5644)=1.4109mm4

6464支柱底板面至拉杆中心线与支柱中心线交点处距离：l=7300mml22l7300227300拉杆影响系数：=1-()(3-)-1-()(3-)-0.188HoHo1010010100球罐的基本自振周期：.一[=0554sm0H3103_16184321010030.18810=0554s-'-593nEsI.32.0101.410综合影响系数；Cz=0.45omax一地震影响系数的最大值，0.12（查SH3048-2010表15）;GB12337-2010表14、图9查得o（max=0.12对应于自振周期T的地震影响系数：仃。V

«=!—"max1TJ0.9200.557口=I父1.13M0.12=0.097097916）球罐的水平地震力：Fe==m°gFe=0.09704973979.81=473304N4.5风载荷计算k1一风载荷体型系数，0.4；a一系数，1.7（根据GB12337-2010表17用内插法计算）；k2一风振系数，k2=1+0.351=1+0.351.7=1.595;q0一基本风压值,550N/m2;H0一支柱底板底面至球壳中心的距离，8m；f1—风压高度变化系数，0.65（根据GB12337-2010表18用内插法计算）；f2一球罐附件增大系数，1.1;球罐的水平风力：Fw=-D2k1k2q0f1f210"4■二2-64Fw=—1808820.41.5955500.651.110=3.003104N4弯矩计算Fmax=maxiFe0.25Fw,Fw)比较得Fmax=Fe0.25Fw=3.2x106+0.25x5.35x104=1.76x106N力臂：l=H。-l=10100-7300=2800mm由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩：Mmax=FmaxL=1.761062800=4.93109N.mmmaxmax支柱计算单个支柱的垂直载荷A.重力载荷：操作状态下的重力载荷mog6Go==1618432父9.8/12=1.32父10Nn液压试验下的重力载荷_m-Tg6GT=-=3423098m9.8/12=2.80m106NnB.支柱最大垂直载荷：支柱中心园的半径：R=Ri=9000mm按GB12337-2010表17计算最大弯矩对支柱产生垂直载荷的最大值(F)max=0.1667父Mmax/R=0.1667M4.93父109/9000=4.60父105N拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值(P_j)max=0.322lFmax/R=0.322父7300M1.76M106=4.90M105N以上两力之和的最大值(FiP-)max=0.833Mmax/R0.311lFmax/R_965=0.08338.99109/90000.31173001.76106/9000=4.9105N操作状态下支柱的最大载荷W=G0(FiP-)max=1.321064.6105-1.78106N

液压试验状态下支柱的最大垂直载荷F535104Wt=Go0.3（FiPi」）max々=2.801060.38.93105-=2.801064.7.Fmax3.211064.7.2单个支柱弯矩①偏心弯矩操作状态下赤道线液柱高度：hoe=4600mm液压试验状态下赤道线的液柱高度：hTe=9000mm操作状态下物料在赤道线的液柱静压力：~99POe=hoe2g10=46004809.810=0.0216MPa液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力Re=hTe：3g10900010009.810”=0.088MPa球壳的有效壁厚、：e=、：n-C=44-2=42mm操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力：»T^3%2g（Pt（PtRe）（Di、e）4e（2.250.088）（1800042）251.0MPa442球壳内半径Ri=9000mm球壳材料泊松比」=0.3球壳材料弹性模量E=2.0105MPa操作状态下支柱的偏心弯矩m二oeRWo...195.690002.2110672M01=——--（1-'）=50.7=1.3610NmmE2.010液压试验状态下支柱的偏心弯矩MT1二TeMT1二TeRiWT25190002.81062.01050.7=2.21107Nmm②附加弯矩：操作状态下支柱的附加弯矩026EsI；「oeRiH；E（1-」）62.01058.0108195.69000251010022.0105=1.45108Nmm液压试验状态下支柱的附加弯矩MT26EsI二TeR(1-J);62.01058.0108251.090001010022.0105MT26EsI二TeR(1-J);62.01058.0108251.090001010022.0105=1.8108Nmm③总弯矩：操作状态下支柱的总弯矩M0=M01M02=1.361071.05108=1.58108Nmm液压试验下支柱总弯矩MT=MT1MT2=2.211071.8108=2.0108Nmm4.7.3支柱稳定性校核①支柱的偏心率计算单个支柱的横截面积■JT■JTA=-(do-d")=—(6002-5642)=3289544单个支柱的截面系数二(d；-di4)二(60045804)32d0-32600=4.65106操作状态下支柱的偏心率M°A_7.1610727553W0Z-2.211063.49106=0.65液压状态下支柱的偏心率MTAwtz2.0108275532.801063.49106=0.505②稳定性校核：计算长度系数K3=1支柱惯性半径r==206.0支柱细长比■=K2H~0二10100=49.0ri207.8操作状态下偏心受压支柱的稳定系数，查表得op=0.579液压试验状态下偏心受压支柱的稳定系数，查表得Tp=0.613支柱材料Q235B0s=205MPa二s1.5二s1.52051.5=137MPa操作状态下稳定性校核操作状态下稳定性校核W。AW。Aop1.78106328950.579二137MPa液压试验状态下支柱稳定性校核Wta-tP2.810液压试验状态下支柱稳定性校核Wta-tP2.8106,i=130MPa-C=137MPa328950.613支柱稳定性校核通过4.8地脚螺栓计算4.8.1拉杆和支柱之间的夹角:=arctg4658:=arctg46587300=32.5拉杆作用在支柱上的水平力F拉杆作用在支柱上的水平力Fc=(pi_jmaxtanP=4.6父105xtg32.5=2.93父105N4.8.2支柱底板与基础的摩擦力底板基础选钢筋混凝土基础与地板的摩擦系数fs=0.4底板与基础的摩擦力FsmmingnFsmmingnfs=0.43710169.812__5=1.21104.8.3地脚螺栓因为Fs<Fc故罐必需设地脚螺栓每个支柱上的地窖螺栓个数：nd-4地脚螺栓材料Q235B仃=235MPa地脚螺栓材料的许用剪切应力!B=041s=0.4235=94MPa

地脚螺栓腐蚀余量CB=3mm地脚螺栓的螺纹小径dB=1.13F]FS+Cb=1.13J还豆亘1+3=27.1mmnd'B'494选取M30的地脚螺栓4.9支柱底板计算支柱底板直径基础采用钢筋混凝土，其许用压力L」c=3.0MPa地脚螺栓直径d=30mm支柱底板直径Db1=1.132.80支柱底板直径Db1=1.132.80108

3=1091.7mmDb2=(8~10)dd0=(8~10)30600=840~900mm选底板直径为Db=1100mm底板厚度，底板的压应力_4Wmax_4Wmax--bc-2二Db42.810623.141100=2.95MPa底板外边缘至支柱处表面距离1100-60021100-6002二250mm底板材料选Q235B0s-235MPa底板材料弯曲许用应力■s235b=-=——=156MPa1.51.5底板腐蚀余量Cb=3mm一一一一一23一一一一一232.95250-3=62.5mm1566=忸率十CbCb、

选底板厚、力=65mm4.10拉杆计算拉杆螺纹小径计算：拉杆的最大拉力Di-jmaxcos:Di-jmaxcos:__54.6105cos32.5=5.45105N拉杆材料40MnB二s_635MPa拉杆材料许用应力T=型=423MPa1.5拉杆腐蚀余量CT=2mm拉杆螺纹小径5dT=1」3Jt-T+CT=1.13.；—+2=38mmT\lcTT.423选取拉杆螺纹为M44拉杆连结部位的计算①销子直径销子材料选择40MnB二s=635MPa销子材料的许用剪切应力TOC\o"1-5"\h\z-04、=0.4635=254MPaps销子直径Fr5.45105销子直径dp=0.8,।।-0.837mm,L%,254选取销钉直径为dp=40mmp耳板厚度材料40MnB材料40MnB二s=635MPa耳板材料许用压应力耳板厚度取耳板厚度为28mmk耳板材料许用压应力耳板厚度取耳板厚度为28mmk08=635=577MPa1.1Fr=5.45105dpLC-38223pc-23m翼板材料选40MnB二s=635MPaTOC\o"1-5"\h\z一.Qc；=s28、.n214mm2cs2焊缝强度验算：图4-2拉杆与耳板连接示意图图4-2拉杆与耳板连接示意图焊缝单边长度：L1=800mm①焊缝角尺寸：G=12mm支柱或耳板材料屈服点较小值：0s=205MPa角焊缝系数：a=0.6焊缝许用剪切应力：!.W=04、a=0.42050.6=49MPaFtFt1.41LiSi=40.26MPa二！I=40.26MPa二！I1.417009①焊缝单边长度：L2=200mm②焊缝角尺寸：G=10mm拉杆或翼板材料屈服点较小值^s=635MPa焊缝许用剪切应力LL=0.4,\=0.46350.6=152MPa拉杆与翼板接焊缝②的剪切应力校核FrFr2.82L2s2=96.6MPaL5.4510=96.6MPaL2.8220010支柱与拉杆连接最低点a点应力计算图4-3图4-3支柱与拉杆半剖图a点的剪切应力支柱与球壳连结焊缝单边的弧长：Lw=3375mm球壳a点处有效厚度：6ea=42mm操作状态下a点的剪切应力：G。FjmaxJ32尤9.131°4=4.98MPa2Lw、ea2337542液压试验状态下a点的剪切应力Fw645.3510Gt0.3Fimax2.8100.39.13106=9.88MPa=FmxL=1.7610=9.88MPaT-2Lw,ea-2337542a点的纬向应力&=7898mm操作状态下a&=7898mm液压试验下a点高度hTa=12298mm操作状态下物料在a点处静压力Poa=hoa?2g104=78984809.8104=0.037MPa液压试验下a点处静压力%二%-'3g100=1229810009.810,=0.12MPa

操作状态下a点的纬向应力PpoaD、ea1.80.0371800042==l97.3MPa4、ea4421ea压力试验状态下a点的纬向应力PrPtaDi、ea2.250.1218000422~MPc(JT1-;--254MPa(JT14、ea4421eaa点的应力校核操作状态下a点的组合应力二ea=；：010=197.34.98=202MPa-t=203MPa液压试验状态下a点的应力组合二Ta=cT1T=2549.88=263.88MPa:二09=s=0.9490=441MPa则通过应力校核a点安全支柱与球壳，连结焊缝强度W=max6+(Fi)maxG+0.3(Fi)maxW=max1.41106,2.8106：'W=2.8106N支柱与球壳连结焊缝角尺寸S=18mm支柱与球壳连结剪应力:1.41LwS2.81061.41337518=32.6MPa支柱与球壳屈服点较小值：crs=205MPa焊缝许用剪切应力!.W=04=sa=0.42050.6=49MPa应力校核：%=32.6MPa<H则通过

开孔补强校核接管材料选择Q235B,球罐没有用补强圈的，人孔用凸缘补强，其余的接管用厚壁管补强人孔开孔补强计算开孔补强计算采用等面积法：设计压力P=1.6MPa,设计温度t=20C,球罐直径Di=18000mm,壳体材料选用Q345R,腐蚀余量为2mm；人孔直径DN500,材料为Q235B,下极板承受液柱压力为：P=;gh=10009.81800010’10$0.18MPa因为0.18MPa>1.6X5%=0.08所以计算压力Pc=1.6+0.18=1.78MPa则壳体计算厚度为：PcDiPcDi4[二]t：-Pc=41.5mm41891.0-1.78、.C=41.52=43.5mm壳体名义厚度、：n=44mm式中：6----壳体计算厚度,mm;6n----壳体开孔处的名义厚度,mm;C----厚度附加量，mm,这里C=2mm;邛----焊接接头系数，这里中=1;PcPi2[-]nt-PcPcPi2[-]nt-Pc1.78500=3.58mm,21251.0-1.78、tC=3.032=5.03mm,式中：a----接管计算厚度，mm;［。］:----接管材料在设计温度下的许用应力，MPa这里［仃］nt=125MPaDN500钢管的外径为530mm所以接管名义厚度6nt取15mm参考文献（SHT3138-2003球形储罐整体补强凸缘），则人孔整锻件结构如图4-4所示图4-4人孔整锻件示意图3开孔补强计算开孔直径d=di2c=50022=504mm式中d-----开孔直径，圆形孔等于接管内直径加2倍厚度附加量,mmd<Di/2=9000mm,满足等面积法开孔补强计算的适用条件,故可用等面积法进行开孔补强计算.按照GB150等面积计算的模型，可以把整锻件分解成三部分，部分为壳体，♦部分为接管|部分为接管与壳体的焊缝如图2所示补强宽度B=2d=1008mm，整锻件的外径是1000mm，所以整锻件的补强在有效补强范围内。为了减少应力集中，在4800处分别向壳体侧和接管侧削边1)开孔所需最小补强面积1252A=d、21cet(1-fr)=50441.5241.5(15-2)(1-——)21281.4mm189式中6戌接管的有效厚度41.5mmfr强度削弱系数等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比这里fr=125/1892)壳体多余补强面积A1=(B-d)(,e一')一2、et('e一')(1一fr)1252二(1008-504)(42-41.5)-2(15-2)(42-41.5)(1-——)=247.6mm189

式中：B开孔补强的有效宽度.mm.这里B=2d=1008mm;入壳体开孔处的有效厚度,42mm;3)接管多余金属面积A2=2'(、et—,t-C)fr2h2(、et—C—C2)fr二287(15-2-3.58)-1639.08mm2式中几接管外侧高度外侧有效高度几h1=dnt=50415=87;内侧有效高度Ah2接管内侧高度,mm,h2=0A3----补强区内的焊缝面积A4----补强区内另加的补强面积4）补强区面积补强区面积即图4-5中补强区面积即图4-5中部分,相当于GB150等面积法模型的焊缝金属截面积可以利用Autocad的查询面积功能按图1：1的比例查询这部分的面积A3=10030X2=20060mm2A1+A2+A3>A所以满足补强要求一怎"单一怎"单53gC图4-5整锻件补强示意图进出料及安全阀设计压力p=1.6,设计温度t=-20〜40C球罐内径Di=18000mm,名义厚度过=44mm,设置进出料口的小273厚度为45mm的厚壁插入式接管，开孔未通过焊缝。

球壳厚度附件量Ci=1mmC2=1mmC=2mm接管厚度附件量Ci=1mmC2=1mmC=2mm接管外伸高度h1=150mm,接管内伸高度h2=100mm材料：球壳Q345Rtt=189MPa接管Q235B卜1n=125MPa(1)补强及补强方法判别a.补强判别根据GB1506.1.3条PW2.5MPa,允许不另行补强的最大接管公称直径DN为89mm。本接管公称直径DN=273mm>89mm,故须考虑另行其补强。b.补强计算判别开孔直径d=di+2c=273+22=277mmDi本开孔直径d=277mmv云=9000mm,满足GB1506.1.1b条的计算方法适用条件，故采用GB1506.5条(等面积法)的开孔补强计算方法进行计算。(2)开孔所需补强面积球壳计算厚度.*411小-PciPCiDi1.618000开孔所需补强面积==41.7mm4L】人巳4x125x1-1.6开孔所需补强面积A2A=dS+2s飘1一fr)=277父41.7=11550.9mm(3)有效补强范围.有效宽度有效补强宽度B取最大值B=2d=2277=554mm取最大值B=d+2n+2nt=277+244+244=453mm故B=554mm.有效高度a.外侧有效高度h1

hi=飞行=v277x45=111.65mm；取小值h1=1560mm故取hi=112mmb.内侧有效高度h2h2=Vd51t=111.65mmi取小值h2=0mm故h2=0mm(4)有效补强面积a.球壳多余金属面积球壳有效厚度：*=5_C=44-2=42mm球壳多余金属面积按GB150的公式计算A=(B-d)(a一S)一2蚤(用一说1-fr)=(554-277)=(554-277)(42-41.7)-242(42-41.7)(1-125189)=74.5f=74.5fr强度削弱系数等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比这里fr=125/189b.接管多余金属面积接管计算厚度Pd21Pd214;：-P1.615421251-1.6=0.99mm接管多余金属面积接管多余金属面积A2按GB150的公式计算，得A2=2h，*-gfr+2hz(*-C2)。125=2112(45-0.99)120(43.7-1)1892二9858.24mm⑸补强区内焊缝面积(焊脚取44mm)2A"2—4444=1936mm2(6)补强结果有效补强面积2A=A1A2A3-74.59858.241936—11868.74mm2补强结果22Ae=11868.74mm2A-11550.9mm2符合要求，补强合格。5工厂制造及现场组装5,1球罐生产的准备工作根据设计图纸，对每块球壳板用计算机放大样，根据放样后的实样，提出球壳板的备料计划，要求备料球壳板的同时，要考虑到球罐焊接产品的实板用量，需复验的材质要求和安装用胎具用量以及球壳板所需的工艺余量和加工余量等，并且应尽量节省材料。球壳板的备料除外形尺寸必须准确无误外，同时要求各项技术参数必须写清楚，以便购料。对于球罐附件的备料，要求各项技术参数，参照技术标准，相关图纸号以及数量等必须明确、清晰。球壳板毛胚规格见表5-1。表5-1球壳板的毛胚规格/mm/m/m极带中间板Q345R446.76.82正火极带侧板Q345R446.06.14正火极带围板Q345R446.87.08正火赤道板Q345R447.27.424正火温带板Q345R4414.416.624正火对于球罐的一些标准附件，如开口销、垫圈等，在采购时，要求购买的数量要多于图纸上的规定数量，以便互换使用和方便维修。止匕外，球罐的焊接主要是采用手工电弧焊，所以要求准备足够的J507焊条，并按照要求做好焊前准备及处理。材料的进厂入库检验结构材料和焊接材料验收合格后，应按企业标准，分别存放在金属材料库和焊接材料库。金属材料主要存放各种钢材、有色金属和外购铸、锻件等，不允许