工業(yè)裝置廣泛采用鋼質(zhì)球形儲罐(以下簡稱球罐)用來儲存液化石油氣(如乙烯、丙烯、丁烷等)、液化天然氣、液氧、液氮、液氨、氧氣、氮氣、天然氣、城市煤氣或其中間產(chǎn)品。球罐與立式或臥式圓筒形容器相比,在相同容積和相同壓力下,球罐的表面積最小,因而所需鋼材最少;在相同直徑和相同壁厚情況下,球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小,只有圓筒形容器縱向應(yīng)力的1/2,即在相同應(yīng)力情況下,球罐的板厚只需圓筒形容器的一半。此外,球罐占地面積小,基礎(chǔ)工程量小,可充分利用土地面積。GB 12337《鋼制球形儲罐》規(guī)定,用于制造球罐受壓元件的材料有:20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、07MnCrMoVR、16MnDR、07MnNiCrMoVDR、09Mn2VDR等。
①. 按形狀分為圓球形和橢球形兩種。橢球形球罐重心較低,但制造復雜,應(yīng)用較少。
②. 按組成球殼體的球殼板形狀可分為橘瓣式球罐、足球瓣式球罐和上述兩種類型相混的混合式球罐。足球瓣式球罐的優(yōu)點是球瓣的尺寸相同或相近,制作開片簡單。缺點是組裝比較困難,有部分支柱搭焊在球殼體的焊縫上,容易形成焊接缺陷和應(yīng)力集中,因而用得較少。GB/T 17261《鋼制球形儲罐型式與基本參數(shù)》僅推薦采用橘瓣式和混合式兩種結(jié)構(gòu)的球罐。
③. 按殼體層數(shù)分為單層殼體和雙層殼體。雙層球罐由外球和內(nèi)球組成,雙層殼體間充填優(yōu)質(zhì)隔熱材料,所以隔熱保冷性能好,一般用于儲存溫度低的液化氣,如液體乙烯。殼體材料:內(nèi)殼體為不銹鋼,用于承受介質(zhì)工作壓力和低溫工作條件;外殼體為碳鋼,用于承受內(nèi)殼體和介質(zhì)的重量,同時可隔絕雨、雪對隔熱材料的侵襲。但雙層球罐施工很復雜,我國目前僅見于設(shè)計資料,尚無施工實踐。
④. 按支承結(jié)構(gòu)分為柱式支承和裙式支承。柱式支承中以赤道正切柱式支承用得最多,我國應(yīng)用較廣。裙式支座有圓筒裙式支承和錐形裙式支承,用于容積較小的球罐,但用得較少。