專利名稱：一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及由各板片組成的球形儲(chǔ)罐的布片結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景-
球形儲(chǔ)罐簡(jiǎn)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，30001113 44001113的球罐采用四帶式布片結(jié)構(gòu)。圖l (a)、圖l (b)所示為四帶式 布片球罐，由上極帶l、上溫帶3、赤道帶4和下極帶2組成。在這一結(jié)構(gòu)形式中，上溫帶 3和赤道帶4都是按球體的經(jīng)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(guān)于赤道面對(duì)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(jié)構(gòu)中，由于當(dāng)前鋼板生產(chǎn)技術(shù)上的限制，目前容積為3000m3 4400m3 的球罐多采用四帶式布片結(jié)構(gòu)。但這種四帶式的布片結(jié)構(gòu)，球殼板數(shù)量多，球殼組焊時(shí)總的 焊縫長(zhǎng)度也較長(zhǎng)；同時(shí)，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(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種板片分布合理、焊縫相 對(duì)較短、材料利用率相對(duì)較高的一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所釆用的技術(shù)方案是
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)形式是采用四帶式分布，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述四帶式分布是由位于球冠 部分的上極帶、上擴(kuò)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(gòu)成，所述上 擴(kuò)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(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在-
本實(shí)用新型按球體緯線方向分布板片的擴(kuò)展帶的形式可以較大幅度縮短焊縫長(zhǎng)度從而 大大提高球罐使用安全性，同時(shí)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。

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圖l (a)為已有四帶式布片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1 (b)為圖1 (a)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2 (a)為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2 (b)為圖2 (a)俯視示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l上極帶、2下極帶、3上溫帶、4赤道帶、5上擴(kuò)展帶。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖2 (a)和圖2 (b)，對(duì)于3000m3 4400 n/的球罐采用四帶式分布，由位于球冠 部分的上極帶1、上擴(kuò)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(gòu)成， 上擴(kuò)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諱線方向排布的窄帶。
具體實(shí)施中，本實(shí)施例是將圖l所示的己有四帶式結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度減小并且改變?cè)瓉?lái)布片方向?yàn)橹M向，從而形成上擴(kuò)展帶5。
實(shí)施本實(shí)用新型的布片結(jié)構(gòu)可以使球殼板數(shù)量相比己有技術(shù)減少25% 30%。對(duì)于有成 熟經(jīng)驗(yàn)的球罐制造廠，就壓制球殼板一項(xiàng)工作，應(yīng)采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)形式可以節(jié)省3 5天的加工時(shí)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(shí)新型可以相當(dāng)大程度地縮短制造安裝周期以及人力、資金投入。
本實(shí)用新型較之已有技術(shù)，焊縫總長(zhǎng)減少了 8% 10%，由于球罐焊接程序極為繁復(fù)，焊 接之前焊條要經(jīng)過(guò)烘干處理，焊前母材需要預(yù)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(jìn)度也十分 緩慢(1 2米/人*天)；焊接之后還要進(jìn)行次數(shù)不等的射線、超聲、磁粉或滲透無(wú)損檢測(cè)。 本實(shí)用新型較大程度地減少了焊縫長(zhǎng)度，從而大幅度地減少焊接、探傷工作量及其它相關(guān)的 投入資金和設(shè)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(jìn)行了很多無(wú)損檢測(cè)，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(yīng)力 和應(yīng)力集中，從而增加了脆性斷裂、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等安全事故發(fā)生的概率。本實(shí)用新型較之 已有結(jié)構(gòu)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(shí)用新型中赤道帶板片的最大和最小寬度之差比已有技術(shù)中要小，因而可以有效提高 材料利用率。
以一臺(tái)3500m3的球罐為例，球罐壁厚為47腿，球罐材質(zhì)為15MnNbR，采用本實(shí)用新型四 帶式布片，材料利用率提高1. 29個(gè)百分點(diǎn)，可節(jié)省材料7. 1噸；由于球罐是三類壓力容器， 對(duì)制造安裝的要求較高，制造安裝費(fèi)用約為6000元/噸，由于實(shí)施本實(shí)用新型可以節(jié)約制造 安裝費(fèi)用4.26萬(wàn)元；總計(jì)節(jié)省費(fèi)用9.23萬(wàn)元。
權(quán)利要求1、一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結(jié)構(gòu)，采用四帶式分布，其特征是所述四帶式分布是由位于球冠部分的上極帶(1)、上擴(kuò)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(gòu)成，所述上擴(kuò)展帶(5)是承接在上極帶(1)與赤道帶(4)之間、并且其各板片是按球體的緯線方向排布的窄帶。
專利摘要一種優(yōu)化的四帶式球罐球殼板布片結(jié)構(gòu)，采用四帶式分布，其特征是所述四帶式分布是由位于球冠部分的上極帶、上擴(kuò)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(gòu)成，上擴(kuò)展帶是承接在上極帶與赤道帶之間、并且其各板片是按球體的緯線方向排布的窄帶。本實(shí)用新型板片分布合理、焊縫相對(duì)較短、材料利用率相對(duì)較高。
文檔編號(hào)B65D88/04GK201068293SQ20072004124
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者李云福, 李永泰, 林 王, 耿永豐, 許暢燕, 顧永干, 黃金國(guó) 申請(qǐng)人:合肥通用機(jī)械研究院