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摘要：球罐为一种大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，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。
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关键词：球罐；储存；分类；
Abstract: The spherical tank is a large capacity and confined spherical storage vessel, widely used in petroleum, chemical, metallurgy, and other departments. It can be used as liquefied petroleum gas, liquefied natural gas, liquid oxygen, liquid ammonia, liquid nitrogen and other media storage containers.
Key Words: spherical tank; storage; classification;
中图分类号：TJ209 文献标识码：B文章编号：2095-2104（2011）12-0000--02
球罐是应用较为广泛的一种压力容器，其主要用于液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯等低沸点石油化工原料和产品的密闭储存。
球罐的概况
球罐主要由壳休、人孔接管及拉杆组成，其壳体又由不同数量的瓣片组装焊接而成。
球罐作为一种大容量、承压的高度效的储存容器，在石油化工、冶金、城市燃气等行业得到了广泛的应用，储存介质涵盖了（丙烷、丁烷、丙烯、乙烯、液化石油气、液氨等）。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-50～50℃,操作压力一般在3兆帕以下。
2、球罐的分类
按结构形式分类
按形状分有圆球形、椭圆形、水滴形或以下几种的混合。
球形罐按分瓣方式有橘瓣式、足球瓣式、混合式三种。
圆球形按支撑方式分有支柱式、裙座式两大类。
球罐的形状有圆球型和椭球型。绝大多数为单层球壳。低温低压下贮存液化气体时则采用双重球壳，两层球壳间填以绝热材料。采用最广泛的为单层圆球型球罐。球壳是由多块压制成球面的球瓣以橘瓣式分瓣法、足球式分瓣法或足球橘瓣混合式分瓣法组焊而成。球罐的支撑结构最常见的为赤道正切式，其次为对称式、裙座式、半埋地式和盆式。椭球型球罐通常用于常温下贮存饱和蒸气压比大气压稍高的、挥发性强的液态烃（如汽油等）,操作压力为0.12～0.3MPa，容积一般在500～6000m3范围内。更大容积时,应采用复式椭球型球罐。
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。
按储藏温度分为以下几类
球罐一般用于常温或低温，只有极个别场合，如造纸工业用的蒸煮球罐，使用温度高于常温。
常温球罐 如液化石油气、氮、煤气、氧等球罐。一般说这类球罐的压力较高，取决于液化气的饱和蒸汽压或压缩机的出口压力。常温球罐的设计温度大于-20℃
低温球罐 这类球罐的设计温度低于或等于-20℃，一般不低于-100℃。
深冷球罐 设计温度-100℃以下往往在介质液化点以下储存，压力不高，有时为常压。由于对保冷要求较高，常采用双层球壳。目前国内使用的球罐，设计温度一般在-40℃~50℃之间。
3、球罐的历史及发展
美国早在1910年就开始制造球罐，早期的球罐为铆接结构。二战以后随着焊接技术的发展，球罐制造改为焊接，世界上各工业国家先后着手建造及使用焊接球罐。上世纪40至50年代美国、苏联、日本及德国建造了一些压力较高、容量较大的球形储罐。60年代以后，由于石油化工的高速发展，需要将液化天然气及液化石油气进行大规模的运输和贮存，球罐的应用得到进一步发展,不仅数量迅速增加,日趋大型化，而且向超高压、极低温发展。国际上目前最大液态介质球罐直径27.4m,容积10770m3；最大城市煤气球罐直径 72.55m，容积200000m3。中国目前大多数球罐容积为200～1000m3,最大容积8250m3、直径25.1m。
球罐的未来发展趋于大型化，单台球罐容积不断增大，可节省投资、减少占地面积，降低运行费用。高参数也是球罐未来发展的一个趋势，其运行压力从0.093的真空度到十几个兆帕，运行温度从零下250度的低温到850度的高温。品种多样的发展，有针对低温深冷操作的双层壳结构球罐、铝制球罐等等。
4、球罐与立式圆筒形储罐（即一般储罐）相比的优缺点
（1）球罐的优点
同为压力储罐，圆筒形储罐的罐容量一般较小，球罐的罐容量一般比较大。就LPG来说，球罐一般是1000m3以上。圆筒一般400m3以下。
球罐的形状特点是中收对称，球形罐与立式圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，壳体壁厚薄和表面积小，制造时可以节省钢材；如制造容积相同的容器，比圆筒形节省约30―40%的钢材。在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，其承载能力比圆筒形容器大1倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。在相同的壁厚的条件下，球形壳休的承载能力最高。
且占地较小，基础工程简单，可节省土地面积，消耗材料最少。
球罐风力系数为0.3，而圆筒形容器风力系数约为0.7，而且受风面积球形容器也比同样容量的圆形容器小，所以对风载荷来说，球形容器比圆筒型形容器安全得多。
球罐支撑结构简章，易于实现大型化。
球罐可以中、低压密闭储存，从而有效的减少蒸发损耗。
（2）球罐的缺点
与圆筒形储罐相比，球罐的制造、焊接和组装要求很严，技术要求高；检验工作量大，制造费用较高。球罐壳体为双向曲面，现场组装比较困难，劳动条件差，对焊工的技术要求高，制造成本高。
结语：所以从受力状态和节约用材来说，球型罐是压力容器最理想的外形。但球形罐也存在某些不足，制造比较困难，工时成本高，运输难、质量不易保证等，因此，球形罐只用于大型液化石油气储配站，球罐的基本参数如下：
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 16:24:10