球罐和储罐的区别、分类及结构设计特点要点

本网编辑 2022-05-22

球罐是一种钢制压力容器设备，为大容量、承压的球形储存容器。在石油炼制工业、石油化工、液化品码头仓储中主要用于贮存液态或气态物料。操作温度一般为-50～50℃,操作压力一般在3MPa以下。球型储罐是石油、化工、冶金、码头仓储、城市燃气等工业领域中的重要设备，存储的气体或液体气体大多是易燃、易爆或有毒介质，是一种具有存储功能的密闭压力容器。球罐外观美丽大气，直观比喻一下，可以把它想象成一个巨大的足球或是西瓜、桔子类。

球罐的应用

主要用于存储易燃气体（乙烯、戊烷、LPG、LPN）和带压气体（丙烷、丁烷、天然气、丁烯等），在石化工业、国防工业、冶金工业、城市燃气、液化品仓储码头中不仅应用广泛。随着我国石化工业、城市燃气、液化品仓储码头的发展，球型储罐作为一种储存液化石油气、液化天然气、丙烷、丙烯、丁烯及其他低沸点石油化工产品的典型压力容器，被工业领域广泛应用，发挥巨大的作用。

球罐与圆筒形储罐比较，其优越性

（1）表面积最小，即在相同容积和相同压力下球罐所需钢材面积最小。

（2）球罐球壳板承载能力比圆筒形容器大一倍，即在相同直径、压力小，采用同样钢板时，球罐的板厚只需要圆筒形容器板厚的一半。

（3）球罐占地面积小，且可向空间高度发展，有利于地表面积的利用。

总体来讲，采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，可节省土地；基础工程量小，可节约基础施工成本。

球罐发展趋势

（1）大型化单台球罐容积不断增大，可节省投资，减少占地面积，降低运行成本。

（2）高参数运行压力从0.093的真空度到十几个兆帕，运行温度从-250度的低温到850度的高温。

（3）多品种有针对低温深冷操作的双层壳结构球罐、复合钢板球罐、铝制球罐等。

球罐的分类

（1）球罐的绝大多数为单层球壳。

（2）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。

（3）球壳是由多块压制成球面的球壳板组成，球壳按结构形式分为桔瓣式、足球瓣式和混合式三种。通常1000立方以下的球罐选用桔瓣式，1000立方以上的大容积球罐均采用混合式结构。

球罐按储藏温度的分类

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。

（1）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℃

（2）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℃。

（3）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。

虽然球罐有诸多优越性，但球罐的制造、焊接和组装要求严格，检验工作量大，制造安装费用较高；由于球型储罐储存的介质大部分是易燃易爆和有毒物料，一旦出现问题，后果将是灾难性的，故球罐的安全性往往成为人们关注的焦点；球罐瓣片一般采用冷压方法成型，其壳体均在施工条件恶劣的现场组焊，因此除材料必须满足标准规定的各种技术要求外，还对球罐的制造、现场组焊、热处理及质量检验技术提出了更为严格的要求。

球罐的结构设计要点

球罐作为储存气体、液化气体的压力容器，广泛用于石油、化工、冶金工业和日常生活中。球罐结构设计应注意以下问题。

01球罐基础宜设计成环形基础，并能有效地控制基础不均匀沉降。

02在综合考虑了钢厂生产板幅能力、制造厂压力机能力、组装运输中机具的起吊能力等因素后，尽量采用大瓣片设计，对大中型企业宜采用足球、橘瓣混合式的分瓣设计形式。

03球壳应采用T形焊接，球片不允许采用拼接板块，且支柱不应压在对接焊缝上。

04常温球罐宜设计整体支柱。低温球罐应设计成两段式结构支柱，上段支柱长度占总长的1/3,且为耐低温钢材，下段支柱为一般结构钢，上、下支柱连接处应有保证良好的对中措施。同时，支柱应考虑防火隔热措施，每根支柱上应考虑设置良好的静电接地及因火灾使支柱内气体膨胀后能良好排气泄压的措施。支柱间应配置足够承受各种附加载荷的可调式拉杆。

05球罐上下极板上应设置人孔，人孔应位于主轴线上，球罐容积不大于1000m3时，选用公称直径为500mm的标准人孔，大于1000m3者，选用公称直径为600mm的人孔。

06球罐的接管均应采用厚壁管结构，当球罐壁厚不小于30mm时，人孔及其他开孔应采用开孔补强一体化结构。

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