球形儲罐焊接工程技術(shù)

內(nèi)容概要

本書以GB50094－98《球形儲罐施工驗收規(guī)范》為依據(jù)，系統(tǒng)全面地論
述了球罐焊接的理論和工程實踐中所涉及的技術(shù)問題。全書共分六篇十二
章，第一篇球罐的設(shè)計和材料，共三章包括球罐概論、球罐的設(shè)計、球罐用
鋼；第二篇球殼板的工廠制造及球罐組裝，共兩章包括球罐的工廠制造、球
罐的組裝；第三篇球罐的焊接工程，共兩章包括球罐焊接的物理冶金、球罐
的焊接；第四篇球罐焊接殘余應(yīng)力的發(fā)生與對策，共兩章包括球罐焊接殘余
應(yīng)力的產(chǎn)生與消除、球罐的焊后熱處理；第五篇球罐的焊接質(zhì)量檢測、交工
驗收，共兩章包括球罐的無損檢測、球罐的質(zhì)量控制與交工驗收；第六篇球
罐的安全評定與失效分析共一章，包括球罐的脆性斷裂分析及安全評定。全
書以2000m3球罐焊接工程實踐為實例貫穿始終。
本書可供從事球罐焊接或壓力容器設(shè)計、制造和研究以及從事焊接工
程的科技人員使用，亦可做為高等學(xué)校材料加工工程專業(yè)和化工機(jī)械專業(yè)
師生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

目 錄
序言
前言
常用符號、代號
第一篇球罐的設(shè)計和材料
第一章 球罐概論
第一節(jié) 球罐的特點和分類
一、球罐的特點
二、球罐的分類
第二節(jié) 球罐的歷史及發(fā)展
一、球罐發(fā)展的歷史
二、我國球罐發(fā)展的現(xiàn)狀
三、球罐發(fā)展的方向
四、國內(nèi)與國外的差距
第二章 球罐的設(shè)計
第一節(jié) 設(shè)計應(yīng)遵守的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
一、國內(nèi)球罐的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
二、國外球罐的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
三、設(shè)計基礎(chǔ)資料
第二節(jié) 球罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、球罐本體
二、人孔與接管
三、支承結(jié)構(gòu)
四、梯子、平臺
第三節(jié) 球罐的設(shè)計步驟
一、儲存能力的確定
二、設(shè)計壓力的確定
三、設(shè)計溫度的確定
四、主要受壓元件用鋼的確定
五、厚度附加量的確定
六、焊縫系數(shù)
七、安全系數(shù)的確定
第四節(jié) 球殼計算
一、球罐的設(shè)計方法
二、載荷的種類
三、強度計算
第五節(jié) 支柱和拉桿的計算
一、載荷計算
二、支柱計算
三、拉桿計算
四、支柱與球殼連接最低處B點
的應(yīng)力驗算
五、支柱與球殼連接焊縫強度驗算
第六節(jié) 球殼的開孔補強計算
一、補強設(shè)計準(zhǔn)則
二、開孔補強的結(jié)構(gòu)形式
三、等面積補強設(shè)計
四、彈塑性失效補強設(shè)計
第七節(jié) 球罐的附件
一、安全閥
二、壓力表
三、溫度計
四、液面計
五、消防噴淋裝置
六、球罐的絕熱保冷
七、球罐的防腐
八、球罐的防雷及防靜電裝置
主要參考文獻(xiàn)
第三章 球罐用鋼
第一節(jié) 對球罐用鋼的基本要求
一、球罐用鋼的成分和性能特點
二、球罐用鋼的加工工藝性能
三、球罐用鋼的耐腐蝕性能
四、應(yīng)變時效與時效沖擊韌度
第二節(jié) 球罐用鋼的冶金質(zhì)量特點
一、冶煉方法
二、鋼板的內(nèi)部質(zhì)量要求
三、球罐用鋼要求的提高和冶金
技術(shù)的進(jìn)步
第三節(jié) 球罐用鋼的物理冶金學(xué)分析
一、概述
二、球罐用鋼的合金化
三、微量元素在球罐用鋼中的作用
四、球罐用鋼的熱處理工藝與金相
組織
第四節(jié) 我國球罐用鋼簡介
一、概述
二、常用球罐用鋼化學(xué)成分和性能
簡介
第五節(jié) 低溫球罐用鋼
一、低溫脆斷概述
二、影響低溫沖擊韌度的因素
三、低溫球罐用鋼簡介
四、幾種常用引進(jìn)低溫球罐用鋼簡介
五、球罐用鋼的最低工作
溫度和沖擊韌度
主要參考文獻(xiàn)
第二篇球殼板的工廠制造及球罐組裝
第四章 球罐的工廠制造
第一節(jié) 球罐用材的復(fù)驗
第二節(jié) 球殼板的計算及分辨方法的
比較
一、球殼板的尺寸計算
二、球罐分瓣形式的比較
第三節(jié) 球殼板下料板幅的計算
一、球面近似展開計算模型
二、各帶板板幅計算
三、計算實例
第四節(jié) 球殼板的成形
一、冷壓成形
二、溫壓成形
三、熱壓成形
四、滾壓成形
五、液壓成形和爆炸成形
六、壓制及矯正成形模具
第五節(jié) 球殼板的下料及坡口加工
一、球殼板的一次下料法
二、球殼板的二次下料法
三、球殼板坡口加工半自動切
割胎的設(shè)計
四、球殼板坡口切割工藝及影響因素
五、熱切割技術(shù)進(jìn)展
第六節(jié) 支柱和接管與球殼板的組焊
一、罐體與立柱相貫部分的下料
二、立柱與赤道板的組焊
三、接管與極板的組焊
第七節(jié) 球殼板成形后的檢驗
一、球殼板曲率的檢驗
二、球殼板幾何尺寸的檢驗
三、球殼板翹曲度的檢驗
四、球殼板與零部件組焊后的檢驗
五、幾何形狀不合格球殼板的矯正
成形
六、合格球殼板的坡口
防腐及檢尺線打印
七、出廠資料
第八節(jié) 球罐球殼板的存放和運輸
第九節(jié) 球罐球殼板制造舉例
一、球罐概況
二、球殼幾何尺寸
三、球殼板及坡口幾何尺寸
四、球殼板二次下料放樣尺寸
五、生產(chǎn)工藝流程圖
主要參考文獻(xiàn)
第五章 球罐的組裝
第一節(jié) 組裝方案的編制
一、編制依據(jù)
二、編制要求
三、組裝方案內(nèi)容
第二節(jié) 組裝設(shè)備及工具
一、起重設(shè)備
二、中心柱
三、工夾具
四、腳手架
第三節(jié) 組裝前準(zhǔn)備
一、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備
二、基礎(chǔ)驗收
三、球殼板編號與擺放
第四節(jié) 支柱、定位塊及吊耳安裝
一、定位塊及吊耳安裝
二、支柱安裝
第五節(jié) 組裝方法
一、散裝法
二、分帶組裝法
三、半球組裝法
四、混合組裝法
五、組裝方法的比較與選擇
第六節(jié) 球罐防護(hù)棚的安裝
一、防護(hù)棚的種類與作用
二、防護(hù)棚的結(jié)構(gòu)
三、防護(hù)棚的搭設(shè)
主要參考文獻(xiàn)
第三篇球罐的焊接工程
第六章 球罐焊接的物理冶金
第一節(jié) 金屬的焊接性概述
一、根據(jù)鋼材化學(xué)成分進(jìn)行焊接性
評定
二、熱影響區(qū)最高硬度法
（GB4675.5－84）
三、斜Y形坡口焊接裂紋試驗法
（GB4675.1―84）
四、窗形拘束裂紋試驗法
第二節(jié) 焊接冷裂紋的產(chǎn)生與防止方法
一、焊接冷裂紋的分布形態(tài)
二、焊接冷裂紋的特征
三、焊接冷裂紋的形成條件
四、影響焊接冷裂紋的因素
五、防止產(chǎn)生焊接冷裂紋的措施
第三節(jié) 焊接熱裂紋的產(chǎn)生與防止方法
一、焊接熱裂紋的分類
二、結(jié)晶裂紋
三、液化裂紋
四、失塑裂紋
第四節(jié) 其他焊接缺陷的產(chǎn)生與防止
一、夾渣
二、未熔合
三、氣孔
四、氫白點
五、咬邊
第五節(jié) 再熱裂紋的產(chǎn)生與防止
一、再熱裂紋的特征
二、再熱裂紋的形成條件
三、影響再熱裂紋的因素
四、幾種壓力容器用鋼再熱
裂紋的試驗結(jié)果
五、再熱裂紋的防止方法
第六節(jié) 焊縫金屬的韌性控制
一、焊縫金屬的韌性及其影響因素
二、焊縫金屬的韌性控制
第七節(jié) 焊接熱影響區(qū)的韌性控制
一、熱影響區(qū)的相變特點及產(chǎn)物
二、影響熱影響區(qū)韌性的因素
三、熱影響區(qū)的韌性控制
四、典型球罐用鋼焊接HAZ韌性
第八節(jié) 低溫球罐用鋼的焊接
一、概述
二、焊接方法與填充材料的選擇
三、低溫鋼焊接要點
主要參考文獻(xiàn)
第七章 球罐的焊接
第一節(jié) 焊接工藝編制
一、焊接工藝評定試驗
二、焊接工藝規(guī)程編制與管理
三、球殼板與焊縫的編號
第二節(jié) 焊接材料選用與管理
一、焊接材料的選用
二、焊接材料烘干與管理
三、球罐氣保護(hù)自動焊用焊絲
第三節(jié) 球罐焊接程序與要點
一、焊接施工程序
二、焊接施工要點
三、焊接環(huán)境要求
第四節(jié) 球罐的預(yù)熱與后熱
一、預(yù)熱溫度的選擇
二、后熱溫度的選擇
三、預(yù)熱及后熱加熱器具的選擇
第五節(jié) 固定焊及定位焊
一、固定焊
二、定位焊
第六節(jié) 球罐的焊條電弧焊
一、焊接工藝
二、焊接規(guī)范參數(shù)
第七節(jié) 球罐氣保護(hù)自動焊設(shè)備與工藝
一、焊接設(shè)備
二、焊接工藝
三、焊接規(guī)范參數(shù)
四、焊接程序與操作要點
第八節(jié) 線能量選擇
一、線能量的計算確定
二、線能量下限的測定（最高硬度法）
三、線能量上限的測定試驗
（低溫沖擊試驗法）
第九節(jié) 焊接缺陷的修補
一、球殼板缺陷的修復(fù)
二、焊縫缺陷的修復(fù)
主要參考文獻(xiàn)
第四篇球罐焊接殘余應(yīng)力的發(fā)生與對象
第八章 球罐焊接殘余應(yīng)力的
產(chǎn)生與消除
第一節(jié) 焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生及其影響
一、焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過程
二、典型焊接結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力分布
三、焊接殘余應(yīng)力的影響
第二節(jié) 焊接殘余應(yīng)力的測定
一、殘余應(yīng)力測定方法的分類
二、幾種主要殘余應(yīng)力測定
方法的使用介紹
第三節(jié) 焊接殘余應(yīng)力的消除方法
一、消除焊接殘余應(yīng)力方法的分類
二、焊后熱處理
三、過載處理
四、振動消除殘余應(yīng)力處理（VSR）
五、錘擊處理（HammerPeening）
六、爆炸消除應(yīng)力處理
七、逆焊接加熱處理
主要參考文獻(xiàn)
第九章 球罐的焊后熱處理
第一節(jié) 焊后熱處理的作用及機(jī)理
一、焊后熱處理消除殘余
應(yīng)力的作用及機(jī)理
二、焊后熱處理對接頭性能的改善
和存在的問題
第二節(jié) 焊后熱處理方法簡介
一、現(xiàn)場焊后整體熱處理
二、局部熱處理
三、爐內(nèi)熱處理
四、分件熱處理
第三節(jié) 球罐焊后熱處理工藝參數(shù)的
制定
一、焊后熱處理的條件規(guī)定
二、焊后熱處理溫度的確定
三、焊后熱處理保溫時間的規(guī)定
四、溫度差的規(guī)定
五、加熱速度的規(guī)定
六、冷卻速度的規(guī)定
第四節(jié) 球罐焊后熱處理過程的熱工
計算
一、球罐的熱處理工藝設(shè)定
二、有關(guān)原始數(shù)據(jù)
三、熱平衡計算
第五節(jié) 球罐現(xiàn)場焊后整體熱處理
高速噴嘴內(nèi)部燃燒法
一、高速噴嘴及其噴射引風(fēng)裝置
二、供油系統(tǒng)及其控制閥組
三、高壓霧化風(fēng)供應(yīng)系統(tǒng)及其閥組
四、點火器系統(tǒng)
五、球罐熱處理的保溫設(shè)施
六、球罐熱處理的測溫系統(tǒng)
七、球罐熱處理過程中的柱腳移動
裝置
第六節(jié) 球罐焊后熱處理工藝控制及
操作
一、熱處理前的準(zhǔn)備
二、熱處理的點火
三、熱處理的溫度控制
四、加熱過程應(yīng)注意的問題
五、球罐熱處理舉例
第七節(jié) 焊后熱處理效果評定
一、球罐焊后熱處理工藝報告
二、球罐熱處理的力學(xué)性能
第八節(jié) 球罐焊后整體熱處理的
微機(jī)自動控制
一、球罐焊后熱處理過程微機(jī)自動
控制系統(tǒng)的采用
二、提高微機(jī)自動控制系統(tǒng)的
可靠性方法
三、熱處理過程微機(jī)自動
控制的功能和特點
主要參考文獻(xiàn)
第五篇球罐的焊接質(zhì)量檢測、交工驗收
第十章 球罐的無損檢測
概述
第一節(jié) 球罐的Υ射線探傷
一、Υ射線源及Υ射線探傷設(shè)備
二、Υ射線探傷機(jī)的操作
三、球罐Υ射線全景曝光工藝
四、Υ射線探傷工藝實例
第二節(jié) 球罐的X射線探傷
一、X射線探傷設(shè)備及參數(shù)的選擇
二、X射線探傷方法
三、膠片的暗室處理
四、射線照相底片的評定
第三節(jié) 球罐的超聲波探傷
一、球罐超聲波探傷方法
二、數(shù)字化超聲波探傷儀
第四節(jié) 球罐的磁粉探傷
一、球罐磁粉探傷的工藝方法
二、驗收標(biāo)準(zhǔn)
第五節(jié) 球罐的液體滲透探傷
一、滲透探傷的操作程序
二、滲透探傷用材料
三、操作方法
四、驗收標(biāo)準(zhǔn)
五、安全技術(shù)
第六節(jié) X射線實時成像檢測
一、X射線實時成像技術(shù)的發(fā)展
二、X射線檢測計算機(jī)實時成像技術(shù)
第七節(jié) 工業(yè)射線底片數(shù)字化存儲系統(tǒng)
一、系統(tǒng)的構(gòu)成及原理
二、數(shù)字化底片存儲的特點
主要參考文獻(xiàn)
第十一章 球罐的質(zhì)量控制與交工
驗收
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 球罐的設(shè)計質(zhì)量控制
第三節(jié) 球罐施工的質(zhì)量控制
一、施工隊伍資質(zhì)要求
二、球罐材料采購控制
三、球罐預(yù)制過程的質(zhì)量控制
四、基礎(chǔ)質(zhì)量驗收
五、現(xiàn)場組裝的質(zhì)量控制
六、球罐焊接質(zhì)量控制
七、無損檢測質(zhì)量控制
八、現(xiàn)場焊后整體熱處理質(zhì)量控制
第四節(jié) 球罐質(zhì)量檢驗
一、球罐尺寸檢驗
二、壓力試驗和氣密性試驗
第五節(jié) 交工驗收
一、球罐交工驗收的主要內(nèi)容
二、球罐驗收的標(biāo)準(zhǔn)
三、交工驗收的依據(jù)
四、球罐驗收組織機(jī)構(gòu)
五、球罐驗收的程序
六、驗收應(yīng)提交的技術(shù)資料
主要參考文獻(xiàn)
第六篇 球罐的安 全評定與失效分析
第十二章 球罐的脆性斷裂分析
及安全評定
第一節(jié) 脆性斷裂特征及其影響因素
一、應(yīng)力狀態(tài)
二、溫度的影響
三、加載速度的影響
四、材料狀態(tài)的影響
第二節(jié) 防斷設(shè)計準(zhǔn)則及相關(guān)試驗方法
一、抗開裂性能試驗方法
二、止裂性能試驗方法
第三節(jié) 防止脆性斷裂的措施
一、選材
二、合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計
三、合理安排結(jié)構(gòu)制造工藝
第四節(jié) 球罐使用安全評定
一、斷裂力學(xué)的基本概念
二、“合于使用”原則安全評定的
發(fā)展
三、CVDA－84規(guī)范使用簡介
四、我國壓力容器安全評定
技術(shù)的某些新進(jìn)展
第五節(jié) 球罐的斷裂失效分析
一、球罐斷裂失效方式
二、球罐斷裂失效分析的步驟和方法
三、吉林球罐破壞事故分析
主要參考文獻(xiàn)

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