中石化清江石化有限責(zé)任公司

2臺(tái)x2000m3液化氣球罐

熱處理工藝方案

二OOO年七月

目錄

1.編制依據(jù)

2.概況

3.熱處理方法與工藝

4.流程與裝輅

5.熱處理前準(zhǔn)備

6.熱處理操作

7.勞動(dòng)力組合與崗位細(xì)則

8.熱處理效果評(píng)定

9.質(zhì)量保證措施

10.安全措施

11.機(jī)具及材料一覽表

12.熱工計(jì)算

13.附圖

2000m、球罐整體熱處理工藝流程圖(1)

2000iw球罐整體熱處理保溫圖(2)

2000iw球罐整體熱處理測(cè)點(diǎn)布輅圖(3)

2000m；球罐整體熱處理工藝曲線(4)

2(XX)m3下級(jí)板溫度補(bǔ)償電加熱器布路圖⑸

噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖⑹

焊接試板固定示意圖(7)

?2

1.編制依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范

編制依據(jù)

2000m3球罐工藝圖

執(zhí)行規(guī)范

《球形儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ94-98

《球形儲(chǔ)罐丁程施T工藝標(biāo)準(zhǔn)》SHJS12-90

《鋼制球形儲(chǔ)罐》GB12337-98

《鋼制壓力容器》GB150-98

《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

2.概況

2.1概況介紹

清江石化有限公司2(XX)n「液化氣球罐為現(xiàn)場(chǎng)組焊的壓力容器，根據(jù)施工圖的要求

為消除球罐組裝與焊接的殘存應(yīng)力和變形，改善焊縫及熱影響區(qū)的組織，減少產(chǎn)生應(yīng)

力腐蝕條件，需現(xiàn)場(chǎng)對(duì)這臺(tái)球進(jìn)行整體熱處理。

2.2主要技術(shù)參數(shù)

容積2000ma

內(nèi)徑(p157(I)nim

材質(zhì)!6MnR

介質(zhì)液化石油

氣

壁厚48mm

設(shè)計(jì)壓力L75Mpa

設(shè)計(jì)溫度50℃

容器類(lèi)別III

重量329624kg

結(jié)構(gòu)形式混合式

3.熱處理方法及工藝

3.1熱處理方法及原理

本球罐采用噴嘴燃汨內(nèi)燃法整體熱處理。原理為：以球罐本身為燃燒室，球外表

保溫，用0#輕質(zhì)柴油為燃料，利用裝在球罐下部人孔上的油噴嘴為燃燒器，用壓縮風(fēng)

將柴油噴入罐內(nèi)霧化，用液化氣點(diǎn)火，使霧化劑燃燒，以對(duì)流和輻射方式，便球罐加

熱到一定的溫度，在這一溫度下保持一定的時(shí)間，球體鋼材在不發(fā)生相變的情況下，

發(fā)生塑性變形，從而釋放因組裝焊接產(chǎn)生的殘存應(yīng)力，同時(shí)釋放焊縫中的殘存氫，細(xì)

化晶粒，改善金屬的綜合性能，避免延遲裂紋的產(chǎn)生，達(dá)到提高球罐的使用壽命和安

全性。

3.2熱處理工藝

3.2.1熱處理參數(shù)

a.恒溫溫度為：625r±25℃

b.熱處理溫度下恒溫時(shí)間：1.5小時(shí)

c.升溫速率：300℃以下，自然升溫300℃

以上，控制在40?80C/h

在300℃以上升溫和降溫階段，球殼表面上相鄰兩側(cè)溫點(diǎn)溫差不超過(guò)100℃o

d.降溫速率：

300℃以上溫度降率控制在30~50℃/h

300℃以下，自然冷卻

4.流程與裝置

工藝流程（見(jiàn)流程圖1）

裝珞

4.2.1加熱系統(tǒng)

由噴嘴、液化氣燃燒器、點(diǎn)火器及內(nèi)外套筒等組成

a.噴嘴：油噴嘴為熱處理核心設(shè)備。采用外購(gòu)產(chǎn)品，噴嘴安裝在下級(jí)人孔處，

安裝后必須以試燒以檢驗(yàn)噴嘴的性能，在試驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)好油與壓縮空氣

的配合比（噴嘴結(jié)構(gòu)見(jiàn)結(jié)構(gòu)示意圖8）0

?2

b.燃燒器：普通為自制，它是環(huán)形點(diǎn)火器，起保證霧化油連續(xù)，均勻、穩(wěn)定

燃燒的作用。

C.輔助加熱系統(tǒng)

對(duì)于2000m，球罐，必須在下級(jí)板拼縫上布路8?12塊吸磁式紅外線電加熱器（見(jiàn)布

珞圖6）,對(duì)下級(jí)板進(jìn)行輔助加熱，輔助加熱系統(tǒng)由電源、電纜、加熱板、控制柜組成。

4.2.2供油系統(tǒng)

由油泵、貯油槽、過(guò)濾器、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥等組成。

油槽的儲(chǔ)油量為3.51,在油槽出口處，力口100目的油過(guò)濾網(wǎng)，油泵兩臺(tái)，一臺(tái)為

備用泵，油泵出口設(shè)谿回流管，在油泵出口的旁通閥上設(shè)路1000L/h小時(shí)的玻璃轉(zhuǎn)子

流量計(jì)。熱處理用油量、風(fēng)壓由熱工計(jì)算結(jié)果確定C

4.2.3供氣系統(tǒng)

供氣系統(tǒng)由液化氣緩沖罐、氣瓶減壓、調(diào)節(jié)閥、壓力表組成。

4.2.4供風(fēng)系統(tǒng)：由5立方米/分鐘空壓機(jī)、緩沖罐及氣包組成。供風(fēng)系統(tǒng)的作用

是送出霧化風(fēng)以及液化氣燃燒用風(fēng)，風(fēng)壓控制及穩(wěn)定燃燒時(shí)風(fēng)壓控制見(jiàn)計(jì)算霧化風(fēng)壓

值。

4.2.5排煙系統(tǒng)

排煙系統(tǒng)由煙囪，手控蝶閥、外設(shè)CO、蒸氣盤(pán)管裝路組成，在熱處理過(guò)程中，

2

應(yīng)隨時(shí)調(diào)節(jié)蝶閥的角度，以滿足升溫、恒溫、降溫冬階段的需要。

4.2.6保溫系統(tǒng)

保溫系統(tǒng)由保溫材料，縱向拉條，橫向拉條，保溫釘組成。

保溫被由無(wú)堿、有堿超細(xì)玻璃棉和六角鐵絲網(wǎng)制成。其規(guī)格為1x1.5m和1x1m萬(wàn)塊，

其厚度為120mm，保溫材料保證能耐最高熱處理溫度和保證其外表面溫度不大于60℃

，保溫層應(yīng)緊貼在球表面，局部間隙不大于20mm,接縫嚴(yán)密。

人孔、接管、連接板均應(yīng)保溫，柱腿從支柱與球殼連接縫下端起向下1m長(zhǎng)度范

圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行保溫，保溫層制作為安裝詳見(jiàn)制作圖2。

427測(cè)溫系統(tǒng)

由長(zhǎng)圖記錄儀器二臺(tái)，熱電偶30只，補(bǔ)償導(dǎo)線1500m,交流穩(wěn)壓器，便攜式表面

溫度計(jì)等組成，長(zhǎng)圖記錄儀、熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)匹配，熱電偶接線座與補(bǔ)償導(dǎo)線聯(lián)

?3?

接部位應(yīng)用絕緣膠布包緊，補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)作妥善固定，且不應(yīng)埋在保溫材料下面。

熱電偶使用前應(yīng)校驗(yàn)，精度達(dá)到記錄基礎(chǔ)誤差±1%,在記錄儀記錄同時(shí)，也需手

工記錄，測(cè)溫點(diǎn)的分布和熱電偶固定方法見(jiàn)布路圖3、4o

4.2.8支柱挪移部位

由30噸千斤頂、挪移支架、測(cè)距指針組成，指針焊在支柱底板上，在基礎(chǔ)上畫(huà)

刻度，以測(cè)量位移量。

支柱挪移同時(shí)，配合拉桿的松緊工作。熱處理結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)調(diào)整支柱的垂直度，

在熱處理過(guò)程中，溫度每變化100C應(yīng)調(diào)整一次，挪移柱腳時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)緩慢，保證垂

直度，支柱挪移量如下：

100-20200-30300-40400-50500-60

溫度區(qū)間(℃)0-100

00000

柱腿挪移積累量(mm)15.731.447.162.878.594.2

DxaxAtD：球罐內(nèi)徑

根據(jù)近似公式(L=----------------)計(jì)算而得a：16MnR熱膨脹系數(shù)

2△t：溫差

5.熱處理前的準(zhǔn)備工作

組織質(zhì)保體系人員、甲方代表、監(jiān)檢單位共同對(duì)球罐的組裝、焊接進(jìn)行檢查，其

結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

與球體有關(guān)的焊接工作全部完畢，并有檢驗(yàn)部門(mén)(包括無(wú)損檢驗(yàn))合格報(bào)告。

焊接后的球罐橢圓度，焊縫錯(cuò)邊量、角變形、焊肉余高和表面打磨質(zhì)量符合規(guī)范

要求。

罐內(nèi)應(yīng)清掃干凈，接管用盲板封閉，松開(kāi)地腳螺栓和拉桿，將各支柱垂直度調(diào)整

合格，并在每一個(gè)支柱底板與基礎(chǔ)滑板之間裝設(shè)支柱位移指示器，基礎(chǔ)滑板表面應(yīng)光

滑平整，交涂抹黃油，支柱底板上的螺檢孔和螺栓之間有足夠的位移量。

將產(chǎn)品焊接試板對(duì)稱(chēng)布谿在赤道線外側(cè)，并與球殼板貼緊，使之接觸良好，間隙

處用鋁絲充實(shí)，具體固定方式見(jiàn)圖9。

熱電偶按圖3、4要求，應(yīng)焊接固定完畢。

?4

熱處理工裝系統(tǒng)要全部安裝到位，按甲方認(rèn)可的平面布輅國(guó)產(chǎn)來(lái)進(jìn)行就位，并事先調(diào)試和試

燒合格。

熱處理機(jī)具材料要備齊，對(duì)受潮保溫被必須曬干后，才干使用。

安全消防工作要落實(shí)到位，除常規(guī)的安全防火、防雨措施外，還要按甲方針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不安全因

素的要求補(bǔ)充的“熱處理安全防范措施”進(jìn)行檢查。

掌握熱處理前的48小時(shí)內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)，確保無(wú)雨無(wú)大風(fēng)，并保證48小時(shí)內(nèi)阻火氣源和施工

用電不斷。

熱處理前要辦特殊動(dòng)火證，并通知甲方總部、車(chē)間和施工單位的安全消防部門(mén)人員到位，并

經(jīng)氣體分析合格后，才干點(diǎn)火.

6.熱處理^作

6.1點(diǎn)火

6.1.1將煙囪上蝶閥全開(kāi)

6.1.2打開(kāi)液化氣分包上閥門(mén)，啟動(dòng)空壓機(jī)，先對(duì)球罐內(nèi)部進(jìn)行吹掃，吹掃完畢后，

讓空氣緩沖罐內(nèi)壓力穩(wěn)定在0.2MPa,分氣包壓力穩(wěn)定在0.1MPa,先找開(kāi)液化氣燃燒器

的進(jìn)風(fēng)閥，再找開(kāi)液化氣閥，壓力穩(wěn)定在0.03MPa。用點(diǎn)火器(即單頭烤把)占燃液化

氣燃燒滯，緊接著找開(kāi)壓縮空氣閥，先調(diào)到最小風(fēng)壓().2MPa，再打開(kāi)噴嘴送油閥，油

壓調(diào)到().2MPa,注意點(diǎn)火時(shí)一定要先打開(kāi)燃燒器風(fēng)閥，再打開(kāi)液化氣閥，以防爆燃。

6.2升溫：按2000辦球罐熱處理曲線圖4和圖5操作。

調(diào)節(jié)噴嘴的油閥和風(fēng)閥，注意火焰的顏色，保持中焰，3(X)℃前注意調(diào)節(jié)，縮小溫差，3(X)℃

后根據(jù)升溫速度逐漸加大油量，靈便調(diào)節(jié)風(fēng)、油比，使升溫速度控制在20-60℃/h之間，升溫時(shí)

應(yīng)先加風(fēng)后加油，防止正壓反噴，浮現(xiàn)反噴應(yīng)即將減少油量和液化氣量，一旦熄火，應(yīng)用霧化劑

將罐內(nèi)吹凈，再行點(diǎn)火。

6.3恒溫

當(dāng)溫度達(dá)到625c±25℃之間時(shí)，重新調(diào)節(jié)風(fēng)油比，減少供油量，控制球體任何一點(diǎn)溫度均

在恒溫溫度范圍內(nèi)，溫差大時(shí)，可使火焰縮短，加大液化氣火焰，也可開(kāi)大煙囪蝶閥，按熱處理

曲線lOOOm、恒溫1.5小時(shí)。

6.4降溫：按熱處理曲線操作

降溫時(shí)，應(yīng)先減油，后減風(fēng)，將火焰熄滅，關(guān)閉煙囪和其它所胡進(jìn)氣口，及時(shí)觀察溫度下降

,5,

速度，控制在30-50C/h之間，溫度降至300C以下時(shí)，打開(kāi)煙囪蝶閥，燃燒器住手工作，罐在

空氣中自然冷卻。

6.5注意操作事項(xiàng)

6.5.1點(diǎn)火時(shí)一定要先點(diǎn)燃點(diǎn)火器（即：自制的單頭烤把）再打開(kāi)燃燒器的液化氣閥點(diǎn)

火。

6.5.2升溫時(shí)，先加風(fēng)，后加油，如風(fēng)和油的配比不協(xié)調(diào)，會(huì)造成反噴現(xiàn)象；如風(fēng)壓

驀地降低，燃油驀地增加，由于風(fēng)壓降低或者風(fēng)量減少造成人孔附近壓力降低,

導(dǎo)致球罐上部的火焰和煙氣壓向下，人孔附近從而產(chǎn)生正壓反噴現(xiàn)象；或者在

噴嘴點(diǎn)著時(shí).一開(kāi)始就使用大火焰，也易浮現(xiàn)反噴現(xiàn)象。產(chǎn)生正壓反噴時(shí)，

只要燃燒器不滅，應(yīng)即將適當(dāng)減少油量，增大風(fēng)量，當(dāng)罐內(nèi)形成穩(wěn)定的燃燒

氣流循環(huán)時(shí),反噴就消失，如果燃燒器被熄滅，要立即將燃油和液化氣住手

供應(yīng)，按程序重新點(diǎn)火。

6.5.3降溫時(shí)，要調(diào)小火焰，應(yīng)先減油，后減風(fēng)。

7.勞動(dòng)力組合與崗位細(xì)則

7.1勞動(dòng)力組合:

項(xiàng)目隊(duì)長(zhǎng)：1人技術(shù)負(fù)責(zé)人：1人安全監(jiān)督：2人

供油：2人供氣：2人供風(fēng)：2人

操作：2人保溫層維護(hù)：4人火焰監(jiān)控：2人

電工：2人儀表工：1人工藝控制：2人

支柱挪移：4人備用車(chē)：1人測(cè)溫記錄：2人

生活服務(wù)：2人警戎：1人

合計(jì)：34人

7.2崗位細(xì)則

7.2.1工藝控制崗位

由負(fù)責(zé)熱處理的技術(shù)人員擔(dān)任，嚴(yán)格控制熱處理工藝過(guò)程，要按方案要求進(jìn)行，并隨時(shí)解決

熱處理過(guò)程中發(fā)生的各種技術(shù)問(wèn)題。

7.2.2調(diào)節(jié)操作崗位

,6,

負(fù)責(zé)整個(gè)熱處理過(guò)程中的操作控制，隨時(shí)檢查油、風(fēng)、氣各系統(tǒng)的供給情況，精心調(diào)節(jié)控制

臺(tái)上油、風(fēng)、氣的壓力，保證工藝曲線的正確性，為縮小球殼壁溫差，在低溫階段，加大霧化劑

壓力和燃油壓力，在罐內(nèi)大量傳熱，以提高罐內(nèi)溫度來(lái)改善輻射、傳導(dǎo)效果，在打點(diǎn)記錄階段(3(X)°C

以上)調(diào)控?zé)焽璧y，減緩煙氣的排放量，促使煙氣向下循環(huán)。

7.2.3供油、氣崗位

負(fù)責(zé)油、氣的正常、連續(xù)供應(yīng)，時(shí)常檢查油、氣壓力以及有無(wú)泄漏。

7.2.4供風(fēng)崗

保證按要求的壓力政黨供風(fēng)。

7.2.5火焰監(jiān)控崗

負(fù)責(zé)點(diǎn)火、火焰監(jiān)控及蝶閥調(diào)節(jié)，密切與控制臺(tái)崗位配合，及時(shí)進(jìn)行火焰調(diào)整。

7.2.6測(cè)溫記錄崗

負(fù)責(zé)測(cè)溫裝貉在熱處理過(guò)程中正常T作,并根據(jù)儀器打出的數(shù)據(jù),按時(shí)做好手T記錄,對(duì)記

錄結(jié)果加以統(tǒng)計(jì)分析，及時(shí)向工藝控制人員反映。

7.2.7保溫層崗位

在熱處理過(guò)程中，隨時(shí)檢查保溫情況和保溫效果，并及時(shí)處理保溫層局部開(kāi)口與未貼緊現(xiàn)象，

對(duì)試板部份的保溫特別要注意，

7.2.8支柱挪移崗位

在熱處理過(guò)程中，按溫度和時(shí)間要求，進(jìn)行支柱的挪移工作，挪移時(shí)應(yīng)注意拉桿的松緊程度，

并保證支柱的垂直度，同時(shí)做好位移記錄。

729安全監(jiān)督崗

熱處理過(guò)程中巡回檢查油、氣、電器設(shè)施以及周?chē)牟话踩蛩?，與現(xiàn)場(chǎng)指揮密切配合，及

時(shí)消除事故隱患。

8.敏簸果評(píng)定

8.1熱處理工藝曲線檢查

檢查熱處理工藝曲線是否在熱處理工藝要求范圍內(nèi)。

8.2產(chǎn)品試板的機(jī)械性能試驗(yàn)

通用產(chǎn)品試板機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果來(lái)間接地反映熱處理效果，具體內(nèi)容應(yīng)符合

GBJ150-98.

?7

9.質(zhì)量保證措施

9.1在經(jīng)理部以質(zhì)保師為首的球罐質(zhì)保體系的領(lǐng)導(dǎo)下，對(duì)熱處理全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控

制。

9.2熱處理前，熱處理責(zé)任師應(yīng)將方案向班組進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底。

9.3熱處理前，經(jīng)理部要蛆織一次質(zhì)量大檢查.對(duì)熱處理的各項(xiàng)準(zhǔn)備T作認(rèn)真檢查、整改.

9.4熱處理過(guò)程中，各崗位要認(rèn)真操作，互相協(xié)調(diào)，互相配合，服從統(tǒng)一指揮。

9.5熱處理結(jié)束后，要認(rèn)真進(jìn)行效果評(píng)定工作。

10.安全保證措施（針對(duì)性的安全防火措施另編寫(xiě)）

10.1球罐周?chē)O(shè)輅可靠的防火墻，并在現(xiàn)場(chǎng)周?chē)肩笕舾上罍缁鹌鞑摹?/p>

10.2熱處理前，應(yīng)申辦特殊動(dòng)火證，并要求廠方安全部門(mén)派人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。

10.3熱處理前，應(yīng)向班組進(jìn)行詳細(xì)的安全交底

10.4各崗位操作人員必須熟悉操作要求，熱處理過(guò)程中，不得擅自離開(kāi)崗位。

10.5熱處理現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)安全警戒線，應(yīng)掛嚴(yán)禁吸煙牌，安全員應(yīng)對(duì)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

10.6人孔下方應(yīng)派經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員操作，防止正壓反噴現(xiàn)象。

10.7廠方消防部門(mén)派人及泡沫消防車(chē)現(xiàn)場(chǎng)值班，確保安全。

10.8非操作人員嚴(yán)禁進(jìn)入警戒區(qū)內(nèi)。

10.9球罐周?chē)夯瘹庋b輅還應(yīng)打開(kāi)噴淋裝輅。

10.10罐內(nèi)盡量不存氣或者少裝氣。

10.11操作人員在熱處理時(shí)，不能放空或者有任何泄漏排放要嚴(yán)格檢查。

11,機(jī)具及主要材料計(jì)劃表

序號(hào)名?稱(chēng)規(guī)格數(shù)量備注

1i5噴嘴GD5.6X91只

21攵化氣燃燒器2只自制

3,導(dǎo)火器1只自制

4|勺外套筒2只自制

?8?

5!Jt油槽2mxl.5mxl.5m1只自制

6i布過(guò)渡器Dg401只自制

7i5輪油泵ZCY-11/14.52只外購(gòu)

81受制臺(tái)1臺(tái)外購(gòu)

lOOOL/h

9J歷離轉(zhuǎn)子流量計(jì)1臺(tái)外購(gòu)

10：夜化氣05噸外購(gòu)

11(沖柴油10噸外購(gòu)

O.5ITIA

12:夜化氣分氣包1只自制

tplmXf^jzm

13臺(tái)氣緩沖罐1只庫(kù)存

(P1.2mxk2.3m

14冷氣分氣包2只庫(kù)存

W-9/1DY

15者壓機(jī)2只調(diào)入

(p5i人j具T)

16明囪1只庫(kù)存

rrtdQA

17尹控蝶閥1只庫(kù)存

18咸壓閥2只18

T|1W16/nrSO

19■段止閥1只19

JIIW-l^/DHO

20；或止閥3只20

111W-16/DP75

21

21設(shè)止閥11只

JHW-16/Dg20

22

22:

或止閥Y-1000.6MPa8只

23,上力表XWT-3004只

24仁圖記錄儀WRN-0.102只

25:WRNx2.5

為電偶230支

2b

26，卜償導(dǎo)線數(shù)字顯示式1500m

27

27殳面測(cè)溫儀1塊

215

28:￡流穩(wěn)壓器規(guī)格1臺(tái)

々小

由7-L

序號(hào)名稱(chēng)30T數(shù)量

29F斤頂20#槽鋼8只

白生||__________

30支柱挪移支架帶框lxl.5m12只

31香火鏡手提式1只

5KW110V

32(：0和干粉滅火器各15支

2

33'T外線電加熱器35塊

?9?

34六角鐵絲網(wǎng)寬1m3000m

熱電偶固定螺栓螺

35M16x4O3

母

36有堿超細(xì)玻璃棉60m360kg/m3

37無(wú)堿超細(xì)玻璃棉60m?60kg/m3

38細(xì)鐵絲60kg

39

8#1600

鐵絲m

4。

-3OX3/A3

扁鐵4000

41m

圓鐵(p!6/A3

422,0m

槽鋼uo

Al

Olli

槽鋼[20

zL4

T427/(p2.5

電焊條

454CiKo

T427/(p4.0

電焊條

46

乂33/20//

47鋼管

qjdj八n760m

鋼管

48出80m

49鋼管80m

50棉手套10付

51墨鏡4付

52手電筒3杷

53圓鋼(p1030m

54

橡皮電纜線3xlOmm2300m

55

單股銅芯線25mm?300m

56

銅芯線1()mm?200m

加熱板插件40套

序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量備注

57總電源電纜95原有

58溫控柜1臺(tái)原有

59塑料鋁芯線95100

oO111111^

碘鴿燈架m

.CZX八

?10?

61鵬鋪燈管10(Ow20支

621女皮線2x1.5mm：200m

630U鋼(p1220m

j鋼A40x40x315m

12.熱工計(jì)算

12.1原始數(shù)據(jù)

球內(nèi)徑：d=15700mm

球外徑：d=15796mm

殼板厚：6=48mm

I

絕熱層厚：6=120mm

2

絕熱層外徑：d=16036mm

3

環(huán)境溫度按：t=20℃計(jì)

空

球體(包括柱腿)分量：W=329t

絕熱層外表面積：P=4兀x(7.85+0.048+0.12)2=807.87m?

隔熱層容重：P=60Kg/m3

絕

絕熱材料分量：G=n/6(d-d)P=n/6x(16.03675.796、)x60

絕32絕

=5730.1kg

另加柱腿部份絕熱層總重?。篏=6400Kg

絕O

12.2球殼板升溫所需熱量Q(kcal/h)

I

Q=WXCXAt(W：球罐分量；t：球殼板升溫速度；C：16MnR板材比熱)

I

計(jì)算結(jié)果如下:

?11

比熱(kcal/kg.

升溫區(qū)間℃升溫速度計(jì)算式Q(kcal/h)

(kcal/h)℃)

4032900x0.115x0151x104

20-1000.115

6032900x().115x60227x104

4032930x0.125x0164.5x10,

100-2000.125

6032900x0.125x60246.8x1().

4032900x0.133x40175x104

0.133

2D0-300604U4?J八15

32900入0.14J人

300-4000.145ion父乂iHi

?01066x1(),

400-500an0.16237900x0162x30159.9xl0>

2032900x0.180x20118.4x10.

500-600300.18032900x0.180x30117.7x10

10329(X)x0.192x1063.2x104

600-650恒溫0.1920

12.3球殼板及絕熱層傳熱損失熱量Q(kcal/h)

2

由Q=-------------，一至------------------

(8/XF)+(8/XF)+(l/Fa)

III222空

式中：t：球殼板溫度°C

板

t：周?chē)諝鉁囟取鉉

空

6：球殼厚度m

I

8：絕熱層厚度m

2

Q16MnR板導(dǎo)熱系數(shù)：kcal/m2.h.℃

I

入：絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)：kcal/m2.h.℃

2

Fa：絕熱層外表面對(duì)空氣的散熱系數(shù)：cal/iw.h.℃

空

F：球殼板核算傳熱面積(取幾何平均值)

1

F=nd.d=3.14x15.7x15.796M79m2

112

F：絕熱層核算傳熱面積(取幾何平均值)

2

F=7rd.d=3.14x15.796x16.036M95m2

223

?12?

計(jì)算結(jié)果如下:

序號(hào)溫度符號(hào)計(jì)算式Q(kcal/h)

1200

100-200

21(X)Q2x1。

OG48/43.92x779+().12/0.039X795+1/1255x7.26

0+2

320-100Q,......................xIS1x10

2

20v-2v

42005.8x10*

Q;

0.048/41.04X779+0.12/0.()496X795-H/1255x8.l

2十5.8

----------------x18

5100-200Q3.9x2

2

300-200

6300q10.8x10*

0.048/37.8x779+0.12/0.0604x795+l/1255x8.88

5.8+10.8

--xl(h

8.3x18

720()-3000q2

400-20

8400Q17.27x18

20.048/37.8x779+0.12/0.0712x795+l/1255x9.48

10.8+17.27

9300-400214xl0?

Q;

500-20

24.74x)0?

10500Q0.M8/30.96X779+0.12/0.082x795+l/1255x10.14

17.27+24.74

-----------------x

221x104

11400-500q

600-20

34.1x10.

12600q().048/28X779+0.12/0.()932x795+1/1255x10.72

24.74+34.1

-----------------X1()4

2y42Xl0?

13500-600Q

;約600恒溫時(shí)Q

2

34.1xlQi

146(X)-650Q

12.4球殼內(nèi)壁溫度：t(

Q3

t=t+---------------

I2

XF

1

?13?

t:球殼外壁溫度

2

球殼內(nèi)壁溫度計(jì)算結(jié)果：

序號(hào)外壁溫度°C計(jì)算式結(jié)果

2.0x10x0.048

1100t=100+..............100.03

143.92x779

5.8x10x0.048

220()t=200+.......................................200.09

141.04x779

lU.oX1XU.()4o

3300t=300+300.18

137.8x779

1727y10j(MS

t=400+.......................................

4400'34.02x779400.32

24.74x10：x0.048

5500I：500+30.96x779500.49

34.1x10x0.048

6600t：600+28x779600.75

依上計(jì)算結(jié)果可知：

I1

12.5絕熱層外壁溫度t

外

由t=t+Q/Fa計(jì)算結(jié)果如下:

外空2

序號(hào)外壁溫度℃計(jì)算式結(jié)果

2.0x1(h

1100t=20+.......22.20

1254.63x7.26

5.8x10：

2200t=20+..............................25.71

外1254.63x8.1

10.o^l0*

3300t=20+..............................29.69

1254.63x8.88

1727^)(1.

4400%20+1254.63x94)31.46

24.74x104

5500t：20+1254.63x10.4438.89

34dxl0?

6600l=20+1254.63x10.7245.35

依上可見(jiàn)：t=45.35℃<60℃,符合規(guī)范要求)

C外

12.6絕熱層吸收的熱量Q；

由Q=GC(t—t)

3沱.箔CD空

式中：C：絕熱層的比熱，取0.2kcal/kg.℃

t：絕熱層高溫內(nèi)壁和低溫外壁在某溫度區(qū)間內(nèi)的算術(shù)平均溫度℃

CD

?14

I計(jì)算結(jié)果如下:

CD

序號(hào)外壁溫度C計(jì)算式結(jié)果

120-100[(20+100)/2+(22.2+20)/2]/240.55

2100-200[(100+200)/2+(25.71+22.2)/2]/288.85

3200-300[(200+300)/2+(29.69+25.71)/2]/2138.85

4300-4001(300+400)/2+(31.46+29.69)/2]/2190.36

5400-5001(400+500)/2+(38.89+31.46)/2]/2242.59

6500-60()((500+600)/2+(45.35+38.89)/2]/2296.06

7600(600+,535)/2322.67

Q計(jì)算結(jié)果如卜:

3

序升溫區(qū)間C升溫速率℃/h計(jì)算式結(jié)果

406400x0.2x(40.55-20)x0.46400x0.21.05x10

120-100

6()x(40.55-20)x0.66400x0.2x(88.85-158x101

4020)x0.46400x0.2x(88.85-20)x0.6352x10

2100-200

600400XU.2x(133.8。-2.())x().464()。x().25.29xIO?

40x(130.63-ZUJXU.oO4UUXU.ZK[1VU.JO0.1X1CM

3200-300

OU9.ISX10*

QA64onv八2Vl212]今)?A/inn丫

30

4300-4000.2x(242.59-20)x0.36400x0.2x(

-----------408.77八104

296.06-2())x0.26400x0,2x(296.06-S7x104

5