[实用新型]钢制球形储罐支柱与球壳新型连接结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢制球形储罐支柱与球壳新型连接结构，属于机械工程领域。

背景技术

GB12337-1998《钢制球形储罐》中，列举了四种赤道正切式支柱与球壳连接结构型式，分别为：直接连接结构型式(a型)、加托板的结构型式(b型)、U形柱结构型式(c型)、支柱翻边结构型式(d型)。这4种结构在设计载荷作用下(包括压力、液体静压力、自重、附属设备重力载荷、附属结构和材料的重力载荷、风载荷和地震载荷)，一股最大应力点位置出现在支承最低点(标准中的a点)。

上述四种结构型式的优缺点分析如下：

a型直接连接结构型式：在支柱和球壳连接焊缝的下部由于夹角小间隙狭窄施焊比较困难，焊接质量难以保证，故在国内很少应用。

b型加托板结构型式：仍然存在a型结构的问题，但由于在支柱与球壳连接下部增设了托板，该部分焊缝承受的载荷转由托板承受。托板与球壳的连接焊缝比较容易施焊，能够保证支柱与球壳的焊接质量，国内应用较多，但是托板与球壳连接处(即标准中的a点)局部应力仍较大。

c型U形柱结构型式：此种结构解决了支柱与球壳连接下部焊接困难的问题，由于下直板刚性约束很大，造成支柱与球壳连接处(即标准中的a点)局部应力过大，易产生裂纹。该结构出现事故较多，目前在球罐设计中较少采用。

d型支柱翻边结构型式：此种结构虽然解决了支柱与球壳连接下部焊接困难的问题，而且该部位的应力状态也有所改善，但由于翻边制造比较困难，故尚未被广泛使用。

发明内容

根据现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种钢制球形储罐支柱与球壳新型连接结构，解决背景技术中四种支柱与球壳连接结构型式所存在的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种钢制球形储罐支柱与球壳新型连接结构，其特征在于包括：球壳、盖板、加强版I、U型柱、加强版II、异型连接件、连接板、筋板和支柱，支柱上安装异型连接件，异型连接件内部安装筋板，异型连接件内壁，安装筋板上端指向球壳方向上安装加强版II，异型连接件上端连接U型柱，U型柱内壁指向球壳方向上安装加强版I，U型柱顶端连接盖板，盖板的顶端连接球壳。

其中采用等径三通作为异形连接件，在保留U型柱结构和支柱翻边结构优点的同时，避免了二者的缺点。

由盖板、U形柱、异型连接件、连接板、加强板和筋板与球壳的全部连接接头均为焊接条件优异的角接接头结构，便于施焊和焊接接头的表面无损检验，焊接接头质量有保证。

异型连接件与球壳连接处柔韧性好，避免了下直板板刚性约束度大的缺点，降低支柱与球壳连接处的局部应力。

所述的异型连接件中间通过连接板连接。这样的连接结构满足上柱体与球壳板在车间制作、现场安装支柱的要求，减小车间预制件的外形尺寸。

所述的异型连接件外径相同的三通管件剖分而成。

连接板上开设M10螺纹孔，方便上段柱体自身焊接接头和与球壳的连接焊接接头的质量检查。

异型连接件根据支柱的规格选用外径相同的等径三通管件剖分而成。球罐的支柱数量为偶数，而每个三通可制作两个异型连接件，无材料浪费。

本实用新型的有益效果是：支柱与球壳连接结构的焊接和检验条件大大改善，焊接质量得到保证；同时改善了支柱和球壳连接处的受力状态，降低支柱与球壳连接最低点的局部应力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中1为球壳；2为盖板；3为加强版I；4为U型柱；5为加强版II；6为异型连接件；7为连接板；8为筋板；9为支柱；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1所述，本实用新型包括：球壳1、盖板2、加强版I3、U型柱4、加强版II5、异型连接件6、连接板7、筋板8和支柱9，支柱9上安装异型连接件6，异型连接件6内部安装筋板8，异型连接件6内壁，安装筋板8上端指向球壳1方向上安装加强版II5，异型连接件6上端连接U型柱4，U型柱4内壁指向球壳1方向上安装加强版I3，U型柱4顶端连接盖板2，盖板2的顶端连接球壳1。

其中异型连接件6中间通过连接板7连接。

异型连接件6选用符合GB/T12459-2005标准的等径三通剖开制作，考虑三通成型的减薄，其公称厚度应比U形柱4的壁厚大2mm，与U形柱4采用对接接头连接，组焊时，外壁对齐，内壁进行削边处理。上段支柱与球壳1连接处应开坡口，采用连续角接接头与球壳1板连接。上段支柱与球壳1焊接完毕后，上段支柱与球壳1的焊接接头应进行100％磁粉检测，符合JB/T4730.4-2005中I级合格。然后从M10螺孔通入压缩空气检查上段支柱与球壳1焊接接头的质量，检查合格后，在制造厂对支柱与球壳赤道带连接部件进行炉内消除应力热处理。