內容介紹
本書以GB50094－98《球形儲罐施工驗收規範》為依據，系統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問題。全書共分六篇十二
章，第一篇球罐的設計和材料，共三章包括球罐概論、球罐的設計、球罐用
鋼；第二篇球殼板的工廠製造及球罐組裝，共兩章包括球罐的工廠製造、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；第四篇球罐焊接殘餘應力的發生與對策，共兩章包括球罐焊接殘餘
應力的產生與消除、球罐的焊後熱處理；第五篇球罐的焊接質量檢測、交工
驗收，共兩章包括球罐的無損檢測、球罐的質量控制與交工驗收；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計、製造和研究以及從事焊接工
程的科技人員使用，亦可做為高等學校材料加工工程專業和化工機械專業
師生的教學參考書。
作品目錄
目 錄序言
前言
常用符號、代號
第一篇球罐的設計和材料
第一章 球罐概論
第一節 球罐的特點和分類
一、球罐的特點
二、球罐的分類
第二節 球罐的歷史及發展
一、球罐發展的歷史
二、我國球罐發展的現狀
三、球罐發展的方向
四、國內與國外的差距
第二章 球罐的設計
第一節 設計應遵守的設計標準規範
一、國內球罐的設計標準
二、國外球罐的設計標準
三、設計基礎資料
第二節 球罐的結構設計
一、球罐本體
二、人孔與接管
三、支承結構
四、梯子、平台
第三節 球罐的設計步驟
一、儲存能力的確定
二、設計壓力的確定
三、設計溫度的確定
四、主要受壓元件用鋼的確定
五、厚度附加量的確定
六、焊縫係數
七、安全係數的確定
第四節 球殼計算
一、球罐的設計方法
二、載荷的種類
三、強度計算
第五節 支柱和拉桿的計算
一、載荷計算
二、支柱計算
三、拉桿計算
四、支柱與球殼連線最低處B點
的應力驗算
五、支柱與球殼連線焊縫強度驗算
第六節 球殼的開孔補強計算
一、補強設計準則
二、開孔補強的結構形式
三、等面積補強設計
四、彈塑性失效補強設計
第七節 球罐的附屬檔案
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
第三章 球罐用鋼
第一節 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、應變時效與時效衝擊韌度
第二節 球罐用鋼的冶金質量特點
一、冶煉方法
二、鋼板的內部質量要求
三、球罐用鋼要求的提高和冶金
技術的進步
第三節 球罐用鋼的物理冶金學分析
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 我國球罐用鋼簡介
一、概述
二、常用球罐用鋼化學成分和性能
簡介
第五節 低溫球罐用鋼
一、低溫脆斷概述
二、影響低溫衝擊韌度的因素
三、低溫球罐用鋼簡介
四、幾種常用引進低溫球罐用鋼簡介
五、球罐用鋼的最低工作
溫度和衝擊韌度
主要參考文獻
第二篇球殼板的工廠製造及球罐組裝
第四章 球罐的工廠製造
第一節 球罐用材的復驗
第二節 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 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 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 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
割胎的設計
四、球殼板坡口切割工藝及影響因素
五、熱切割技術進展
第六節 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 球殼板成形後的檢驗
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後的檢驗
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
防腐及檢尺線列印
七、出廠資料
第八節 球罐球殼板的存放和運輸
第九節 球罐球殼板製造舉例
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、生產工藝流程圖
主要參考文獻
第五章 球罐的組裝
第一節 組裝方案的編制
一、編制依據
二、編制要求
三、組裝方案內容
第二節 組裝設備及工具
一、起重設備
二、中心柱
三、工夾具
四、腳手架
第三節 組裝前準備
一、施工現場準備
二、基礎驗收
三、球殼板編號與擺放
第四節 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 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 球罐防護棚的安裝
一、防護棚的種類與作用
二、防護棚的結構
三、防護棚的搭設
主要參考文獻
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 金屬的焊接性概述
一、根據鋼材化學成分進行焊接性
評定
二、熱影響區最高硬度法
（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 焊接冷裂紋的產生與防止方法
一、焊接冷裂紋的分布形態
二、焊接冷裂紋的特徵
三、焊接冷裂紋的形成條件
四、影響焊接冷裂紋的因素
五、防止產生焊接冷裂紋的措施
第三節 焊接熱裂紋的產生與防止方法
一、焊接熱裂紋的分類
二、結晶裂紋
三、液化裂紋
四、失塑裂紋
第四節 其他焊接缺陷的產生與防止
一、夾渣
二、未熔合
三、氣孔
四、氫白點
五、咬邊
第五節 再熱裂紋的產生與防止
一、再熱裂紋的特徵
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
裂紋的試驗結果
五、再熱裂紋的防止方法
第六節 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 焊接熱影響區的韌性控制
一、熱影響區的相變特點及產物
二、影響熱影響區韌性的因素
三、熱影響區的韌性控制
四、典型球罐用鋼焊接HAZ韌性
第八節 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
第七章 球罐的焊接
第一節 焊接工藝編制
一、焊接工藝評定試驗
二、焊接工藝規程編制與管理
三、球殼板與焊縫的編號
第二節 焊接材料選用與管理
一、焊接材料的選用
二、焊接材料烘乾與管理
三、球罐氣保護自動焊用焊絲
第三節 球罐焊接程式與要點
一、焊接施工程式
二、焊接施工要點
三、焊接環境要求
第四節 球罐的預熱與後熱
一、預熱溫度的選擇
二、後熱溫度的選擇
三、預熱及後熱加熱器具的選擇
第五節 固定焊及定位焊
一、固定焊
二、定位焊
第六節 球罐的焊條電弧焊
一、焊接工藝
二、焊接規範參數
第七節 球罐氣保護自動焊設備與工藝
一、焊接設備
二、焊接工藝
三、焊接規範參數
四、焊接程式與操作要點
第八節 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
（低溫衝擊試驗法）
第九節 焊接缺陷的修補
一、球殼板缺陷的修復
二、焊縫缺陷的修復
主要參考文獻
第四篇球罐焊接殘餘應力的發生與對象
第八章 球罐焊接殘餘應力的
產生與消除
第一節 焊接殘餘應力的產生及其影響
一、焊接殘餘應力的產生過程
二、典型焊接結構中的殘餘應力分布
三、焊接殘餘應力的影響
第二節 焊接殘餘應力的測定
一、殘餘應力測定方法的分類
二、幾種主要殘餘應力測定
方法的使用介紹
第三節 焊接殘餘應力的消除方法
一、消除焊接殘餘應力方法的分類
二、焊後熱處理
三、過載處理
四、振動消除殘餘應力處理（VSR）
五、錘擊處理（HammerPeening）
六、爆炸消除應力處理
七、逆焊接加熱處理
主要參考文獻
第九章 球罐的焊後熱處理
第一節 焊後熱處理的作用及機理
一、焊後熱處理消除殘餘
應力的作用及機理
二、焊後熱處理對接頭性能的改善
和存在的問題
第二節 焊後熱處理方法簡介
一、現場焊後整體熱處理
二、局部熱處理
三、爐內熱處理
四、分件熱處理
第三節 球罐焊後熱處理工藝參數的
制定
一、焊後熱處理的條件規定
二、焊後熱處理溫度的確定
三、焊後熱處理保溫時間的規定
四、溫度差的規定
五、加熱速度的規定
六、冷卻速度的規定
第四節 球罐焊後熱處理過程的熱工
計算
一、球罐的熱處理工藝設定
二、有關原始數據
三、熱平衡計算
第五節 球罐現場焊後整體熱處理
高速噴嘴內部燃燒法
一、高速噴嘴及其噴射引風裝置
二、供油系統及其控制閥組
三、高壓霧化風供應系統及其閥組
四、點火器系統
五、球罐熱處理的保溫設施
六、球罐熱處理的測溫系統
七、球罐熱處理過程中的柱腳移動
裝置
第六節 球罐焊後熱處理工藝控制及
操作
一、熱處理前的準備
二、熱處理的點火
三、熱處理的溫度控制
四、加熱過程應注意的問題
五、球罐熱處理舉例
第七節 焊後熱處理效果評定
一、球罐焊後熱處理工藝報告
二、球罐熱處理的力學性能
第八節 球罐焊後整體熱處理的
微機自動控制
一、球罐焊後熱處理過程微機自動
控制系統的採用
二、提高微機自動控制系統的
可靠性方法
三、熱處理過程微機自動
控制的功能和特點
主要參考文獻
第五篇球罐的焊接質量檢測、交工驗收
第十章 球罐的無損檢測
概述
第一節 球罐的Υ射線探傷
一、Υ射線源及Υ射線探傷設備
二、Υ射線探傷機的操作
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 球罐的X射線探傷
一、X射線探傷設備及參數的選擇
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 球罐的超音波探傷
一、球罐超音波探傷方法
二、數位化超音波探傷儀
第四節 球罐的磁粉探傷
一、球罐磁粉探傷的工藝方法
二、驗收標準
第五節 球罐的液體滲透探傷
一、滲透探傷的操作程式
二、滲透探傷用材料
三、操作方法
四、驗收標準
五、安全技術
第六節 X射線實時成像檢測
一、X射線實時成像技術的發展
二、X射線檢測計算機實時成像技術
第七節 工業射線底片數位化存儲系統
一、系統的構成及原理
二、數位化底片存儲的特點
主要參考文獻
第十一章 球罐的質量控制與交工
驗收
第一節 概述
第二節 球罐的設計質量控制
第三節 球罐施工的質量控制
一、施工隊伍資質要求
二、球罐材料採購控制
三、球罐預製過程的質量控制
四、基礎質量驗收
五、現場組裝的質量控制
六、球罐焊接質量控制
七、無損檢測質量控制
八、現場焊後整體熱處理質量控制
第四節 球罐質量檢驗
一、球罐尺寸檢驗
二、壓力試驗和氣密性試驗
第五節 交工驗收
一、球罐交工驗收的主要內容
二、球罐驗收的標準
三、交工驗收的依據
四、球罐驗收組織機構
五、球罐驗收的程式
六、驗收應提交的技術資料
主要參考文獻
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 脆性斷裂特徵及其影響因素
一、應力狀態
二、溫度的影響
三、載入速度的影響
四、材料狀態的影響
第二節 防斷設計準則及相關試驗方法
一、抗開裂性能試驗方法
二、止裂性能試驗方法
第三節 防止脆性斷裂的措施
一、選材
二、合理的焊接結構設計
三、合理安排結構製造工藝
第四節 球罐使用安全評定
一、斷裂力學的基本概念
二、“合於使用”原則安全評定的
發展
三、CVDA－84規範使用簡介
四、我國壓力容器安全評定
技術的某些新進展
第五節 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
