柱采用销钉连接，2根拉杆立体交叉处留有间隙。该种结构受力均匀，弹性好，能承受热膨胀的变形，安装方便，施工简单，容易调整，现场操作和检修方便，可调式拉杆虽能调节松紧，有利于施工，但若施工后发生锈蚀则不起调节作用。本次设计采用可调式拉杆。
2.3支柱与球罐连接部分设计
在GB12337标准中推荐了四种正切式支柱与球罐连接结构型式，目前主要是采用加托板的结构和U形上支柱加连接板结构型式。U形柱结构是用钢板卷制成U形管与球壳连接，使支柱与球壳连接逐渐过渡，避免急剧变化，特别适合于低温球罐与支柱连接的要求。该结构制造工艺简单，施焊方便，没有工艺难点，不存在焊接死角，在几种结构中与球壳的连接长度最长，这样对局部应力的改善也最有效。球罐的局部应力是不可避免的，只能靠改进结构来减小，如增加支柱与球壳的接触面积，减少支柱的刚性，支柱与球壳的连接避免急剧变化，使其逐渐过渡等方法，U形柱结构则几种了这些特点。GB12337-98增加了U形柱结构，解决了低温球罐支柱连接无法解决的难题。 2.梯子、平台
根据压力容器规范的要求，球罐需要作定期检查。为了减少到检查时在球体内外部搭脚手架的昂贵费用和工期长等缺陷，除小型球罐外，一般在建造球罐时，多在球体内部设置内部旋转梯，如图。这种旋转梯是由球顶至赤道部及赤道部到球底部沿球壁设置的圆弧形梯，在球体内部的球顶、赤道、球底部位均设置平台，梯子的导轨设置在平台上，梯子可以沿着导轨以球轴线旋转360°，使检查人员可以很容易地检查球罐内壁的任何部位。
球罐也要考虑设置用于外部检查及正常生产过程中操作的梯子和平台，同时考虑它的机能与结构。对于中大型球罐，一般采用由地面至赤道部位有斜梯直达而赤道部位向上，则多采用沿上半球球面走向的螺旋梯上到球顶，由于工艺需要在中间课设置平台，使整个梯子形成阶梯式多段斜梯和螺旋式梯子的组合。 3.腐蚀余量的确定
球罐设计使用寿命40年，考虑均匀腐蚀情况下腐蚀速率按0.05mm/年考虑，
球壳板及人孔、接管等主体受压元件腐蚀余量取2mm，支柱底板及拉杆部位腐蚀余量按3mm选取。 5.压力试验方法
压力试验是压力容器投用前进行强度考核的重要方法，目前球罐压力试验的方法主要有水压试验法和气压试验法。如果采用水压试验方法必须考虑装满1万吨水时对受压元件、支柱、拉杆和基础的承载能力。
根据GB12337-98和GB150-98规定要求，球罐制造完成后必须进行水压试验。同时根据GB12337-98中3.10.1.b的要求对球罐进行气密性试验，合格后进行100%表面检测，不得有任何裂纹，并符合JB4730-2005规定的I级要求。
水压试验压力 PT?1.25P气密性试验压力PT?P[?]170?1.25?0.1903??0.237MPa [?]170[?]?0.1903MPa [?]12822245°DN50030°6.人孔的设计7.计算 7.1计算压力
设计压力
对贮存液化气体的球罐，因为设计有可靠的保冷设施，其最高工作压力为所盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压力。液氨在保冷措施下能达到的最高操作温度为-20°C，所以查蒸汽压表得P=0.1903MPa 温度°C 压力MPa
-30 0.1219 -20 0.1903 -10 0.2909 0 0.4294 10 0.6150 球壳各带物料的高度h1?0 ，h2?2377mm ，h3?11323mm ，
h4?18151.5mm ，h5?20250mm
物料密度：??562.871 kg/m3 重力加速度：g=9.81m/s^2
球壳各带的计算压力：Pc?P?hi?g?10^(?9)
P1?0.1903?0?0.1903MPaP2?0.1903?2377?562.871?9.81?10^（-9）?0.2034MPaP3?0.1903?11323?562.871?9.81?10^（-9）?0.2528MPa P4?0.1903?18151.5?562.871?9.81?10^（-9）?0.2905MPaP5?0.1903?20250?562.871?9.81?10^（-9）?0.302M1Pa
7.2球壳各带的厚度计算
球壳内直径；Di=26800mm
设计温度下球壳材料16MnR的许用应力：[?]=170MPa 焊缝系数?=1
厚度附加量：C?C1?C2?0.8?2?2.8mm 厚度：??PnDi?C
4[?]??Pn0.1903?26800?2.8?10.30mm 取11mm4?170?1-0.19030.2034?26800?2??2.8?10.81mm 取12mm4?170?1-0.20340.2528?26800?3??2.8?12.77mm 考虑与支座连接影响，取15mm
4?170?1-0.25280.2905?26800?4??2.8?14.25mm 取15mm4?170?1-0.29050.3021?26800?5??2.8?15.21mm 取16mm4?170?1-0.3021?1?
7.3球壳薄膜应力校核
球壳应力计算公式如下：赤道线以上区域
?Rcp^2h(3Rcp?h)[H?]2?3(2Rcp?h)?Rcp^2(3Rcp?h)???[H?]2?3(2Rcp?h)??? 赤道线以下区域： ?Rcp^2h(3Rcp?h)???[H?]2?3(2Rcp?h)?Rcp^2(3Rcp?h)???[H?2?3(2Rcp?h)将球壳各带分别按操作和液压试验两种情况计算其最大应力，结果列于下表：
分带 各带有效厚度mm 操作状态 内压应力MPa 液压应力MPa 总应力MPa 液压试验 内压应力MPa 液压应力MPa 总应力Mpa
球壳的许用应力值：操作条件下：[?]??170MPa
液压试验条件下：0.9?s??0.9?345?1?310.5MPa 表中各带计算应力均小于上述许用应力，故强度条件得到满足。
上极 11 上温带 12 赤道带 15 下温带 15 下极 16 136.71 125.76 113.55 113.55 112.26 0 10.67 19.43 21.05 23.88 136.71 136.43 132.98 134.60 136.14 190.50 180.55 150.19 150.19 141.72 10.43 22.12 55.25 59.76 68.82 200.93 202.67 205.44 209.95 210.54 参考文献
[1]张康达 《压力容器手册》 北京：劳动人事出版社，1987年。
[2]潘家祯，田肃岩，谢建宏，田圃，朱大滨，宋培华 《压力容器材料实用手册-碳钢及合金钢》 北京：化学工业出版社，2000年
[3]徐英，杨一凡，朱萍 《化工设备设计全书-球罐和大型储罐》 北京：化学工业出版社，2004.11
7.4质量计算
A.操作状态下的静载荷：mo?m1?m2?m4?m5?m6?m7 kg B.液压试验状态下的静载荷：mT?m1?m3?m6?m7 kg C.球罐最小质量：mmin?m1?m6?m7
式中m1-球壳质量，kg，m1??Dcp^2?n?1?10^ （-9） m2-物料质量，kg，m2??6D1^3?2k?10^(?3)，k-充装系数
m3-液压试验时液体的质量，kg，m3? m4-积雪质量，kg，m4?Cs—球面的积雪系数，取0.4
?6 Dt^3?3k?10^（-9）?4gDo^2qCs?10^(?6)，q-基本雪压值，400N/㎡，
m5-保温隔热材料质量，kg，m5??(Do?t)^2t?5?10^(?9)，t-保温层厚度,聚氨酯发泡保温材料150mm,密度范围200-500kg/m3 m6-支柱和拉杆的质量，kg
m7-附件质量，包括人孔、液位计、内件、喷淋装置、安全阀、梯子平台等，kg，这些质量一般以实际质量作为计算载荷。若无实际质量，则可参考有关图纸资料取值，对平台、扶梯分别按100kg/㎡、80kg/m估算。
操作状态及液压试验状态下每根支柱承受的重力载荷分别为：Go?GT?
mog（N） nmTg （N） 式中n-球罐支柱数目。 n