球形储罐是石化装置中重要的大型压力容器,介质大多是易燃、易爆及有毒的化工原料或产品,发生泄漏,将导致十分严重的影响。裂纹是球形储罐常见的缺陷,一旦裂纹扩展,就会发生物料泄漏甚至促使球形储罐发生爆炸事故,严重危害企业的生产及生命财产的安全。应力是裂纹形成的根本原因,球形储罐都是在制造厂将球壳板压制好,再到现场进行组对焊接完成安装,因此都具有较高的焊接残余应力,准确掌握球形储罐残余应力分布的特点,研究如何降低焊接过程中形成的残余应力,从而确保球形储罐安全运行,具有十分重大的意义。X射线衍射法测定残余应力是目前无损检测法中精度高、可实现工业现场检验的技术,传统使用的sin~2ψ法,仪器较大,需要多次曝光进行测试才能拟合出应力值,现场检验较难操作。本文采用日本Pulstec公司2016年最新研制的μ-X360s型X射线残余应力测试仪,该设备采用基于全二维面探的技术,单次曝光即可通过cosα法计算出残余应力,设备轻便,操作简捷,检测精度高,效率比sin~2ψ法提高至少80%。该检测方法尚没有国家标准,也无现场应用的工艺要求,这是该方法首次在球形储罐上进行应用。本文主要以大亚湾石化区某石化企业一台在用的2000m~3丙烯球形储罐焊接接头为研究对象。首先,介绍了残余应力的各种检测技术和检测原理。确定应力测试被检面的最佳处理方法、检验的工艺参数设置,与传统方法进行比对试验,验证新方法的可靠性。结合球罐定期检验,介绍定期检验的无损检测技术,选取部分裂纹部位及各种具有代表性的焊缝进行应力测试,掌握球罐应力分布的特点,对测量结果进行分析。模拟球罐安装环境采用不同焊接参数制作Q370R的焊接试板,进行应力测试,研究焊接工艺参数对残余应力的影响。最后对试板进行去应力退火处理,热处理后测量相应位置的应力,研究热处理的效果。通过研究,了解球形储罐应力分布特点,为定期检验中重点检验部位的确定提供依据;焊接试板的测试及热处理前后的数据对比,明确焊接工艺参数对焊接残余应力的影响及去应力退火的效果,从而指导监检人员在球形储罐安装过程中需要对那些过程进行重点管控。