球形压力容器与其他压力容器相比有很多优点，如占地面积小，受力情况好、承压能力高，现场安装，运输方便。主要用于储存气体和液化气体，广泛应用于石油、化工、城市燃气、冶金等领域。国内外球罐技术发展的方向都是高参数大型化，球罐大型化可以降低单位容积存储能力的投资，节省占地，也节省了辅助设施的费用，同时便于管理。因此球罐向大型化发展是必然的趋势。在特大型球罐方面，国外先进工业国家建造10000m~3-20000m~3球罐已相当普遍，而我国由于关键设计、制造技术还没有完全解决，10000m~3以上的球罐还全部依赖进口，不但建造成本高、周期长，还受制于人。目前我国生产的最大球罐容积为10000m~3，15000m~3球罐在我国还没有人设计。所以为了使我国生产自主产权的超大型球罐，为了完成15000m~3丁烷球罐的首次设计与应力评定，并且本文做了如下工作：本文首先介绍了球形储罐的特点、基本分类及用途；介绍了球罐国内外的现状及发展趋势，我国的尤其是国内外球罐用钢的进展情况和国内外球罐设计技术的进展情况，对比国内外的用钢，选择WEL—TEN610CF为本文所要研究的超大型球罐的材料，对比国内外球罐设计技术，选择GB12337-1998为本文所要研究的超大型球罐的参考标准。对于此球罐支柱部分的结构尺寸没有相关的标准，因此本文利用SolidWorksSimulation对球罐不同支柱壁厚，不同连接板厚度，不同上支柱高度等在操作工况下进行了多组应力分析，以其结果为依据，选取最优值，达到对支柱优化设计的目的，而且分析了支柱对称面球壳的应力变化，为今后特大型球罐的设计提供依据。利用ANSYS软件对此球罐在风载和地震载状态下进行有限元分析，用来评定在比较恶劣的自然环境下，15000m~3丁烷球罐运行的安全性。在风载和地震载分析中，以瞬态动力学为基本理论依据。当此球罐风载分析中，其承受最大等效应力值为431MPa，小于等效应力，评定为安全；但是当此球罐承受地震载时，最大等效应力为485MPa，容易产生破坏，所以本文采取了增加支柱根数的措施，并且对20根支柱的15000m~3丁烷球罐进行地震载荷分析，进而使此球罐安全运行。本文为了考察球罐整体结构在地震载激励的过程中的运动和应力变化，提取了支柱与球壳赤道连接处节点应力和应变时间历程曲线。在桔瓣式和混合式球形储罐设计的过程中，准确计算球壳板尺寸是十分重要的。本文通过采用Delphi，即Windows平台下的可视化应用程序开发工具，提供一种有效的方法，通过具体的编程技术来高效、直观地完成球瓣尺寸的计算。具有一定的应用前景。常规的球罐结构设计采用手算或者利用Excel表格进行球瓣尺寸计算，这样效率低而且不直观，容易出错。本文根据Delphi可视化程序计算出15000m~3丁烷球罐的各带球瓣尺寸。