15M3甲醇儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)

1、目錄一 序言（一）設(shè)計(jì)任務(wù)（二）設(shè)計(jì)思想（三）設(shè)計(jì)特點(diǎn)二 儲(chǔ)罐總裝配示意圖三 材料及結(jié)構(gòu)的選擇（一）材料的選擇（二）結(jié)構(gòu)的選擇四 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容（一）設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的確定（二）名義厚度的初步確定（三）容器的壓力實(shí)驗(yàn)（四）容器應(yīng)力的校核計(jì)算（五）封頭的設(shè)計(jì)（六）人孔的設(shè)置（七）支座的設(shè)計(jì)確定（八）各物料進(jìn)出管位置的確定及其標(biāo)準(zhǔn)的選擇（九）液位計(jì)的設(shè)計(jì)（十）焊接接頭設(shè)計(jì)五 設(shè)計(jì)小結(jié)六 參考資料太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院過(guò)程設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目：3（15）M 甲醇儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：一、課程設(shè)計(jì)要求：1. 使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)

2、計(jì)的全過(guò)程。2. 廣泛查閱和綜合分析各種文獻(xiàn)資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。3. 設(shè)計(jì)計(jì)算采用電算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。4. 工程圖紙要求計(jì)算機(jī)繪圖。5. 畢業(yè)設(shè)計(jì)全部工作由學(xué)生本人獨(dú)立完成。二、原始數(shù)據(jù)：設(shè) 計(jì) 條件 表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單 位備注1名稱甲醇儲(chǔ)罐2用途甲醇廠3最高工作壓力0.8MPa4工作溫度-20 485公稱容積（ Vg）103M6工作壓力波動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù) ( )0.9V8工作介質(zhì)甲醇（易燃，中度危害）9使用地點(diǎn)太原市 , 室外10安裝與地基要求儲(chǔ)罐底壁坡度 0.01 0.0211 其它要求管口表接

3、管代號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱n180HG20592RF液相進(jìn)口管n280HG20592RF液相出口管n350HG20615RF放氣管n4450人 孔n550HG20615RF排污管n650HG20615RF壓力表接口n740HG20615RF溫度計(jì)接口s1/s240HG20592RF液位計(jì)接口課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：1 設(shè)備工藝設(shè)計(jì)2設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算4技術(shù)條件編制5 繪制設(shè)備總裝配圖6編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件( 論文 ) ：1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2. 總裝配圖一張 ( 折合 A1 圖紙一張 )一 序言（一）設(shè)計(jì)任務(wù)：針對(duì)化工廠中常見(jiàn)的甲醇儲(chǔ)罐， 完成主體設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)

4、和附屬設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，繪制總裝配圖和零件圖，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（二）設(shè)計(jì)思想：綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)課程知識(shí)，本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度， 對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性，安全可靠性。（三）設(shè)計(jì)特點(diǎn)：容器的設(shè)計(jì)一般由筒體，封頭，法蘭，支座，接口管及人孔等組成。常，低壓化工設(shè)備通用零件大都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可直接選用。本設(shè)計(jì)書(shū)主要介紹了液罐的筒體，封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算， 低壓通用零件的選用。各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計(jì)有章可循，并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)。二 儲(chǔ)罐總裝配示意圖三 材料及結(jié)構(gòu)的選擇（一）材料的選擇甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)名稱：甲醇，別名：

5、甲基醇、木醇、木精分子式 CH 3OH ,分子量 32.04，有類似乙醇?xì)馕兜臒o(wú)色透明，易揮發(fā)性液體，密度（20）0.7913g/mL，熔點(diǎn)為 97.8，沸點(diǎn)為 64.65。甲醇是一種無(wú)色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，略有酒精氣味。甲醇是最常用的有機(jī)溶劑之一， 與水互溶且體積縮小， 能與甲醇乙酸等多種有機(jī)溶劑互溶，甲醇為有毒化工產(chǎn)品，用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，主要用于精細(xì)化工、塑料等領(lǐng)域，用來(lái)制造甲醛。醋酸、甲氨、硫酸等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。儲(chǔ)罐可選用一般鋼材，但由于壓力較大，可以考慮 20R，16MnR這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看， 可用 20R

6、類的低碳鋼板， 16Mn 鋼板的價(jià)格雖比 20R 貴，但在制造費(fèi)用方面，同等重量設(shè)備的計(jì)價(jià)， 16MnR 鋼板較為經(jīng)濟(jì)， 所以在此選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭的材料。（二）結(jié)構(gòu)的選擇1 封頭的選擇從受力與制造方面分析來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但缺點(diǎn)是深度大，沖壓較為困難；橢圓封頭濃度比半球形封頭小的多，易于沖壓成型， 是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。平板封頭因直徑厚度都較大， 加工與焊接方面都要遇到不少困難。從鋼材耗用量來(lái)看：球形封頭用材最少，比橢圓封頭節(jié)約，平板封頭用材最多。因此，從強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓封頭最為合理。2 人孔的選擇壓力容器人孔是為了

7、檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件。人孔主要由筒節(jié)，法蘭，蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個(gè)手柄。選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱壓力， 公稱直徑，工作溫度以及人，手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸多方面的因素。人孔的類型很多， 選擇使用上有很大的靈活性。公稱壓力為1.0MPa，公稱直徑為450mm,H 為250mm 的水平吊蓋對(duì)焊法蘭人孔。3 法蘭的選擇法蘭連接的主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠，強(qiáng)度足夠及應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是不能快速拆卸， 制造成本較高。 壓力容器的法蘭分平焊法蘭和對(duì)焊法蘭。法蘭設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則是： 法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近許用應(yīng)力值，即結(jié)構(gòu)材料在各個(gè)方向的強(qiáng)度都得到充分的發(fā)揮。4 液面計(jì)的選擇液面計(jì)是用以

8、指示容器內(nèi)物料液面的裝置，其類型大體上可以分為四類：有玻璃板液面計(jì)，玻璃管液面計(jì)，浮子液面計(jì)和浮標(biāo)液面計(jì)。在中低壓容器中常用前兩種。 玻璃板液面計(jì)有透光式和反射式兩種結(jié)構(gòu)，其適用溫度在 0250 攝氏度。玻璃管液面計(jì)適用于工作壓力小于 1.6MPa，介質(zhì)溫度在 0250 攝氏度情況下。玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)均適用于物料沒(méi)有結(jié)晶等堵塞固體的場(chǎng)合。 板式 5 液面計(jì)承壓能力強(qiáng)但比較笨重，成本較高。5 鞍式支座的選擇鞍式支座是應(yīng)用較為廣泛的一種臥式支座。從應(yīng)力分析來(lái)看，理論上支座數(shù)目越多越好。 但實(shí)際上，臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成雙支座，這是因?yàn)楫?dāng)支點(diǎn)過(guò)多時(shí)， 各支撐平面的影響均會(huì)影響支座反力的分布

9、，因而采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越性反而會(huì)造成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運(yùn)行安全帶來(lái)不利影響。在此選擇輕型的鞍式雙支座，一個(gè)S 型，一個(gè) F 型。四 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容（一）設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的確定設(shè)計(jì)溫度的確定根據(jù)液氨儲(chǔ)罐工作溫度為-2048所以選擇設(shè)計(jì)溫度t=50設(shè)計(jì)壓力的確定1】 根據(jù)甲醇儲(chǔ)罐的工作壓力Pw0.8MPa ，確定設(shè)計(jì)壓力P根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 ，當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，考慮到安全閥開(kāi)啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓， 設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開(kāi)啟壓力。所以， P=1.1Pw =1.10.8=0.88MPa2】計(jì)算壓力的確定根據(jù)工作壓力確定計(jì)算壓力，由于液柱靜壓力

10、小于5% 的設(shè)計(jì)壓力，所以 PCP 0.88MPa ，則對(duì)公稱壓力為 1.0MPa3】確定計(jì)算溫度下的許用應(yīng)力t MPa對(duì)于 16MnR的低合金鋼板，在t=50 的設(shè)計(jì)溫度下，t MPa 163MPa4】確定焊接接頭系數(shù)取值根據(jù)接頭形式及無(wú)損檢測(cè)的長(zhǎng)度比例來(lái)確定，采用雙面對(duì)接接頭形式， 相當(dāng)于雙面對(duì)接接頭的全焊透對(duì)接頭進(jìn)行100% 無(wú)損檢測(cè)。取1.0(二) 所需參數(shù)的確定2.1筒體長(zhǎng)度及公稱直徑的確定根據(jù) VtV已知 Vt15m3 ，裝量系數(shù)v0.9 ，則設(shè)備的體積V=16.67 m3再根據(jù) 1Di2 LV ,解得 Di2 L 21.23m3又規(guī)定 L3 64D i假設(shè)公稱直徑假設(shè)公稱直徑DN

11、2000mmDN1800mmL=5307mm ，則L=6552mm，則L2.63 6DNL3.64假設(shè)公稱直徑DN1900mmL=5880mm，則DNLDN3.09所以取 DN=1800mmL=6552mm2.2計(jì)算筒體和封頭的厚度甲醇儲(chǔ)罐選用 16MnR 制作罐體和封頭2.2.1 計(jì)算厚度1】確定厚度附加量根據(jù)鋼板的厚度查設(shè)計(jì)手冊(cè)，厚度負(fù)偏差C10.5當(dāng)介質(zhì)為壓縮空氣，水蒸氣或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕余量不小于 1mm，所以取 C2 2mm筒體：Pc Di0.8818004.87mm2tPc 216310.88封頭：Pc Di0.8818002t0.5Pc2 16314.86mm0.

12、5 0.882.2.2 設(shè)計(jì)厚度（加入腐蝕裕量）筒體：封頭：2.2.3 有效厚度dC24.8726.87mmdC24.8626.86mm筒體：封頭：e C 2 +圓整 =8mme C 2 +圓整 =8mm2.2.4 名義厚度（設(shè)計(jì)厚度 +鋼板厚度負(fù)偏差）筒體：封頭：neC1C 2 +圓整 =8+0.5+2+圓整 =12mmneC1C 2 +圓整 =8+0.5+2+圓整 =12mm根據(jù)鋼板的常用規(guī)格，取筒和封頭的名義厚度均為12mm（三）封頭的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭是中低壓容器中經(jīng)常采用的封頭形式,其最新的標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T4746-2002.該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以內(nèi)徑為公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(代號(hào) EHA)

13、 的直邊高度只與公稱直徑有關(guān)DN 2000mm 時(shí),直邊高度為 25mm；DN2000mm 時(shí) ,直邊高度為 40mm。由于所設(shè)計(jì)的筒體公稱直徑DN=1800mm2000mm，所以直邊高度為 25mm，又根據(jù) EHA 橢圓形封頭內(nèi)表面積及容積查得： DN=1800mm 時(shí)，總深度 H=475mm，內(nèi)表面積 A=3.6535 m2 ，容積 V=0.8270 m3所以，封頭設(shè)計(jì)為EHA180012-16MnRJB/T4746-2002示意圖如下：（四）支座的設(shè)計(jì)確定容器支座有鞍式支座，腿式支座，支承式支座，耳式支座和裙式支座 ,本次設(shè)計(jì)為臥式容器，所以采用鞍式支座。鞍式支座分為輕型 (代號(hào)為 A)

14、和重型 (代號(hào)為 B)，輕型適用公稱直徑DN 10002000mm，所以選用輕型鞍座就可滿足要求，鞍座與基礎(chǔ)的安裝形式有固定式（代號(hào) F）和滑動(dòng)式（代號(hào) S）兩種，一般為滿足容器的熱脹冷縮的位移要求，固定式和滑動(dòng)式應(yīng)配對(duì)使用。故設(shè)計(jì)中選用輕型鞍座，采用固定式和滑動(dòng)式。根據(jù) JBT4712.14712.42007 容器支座查表 2公稱允許鞍座螺 栓鞍 座底板腹筋板墊片直徑載荷高度間距質(zhì)量板l1b112l 3弧長(zhǎng)eb2b3 3b44180027525011201622802201210295190260821004301080筒體的質(zhì)量 m1 ：DN=1800mmn12mmL=6552mmm11d

15、 2di2 l3511kg4封頭的質(zhì)量查得m2338.4kg甲醇的質(zhì)量 m3V0.90.7910001510665kg附件質(zhì)量 m4 =0.2總體質(zhì)量 =0.2604.4=120.9kg故 儲(chǔ)罐總質(zhì)量 = m1m2m3m414635.3kg總負(fù)荷 F=mg/2=71.7KN查表得 DN 1800mm時(shí)，允許載荷 Q 275KN ；而此設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐每個(gè)支座所需承受載荷為 Q 71 .7KN ，符合條件，于是選取支座：JB/T4712.1-2007，支座 A1800-FJB/T4712.1-2007，支座 A1800-S根據(jù)表可知符合要求（五）人孔的設(shè)置5.1 人孔位置和尺寸的設(shè)置人孔即檢查孔。壓力容

16、器開(kāi)設(shè)檢查孔目的是為了檢查壓力容器在使用過(guò)程中是否產(chǎn)生裂紋， 變形，腐蝕等缺陷以及裝拆設(shè)備的內(nèi)部零部件，一般設(shè)備的公稱直徑在900mm 以下時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的手孔，超過(guò)900mm 時(shí)應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。人孔有圓形和長(zhǎng)圓兩種。人孔大小的設(shè)置原則是方便人的進(jìn)出，因此，圓形人孔的公稱直徑規(guī)定為 400600mm，所以本次設(shè)計(jì)選擇人孔公稱直徑為450 mm。人孔位置的確定：取L=500mm根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度，最高工作壓力，材質(zhì)，介質(zhì)及使用要求的等條件，選用公稱壓力 PN=1.0MPa，水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔（ HG2152495），人孔公稱直徑選定為DN=450mm，采用榫槽面和密封面和石棉橡膠板墊

17、片，人孔各零件名稱， 材質(zhì)及尺寸如下表根據(jù) 鋼制人孔和手孔HG/T21514215132005公DD1H 1 H 2bb2AB Ld0螺 栓螺 母螺柱總質(zhì)量dw sdb1個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)稱直徑450480 456 670 600 250 126 42 44 46 375175 250242040M33 2 24612 170人孔開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)人孔開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為16MnR根據(jù) JB/T47362002 確定補(bǔ)強(qiáng)圈的內(nèi)經(jīng)D1484mm 外徑D2760mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為20mm（六）各物料進(jìn)出管位置的確定及其標(biāo)準(zhǔn)的選擇開(kāi)孔液相進(jìn)口管DN80 ，液相出口管DN80 ，放空口DN50，排污管DN50，壓

18、力表接口DN50，溫度計(jì)接口DN40。6.1兩相鄰開(kāi)孔中心的間距兩相鄰開(kāi)孔中心的間距 （對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算） 應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍，其他管口如液相出口管，壓力表接口，放氣管，排污管，壓力表接口，溫度計(jì)接口，液位計(jì)接口等管間的間距均由下述來(lái)設(shè)計(jì)并計(jì)算：L2(dndm )上部：從罐的右側(cè)至左側(cè)依次設(shè)置：人孔，液相進(jìn)口管，壓力表接口，放空口，溫度計(jì)接口。壓力表接口中心線與人孔中心線間距:L12(45050)1000mm 取 L11500 mm液相進(jìn)口中心線與壓力表接口中心線間距：L22(8050)260mm 取 L2300mm液相出口中心線與排污管接口中心線的間距:L32(8050)260m

19、m取 L3300mm放氣管中心線與液相進(jìn)口出口中心線的間距:L42(5080)260mm 取 L4300mm溫度計(jì)接口中心線與放氣管中心線的間距:L52(5040)180mm 取 L5200mm兩液位計(jì)之間的間距L61000mm液位計(jì)接口中心線到筒體中心線的距離L7500mm下部：罐左側(cè)設(shè)置液相出口，右側(cè)設(shè)置排污管：排污管和液氨出口管中心線與焊縫間距分別為：250mm。封頭的左側(cè)放兩個(gè)液位計(jì)接口。6.2 法蘭的確定6.2. 1】液相進(jìn)出口的管法蘭已 知 管 的 公稱 直 徑DN=80mm連 接 尺 寸 標(biāo) 準(zhǔn)HG20592連接面形式 RF,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) HG2059220635 法蘭查表 41所示

20、公 稱鋼 管法 蘭螺栓螺 栓螺 栓螺紋法 蘭法 蘭法 蘭 理法法 蘭 頸法蘭頸高法 蘭 頸直徑外徑外徑孔中孔 直孔 數(shù)厚度高度論重量蘭厚度度R心圓徑量頸 N直徑8089200160188M1620504.22kg1103.2106所以液相進(jìn)出口管的管法蘭標(biāo)記為HG20592法蘭WN80-10RF4.516M6.2.2 排污管，放氣管的管法蘭已知管的公稱直徑DN=50，標(biāo)準(zhǔn) HG20615連接面形式為突面 RF根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) HG20615 ,查表 7.01-1DN600mm 時(shí)的法蘭連接尺寸公 稱鋼 管法 蘭螺栓孔螺 栓螺 栓螺紋法蘭厚度法蘭高度法蘭 理 論法蘭頸 N法蘭內(nèi)徑直徑外徑外徑中心圓孔 直

21、孔 數(shù)重量直徑徑量5060.3150120.5184M1619.5642.72kg7852放氣管，排污管的管法蘭標(biāo)記為HG20615法蘭WN50-2.0RF16Mn6.2.3】溫度計(jì)接口的管法蘭已知管的公稱直徑DN=40標(biāo)準(zhǔn) HG20615突面根據(jù) HG20615查表 7.01-1DN600mm 時(shí)的法蘭連接尺寸公 稱鋼 管法 蘭螺栓孔螺 栓螺 栓螺紋法蘭厚法 蘭 高法 蘭 理 論 重法蘭頸 N法蘭內(nèi)徑直徑外徑外徑中心圓孔 直孔 數(shù)度度量直徑徑量4048.313098.5164M1417.5621.81kg65416.2.4】液位計(jì)接口處的法蘭根據(jù) HG20592查表 4-1 所示公 稱鋼 管

22、法 蘭螺栓螺 栓螺 栓螺紋法 蘭法 蘭法 蘭 理法法 蘭 頸法蘭頸高法 蘭 頸直徑外徑外徑孔中孔 直孔 數(shù)厚度高度論重量蘭厚度度R心圓徑量頸直徑N4045150110184M1618452.37kg642.675所以液位計(jì)處的法蘭標(biāo)記為HG20592法蘭WN 40RF16M6.2.5】筒體與封頭的連接尺寸根據(jù) JBT470047032000壓力容器法蘭查表1當(dāng)PN=1.0Mpa DN=1800mm 法蘭的尺寸如圖所示DD1D 2D3D4Hhaa112Rd螺螺最柱柱小規(guī)數(shù)厚格量度197019151876185618538015040211818261230M275614法蘭的質(zhì)量根據(jù)JBT470

23、0 4703 2000壓力容器法蘭查表2PN=1.0MPaDN=1800mm可知：法蘭質(zhì)量突面338kg襯環(huán)質(zhì)量凸環(huán)17.5kg（七）接管的尺寸7.1】接管的長(zhǎng)度：容器接管一般采用無(wú)縫鋼管，采用對(duì)焊法蘭的接管，在確定接管長(zhǎng)度l 時(shí)，還應(yīng)保證接管上的焊縫與焊縫之間的距離不小于 50mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)六合一，查表5-1 根據(jù)保溫層厚度與接管公稱直徑 DN=80，最小接管長(zhǎng)度l=150mm.7.2】接管的高度：液相進(jìn)出口管的高度液位計(jì)管的高度排污管，放氣管的高度溫度計(jì)接管的高度(八 )容器的壓力實(shí)驗(yàn)所謂壓力試驗(yàn)，就是用液體或氣體作為工作介質(zhì)，在容器內(nèi)施加比它的設(shè)計(jì)壓力還要高的試驗(yàn)壓力， 以檢查容器在試驗(yàn)

24、壓力下是否有滲漏、明顯的塑性變形以及其他缺陷。 壓力試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種， 一般采用液壓試驗(yàn)， 而且普遍采用水為液壓試驗(yàn)介質(zhì)，故本次設(shè)計(jì)采用水壓試驗(yàn)。根據(jù) GB150 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗(yàn)時(shí)PT1.25P t取設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)溫度為 50o C ，查表有163MPat所以而圓筒的應(yīng)力PT1.2511.25MP aPT (Die )T2 e所以T1.25(18008)MPa28141.25查表得到 s 345MPa0.9 s0.9345310.5MPaT0.9s所以，厚度校核合格。(九 )容器應(yīng)力的校核計(jì)算1 計(jì)算容器質(zhì)量 m筒體的質(zhì)量 m1 ：DN=1800mmn12mmL=6552mmm1

25、1d 2di2 l3511kg4封頭的質(zhì)量查得m2338.4kg容器的自重 mm1m23849.4kg1.2 充液質(zhì)量充水時(shí)：m 總m水 V3849 .4 1000 15 18849 .4kgG mg18849 .49.8184724 .12 N甲醇的質(zhì)量： m310665kgG=106659.8=104517N2 建立力學(xué)模型計(jì)算圓筒中的彎距2.1 鞍座位置的確定鞍座位置的選擇一方面要考慮到利用封頭的加強(qiáng)效應(yīng)，另一方面又要考慮到不使殼體中因荷重引起的彎曲應(yīng)力過(guò)大。 由此，鞍座的位置按 a 0.2L ，并盡量使 a 0.5Ri 的條件來(lái)確定，其中 a 為鞍座中心線至圓筒端部的距離， L 為圓筒

26、長(zhǎng)度（兩封頭切線間距離） ， Ri 為筒體內(nèi)半徑。a0.2L0.26.5521.31ma0.5Ri0.51.80.45m2取 a 0.45m2.2 力學(xué)模型qaALBa2.3 圓筒最大彎矩的計(jì)算將由上述計(jì)算所得的質(zhì)量產(chǎn)生的重力簡(jiǎn)化為沿容器軸線作用的均布載荷，計(jì)算跨中截面處的彎矩M 。取 L 6.552m而支座位置 a0.45m分析受力圖可知由于兩支座距罐兩端距離相等，兩支座A,B 受力相同，均為罐重力的一半，且在罐中心截面上彎矩最大。液壓實(shí)驗(yàn)時(shí)： RARB1G1184724.12N2292362.06M max6.5520.45184724 .126.55216.552RA6.55222109

27、726 .13N m22正常操作時(shí)： RARB1G110451752258.5N22M max6.5520.45G6.55216.552RA6.5522262083 .1N m223 計(jì)算圓筒跨中截面最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，進(jìn)行應(yīng)力校核最大拉應(yīng)力由介質(zhì)壓力及彎矩M 引起，位于該截面的最低點(diǎn)即PC DMmax4 e0.785D 2e1180062083.156.25MPa480.785180028其強(qiáng)度條件為maxt163M P a條件符合。最大壓應(yīng)力位于該截面的最高點(diǎn)，并且在盛滿物料而升壓時(shí)壓應(yīng)力有最大值，故有最大壓應(yīng)力為：M T109726.135.39103M P am i n 0.785

28、D 20.7851800 2e8其強(qiáng)度條件為min0.9 s279.45MP a 條件符合。穩(wěn)定性條件為： maxmin ,T mincr，式中 cr 為穩(wěn)定許用壓縮應(yīng)力。B2crAE3A0.0940.0948.25 10 4E 2.0 1 05 M P aR0180012e 28crB28.25 10 4 2.0 105110MPa3由以上計(jì)算可知此穩(wěn)定性條件符合。（十）液位計(jì)的設(shè)計(jì)1 液位計(jì)型式有很多種，本次設(shè)計(jì)采用磁性液位計(jì)。2 根據(jù)罐內(nèi)工作壓力P0.88MPa 選取壓力等級(jí)為1.0 MPa。3 選普通型，外加保溫層的液位計(jì)。4 中心距 L 的選擇：液位： h0.8D i 0.8 18001440mm液位計(jì)位置在 0.2D i 處： 0.2D i0.2 1800 360 mmmm 取L1400mm的液位計(jì)5 材質(zhì)選擇： 16MnR 。6 采用規(guī)格為 DN40 的接管外伸 500，內(nèi)伸 0。7 采用帶對(duì)焊法蘭，法蘭規(guī)格為DN40，密封面型式采用突面。（十一）焊接接頭設(shè)計(jì)容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫 ,熔合線和熱影響區(qū)的總稱， 焊縫是焊接接頭的主要部分。焊接接頭的型式直接影響到焊接的質(zhì)量