6立方米液氨設(shè)計說明書

1、、八 、-前言 本設(shè)計是針對過程設(shè)備設(shè)計這門課程所安排的一次課程設(shè)計，是對這門課程 的一次總結(jié)，要綜合運用所學(xué)的知識并查閱相關(guān)書籍完成設(shè)計。本設(shè)計的液料為液氨，它是一種無色液體。氨作為一種重要的化工原料，應(yīng)用廣泛。分子 式NH3分子量17.03 ,相對密度 0.7714g/L ,熔點-77.7 C,沸點- 33.35 C,自燃點651.11 T，蒸汽壓1013.08kPa(25.7 C 。蒸汽與空氣混合物爆炸極 限為16 25%最易引燃濃度為17%氨在20E水中溶解度34%,25C時，在無水乙醇中 溶解度 10%,在甲醇中溶解度 16%,溶于氯仿、乙醚 , 它是許多元素和化合物的良好溶 劑。水

2、溶液呈堿性。液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品 , 橡膠和涂層。遇熱、明火,難以點 燃而危險性極低,但氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇火和燃燒或爆炸,如有油類 或其它可燃物存在則危險性極高。設(shè)計基本思路：本設(shè)計綜合考慮環(huán)境條件、介質(zhì)的理化性質(zhì)等因素,結(jié)合給定的 工藝參數(shù),按容器的選材、壁厚計算、強度核算、附件選擇、焊縫標準的設(shè)計順序, 分別對儲罐的筒體、封頭、人孔接管、人孔補強、接管、管法蘭、液位計、鞍座、焊 接形式進行了設(shè)計和選擇。設(shè)備的選擇大都有相應(yīng)的執(zhí)行標準,設(shè)計時可以直接選用 符合設(shè)計條件的標準設(shè)備零部件,也有一些設(shè)備沒有相應(yīng)標準,則選擇合適的非標設(shè) 備。各項設(shè)計參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標準或國

3、家標準,這樣讓設(shè)計有章可循,并 考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求,合理地進行設(shè)計。課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計要求：1. 使用國家最新壓力容器標準、規(guī)范進行設(shè)計,掌握典型過程設(shè)備設(shè)計的全過程。2. 掌握查閱和綜合分析文獻資料的能力,進行設(shè)計方法和設(shè)計方案的可行性研究 和論證。3. 掌握電算設(shè)計計算,要求設(shè)計思路清晰,計算數(shù)據(jù)準確、可靠,且正確掌握計 算機操作和專業(yè)軟件的使用。4. 掌握工程圖紙的計算機繪圖。I / 345. 課程設(shè)計全部工作由學(xué)生本人獨立完成。二、設(shè)計內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）： 設(shè)計條件表序號工程數(shù)值單位備注1名稱液氨儲罐2用途液氨儲存3最高工作壓力2.032M

4、Pa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度-20 485公稱容積0.858工作介質(zhì)液氨 中度危害）9使用地點邯鄲市室外管口表序號公稱規(guī)格連接尺寸標準密圭寸面接管名稱ADN40HG/T20592-2009M空氣出口管BDN500HG/T20592-2009MFM人孔接管CDN50HG/T20592-2009M液氨進口管DDN20HG/T20592-2009M壓力表接管EDN40HG/T20592-2009M安全閥接管FDN40HG/T20592-2009M截止閥接管II / 34GDN40HG/T20592-2009M空氣進口管DN25HG/T20592-2009M液位計接管IDN50HG/T20592-20

5、09M液氨出口管JDN50HG/T20592-2009M排污管三、課程設(shè)計主要內(nèi)容1. 設(shè)備工藝設(shè)計2. 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計3. 設(shè)備強度計算4. 技術(shù)條件編制5. 繪制設(shè)備總裝配圖6. 編制設(shè)計說明書四、學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計文件 ;III / 34目錄前言 I課程設(shè)計任務(wù)書 II第一部分設(shè)備的工藝設(shè)計 11.1 盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計存儲量 11.2 設(shè)備的初步選型及輪廓尺寸的確定 11.2.1 設(shè)備的初步選型 1 1.2.2 設(shè)備的輪廓尺寸確定 1 第二部分設(shè)備的機械設(shè)計 3 2.1 設(shè)計條件的確定 32.1.1 設(shè)計壓力的確定 32.1.2 設(shè)計溫度的確定 32.1.3 設(shè)計條件表 32.2

6、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計 42.2.1 筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 42.2.2 接管的設(shè)計 42.2.3 法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 52.2.4 附件的設(shè)計 72.2.5 支座結(jié)構(gòu)設(shè)計 132.3 設(shè)備的強度計算 162.3.1 壁厚計算 162.3.2 壓力實驗校核 172.3.3 設(shè)備的應(yīng)力校核 182.3.4 開孔補強計算 26 第三部分技術(shù)條件編制 273.1 容器類別的確定 273.2 材料的要求 273.3 無損檢測的要求 273.4 材料供貨的要求 273.5 鍛件要求 283.6 熱處理要求 283.7 焊接材料要求 283.8 總裝配圖技術(shù)要求 29參考文獻 30 結(jié)束語 31IV / 34第一部分

7、設(shè)備的工藝設(shè)計1.1盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計存儲量盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計存儲量式中：W-儲存量，t ；裝量系數(shù)；v 壓力容器容積；m-設(shè)計溫度下的飽和溶液的密度，F(xiàn)l根據(jù)設(shè)計條件：J亠=0.85 X 16X 0.5663 X 1000=7701kg1.2設(shè)備的初步選型及輪廓尺寸的確定1.2.1設(shè)備的初步選型根據(jù)液氨的物性參數(shù)選擇筒體材料，碳鋼對液氨有良好的耐蝕性腐蝕率在0.1伽/年以下，且又屬于中壓儲罐，可以考慮Q245R和Q345R這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看，選用Q245F類的低碳鋼板，Q345R鋼板的價格雖比Q245R貴，但在制造費用方面，同 等重量設(shè)備的計價，Q345R鋼板為

8、比較經(jīng)濟。所以在此選擇 Q345R鋼板作為制造筒體和封 頭材料。筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓筒形。因為作為容器主體的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類容器應(yīng)用最廣。封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來說為最小，需要的厚度是同樣直 徑圓筒的二分之一，從受力來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點是深度大，直徑 小時，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。橢圓形封頭的應(yīng)力情況 不如半球形封頭均勻，但對于標準橢圓形封頭與厚度相等的筒體連接時，可以達到與筒體 等強度。它吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所 以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個

9、橢球面和一圓柱直邊段組成。封頭取與筒體相同材料。1.2.2設(shè)備的輪廓尺寸確定設(shè)備容積計算1 / 34查文獻2，為了有效提高筒體的剛性，一般取 L/Di=3 6,為了方便設(shè)計取L/Di=4算出D=1720.8查標準并圓整取 DN=1800mm查文獻3中表B.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表1表1： EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積公稱直徑總深度內(nèi)表面積容積DN /mmH /mmA/m3V 封/m318004753.65350.8270設(shè)備實際容積算出 L=5640mm取 L=5800mm,L/DN=3.22在 36 之間 =3.14/4X 18002 X 5800+2X 827=16.4

10、1mf(V -V/V=2.5%外徑回壁厚理論質(zhì)量同材料液氨進出口管5057 X 56.7820GB/T8163空氣進出口管4045 X 44.0420GB/T8163液位計接管:25:32X 3.52.4620GB/T8163壓力表接管2025 X 31.6320GB/T8163人孔接管500530 X 12164.6520GB/T8163排污管P 50P 57 X 56.7820GB/T8163安全閥接管4045 X 44.0420GB/T81632.2.3法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計1)公稱壓力選擇根據(jù)設(shè)計壓力為2.236Mpa,操作溫度為一2048C,故采用鍛件，材料選16MnH, 由設(shè)計壓力2.23

11、6Mpa得，PN25材料16MnH為的鋼制管法蘭材料的最大允許工作壓力 25.0bar,因此該法蘭的公稱壓力為PN25考慮到連接面形式和介質(zhì)液氨的密封要求較高， 綜合各種因素，故選用帶頸對焊法蘭，密封面為凹凸面。4 / 342)法蘭尺寸列表鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理淬火、回火)，通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。根據(jù)設(shè)計要求選定法蘭后，則會得到與 螺栓配套的螺栓。查文獻6中PN25帶頸對焊法蘭選擇以接管公稱直徑一致的鋼制管法蘭，得各法蘭的尺寸和質(zhì)

12、量，法蘭材料選用16Mr，詳細尺寸將見表5:E圖2-2接管法蘭結(jié)構(gòu)D表5法蘭尺寸接管名稱公稱 直徑DN螺栓的設(shè)計5 / 34根據(jù)要求法蘭處用螺栓做緊固件，螺栓有多種材料和多種結(jié)構(gòu)，選擇時應(yīng)考慮到設(shè)計的適用性和安全性。查文獻6，得螺柱的長度和平墊圈尺寸:表6螺栓尺寸接管名稱公稱直徑DN（mm：螺紋螺柱長緊固件用平墊圈mmd2h液氨進出口管50M167017303空氣進出口管40M167017303液位計接管25M126013242.5 1壓力表接管20M126013242.5人孔接管500M3612037665排污管50M167017303安全閥接管40M167017303（4墊片的選擇法蘭密封

13、常用墊片，墊片有金屬墊片、非金屬墊片，合成墊片等多種，考慮經(jīng)濟性當 非金屬墊片能滿足要求時首先使用非金屬墊片。由本設(shè)計壓力和溫度要求查文獻5選用石棉橡膠墊片，其使用范圍 PNK 4.0 Mpa,t 290C,密封形式為M墊片內(nèi)徑D1墊片外徑D2密圭寸 形式墊片材料墊片厚度mm液氨進出口管5057102M石棉橡膠1.5空氣進出口管404588M石棉橡膠1.5液位計接管25r 3268M 1石棉橡膠1.5壓力表接管202558M石棉橡膠1.5人孔接管500478575MFM石棉橡膠4排污管50P 57102M :石棉橡膠1.5安全閥接管404588M石棉橡膠1.52.2.4附件的設(shè)計1）安全閥查文

14、獻 知液氨常用安全閥有 A21H-40其公稱直徑是15mm到25mm公稱壓力為1.6- 4.0Mpa使用溫度t 200C和A41H-40其公稱直徑為 32mm到48mm公稱壓力為1.3到 4.0Mpa,使用溫度 t 300r0根據(jù)本設(shè)計要求選用公稱直徑為40mm的彈簧封閉微啟式安全閥，材料為不銹鋼。6 / 34圖2-3安全閥結(jié)構(gòu)2）液面計液面計是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，液面計的種類很多，常用的有玻璃板液面 計和玻璃板液面計。玻璃板液面計有三種：透光式玻璃板液面計、反射式玻璃板液面計、 視鏡式玻璃板液面計。液面計與容器的連接型式有法蘭連接、頸部連接及嵌入連接，分別 用于不同型式的液面計。液

15、面計的選用：a. 玻璃板液面計和玻璃管液面計均適用于物料內(nèi)沒有結(jié)晶等堵塞固體的場合。板式 液面計承壓能力強，但是比較笨重、成本較高。b. 玻璃板液面計一般選易觀察的透光式，只有當物料很干凈時才選反射式。c. 當容器高度大于3m時，玻璃板液面計和玻璃管液面計的液面觀察效果受到限制， 應(yīng)改用其它適用的液面計。根據(jù)設(shè)計要求選用透光式玻璃板液面計。名稱 HG/T21584-95UZ2.5M-2000- 0.8AH304C型號T;利用連通器原理，通過液面計的玻璃板視窗可以觀察容器內(nèi)部液面位 置的變動情況。結(jié)構(gòu)形式：保溫型 W7 / 34|占占U 寧fi口 3圖2-4磁性液面計3）視鏡視鏡用來觀察設(shè)備內(nèi)部

16、物料的工作情況。用凸緣構(gòu)成的視鏡稱為不帶頸視鏡，其結(jié)構(gòu) 簡單，不易粘料，有比較寬的視察范圍，應(yīng)優(yōu)先選用。4）壓力表儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠傳、自動記錄或報警；被 側(cè)介質(zhì)的性質(zhì) 如被測介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆 等）是否對儀表提出特殊要求，現(xiàn)場環(huán)境條件如濕度、溫度、磁場強度、振動等）對儀表類型的要求等。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn) 的重要前提。化工行業(yè)所用的壓力表有多種型號，根據(jù)液氨的性質(zhì)查文獻5常用的壓力表型號為YA-100,管螺紋M2（X 1.5,壓力表一端與帶有相應(yīng)螺紋的接管一端旋合，接管另一端焊接

17、在 筒體適合的位置。5）人孔8 / 34人孔的作用：為了檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。人孔的結(jié)構(gòu)：既有承受壓力的筒節(jié)、端蓋、法蘭、密封墊片、緊固件等受壓元件，也 有安置與啟閉端蓋所需要的軸、銷、耳、把手等非受壓件。人孔類型：從是否承壓來看有常壓人孔和承壓人孔。從人孔所用法蘭類型來看，承壓 人孔有板式平焊法蘭人孔、帶頸平焊法蘭人孔和帶頸對焊法蘭人孔，在人孔法蘭與人孔蓋 之間的密封面，根據(jù)人孔承壓的高低、介質(zhì)的性質(zhì)，可以采用突面、凹凸面、榫槽面或環(huán) 連接面。從人孔蓋的開啟方式及開啟后人孔蓋的所處位置看，人孔又可分為回轉(zhuǎn)蓋人孔、 垂直吊蓋人孔和水平吊蓋人孔三種。人孔尺寸應(yīng)根

18、據(jù)容器直徑大小、壓力等級、容器內(nèi)部可拆構(gòu)件尺寸等因素決定，一般 情況下：容器直徑大于或等于 9001000mm寸，選用DN400人孔；容器直徑大于10001600mm寸，選用DN450人孔；容器直徑大于16003000mm寸，選用DN500人孔；容器直徑大于3000mm寸，選用DN600人孔。容器上開設(shè)人孔規(guī)定當公稱直徑大于或等于1000mm且筒體與封頭為焊接連接時，至少設(shè)一個人孔。臥式容器的筒體長度大于等于6000mm應(yīng)考慮設(shè)置2個以上人孔。綜合考慮選擇回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔,500 X 12公稱壓力 PN2.5、公稱直徑DN500 H仁280 MFh型密封面、采用 Q345F材料。其尺寸下

19、表表8人孔標準尺寸表密圭寸面 型式公稱壓力PN公稱直徑DN凹dDDHiH2bMFM2.55005301250673066028012344b1b2ABLdo螺 柱螺 母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑長度4348405200250302040M33 2回 1703039 / 34圖2-5人孔結(jié)構(gòu)圖開孔補強的計算開孔補強結(jié)構(gòu)：壓力容器開孔補強常用的形式可分為補強圈補強、厚壁管補強、整體鍛件補強三種。補強圈補強是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、原材料易解 決、安全、可靠等優(yōu)點。在一般用途、條件不苛刻的條件下，可采用補強圈補強形式。但 必須滿足規(guī)定的條件。壓力容器開孔補強的計算方法有多種，為了計

20、算方便，采用等面積補強法，即殼體截 面因開孔被削弱的承載面積，必須由補強材料予以等面積的補償。當補強材料與被削弱殼 體的材料相同時，則補強面積等于削弱的面積。補強材料采用 Q345R按文獻7，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔。厚度附加量C=2.3mm開孔直徑 d=d+2C=530-24+4.6=510.6mm10 / 341，在筒體上開孔d /2=1800/2=900mm可用等面積進行開孔補強計算。接管材料選用Q345F鋼岡，其許用應(yīng)力一 H根據(jù)文獻2中，壓容器開孔后所需的補強面積 厚度計算1LzsJ其中Ki=1計算出=10.7mm強度削弱系數(shù):接管有效厚度：貝卩1有效補強范圍殼體開孔后，在有效補強

21、范圍內(nèi)，可作為補強的截面積包括來自殼體、接管、焊縫金屬、補強元件）。有效寬度：2有效高度:2實際外伸高度）11 / 34Rl 實際內(nèi)伸高度)筒體多余面積 2接管厚度：焊縫金屬截面積按照文獻2規(guī)定,當材料厚度為1216mm寸焊腳取6mm所以補強面積開孔需另行補強 = 滿足以下條件的可選用補強圈補強：剛材的標準常溫抗拉強度(7 b540Mpa補強圈厚度應(yīng)小于或等于殼體壁厚的1.5倍；殼體名義厚度S n 38mm設(shè)計壓力補強圈設(shè)計補強圈設(shè)計：根據(jù)DN500取補強圈外徑=840mm。因為BW，所以在有效補強范圍補強圈內(nèi)徑則取 D=530+10=540mm12 / 34補強圈厚度，圓整取名義厚度為14m

22、m 根據(jù)文獻28，補強圈焊接形式一一D型,表9補強圈補強及附件的選擇接管公稱直徑DN/mm外徑D2內(nèi)徑D厚度S n重量Kg)5008405401436.3225支座結(jié)構(gòu)設(shè)計1）結(jié)構(gòu)型式的確定臥式容器的支座有三種形式：鞍座、圈座、和支腿，常見的臥式容器和大型臥式儲 罐、換熱器等多采用鞍座，它是應(yīng)用得最為廣泛的一種臥式容器支座。置于支座上的臥式 容器，其情況和梁相似，有材料力學(xué)分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力與支點的數(shù)目和位置有 關(guān)。當尺寸和載荷一定時多支點在梁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小，因此支座數(shù)目似乎應(yīng)該多些好。 對于大型臥式容器而言，一般情況采用雙支座。此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時都 會產(chǎn)生軸向的伸縮

23、，因此容器兩端的支座不能都固定在基礎(chǔ)上，必須有一端能在基礎(chǔ)上滑 動，以避免產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力。通常的做法是將一個支座上的地腳螺栓孔做成長圓形， 并且螺母不上緊，使其成為活動支座，而另一支座仍為固定支座。所以本設(shè)計就采用這種支座結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)備的公稱直徑和容器的重量參照文獻9選取鞍座結(jié)構(gòu)及尺寸。鞍座的材料 除加強墊板除外）為 Q235-A加強墊板的材料應(yīng)與設(shè)備 殼體材料相同為Q345R,120。包角、焊制、帶墊板，高 度為250mm勺鞍座，允許載荷 Q295kN106.44kN由公稱直徑查文獻9得具體尺寸如下表：表10鞍座尺寸表公稱直徑DN1800腹板010墊板a430允許載荷Q/kN295a29

24、5a10鞍座高度h250筋板260e80底板1280Id260螺栓間距a1120022008螺孔/孔 長/螺紋D/l24/40M20012墊板弧長2100鞍座質(zhì)量Kg162鞍座位置的確定雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學(xué)知，當外伸長 度A=0.207L時，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對值相等，所以一般近似取亠1 ,其中L取兩封頭切線間距離，A為鞍座中心線至封頭切線間距離由標準橢圓封頭2,有 hi =450mm,h=25mmA=0.2 X( 5800+25X 2=1170mm當鞍座鄰近封頭時，則封頭對支座處筒體有加強剛性的作用。為了充分利用這一加強效應(yīng)，因此，J

25、B 4731還規(guī)定 當滿足 A 0.2L 時，最好使 A -2A=5800+50-900=4950mn鞍座位置及結(jié)構(gòu)如下圖所示。14 / 34圖2-6鞍座位置及結(jié)構(gòu)2.3設(shè)備的強度計算2.3.1壁厚計算1）筒體壁厚計算圓筒的設(shè)計壓力為2.236 Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為1.00,全部無損探傷。在板厚316mm寸取許用應(yīng)力為189 Mpa。液柱靜壓力p gh=0.5663 x 9.8 x 1800=0.01Mpa1而p gh/ 2.236=0.45% /(2 X 189-2.236=10.7mm查得鋼板厚度負偏差

26、 C=0.3mm,查文獻10得50C下液氨對鋼板的腐蝕速率小于0.05伽/年，所以雙面腐蝕取腐蝕裕量I伽。筒體的設(shè)計厚度為：2對厚度進行圓整可得名義厚度為：.=14mm確定用 ) 厚的Q345F鋼板制作筒體。有效厚度Imm2) 封頭壁厚計算本容器用標準橢圓封頭，厚度根據(jù)公式：I4其中各數(shù)據(jù)跟筒體相同，=10.7mm_ K ”= .一 = J封頭的設(shè)計厚度為：對厚度進行圓整可得名義厚度為： =14mm確定用)厚的Q345F鋼板制作封頭。有效厚度 可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取S =14mm有效厚度二J查文獻3得14mn標準橢圓封頭質(zhì)量為395.8kg2.3.2壓力實驗校核16 / 3

27、41）壓力實驗類型實驗方法：實驗時容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，實驗過程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。實驗時壓力應(yīng)緩慢上升，達到規(guī)定實驗壓力后，保壓時間一般不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定實驗壓力的80%并保持足夠長的時間以便對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。如有滲漏，修補后重新實驗。水壓實驗，液體的溫度不得低于 5C；實驗溫度許用應(yīng)力Id189.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力oT189.00MPa實驗溫度下屈服點os345.00MPa鋼板負偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)*1.00筒體簡圖GB 150.3-2018厚度及重量計算計算厚度、= = 10.7

28、1mm有效厚度、e =、n - Cl- C 2= 11.70mm18 / 34名義厚度dn =14.00mm重量3632.45Kg壓力實驗時應(yīng)力校核壓力實驗類型液壓實驗實驗壓力值PT = 1.25 P因=2.8000（或由用戶輸入MPa壓力實驗允許通過的應(yīng) 力水平心丁er 0.90 Cs = 310.50MPa實驗壓力下圓筒的應(yīng)力m =x= 216.78MPa校核條件5雖】T校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力P=3 = 2.44113MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力左=EE = 173.12MPa189.00MPa校核條件 t $ CTt結(jié)論合格封頭計算計算單位河北工程大學(xué)裝備制造學(xué)院計算所依

29、據(jù)的標準計算條件計算壓力Pc2.24MPa設(shè)計溫度t50.00 C內(nèi)徑D1800.00mm曲面深度hi475.00mm材料Q345R （板材 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 曰189.00MPa實驗溫度許用應(yīng)力 Id189.00MPa鋼板負偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00GB 150.3-2018橢圓封頭簡圖壓力實驗類型壓力實驗時應(yīng)力校核液壓實驗實驗壓力值PT= 1.25= 2.8000 （或由用戶輸入 MPa壓力實驗允許通過的應(yīng)力.:t曰芒 0.90 6 = 310.50MPa實驗壓力下封頭的應(yīng)力-T =201.37MPa19 / 34校核條件校核結(jié)果合格厚度及重量計算形狀系

30、數(shù)K = x = 0.9317計算厚度禺= 1= 9.95mm有效厚度&h =尙-Ci- C 2= 11.70mm最小厚度6min = 300mm名義厚度&h = 14.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量406.26Kg壓力計算最大允許工作壓力PW=叵!= 2.62803MPa結(jié)論合格右封頭計算|計算單位河北工程大學(xué)裝備制造學(xué)院計算所依據(jù)的標準GB 150.3-2018計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力Pc2.24MPa設(shè)計溫度t50.00 C內(nèi)徑D1800.00mm曲面深度hi475.00mm材料Q345R （板材 設(shè)計溫度許用應(yīng)力oT189.00MPa實驗溫度許用應(yīng)力Id189.00MPa11鋼板

31、負偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)*1.00壓力實驗時應(yīng)力校核壓力實驗類型液壓實驗實驗壓力值PT= 1.25 PC到=2.8000 （或由用戶輸入MPa壓力實驗允許通過的應(yīng)力IdtIBt 蘭 0.90 is = 310.50MPa實驗壓力下封頭的應(yīng)力Ot =201.37MPa校核條件6坯5）丁校核結(jié)果合格厚度及重量計算形狀系數(shù)K =叵=0.9317計算厚度 =WJ= 9.95mm20 / 34有效厚度&h = nh - C- C 2= 11.70mm最小厚度6min = 3.00mm名義厚度尙=14.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量406.26Kg壓力計算最大允許工作壓力

32、PW=HJ = 2.62803MPa結(jié)論合格臥式容器 雙鞍座）計算單位河北工程大學(xué)裝備制造學(xué)院計算條件簡圖計算壓力Pc2.236MPa設(shè)計溫度t50圓筒材料Q345Rf 川鞍座材料Q3451I圓筒材料常溫許用應(yīng)力可189MPa1 , 1圓筒材料設(shè)計溫度下許用應(yīng)力引189MPa圓筒材料常溫屈服點345MPa鞍座材料許用應(yīng)力Osa170MPa工作時物料密度3566.3kg/m3液壓實驗介質(zhì)密度1000kg/m3圓筒內(nèi)直徑目D1800mm圓筒名義厚度014mm圓筒厚度附加量目2.3mm圓筒焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度回14mm封頭厚度附加量Ch2.3mm兩封頭切線間距離回5850mm鞍座墊板名義厚度勺

33、10mm鞍座墊板有效厚度兇10mm鞍座軸向?qū)挾萣220mm鞍座包角91200鞍座底板中心至封頭切線距離 A450mm封頭曲面咼度hi475mm實驗壓力Pt2.8 MPa鞍座高度H250mm腹板與筋板組合截面積Aa02 mm腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) 乙03 mm21 / 34地震烈度 8 時,MPa在鞍座邊角處L/Rm 8 時,L/Rm 8 時,-25.5366應(yīng)力校核MPaMPa| 叩=189合格| 碗 | 1.25呵 t = 236.25合格MPa2 6| 0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角（ 接管實際外伸長度250mm接管連接型式插入式接管接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料 名稱及類型20

34、管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補強圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至封 頭軸線的距離mm補強圈外徑840mm補強圈厚度14mm接管厚度負偏差Ct1.2mm補強圈厚度負偏差Cr0.3mm接管材料許用應(yīng)力ct181MPa補強圈許用應(yīng)力C t189MPa開孔補強計算非圓形開孔長直徑512.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度S10.711mm接管計算厚度S t3.1449mm補強圈強度削弱系數(shù) f rr1接管材料強度削弱系數(shù)fr0.9577開孔補強計算直徑d512.4mm補強區(qū)有效寬度B1024.8mm接管有效外伸長度h78.414mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補強面積

35、A54962 mm殼體多余金屬面積A15062 mm接官多余金屬面積A8492 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積A422 mm2 . ” i A+A+A= 1397mm，小于A,需另加補強。補強圈面積A42472 mmA-( A+A+A40992 mm結(jié)論：合格第三部分技術(shù)條件編制3.1容器類別的確定化工設(shè)備的主體是壓力容器，容器的強度決定著設(shè)備的安全性，為了加強壓力容器的 安全監(jiān)察，保護任命生命和財產(chǎn)的安全，國家質(zhì)量監(jiān)督局頒布了固定式壓力容器安全技 術(shù)監(jiān)察規(guī)程這是一部對壓力容器安全技術(shù)監(jiān)督提出基本要求的法規(guī)，壓力容器設(shè)計、安 裝、使用、檢驗、修理和改造等單位必須遵守的法規(guī)，為了有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理

36、，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程將其管轄范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類，分別為第 一類壓力容器、第二類壓力容器和第三類壓力容器。碳鋼對液氨有良好的耐蝕性腐蝕率在0.1伽/年以下，設(shè)計溫度為 50C，在-20200C條件下工作屬于常溫容器。1.6MpaP10Mp又屬于中壓容器。3.2材料的要求選擇化工容器的材料也是設(shè)計中的重要問題，應(yīng)該綜合考慮容器的操作條件和鋼材的25 / 34性能、價格等。 氨對鋼材的腐蝕作用很小，但是，置于室外的液氨儲罐，它的操作溫度就是大氣溫 度，它的操作壓力就是操作溫度對應(yīng)的飽和蒸汽壓。隨著氣溫的變化，液氨儲罐的操作溫 度和壓力也隨之變化，制造儲罐的鋼材應(yīng)能承受這種變化。液氨儲罐通常選擇Q345R鋼，它是屈服強度為 345MPa級的普通低合金高強度鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性 能、工藝性能以