氮?dú)饩彌_罐設(shè)計(jì)

1、第一章緒論 11.1 概述 11.2 氮?dú)獾奶攸c(diǎn) 11.3 立式氮?dú)饩彌_罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 2第二章設(shè)計(jì)任務(wù) 32.1 設(shè)計(jì)題目 32.2 技術(shù)特性指標(biāo) 3第三章儲罐主要零部件結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及其材料的選擇 43.1 儲罐主要零部件結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 43.2 主要零部件材料的選擇 5第四章儲罐結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 74.1 罐體壁厚設(shè)計(jì) 74.2 封頭壁厚的設(shè)計(jì) 74.3 筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 84.4 接管、法蘭、墊片和螺栓（柱） 94.5 腿式支座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11第五章開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 145.1 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別 145.2 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 145.3 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 15第六章強(qiáng)度計(jì)算 176.1 水壓試驗(yàn)校核

2、 17第七章設(shè)備維護(hù) 18參考文獻(xiàn) 20II第一章緒論1.1 概述化學(xué)工業(yè)和其它流程工業(yè)的生產(chǎn)都離不開容器。所有的化工設(shè)備的殼體都是 一種容器，容器的應(yīng)用遍及各行各業(yè)，諸如航空、航海、機(jī)械制造、輕工、動力 等行業(yè)。任何化工設(shè)備都是滿足一定生產(chǎn)工藝條件而提出的，隨著化工設(shè)備的新設(shè)計(jì)、新材料和新工藝的應(yīng)用，使化工生產(chǎn)過程得到不斷地發(fā)展，因此這些生產(chǎn) 工藝的設(shè)備與通常的機(jī)械設(shè)備相比有以下幾個顯著的特點(diǎn)：（1）功能原理多樣化：由丁化工設(shè)備與“化工過程”的原理密不可分，即化工的生產(chǎn)過程是化工設(shè)備的前提，從而使得所使用的化工設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)的特征多種多樣，設(shè)備類型也比較繁多。（2）化工設(shè)備多是壓力容器：例

3、如處理氣體、液體和粉體等一些流體材料為主的化工設(shè)備，通常都是在一定溫度和壓力條件下工作的，盡管服務(wù) 對象不同、形式多樣，功能及原理和內(nèi)外結(jié)構(gòu)不同，但都是限制其工作空間并承 受一定溫度的外殼和必要的內(nèi)件所組成，這個能夠承受壓力載荷的外殼體即是 壓力容器。壓力容器通常是在高溫、高壓、高真空、低溫、強(qiáng)腐蝕的條件下操作， 其工藝條件與 其它行業(yè)相比更為苛刻和惡劣。緩沖罐主要用丁各種系統(tǒng)中緩沖系統(tǒng)的壓力波動，使系統(tǒng)工作更平穩(wěn)，其原理是通過壓縮罐內(nèi)壓縮空氣來實(shí)現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用丁供水設(shè)備和中央空調(diào)系統(tǒng)等， 結(jié)構(gòu)有隔膜式緩沖罐和氣囊式兩種， 前者由丁罐體容易生銹已逐步淡出市場， 氣 囊式緩沖罐主要為意大利品牌，

4、如意大利第一品牌Aquasystem緩沖罐。緩沖罐的介質(zhì)可以是液體，也可是氣相或固相的物質(zhì)。名義上，可以將它分 為兩類：I）擾動衰減類；II ）獨(dú)立運(yùn)行類。本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)氣相介質(zhì)的緩沖罐。1.2 氮?dú)獾奶攸c(diǎn)單質(zhì)氮在常況下是一種無色無臭的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)情況下的氣體密度是1.25g dm3 ,氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8 C時，變成沒有顏色的液體， 冷卻至-209.86 C時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)庠谒锶芙舛群苄?，在常溫常壓下?體積水中大約只溶解0.02體積 的氮?dú)?。它是個難丁液化的氣體。在水中的溶解度很小，在 283K時，一體積水 約可溶解0.02體積的N2氮?dú)庠跇O低溫下會液化

5、成白色液體，進(jìn)一步降低溫度 時，更會形成白色晶狀固體。通常市場上供應(yīng)的氮?dú)舛际⒍『谏珰怏w瓶中保存。 但需要進(jìn)行平穩(wěn)工作時就需要用到緩沖罐了。1.3 立式氮?dú)饩彌_罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)壓力容器在設(shè)計(jì)、選材、制造和使用維護(hù)中稍有疏忽，一旦發(fā)生事故，其后果不堪設(shè)想，所以國家勞動部門把這類設(shè)備作為受安全監(jiān)察的一種特殊設(shè)備，并在技術(shù)上進(jìn)行了嚴(yán)格、系統(tǒng)和強(qiáng)制性的管理，制定了一系列地強(qiáng)制性或推薦性地 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)，對壓力容器的設(shè)計(jì)、材料、制造、安裝、檢驗(yàn)、使用和維 修提出了相應(yīng)的要求，同時為確保其安全可靠，實(shí)施了持證設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)制度。立式氮?dú)饩彌_罐也是一個壓力容器，也應(yīng)按GB 150鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造

6、、試驗(yàn)和驗(yàn)收；并接受勞動部頒發(fā)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的監(jiān) 督。立式氮?dú)饩彌_罐，本設(shè)計(jì)中屆丁第二類壓力容器。緩沖罐主要由筒體、封頭、 支座以及各種接管和法蘭組成。罐體上設(shè)有進(jìn)氣管、出氣管、排污管以及安全閥、 壓力表。13第二章設(shè)計(jì)任務(wù)2.1 設(shè)計(jì)題目氮?dú)饩彌_罐設(shè)計(jì)2.2 技術(shù)特性指標(biāo)1設(shè)計(jì)壓力：3.0MPa2設(shè)計(jì)溫度：50C3工作介質(zhì)及其特性：氮?dú)?，無蠹，難燃4主要受壓元件材料：16MnR5焊接接頭系數(shù)：1.06全容積：0.9m37裝料系數(shù)：18最高工作壓力：2.2MPa9工作溫度：20 C10容器類別：第二類第三章儲罐主要零部件結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及其材料的選3.1 儲罐主要零部件結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)3.1

7、.1封頭的選擇封頭是容器的一個部件，根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、 球冠型、錐殼和平蓋等幾種，其中球形、橢圓形、碟形、球冠型封頭乂統(tǒng)稱為凸型封頭。運(yùn)用丁各種容器設(shè)備，如儲罐、換熱器、塔、反應(yīng)釜、鍋爐和分離 設(shè)備等。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有 GB/T12459-2005、GB/T13401-2005等。從受力與制造方面分析來看，半球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點(diǎn)是深 度大，直徑小時，沖壓較為困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也大。橢圓 形封頭應(yīng)力分布比較均勻，且深度比半球形封頭小得多，易丁沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。蝶形封頭受力狀況不佳，但過渡環(huán)殼的存在 降低了封頭的

8、深度，方便成型加工。 錐殼主要用丁中間段的連接。平蓋封頭因直 徑各厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難。從鋼材耗用量來看，球形封頭用材最少，比橢圓形封頭節(jié)約，平蓋封頭用材最多。然而，從強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和 制造方面綜合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。3.1.2容器支座的選擇立式容器支座有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座等四種。中小 型直立容器常采用前三種。耳式支座廣泛用丁反應(yīng)釜和換熱器等直立設(shè)備上。對 丁高度不大、安裝位置距基礎(chǔ)面較近且具有凸形封頭的立式容器，可采用支承式支座。腿式支座多用丁高度較小的中小型立式容器中，具有結(jié)構(gòu)簡單，輕巧，安 裝方便等優(yōu)點(diǎn)并在容器下面有較大的操作維修空間。綜

9、合受力,材料等情況采用 腿式支座較為合理。3.1.3法蘭型式法蘭連接主要優(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。壓力容器法蘭分平焊法蘭與對焊法蘭。 平焊法蘭乂分為甲型與乙 型兩種。法蘭設(shè)計(jì)優(yōu)化原則：法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近材料許用應(yīng)力值，即結(jié)構(gòu)材料在各個方向的強(qiáng)度都得到較充分的發(fā)揮。因此，在對法蘭進(jìn)行設(shè)計(jì)時，須查找管法蘭鋼制管法蘭、墊片、緊固件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)HG20592HG20635,并應(yīng)根據(jù)公稱直徑、工稱壓力、工作溫度、工作介質(zhì)特性及法蘭材料進(jìn)行選用。3.2 主要零部件材料的選擇3.2.1筒體與封頭材料的選擇壓力容器的使用工況（如溫度、壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)

10、等）差別很大， 制造壓力容器所用的鋼種類很多，既有碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和低溫鋼，也有中溫抗氫鋼、不銹鋼和耐熱鋼，還有復(fù)合鋼板。一般中低壓設(shè)備可采用采用屈服極限為245Mp砂345Mpa級的鋼材；直徑較大、壓力較高的設(shè)備，均應(yīng)采用普通低碳鋼，強(qiáng)度級別宜用400Mpa級或以上；如果容器的操作溫度超過4000C,還需考慮材料的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度。16MnR是普通低合金鋼，是鍋爐壓力容器專用鋼，鍋爐壓力容器的常用 材料。它的強(qiáng)度較高、塑性韌性良好。常見交貨狀態(tài)為熱軋或正火。屆低 合金高強(qiáng)度鋼，含Mn量較低。性能與 20G （412-540 ）近似，抗拉強(qiáng)度為（450-655 ）稍強(qiáng)，伸長率為 19-

11、21%,上匕20G的大丁 24% 16MnR®是屈服強(qiáng)度350Mpa級的普通低合金高強(qiáng)度鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能、工藝性能以及低溫沖擊韌性。在焊接壓力容器時采用堿性焊條（J507） 2】，15MnVR鋼和18MnMoNbR是屈服強(qiáng)度分別為400、500Mps®普通低合金高強(qiáng)度鋼，雖然 有較高的強(qiáng)度，但韌性、塑性都較 C-Mn鋼低，且有較高的缺口敏感性和時效敏 感性。并且這兩類鋼均較16MnFffi昂貴。而且工作介質(zhì)氮?dú)鉀]有蠹性因此選用 16MnFffi （鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB 6654,使用 狀態(tài)為熱軋、正火）既符合工藝要求也節(jié)約資源，以便獲得更好的經(jīng)濟(jì)價值。參照GB

12、 150-1998表4-1 ,根據(jù)設(shè)計(jì)壓力3.0MPa，設(shè)計(jì)溫度50C ,筒體壁 厚在616mm范圍內(nèi)，選得材料的許用應(yīng)力卜】=170MPa ,屈服極限 Qs=345MPa。容器的所有焊縫（包括角焊縫）均應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。3.2.2腿式支座材料的選擇根據(jù)JB/T4712.2,腿式支座選用材料為Q235-A（鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB 3274，使用 狀態(tài)為熱軋）。在表4-1中，選擇其許用應(yīng)力lr】=113MPa,屈服極限 冬=235M Pa。3.2.3地腳螺栓的材料選擇地腳螺栓選用Q235-A （鋼材標(biāo)準(zhǔn)GB 700）,選得材料的許用應(yīng)力 tri =78MP a,屈服極限 吼=235MPa。3.2.4接管

13、材料的選擇優(yōu)質(zhì)低碳鋼的強(qiáng)度較低，塑性好，焊接性能好，因此在化工設(shè)備制造中常用 作熱交換器列管、設(shè)備接管、法蘭的墊片包皮。優(yōu)質(zhì)中碳鋼的強(qiáng)度較高，韌性較好，但焊接性能較差，不宜用作接管用鋼。由丁接管要求焊接性能好且塑性好。制作各型號接管為16MnR3.2.5法蘭材料的選擇由丁法蘭必須具有足夠大的強(qiáng)度和剛度，以滿足連接的條件，使之能夠密封良好，故選用Q235-A的普通碳素鋼。第四章儲罐結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)4.1罐體壁厚設(shè)計(jì)該容器需100嘛傷，焊縫采用全焊透結(jié)構(gòu)，所以取其焊接系數(shù)為0 = 1.00。材料的許用應(yīng)力 Ll=170MPa，屈服極限Qs=345MPa。根據(jù) GB/T 9019-2001選得容器公稱直

14、徑為DN =Di =800mm。設(shè)計(jì)壓力pc =3.0MPa ,利用中徑公式 計(jì)算筒體壁厚：(4-1)PcDi3.0 800、=1 = = 7.2mm2 k- 1 -pc 2 170 1-3.0查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定表 7-2知，鋼板厚度 負(fù)偏差為0.6mm故取C1 = 0.6mm查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定表 7-5知，對丁有不 腐蝕的介質(zhì)，腐蝕裕量C2 =。筒體設(shè)計(jì)厚度：七=、' = 7.2mm筒體名義厚：祝芝8 +Ci +C2 =7.2+0.6 + 0 = 7.8mm ,由于鋼板厚度范圍為6 16mm，圓整后取 加=8mm

15、。筒體的有效厚度 W =5n -C1 -C2 =8-0.6 -0 =7.4mm。4.2封頭壁厚的設(shè)計(jì)查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表 1 ,選取公稱直徑DN =Di =800mm，選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，型號代號為 EHA取Di/2hi=2 ,查 標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表 2,取直邊長h = 25mm。該 容器需100淋傷，焊縫全采用全焊透結(jié)構(gòu)，所以取其焊接系數(shù)為 * = 1.00 0材料 的許用應(yīng)力 小=170MPa，屈服極限 吼=345MPa。根據(jù)GB 150-1998中橢圓形3.0 800封頭計(jì)算中式7-1計(jì)算：(4-2)= -i_t P

16、c' = = 7.1mm2&拇0.5pc2勺70勺-0.5乂3.0查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定表 7-2知，鋼板厚度 負(fù)偏差為0.6mm 故取C1 = 0.6mm。查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定表 7-5知，對丁有無腐蝕的介質(zhì)，腐蝕裕量C2=0。封頭設(shè)計(jì)厚度：c.d =*：C2 =7.1 0=7.imm封頭名義厚度：如芝5+C1 +C2 =7.1+0.6+0 = 7.7mm,由于鋼板厚度范圍 為616mm，圓整后取與筒體相同的名義厚度 & =8mm。筒體的有效厚度 祝=知-Ci C2 =8-0.6 -0 = 7.4mm。

17、封頭記做：EHA 800 8 16MnR JB/T4746。4.3 筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1封頭的結(jié)構(gòu)尺寸由。/2加=2,得 hi =DJ4 =800/4 = 200mm封頭的其他參數(shù)：查標(biāo)準(zhǔn) JB/T 4746-2002鋼制壓力容器用封頭附錄中 表B.1 EHA日B.2 EHAa橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積、質(zhì)量，見下圖4-1和表4-1圖4-1封頭結(jié)構(gòu)圖公稱直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m2容積V/ m3質(zhì)量/Kg8002250.75660.079659.34.3.2筒體的長度計(jì)算充裝系數(shù)為1,則容器總?cè)莘e為：(4-3)二一 2_7頊-Di Lo 2V42則可由 0.9 = (0

18、.8)2 Lo 2 0.07964求得筒體內(nèi)長：L°=1.47m，圓整后取L°=1.5m。因?yàn)殚L徑比為1.875,所以長度和寬度設(shè)計(jì)滿足要求。4.4 接管、法蘭、墊片和螺栓（柱）4.4.1接管1、排污管在活洗貯罐式，為了能夠?qū)U液完全排除貯罐外，故需在筒體底部安設(shè)排污 管一個。在罐的最底部設(shè)個排污管，規(guī)格是 20X 2.5mm管端焊有與截止閥相配的 管法蘭。排污管與罐體連接處焊有補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)料管。2、進(jìn)料管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)部并將管的一端切成 45。，為的是避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動以 減少磨蝕和腐蝕。為了在短時間內(nèi)將物料注滿容器。 采用無縫鋼管YB231卯20X 2.5mm，管的一端伸入

19、罐切成45° ,管長95 mm配用凸面式平焊管法蘭。3、安全閥接口管安全閥是一種安全保護(hù)用閥，它的啟閉件受外力作用下處丁常閉狀態(tài)， 當(dāng)設(shè) 備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高，超過規(guī)定值時自動開啟，通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來 防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值。 安全閥屆丁自動閥類，主要用丁鍋爐、 壓力容器和管道上，控制壓力不超過規(guī)定值，對人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù) 作用。本貯罐選用巾20 X 2.5mm的無縫鋼管。4、壓力表接管壓力表接口管由最大工作壓力決定,因此選用采用*20 x 2.5mm無縫鋼管，。各接管外伸高度都是95mm5、出料管在化工生產(chǎn)中，需要將液體介質(zhì)運(yùn)送到與容器平行的或較高的

20、設(shè)備中去，并且獲得純凈無雜質(zhì)的物料。采用可拆的壓出管*20 x 2.5mm,伸入到罐內(nèi)離罐底約100 mm都配用凸面板 式平焊管法蘭，凸面管法蘭蓋和石棉橡膠墊片。4.4.2法蘭氮?dú)饩彌_罐應(yīng)設(shè)置排污口、出液口、進(jìn)液口、壓力表口、安全閥口，見下圖4-2NxL_ K_D一圖4-2法蘭結(jié)構(gòu)圖查HG/T 20592-2009鋼制管法蘭中表 8.2 3-3 PN帶頸對焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。查HG/T 20592-2009鋼制管法蘭中附錄 D中表D-5，得各法蘭的質(zhì)量。查HG/T20592-2009鋼制管法蘭中表3.2.2，法蘭的密封面均采用 RF（突 面密封）。得求各法蘭尺寸

21、表見下表4-2.表4-2各管口法蘭尺寸表（mn)名稱公稱鋼管法蘭螺栓螺栓螺栓螺栓法法蘭頸法法蘭直徑外徑外徑孔中孔直孔數(shù)Th蘭NSH1R蘭質(zhì)量DN法蘭D心圓徑L量n厚>&高焊端直徑（個度度外徑KCAi進(jìn)料口2025B10575144M1218402.364400.5出料口2025B10575144M1218402.364400.5排污口2025B10575144M1218402.364400.5壓力表口2025B10575144M1218402.364400.5安全閥口2025B10575144M1218402.364400.54.4.3墊片查HG/T 20606-2009

22、71;鋼制管法蘭用聚四氟乙烯覆墊片,墊片尺寸見下表4-3。表4-3 墊片尺寸表（mm符號管口名稱公稱直徑墊片內(nèi)徑D1墊片外徑D2墊片厚度Ta排污口2027541.5b進(jìn)液口2027541.5c安全閥口2027541.5d壓力表口2027541.5e出氣口2027541.5注:1、聚四氟乙烯包覆層材料應(yīng)符合 QB/T 3625中規(guī)定的FSB-2和QB/T 3626的規(guī) 定。2、填充材料為有機(jī)非石棉纖維橡膠板。4.4.4螺栓（螺柱）的選擇查HG/T20613-2009鋼制管法蘭用緊固件中表 5.0.7-2 和GB/T97.1 ,得螺柱的長度和平墊圈尺寸見下表 4-4。表4-4六角頭螺栓螺柱及墊片公

23、稱Jt螺紋六角頭螺栓緊固件用平墊圈mm徑螺柱長dd2Hb20M10Lsr45Lzr6010.5202b20M10LSR45 Lzr6010.5202c20M10Lsr45Lzr6010.5202d20M10Lsr45Lzr6010.5202e1,220M10Lsr45Lzr6010.52021. 緊固件質(zhì)量為每1000件的近似質(zhì)量；2. 緊固件長度未計(jì)入墊片厚度。4.5 腿式支座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1腿式支座選型在緩沖罐主要零部件結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)中，為該立式容器選了四個支座，初步選 用輕型腿式支座,材料選用 Q235-A估算腿式支座的負(fù)荷：筒體質(zhì)量：m1 =二DL、£ =3.14 0.

24、8 1.5 0.008 7.85 103 = 236.6kg單個封頭的質(zhì)量：m2 = 59.3kg充氣質(zhì)量：P水P氮?dú)?水壓試驗(yàn)充滿水，故取介質(zhì)密度為 = 1000kg/m3 ,二23V =V筒體 +2V封頭=一X(0.8) X1.5+2X0.0796 = 0.9128m 4則充液質(zhì)量為 m3 =0.9P水V =1000 x0.9128x0.9 =821.52kg附件質(zhì)量：其他接管總和為300kg，即m4 = 300kg緩沖罐總質(zhì)量：m =m1 2m2 m3 m4 =236.6 2 59.3 821.52 300 =1476.72kg水平風(fēng)載荷和地震載荷可忽略不計(jì)。則每個支座承受的質(zhì)量為 36

25、9.18kg，即為3.70KN。查JB4713.92-2007容器支座腿式支座中表1,首先優(yōu)先選擇輕型支座。查JB4713.92-2007容器支座腿式支座表4知可不設(shè)置墊板。查JB4713.92-2007容器支座腿式支座中表 2,得到支腿尺寸如下表 4-5表4-5支腿尺寸表公稱直徑DN800蓋板l200允許載荷Q/KN121h1160支座局度H21180角鋼支柱加90b290B130d10底板'b20螺栓問距l(xiāng) 2764螺栓孔徑d24支腿質(zhì)量kg19.2該四個支腿標(biāo)記為JB/T 4713.92，支腿A4-8004.5.2腿式支座的安裝位置（C）圖4-3 AN型腿式支座根據(jù)JB4710-

26、92鋼制塔式容器中規(guī)定，四個支腿成90度均勻安裝在筒體四周，底座離封頭與筒體的連接處最高距離為1m第五章開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)根據(jù)GB 150中8.3，因?yàn)樵摼彌_罐的設(shè)計(jì)壓力大丁 2.5MPa,所以五個孔都 需要補(bǔ)強(qiáng)。以在封頭上的開孔為例說明其補(bǔ)強(qiáng)辦法，筒體上的開孔補(bǔ)強(qiáng)類似，只 是筒體的計(jì)算厚度并不需要像封頭那樣乘以一個系數(shù)。5.1補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別其中開孔直徑 d =由 +2C2 =20 +2x 0 = 20mm d < Dj/2 = 800/2 = 400mm故可以采用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。接管材料選用16MnR其許用應(yīng)力=170MPa。 封頭計(jì)算厚度 由丁在橢圓形封頭中心區(qū)域開孔，所以封頭

27、計(jì)算厚度按(5-1)計(jì)算，式中K1 =0.9,所以& =K1PcDi0.9 3.0 800°,-=6.38mm2卜盤-0.5pc2x170x1-0.5x3.0根據(jù) GB 150-1998 中式 8-1 , A =北 + 2磯(1f r)殼體開孔處的計(jì)算厚度：、=7.2mm接管的有效厚度、頑=5 -G C2 = 2.5 - 0.6-0 = 1.9mm強(qiáng)度削弱系數(shù)f=1需補(bǔ)強(qiáng)面積 A =dc. 2、et(1 - fr) =20 6.38 2 6.38 1.9 (1 -1) = 127.6mm5.2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍5.2.1有效寬度B按 GB 150-1998 中式 8-7 ,得：B1

28、 =2d =2 20 = 40mmB2 =d 2、n 2、nt =20 2 8 2 2.5 =41mmB = max B1, B2 = 41mm5.3.4補(bǔ)強(qiáng)面積根據(jù)GB 150-1998中式8-8 ,得:h = d，、nt = . 20 2.5 = 7.07mmhi=接管實(shí)際外伸高度 =H=120mmh1 = min h1,h1= 7.07 mm5.2.3內(nèi)側(cè)有效高度根據(jù)GB 150-1998中式8-9 ,得:h2 = d、nt = 20 2.5 = 7.07mmh2 = 0(*h2 = min h2 , h2= 05.3有效補(bǔ)強(qiáng)面積根據(jù)GB 150-1998中8.7.2的內(nèi)容，分別計(jì)算如下

29、在有效范圍內(nèi)可做補(bǔ)強(qiáng)的截面積：Ae =A +A2 +A35.3.1筒體多余面積A1A1 =(B -d)(、e -、)-2、et(、e -、)(1 - fr) = (41 -20) (8 -6.38)- 0 = 34.02mm25.3.2接管的多余面積A2Pcdi2卜 I-0.5pc3.0 202 170 1 -0.5 3.0=0.177mm(5-2)A2 =2h1(、et -、t)fr 2h2(、et 一 C2) f=2 7.07 (1.9 -0.177) 1 224.36mm25.3.3焊縫金屆截面積焊角取 6mm 貝U A3 = 1 62 2 = 36mm22Ae = A1 A A3 =3

30、4.02 24.36 36 = 94.38mm2因?yàn)锳e = 94.38mm2 < A =127.6mm2 ,所以開孔需另行補(bǔ)強(qiáng)另行補(bǔ)強(qiáng)面積為 A4 _A-Ae =127.6-94.38 = 33.22mm2根據(jù)JB/T 4736沒有接管公稱直徑為20mm勺補(bǔ)強(qiáng)圈的標(biāo)準(zhǔn)，所以自選其外徑D2=40mm,內(nèi)徑D1=30mm。因B=41mm»D2,補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為：礦=A4=王竺 =3.3mm(5-3)D2-Di 40-30考慮鋼板的負(fù)偏差并圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度為祝=4mm。第六章強(qiáng)度計(jì)算此設(shè)計(jì)為立式氣體緩沖罐，根據(jù)上一章補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算可以知道，該強(qiáng)度計(jì)算只校核水

31、壓試驗(yàn)即可。6.1水壓試驗(yàn)校核試驗(yàn)壓力：Pr =1.25P =1.25 3.0 =3.75MPa圓筒的薄膜應(yīng)力:二 W、e匚 3750 (800 7.4)= 204.58MPa2、e2 7.40.9 ；s =0.9 1 345 =310.5MPa即0.9Ws at ,所以水壓試驗(yàn)合格。第七章設(shè)備維護(hù)壓力容器類似鍋爐，是承受壓力的密閉容器。有些壓力容器盛裝可燃介質(zhì)，一旦發(fā)生泄露，這些可燃?xì)怏w會立即與空氣混合并達(dá)到爆炸極限， 若遇到火源即 可導(dǎo)致二次爆炸火燃燒等連鎖反應(yīng)，造成特大的火災(zāi)、爆炸和傷亡事故。由于壓力容器是在壓力狀態(tài)下運(yùn)行，內(nèi)部介質(zhì)乂有可能是有蠹可燃的。 所以 壓力容器一旦發(fā)生事故必須進(jìn)行周密檢查和必要的技術(shù)措施。 一般壓力容器破裂 原因可分為韌性破裂、脆性破裂、疲勞破裂、腐蝕破裂和蠕變破裂等五種形式。壓力容器危險(xiǎn)的防護(hù)措施1、壓力容器設(shè)計(jì)及其制造必須按壓力容器安全監(jiān)察規(guī)定中規(guī)定的符合等級類別的設(shè)計(jì)制造單位進(jìn)行，其受壓元件焊接工作，必須由經(jīng)過考核合格的焊 工擔(dān)任。焊縫的表面質(zhì)量必須符合規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 并作表面探傷，不允許有裂紋、 氣孔、凹坑和肉眼可見的夾渣等缺陷。2、壓力容器制成后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，必要時還應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。3、壓力容器應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)安全閥、爆破