第十三章容器設(shè)計(jì)舉例

1、第十三章第十三章 容器設(shè)計(jì)舉例容器設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一液氨貯罐。工藝尺寸：貯罐內(nèi)徑設(shè)計(jì)一液氨貯罐。工藝尺寸：貯罐內(nèi)徑D Di=2600mmi=2600mm，貯，貯罐罐( (不包括封頭不包括封頭) )長度長度L L4800mm4800mm。使用地點(diǎn)：天津。使用地點(diǎn)：天津。解：解：1. 1.罐體壁厚設(shè)計(jì)罐體壁厚設(shè)計(jì) 根據(jù)第二篇第八章選材所作的分析，本貯罐選用根據(jù)第二篇第八章選材所作的分析，本貯罐選用16MnR16MnR制制作罐體和封頭。作罐體和封頭。設(shè)計(jì)壁厚設(shè)計(jì)壁厚d d根據(jù)根據(jù)(10-12)(10-12)式計(jì)算：式計(jì)算： 22CppDtid設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力:夏季最高溫度可達(dá)夏季最高溫度可達(dá)40，氨飽和

2、蒸氣壓，氨飽和蒸氣壓1.555MPa（絕壓（絕壓)故取故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表壓表壓)；Di=2600mm；t170MPa(附錄附錄6)；1.O(雙面對接焊雙面對接焊100探傷，表探傷，表(10-9)C2=1mm 22CppDtid取取Cl0.8mm（表（表10-10），圓整?。?，圓整取n16mm厚的厚的16MnR鋼板制作罐體。鋼板制作罐體。3.130.16.10.1170226006.1d2 2封頭壁厚設(shè)計(jì)封頭壁厚設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。設(shè)計(jì)壁厚設(shè)計(jì)壁厚d d按按(10-12)(10-12)式計(jì)算：式計(jì)算：1.0 (1.0 (鋼板最寬鋼板最寬3m3m

3、，直徑，直徑2.6m2.6m，封頭需焊后沖壓，封頭需焊后沖壓) )。 考慮鋼板厚度負(fù)偏差及沖壓減薄量，圓整后取考慮鋼板厚度負(fù)偏差及沖壓減薄量，圓整后取n n16mm16mm厚厚16MnR16MnR鋼板制作。鋼板制作。 mmCppDtid2 .136 . 15 . 00 . 1170226006 . 15 . 022校核罐體與封頭水壓試驗(yàn)強(qiáng)度式校核罐體與封頭水壓試驗(yàn)強(qiáng)度式(10-19) (10-19) s s=345 MPa =345 MPa （附錄表（附錄表6 6）水壓試驗(yàn)滿足強(qiáng)度要求。水壓試驗(yàn)滿足強(qiáng)度要求。 seeiTTDp9.02)(MPappT0 . 26 . 125. 125. 1mm

4、Cne2 .148 . 116MPasT5 .3103450 .19 .01 .1849 .02 .142)2 .142600(0 .23 3鞍座鞍座 先粗略計(jì)算鞍座負(fù)荷。先粗略計(jì)算鞍座負(fù)荷。 貯罐總質(zhì)量：貯罐總質(zhì)量：mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4 式中式中 : : mm1 1- -罐體質(zhì)量；罐體質(zhì)量； mm2 2- -封頭質(zhì)量；封頭質(zhì)量； mm3 3- -液氨質(zhì)量；液氨質(zhì)量； mm4 4- -附件質(zhì)量。附件質(zhì)量。（1 1）罐體質(zhì)量）罐體質(zhì)量mm1 1 , ,筒節(jié)筒節(jié)DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，q q1 1=1030Kg

5、/m=1030Kg/m（附錄（附錄1212），）， mm1 1=q q1 1L L=4944(Kg) =4944(Kg) （2 2）封頭質(zhì)量）封頭質(zhì)量mm2 2 , ,橢圓形封頭橢圓形封頭DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，h h=40mm =40mm q q2 2=975Kg/m=975Kg/m（附錄（附錄1212）mm2 2=2=2q q2 2=1950(Kg)=1950(Kg) （3 3）充水質(zhì)量）充水質(zhì)量mm3 3 mm3 3=V Vg g V V=V V對對+ +V V筒筒=30.42m=30.42m3 3 mm3 330420 Kg 30420 Kg

6、 （4 4）附件質(zhì)量）附件質(zhì)量mm4 4人孔約人孔約200Kg200Kg，其它接管總和按，其它接管總和按300Kg300Kg計(jì)，計(jì)，mm4 4=500Kg =500Kg 設(shè)備總重量設(shè)備總重量mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4=4950+1950+30420+500=37820=37.8 t =4950+1950+30420+500=37820=37.8 t 每個(gè)鞍座承約受每個(gè)鞍座承約受189KN189KN負(fù)荷，選用輕型帶墊板，包角為負(fù)荷，選用輕型帶墊板，包角為120120的的鞍座。即鞍座。即JBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一

7、 F FJBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一 S S 4.4.人孔人孔常溫及最高工作壓力常溫及最高工作壓力1.6MPa1.6MPa，按公稱壓力，按公稱壓力1.6MPa1.6MPa的等級的等級選取。選取。考慮人孔蓋直徑較大較重，水平吊蓋人孔?？紤]人孔蓋直徑較大較重，水平吊蓋人孔。人孔標(biāo)記：人孔標(biāo)記： HG21523-95 HG21523-95 人孔人孔RF RF （AGAG）450-1.6450-1.6 RF RF指突面密封，指突面密封，指接管與法蘭的材料為指接管與法蘭的材料為20R20R，AGAG是指用普通石棉橡膠板墊片，是指用普通石棉橡膠板墊片，450-

8、1.6450-1.6是指公稱直徑為是指公稱直徑為450mm450mm、公稱壓力為、公稱壓力為1.6 MPa1.6 MPa。5 5人孔補(bǔ)強(qiáng)確定人孔補(bǔ)強(qiáng)確定筒節(jié)不是無縫鋼管不能直接用補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)。筒節(jié)不是無縫鋼管不能直接用補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)。人孔筒節(jié)內(nèi)徑人孔筒節(jié)內(nèi)徑d d450mm450mm，壁厚壁厚 n n10mm10mm。補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑D D1 1=484mm=484mm，外徑，外徑D D2 2=760mm=760mm，補(bǔ)強(qiáng)金屬面積應(yīng)大于等于開孔減少截面積，補(bǔ)強(qiáng)金屬面積應(yīng)大于等于開孔減少截面積，補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度故補(bǔ)強(qiáng)圈取故補(bǔ)強(qiáng)圈取24mm24mm厚。厚。mmDDCdi3 .23484760

9、8 . 116)8 . 12450(212補(bǔ)6 6接口管接口管 (1) (1) 液氨進(jìn)料管：液氨進(jìn)料管：用用 57573.5mm3.5mm無縫鋼管無縫鋼管( (強(qiáng)度驗(yàn)算略強(qiáng)度驗(yàn)算略) )。一端切成。一端切成4545。配用具有突面密封的平焊管法蘭，配用具有突面密封的平焊管法蘭，法蘭標(biāo)記：法蘭標(biāo)記：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。 殼體名義壁厚殼體名義壁厚 n n16mm12mm16mm12mm，接管公稱直徑小于，接管公稱直徑小于80mm80mm，不用補(bǔ)強(qiáng)。，不用補(bǔ)強(qiáng)。 (2)(2)液氨出料管：液氨出料管：可拆壓出管可拆

10、壓出管 25253mm3mm，用，用法蘭套在接口管法蘭套在接口管 38383.5mm3.5mm內(nèi)。內(nèi)。罐體接口管法蘭：罐體接口管法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO32-1.6 RF 16MnRSO32-1.6 RF 16MnR。連接尺寸和厚度與連接尺寸和厚度與HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO32-1.6 RF SO32-1.6 RF 16MnR16MnR相同，但內(nèi)徑相同，但內(nèi)徑25mm25mm。 液氨壓出管端部法蘭液氨壓出管端部法蘭( (與氨輸送管相連與氨輸送管相連) )用用HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO20-1.6 RF 16MnRSO20-1.6

11、RF 16MnR。都不必補(bǔ)強(qiáng)。壓出管伸入貯罐。都不必補(bǔ)強(qiáng)。壓出管伸入貯罐2.5m2.5m。(3)(3)排污管：排污管：貯罐右端最底部安設(shè)排污管，貯罐右端最底部安設(shè)排污管，57573.5mm3.5mm，管端焊有一與截止閥，管端焊有一與截止閥J41W-16J41W-16相配相配的管法蘭：的管法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為10mm10mm的補(bǔ)強(qiáng)圈。的補(bǔ)強(qiáng)圈。 (4)(4)液面計(jì)接管液面計(jì)接管本貯罐采用兩支玻璃管液面計(jì)本貯罐采用兩支玻璃管液面計(jì)BIW PN1

12、.6，L1000mm，HG5-227-80 與液面計(jì)相配的接管與液面計(jì)相配的接管 18183mm3mm，管法蘭為管法蘭為HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO15-1.6 RF 16MnRSO15-1.6 RF 16MnR。(5)(5)放空管接管放空管接管用用 32323.5mm3.5mm無縫鋼管。無縫鋼管。法蘭：法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。(6)(6)安全閥接管安全閥接管 安全閥接管尺寸由安全閥泄放量決定。安全閥接管尺寸由安全閥泄放量決定。本貯罐選用本貯罐選用 32322.5mm2.5mm的無縫鋼管

13、，的無縫鋼管，法蘭：法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭 SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。7 7設(shè)備總裝配圖設(shè)備總裝配圖附有貯罐的總裝配圖，技術(shù)特性表，接管表，各零部件的附有貯罐的總裝配圖，技術(shù)特性表，接管表，各零部件的名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細(xì)表。名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細(xì)表。本貯罐技術(shù)要求本貯罐技術(shù)要求1 1本設(shè)備按本設(shè)備按GBl50-1998GBl50-1998鋼制壓力容器鋼制壓力容器進(jìn)行制造、試驗(yàn)進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收。和驗(yàn)收。 2 2焊接材料，對接焊接接頭型式及尺寸可按焊接材料，對接焊接接頭型式及尺寸可按GB985-80GB985

14、-80中中規(guī)定規(guī)定( (設(shè)計(jì)焊接接頭系數(shù)設(shè)計(jì)焊接接頭系數(shù) 1.0) 1.0) 。3 3焊接采用電弧焊，焊條型號為焊接采用電弧焊，焊條型號為E4303 E4303 。4 4殼體焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查，探傷長度為殼體焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查，探傷長度為100100 5 5設(shè)備制造完畢后，以設(shè)備制造完畢后，以2MPa2MPa表壓進(jìn)行水壓試驗(yàn)表壓進(jìn)行水壓試驗(yàn) 。6 6管口方位按接管表。管口方位按接管表。技技 術(shù)術(shù) 特特 性性 表表名名 稱稱指指 標(biāo)標(biāo)設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力1.6MPa1.6MPa工作溫度工作溫度4040物料名稱物料名稱液氨液氨容積容積30.52m30.52m3 3 接接 管管 表表符號符號連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)密封面形式密封面形式 用途用途a a1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面計(jì)接口管液面計(jì)接口管b b1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面計(jì)接口管液面計(jì)接口管c cHG20592 SO450-1.6 HG20592 SO450-1.6 RFRF突面突面人孔人孔d dHG20592 SO32-1.6 RFHG2059