40立方米液氨儲(chǔ)罐課程設(shè)計(jì)說明書

1、 摘要本設(shè)計(jì)是針對(duì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)這門課程所安排的一次課程設(shè)計(jì)，是對(duì)這 門課程的一次總結(jié)，要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并查閱相關(guān)書籍完成設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)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(duì)密度0.7714g/L，熔點(diǎn)-77.7 C,沸點(diǎn)-33.35 C,自燃點(diǎn)651.11 r，蒸汽壓1013.08k Pa(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20C水中溶解度 34%,25C時(shí),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。 水溶液呈堿性。 液態(tài)氨將侵蝕

2、某些塑料制 品, 橡膠和涂層。遇熱、明火，難以點(diǎn)燃而危險(xiǎn)性極低，但氨和空氣混合物達(dá) 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(xiǎn)性極 高。設(shè)計(jì)基本思路：本設(shè)計(jì)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(jì)算、強(qiáng)度核算、附件選擇、焊縫標(biāo)準(zhǔn)也有一些設(shè)備沒有的設(shè)計(jì)順序， 分別對(duì)儲(chǔ)罐的筒體、 封頭、人孔接管、 人孔補(bǔ)強(qiáng)、 接管、管法蘭、 液位計(jì)、鞍座、焊接形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇。設(shè)備的選擇大都有相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo) 準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接選用符合設(shè)計(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備零部件，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則選擇合適的非標(biāo)設(shè)備。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)或國家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計(jì)有

3、章可循，并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、課程設(shè)計(jì)要求:使用國家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過程。掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，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。掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)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。掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。課程設(shè)計(jì)全部工作由學(xué)生本人獨(dú)立完成。、設(shè)計(jì)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(jì)要求等）設(shè)計(jì)條件表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱液氨儲(chǔ)罐2用途液氨儲(chǔ)存3最高工作壓力1.95MPa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度-20 48C5公稱容積（Vg）40M36工作壓力波

4、動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù)（ V）0.858工作介質(zhì)液氨（中度危害）9使用地點(diǎn)邯鄲市室外管口表公稱規(guī)格連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相進(jìn)口管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相出口管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM排氣管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM排污管PN 2.5 DN25HG/T20592-2009FM壓力表接口PN 2.5 DN25HG/T20592-2009FM溫度計(jì)接管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM安全閥接口PN 2.5 DN32HG/

5、T20592-2009FM液位計(jì)接口PN 2.5 DN500HG/T20592-2009MFM人孑L三、課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容設(shè)備工藝設(shè)計(jì)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算技術(shù)條件編制繪制設(shè)備總裝配圖編制設(shè)計(jì)說明書四、學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）1.設(shè)計(jì)說明書一份;2 .總裝配圖一張（A1圖紙一張）;IV VII摘要課程設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄II1.1 盛裝液氨的壓力容器設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量1.2 設(shè)備的初步選型及輪廓尺寸的確定1.2.11.2.2設(shè)備的初步選型 設(shè)備的輪廓尺寸的確定1111第二部分設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)條件的確定 2.1.1 設(shè)計(jì)壓力的確定2.1.2 設(shè)計(jì)溫度的確定2.1.3 設(shè)計(jì)條件表 2 2 設(shè)備的結(jié)

6、構(gòu)設(shè)計(jì) .2.2.12.2.22.2.32.2.42.2.5筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 接管與法蘭設(shè)計(jì) 附件設(shè)計(jì) 支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 焊接接點(diǎn)的設(shè)計(jì) 2.3 設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算2.3.12.3.22.3.32.3.4設(shè)備總體壁厚計(jì) 壓力試驗(yàn)校核 . 設(shè)備的應(yīng)力校核 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 .3334444814161818202131第三部分技術(shù)條件編制323.13.23.33.43.53.63.7容器類別的確定材料要求 無損檢測(cè)要求 . 材料供貨要求 . 鍛件要求 熱處理要求 焊接材料要求 .3.8 總裝配圖技術(shù)要求3232323232333335參考文獻(xiàn)36結(jié)束語37 第一部分設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)1.1盛裝液氨的壓力容器

7、設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量W瑯 VPt式中，W儲(chǔ)存量，t ；裝量系數(shù)；V壓力容器容積，m ；R 設(shè)計(jì)溫度下飽和液體密度，t/m3則設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量 W=0.85X 40 m3 X 0.5663kg/L=19.25t=1.925 X 104 kg1.2設(shè)備的初步選型及輪廓尺寸的確定1.2.1設(shè)備的初步選型主體結(jié)構(gòu)采用臥式圓柱形儲(chǔ)罐 筒體采用圓柱形筒體 封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭1.2.2設(shè)備的輪廓尺寸的確定 設(shè)備容積計(jì)算_ 2v =2V 封 + 兀 D L/4試算：取D= 2400mm封頭的結(jié)構(gòu)尺寸（封頭結(jié)構(gòu)如下圖1） 由晟=2 得 h=H-D/4=640-600=40 mm查文獻(xiàn)2中表B

8、.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表 1:查得封頭尺寸為:表1-1 : EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積公稱直徑DN /mm總深度H /mm內(nèi)表面積A/ m2容積V封/ m324006406.54531.9905表1查得V封頭=1.9905m3由V =V筒+ 2V封=兀 D2L + 2V封=40 m3 得 L=8404mm 4則L/D=3.53符合查獻(xiàn)3中L/D=36 ;圓整得L=8400mm2貝 U v 計(jì)=v 筒+2 封 =兀 D L/4+2XV 封=蘭咒 2.42 咒 8.4 + 2 x 1.9905 = 41 .98 m3 4誤差計(jì)算:乎皿十心符合要求.3工作容積為 V = V

9、=0.85 X41.98=35.68m ,工計(jì)7最終，取液氨儲(chǔ)罐的公稱直徑 DN=2400mm筒體長(zhǎng)度L=8400mm選取EHAt圓形封頭：封頭 EHA2400 16第二部分設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)條件的確定2.1.1設(shè)計(jì)壓力的確定根據(jù)文獻(xiàn)4液氨飽和蒸汽壓表查得50 C時(shí)液氨蒸汽壓由表1查得液氨在50C的飽和蒸汽壓為19.25bar，即為1.925MPa,可以判斷設(shè)計(jì)的容 器為儲(chǔ)存內(nèi)壓壓力容器，根據(jù)文獻(xiàn)5盛裝液化氣體無保冷設(shè)施的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于液化氣 50 C時(shí)的飽和蒸汽壓力，飽和蒸汽壓力一般指絕壓，而設(shè)計(jì)壓力是表壓，而且查得當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，取1.051.1倍的工作壓力作為設(shè)

10、計(jì)壓力；所以工作壓力：P工=飽和蒸汽壓-大氣壓=1.925-0.1 = 1.825MPa設(shè)計(jì)壓力計(jì)算P設(shè)=1.1 X P工 =1.825 X 1.1 = 2.0075MPa液氨的密度=0.5663kg/L , H取公稱直徑 DN=2400mm表2-1液氨飽和蒸汽壓溫度 C-20204050飽和蒸汽壓Bar1.938.6115.2019.25由各地區(qū)重力加速度表查的邯鄲地區(qū)的 g =9.79m/s2，則根據(jù)公式液柱靜壓力P靜 1P靜 = P gH= (0.5663 X 9.79 X 2.4 ) X 0.001=0.013 Mpa電=_0013=0.65%v 5%,忽略。P設(shè) 2.0075則計(jì)算壓

11、力就等于設(shè)計(jì)壓力，即 Pc=p設(shè)=2.0075 Mpa2.1.2設(shè)計(jì)溫度的確定根據(jù)文獻(xiàn)3和文獻(xiàn)中規(guī)定設(shè)計(jì)溫度系指容器在正常操作情況下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定受壓元件的金屬溫度， 其值不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度，對(duì)于09以下的金屬溫度，則設(shè)計(jì)溫度不高于元件金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度，設(shè)計(jì)溫度選取的依據(jù)是：其值不得低于最高金屬溫度或不得高于最低金屬溫度（09以下）在本設(shè)計(jì)中給出的最高工作溫度為48C。工作溫度為-20 C48C,為保證正常工作，對(duì)設(shè)計(jì)溫度留一定的富裕量。則取設(shè)計(jì)溫度為50 C2.1.3設(shè)計(jì)條件表表2-2 :設(shè)計(jì)條件表項(xiàng)目?jī)?nèi)容備注工作介質(zhì)液氨工作壓力MPa1.825設(shè)計(jì)壓

12、力MPa2.0075工作溫度C-20 48設(shè)計(jì)溫度C50公稱容積（Vg）m 340計(jì)算容積（V計(jì)）m 341.98工作容積（V 工）m 335. 68裝量系數(shù)（ v）0.85介質(zhì)密度（P t） kg/L0.56632. 2設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我國已經(jīng)制訂了化工設(shè)備通用零部件的系列標(biāo)準(zhǔn)， 設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用。筒體的公稱直徑DN=2400m,長(zhǎng)度L=8400mm圭寸頭的公稱直徑DN=2400mm總深 H=640mm圖1封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.2接管與法蘭設(shè)計(jì)（1）公稱直徑及公稱壓力的選取法蘭公稱壓力取PN=2.5Mpa，根據(jù)文獻(xiàn)6表8.2 3-1 PN1

13、0帶頸對(duì)焊鋼制管 法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。得出管口表如下表表2-3 :管口表公稱規(guī)格連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相進(jìn)口管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相出口管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM排氣管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM排污管PN 2.5 DN25HG/T20592-2009FM壓力表接口PN 2.5 DN25HG/T20592-2009FM溫度計(jì)接管PN 2.5 DN80HG/T20592-2009FM安全閥接口PN 2.5 DN32H

14、G/T20592-2009FM液位計(jì)接口PN 2.5 DN500HG/T20592-2009MFM人孑L(2)接管與法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)液氨儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置物料進(jìn)出口接管，排氣口，排污口，壓力表口，溫度計(jì)口，安全閥口，液位計(jì)口，人孔。接管和法蘭布置如圖3所示，法蘭簡(jiǎn)圖如圖所示: 本次設(shè)計(jì)所用的接管的尺寸表如下所示:表2-4 :接管的尺寸表公稱尺寸外徑咒壁厚d。咒%用途或名稱理論質(zhì)量kg/mDN8089X 8液相進(jìn)口管15.98DN8089X 8液相出口管15.98DN8089X 8排氣管15.98DN8089X 8排污管15.98DN2532 X 6壓力表接口管3.85DN2532 X 6溫度計(jì)接口管

15、3.85DN8089X 8安全閥接口15.98DN3238 X 6液位計(jì)接口4.74DN500530 X 12人孔183.88查文獻(xiàn) 中附錄D中表D-3,得各法蘭的質(zhì)量。查文獻(xiàn) 表322，接管法蘭的密封面均采用FM （凹面），人孔密封面采用MFM（凹凸面密封）。接管和法蘭尺寸由設(shè)計(jì)壓力2.0075Mpa查文獻(xiàn) 中PN2.5Mpa板式平焊鋼制管法蘭（PL） 知板式平焊鋼制管法蘭的密封面形式有突面（RF）和全平面（FF）。RF形式適 用公稱壓力范圍為0.252.5Mpa而FF形式適用公稱壓力范圍為0.251.6Mpa.本設(shè)計(jì)壓力為2.0075Mpa故采用板式平焊鋼制管法蘭（RF）形式。查文獻(xiàn)6 中

16、PN2.5板式平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)量，詳細(xì)尺寸將見表表2-5 :接管和法蘭尺寸名稱公稱 直徑DN鋼管外 徑法蘭 焊端外 徑法蘭 外徑D螺栓 孔中 心圓 直徑K螺栓 孔直 徑L螺栓孔 數(shù)量n（個(gè)）螺栓Th法、/.厚度C法蘭頸法、/.蘭咼度卜法蘭 質(zhì)量NSH1Ra排污管8089B200160188M1624105812858 1).03b排氣口8089B200160188M1624105812858 i).03c出液口8089B200160188M1624105812858 i).03d進(jìn)液口8089B200160188M16241058128585.03

17、e人孔500530B7306603620M334858012201212581.4k1-2液位計(jì) 口3238B140100184M16185666642 :L05f溫度計(jì) 口2532B11585144M12184666440 1.26g壓力表 口2532B11585144M12184666440 1.26h安全閥 口8089B200160188M1624105810858 1).03墊片的選擇法蘭密封常用墊片，墊片有金屬墊片、非金屬墊片，合成墊片等多種，考慮經(jīng)濟(jì)性當(dāng)非金屬墊片能滿足要求時(shí)首先使用非金屬墊片。墊片結(jié)構(gòu)圖J-J3 1j6由本設(shè)計(jì)壓力和溫度要求查文獻(xiàn)4選用石棉橡膠墊片，其使用范圍PN

18、C 4.0Mpa,t 290r ,密封形式為RF （突面）。其尺寸如表4.5查文獻(xiàn)4，得墊片尺寸表表2-6 :墊片尺寸表符號(hào)管口名稱公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2a排污口80109.5142b排氣口80109.5142c出液口80109.5142d進(jìn)液口80109.5142e人孔500500524k1-2液位計(jì)口3261.582f溫度計(jì)口2545.561g壓力表口2545.561h安全閥口80109.51422:填充材料為有機(jī)非石棉纖維橡膠板。注：1:包覆金屬材料為純鋁板，標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 3880,代號(hào)為L(zhǎng)3。3:墊片厚度均為3mm螺栓（螺柱）的選擇根據(jù)要求法蘭處用螺栓做緊固件，螺栓有多種材料和多

19、種結(jié)構(gòu)，選擇時(shí)應(yīng) 考慮到設(shè)計(jì)的適用性和安全性。查文獻(xiàn)6中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1，得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸:表2-7 :螺栓及墊片公稱直徑螺紋螺柱長(zhǎng)緊固件用平墊圈mmd1d2ha80M169017303b80M169017303c80M169017303d80M169017303e500M2412525444g1-232M168517303f25M127513242.5g25M127513242.5h80M169017303（3）接管與法蘭材料的選擇容器接管一般應(yīng)采用無縫鋼管，所以本設(shè)計(jì)筒體上接管材料均選擇無縫鋼管20 （GB9948。排污管一端焊接在筒體下方，另一端用螺紋帽密封，

20、制造便 宜，操作方便。查文獻(xiàn)中法蘭材料選用16Mnn2.2.3 附件設(shè)計(jì)1 ）安全閥的選擇查文獻(xiàn)4中知液氨常用安全閥有 A21H-40其公稱直徑15mn到25mn公稱壓力為1.6-4.0Mpa使用溫度t 200E和A41H-40其公稱直徑為32mn到48mn公稱壓力為1.3到4.0Mpa,使用溫度t c2咒170d506b44L300總質(zhì)量kg302人孔結(jié)構(gòu)示意圖如下開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)8開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)常用的形式可分為補(bǔ)強(qiáng)圈 補(bǔ)強(qiáng)、厚壁管補(bǔ)強(qiáng)、整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形 式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。在一般用途、條件不苛

21、刻的條件下，可采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)形式。但必須滿足規(guī)定的條件。壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法有多種,為了計(jì)算方便，采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，即殼體截面因開孔被削弱的承載面積,必須由補(bǔ)強(qiáng)材料予以等面積的補(bǔ)償。 當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與被削弱殼體的材料相同時(shí),則補(bǔ)強(qiáng)面積等于削弱的面積。補(bǔ)強(qiáng)材料采用 Q235R-A查文獻(xiàn)7中，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。厚度附加量C=2.3mm開孔直徑 d=d +2C=530-32+4.6=493.4mmD = 2400mm，在筒體上開孔 dv D/2=2400/2=1200mm可用等面積進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。接管材料選用Q345Rffl，其許用應(yīng)力bf =189MPa查文獻(xiàn)3中，壓容器開孔后所需的

22、補(bǔ)強(qiáng)面積3A =d6 +2込山-仃）厚度計(jì)算3計(jì)算出6=心00空込=12.78mm2X189 0.5X2.0075強(qiáng)度削弱系數(shù):接管有效厚度： =4 -C| -C2 =16-2.3=13.7mm則 A=493.4X13.7 =6759.58mm2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 殼體開孔后，在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作為補(bǔ)強(qiáng)的截面積（包括來自殼體、接管、焊縫金屬、補(bǔ)強(qiáng)元件）根據(jù)文獻(xiàn)3得有效寬度3:B = 2d =2x493.4 = 986.8mmB2 =d +26n + 26nt =493.4 + 2咒16 + 2 咒12.78 = 550.96mmB =max(B,尼)=986.8mm有效高度：根據(jù)文獻(xiàn)3h =屈7

23、=7510而2 = 78.28mmh H250mm （實(shí)際外伸高度）h, =mi n(h，h) = 78.28mmhi =Jd6nt =(493.4x16= 88.85mmh；=0 （實(shí)際內(nèi)伸高度）I11h? = min( h?, h? )=0筒體多余面積AA =(Bd)(&e 6)26etee6)(1 fr) =(986.8-493.4)-2x13.7(1612.78) =405.172mm接管厚度3:右 器 =2.小530 一24)=2.82mm, 2cr *-0.5F2189咒10.5X2.1A, =20(% -q)fr +20氏一C2) fr =2天78.28(13.7-2.82) +

24、 0= 1703.38mm2查文獻(xiàn)3中角焊縫角尺寸的選擇規(guī)定當(dāng)材料厚度 1216mnW焊腳取6mm所以焊縫金屬截面積31 2 2A3 = X6 X2 =36mm2補(bǔ)強(qiáng)面積3代=A + A +人=405.172+1703.38+36 =2144.5mm2代 V A = 5463.42mm2開孔需另行補(bǔ)強(qiáng)A -代=6759.58-2144.5 = 4615.08mm2滿足以下條件的可選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：剛材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度bb蘭540Mpa補(bǔ)強(qiáng)圈厚度應(yīng)小于或等于殼體壁厚的1.5倍；殼體名義厚度6蘭38mm；設(shè)計(jì)壓力vAMpa ；設(shè)計(jì)溫度蘭350 C?？芍驹O(shè)計(jì)滿足要求，則采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)根

25、據(jù)DN500取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D =800mm。因?yàn)锽D ，所以在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍。補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑Di =40中(612則取D=530+10=540mmS =A/(D -d )=15.75mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度，圓整取名義厚度為16mm 根據(jù)文獻(xiàn)3，補(bǔ)強(qiáng)圈焊接形式一一D型,表:2-9 :補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)及附件的選擇接管公稱直徑DN/mm外徑D內(nèi)徑D厚度6重量(Kg)5008005401646.4各附件接管的布局為了便于操作及考慮到開孔的安全性要求，本設(shè)計(jì)中將排氣接管、人孔接管、安全閥接管、壓力表接管、進(jìn)料接管、人孔接管成直線依次布局在筒體上方，其中，人孔接管與排氣管，人孔接管與安全閥，人孔接管與進(jìn)料管間距離均為1300m

26、m其余接管間距離均為800mm液面計(jì)接管放右側(cè)封頭處。排污口接管和出料管布置在筒體下方，排污口接管在左封頭與左支座之間,距左封頭直邊200mn處，出料管在左支座與右支座之間。進(jìn)料管內(nèi)伸長(zhǎng)度為1700mm溫度計(jì)內(nèi)伸長(zhǎng)度為300mm其余的接管內(nèi)伸長(zhǎng)度均為0mm其中人孔接管外伸長(zhǎng)度為250mm其余接管外伸長(zhǎng)度均為150mm具體布局見裝配圖。224支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鞍座結(jié)構(gòu)和材料的選取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(chǔ)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，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(shí)

27、都會(huì)產(chǎn)生軸向的伸縮，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(dòng)，以避免產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力。通常的做法是將一個(gè)支座上的地腳螺栓孔做成長(zhǎng)圓形，并且螺母不上緊，使其成為活動(dòng)支座，而另一支座仍為固定支座。所以本設(shè)計(jì)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(xiàn)9選取鞍座結(jié)構(gòu)及尺寸。鞍座的材料(除加強(qiáng)墊板除外)為 Q235-A加強(qiáng)墊板的材料應(yīng)與設(shè)備殼體材料相同為 16MnR采用鞍式A型支座：鞍座A2400-F和鞍座A2400-S鞍座位置的確定考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷,面且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，通常取尺寸A不超過

28、0.2L值，為此中國文獻(xiàn)10規(guī)定A 0.2L=0.2 (L+2h)，A最大不超過0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過大。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 一D =2，得 h=H-D/4=640-600=40 mm 2(H -h )故 AW 0.2(L+2h)=0.2 X (8400+2 X 40)=1716mm當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，貝哇寸頭對(duì)支座處筒體有加強(qiáng)剛性的作用。為了充分利用這一加強(qiáng)效應(yīng)，在滿足A257.936kN查文獻(xiàn)4表6得鞍座結(jié)構(gòu)尺寸如下表：。表2-10 :鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸公稱直 徑DN2400腹板516墊板b4510允許載 荷Q/kN435筋板13265610鞍座咼 度h250b

29、2208e100底板I11720b3290螺栓間距I21520b12408螺孔/孔 長(zhǎng)D/l24/40014墊板弧長(zhǎng)2800鞍座質(zhì)量Kg234225焊接接點(diǎn)的設(shè)計(jì)壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求根據(jù)文獻(xiàn)3焊縫分散原則；避免焊縫多條相交原則；對(duì)稱質(zhì)心布置原則；避開應(yīng)力復(fù)雜區(qū)或應(yīng)力峰值去原則；對(duì)接鋼板的等厚連接原則；接頭設(shè)計(jì)的開敞性原則；焊接坡口的設(shè)計(jì)原則(焊縫填充金屬盡量少；避免產(chǎn)生缺 陷；焊縫坡口對(duì)稱；有利于焊接防護(hù)；焊工操作方便；復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率)。封頭與圓筒焊接接頭封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用 A類焊縫。焊接方法：采用手工電弧焊,封頭與圓筒采用對(duì)接焊接。平行長(zhǎng)度任取

30、。坡口形式為 丫型坡口。根據(jù)Q345R勺抗拉強(qiáng)度bb =5000Mpa和屈服點(diǎn)b s=325Mpa選擇E50系列(強(qiáng)度要求：bb 500Mpa bs 400Mpa的焊條，型號(hào)為E5018.該型號(hào)的焊條是鐵粉鈦型藥皮(藥皮成分：氧化鈦30%加鐵粉)，適用于全位置焊接，熔敷效率較高，其結(jié)構(gòu)如下圖Y型坡口筒體和封頭的焊接：S =620 a =6070 b=02 p=2 3管法蘭與接管的焊接接頭管法蘭與接管焊接接頭形式和尺寸參照文獻(xiàn)3,根據(jù)公稱通經(jīng)選擇相應(yīng)的坡口寬度結(jié)構(gòu)如附圖中為幾種常用的管法蘭與結(jié)接管焊接形式的局部放大圖。接管與殼體的焊接接頭本設(shè)計(jì)除人孔接管帶補(bǔ)強(qiáng)圈外其它接管都是不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接

31、管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接有全焊透和部分焊頭兩種，它們的焊接接頭均屬T形或角接接頭。標(biāo)準(zhǔn)中代號(hào)為G2的接頭形式，基本尺寸為0=50。5。； b=2+0.5 ； P= 10.5 ； k=%&，且 k6，它適用于S A& 3 6s氏=425，2 ，因?yàn)樗x接管的厚度都為殼體厚度的一半，殼體的厚度為16mm所以符合要求。選擇全焊透工藝，可用于交變載荷，低溫及有較大溫度梯度工況。如附圖中的局部放大圖所示。帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊接接頭結(jié)構(gòu)P 1=50 +5 P2 = 30 2 b 1=2+0.5, b2 = 5 1, K1 t ,K1 二曳（竜c 8） k 2 = 0.7 c2.3設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算2.3.1

32、設(shè)備總體壁厚計(jì) (1)材料的選擇常見的壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板有 Q245 Q345R Q370R等;無縫鋼管材料有10，20, 16Mn等?？紤]到該容器的內(nèi)徑為 2400mm介質(zhì)的工作溫度為-20 C48C,由下表查得，所以可以選擇 Q235R或者Q345R作為筒體的材料。所以選用筒體由鋼板卷制而成，由于低合金鋼有較高的強(qiáng)度,良好的塑性，價(jià)格相對(duì)較低，所以選用 Q345R封頭材料也為Q345R材料名稱表2-11鋼板材料使用條件表使用條件Q235R 或 者 Q345R容器設(shè)計(jì)壓力PW 35MPa鋼板使用溫度-20475C，對(duì)容器中的介質(zhì)沒有 限制。(2)筒體壁厚計(jì)算r t設(shè)計(jì)溫度下材料的

33、許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度為50C，假設(shè)筒體厚度為316mm，由材料許用應(yīng)力表可得 Q345R 的 b t =189MPa ReL =345MPa表2-12 :鋼材許用應(yīng)力表鋼號(hào)板 厚/ mm在下列溫度（C）下的許用應(yīng)力15200/ Mpa250030 20100 0Q彳Q181818181615Q345R3169993731618181817151436553073焊接接頭系數(shù)W本次液氨儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)采用雙面對(duì)接焊的全焊透對(duì)接接頭，全部無損探傷所以W =1.0計(jì)算壓力Pc由前面計(jì)算知道計(jì)算壓力巳=2.0075 Mpa筒體內(nèi)徑Di由前面計(jì)算知道筒體內(nèi)徑 D =2400mm筒體的計(jì)算厚度按公式幾計(jì)算日仃,2.

34、0075 咒 2400“, c即 6 =12.81mm =3mm2X189X1.0 -2.0075取腐蝕裕量 C2 =2mmGB/T設(shè)計(jì)厚度 6=6 +C2 =12.81+2=14.81mm查文獻(xiàn)3中列舉的鍋爐和壓力容器專用鋼板的厚允許偏差按709中的B類要求，即鋼材厚度負(fù)偏差CO.Smm。所以名義厚度0 =6 +C1 +圓整量=14.81 + 0.3+圓整量=16mm，經(jīng)過圓整后為16mm在316mm之間，故假設(shè)是成立的。有效厚度 6e = G _C2 = 16 2 0.3 = 13.7mm。(2)封頭壁厚計(jì)算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度公式:pcDi2.00752400-0.5pc2咒18

35、9叮-0.5x2.007512.78mm取腐蝕裕量C2=2mm鋼材厚度負(fù)偏差CO.Smm。貝y：設(shè)計(jì)厚度 6d =6+C2 =12.78+2=14.78mm名義厚度 % =6 +C1+圓整量=14.78 + 0.3+圓整量=16mm有效厚度 4 =6 -G_C2 =16-2-0.3 = 13.7mm可見標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與筒體等厚。2.3.2壓力試驗(yàn)校核(1)壓力試驗(yàn)類型耐壓試驗(yàn)是在設(shè)計(jì)壓力下對(duì)壓力容器的檢驗(yàn)，在本設(shè)計(jì)中采用水壓試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(2)壓力試驗(yàn)校核筒體耐壓試驗(yàn)校核 耐壓試驗(yàn)壓力根據(jù) R p G町其中，n為耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)，對(duì)于鋼和有色金屬，液壓試驗(yàn)是n=1.25.所以水壓試驗(yàn)壓力Pt

36、=1.22.0071mPa =2.51MPa，筒體的薄膜應(yīng)力:Te)=2.512400 +13.7) =221.11mPa2g2 咒 13.7液壓試驗(yàn)時(shí)，口T應(yīng)滿足以下公式的要求y 0.9 ReL，其中 0.9WReL=0.9x1%345=310.5MPa221.11MPa 310.5MPa 符合要求。最終筒體選用材料為Q345R勺鋼板，且厚度為16mm封頭耐壓試驗(yàn)校核4水壓試驗(yàn)壓力”.”.。屈皿Pa=2.51M Pa封頭的薄膜應(yīng)力：卄皆=2-51心00+13.一221.11MPa2x13.7液壓試驗(yàn)時(shí)，6應(yīng)滿足以下公式的要求 巧0.99電，其中 0.9PRl=0.9 X 1x345=310.

37、5MPa221.11MPa 310.5MPa，符合要求。最終封頭選用材料為Q345F的鋼板，且厚度為16mm2.3.3設(shè)備的應(yīng)力校核鋼制臥式容器計(jì)算條件設(shè)計(jì)壓力P2.0075MPa設(shè)計(jì)溫度t50筒體材料名稱Q345R封頭材料名稱Q345R封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑Di2400mm筒體長(zhǎng)度L8400mm計(jì)算單位I河北工程大學(xué)簡(jiǎn)圖筒體名義厚度各支座墊板名義厚度 & 筒體厚度附加量_C 腐蝕裕量C1筒體焊接接頭系數(shù) 封頭名義厚度 封頭厚度附加量 鞍座材料名稱 鞍座寬度b0鞍座包角&inCh支座形心至封頭切線距離 鞍座高度H地震烈度16102.321162.3 Q235-A240120600250低于七

38、mmmmmmmmmmmmmm0mmmm度計(jì)算單位河北工程大學(xué)GB 150.3-2011 內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc2.02MPa設(shè)計(jì)溫度t0.00。C內(nèi)徑D2400.00mm材料Q345R （板材）試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 M189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力fct189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)CTs345.00MPa鋼板負(fù)偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)*1.00筒體簡(jiǎn)圖Di!計(jì)算厚度PcDi厚度及重量計(jì)算mm有效厚度名義厚度重量壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)壓力值壓力試驗(yàn)允許通過 的應(yīng)力水平Mt試驗(yàn)壓力下 圓筒的應(yīng)力 校核條件 校核結(jié)果最大允許工作壓力設(shè)計(jì)溫度下計(jì)

39、算應(yīng)力同5校核條件 結(jié)論右=2crt*-Pc = 12.90& 二& - Cl- C 2= 13.70& = 16.008007.60壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)R = 1.25P 罟=2.5100 (或由用戶輸入）mmmmKgMPa宙倍 0.90 cTs = 310.50ctt = P T.(Di +&) = 221 11 26e.*ot合格壓力及應(yīng)力計(jì)算MPaMPaP=舘黑=2.14550t Pc(Di+&)b =2&= 177.99189.00% Abt合格MPaMPaMPa河北工程大學(xué)GB 150.3-2011橢圓封頭簡(jiǎn)圖 左封頭計(jì)算計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc2.02MPa設(shè)計(jì)

40、溫度t0.00 C內(nèi)徑D2400.00mm曲面深度hi600.00mm材料Q345R （板材）設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力Ht189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力189.00MPa鋼板負(fù)偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)$1.00I計(jì)算單位壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)壓力值壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)Pt = 1.25巳器=2.5100 （或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng) 力同tT 0.90 0 = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果形狀系數(shù)計(jì)算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論crT= PT.（KDi + 0恥）=220.482MOT ot

41、合格厚度及重量計(jì)算A）-=1.0000K = 16.KPcDi耳=2jM-0.5Pc = 12.86&h = 5hh - C- C 2= 13.70 乩in = 3.60&h = 16.00滿足最小厚度要求808.40壓力計(jì)算2訂恥。P= KDi+0.55e = 2.15161合格MPammmmmmmmMPa右封頭計(jì)算計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc2.02MPa設(shè)計(jì)溫度t0.000 C內(nèi)徑D2400.00mm曲面深度hi600.00mm材料Q345R （板材）設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力占189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力189.00MPa鋼板負(fù)偏差C0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)

42、*1.00計(jì)算單位壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)壓力值壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)巳器二2.5100 （或由用戶輸入）Pt = 1.25MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng) 力Mtcrr 蘭 0.90 CTs = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果cr = PT.(KDi +0.5= 220.48bT dIt格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)=1.0000計(jì)算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論MPa=KPcDi岳=2引 -0.5Pc = 12.86&h =- C- C 2= 13.70乩in = 3.60&h = 16.00滿足最小厚度要求808.40壓力計(jì)算2crtfeePW

43、= KDi+0.5 譏=2.15161合格mmmmmmmmKgMPa 臥式容器（雙鞍座）計(jì)算單位1河北工程大學(xué)計(jì)算條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc2.0075MPa設(shè)計(jì)溫度t01n*圓筒材料Q345Rf鞍座材料Q235-B*1 圓筒材料常溫許用應(yīng)力可189MPafTiF1圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力口 t189MPa圓筒材料常溫屈服點(diǎn) b345MPa鞍座材料許用應(yīng)力Csa147MPa工作時(shí)物料密度也566.3kg/m3液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度Yt1000kg/m3圓筒內(nèi)直徑D2400mm圓筒名義厚度 616mm圓筒厚度附加量C2.3mm圓筒焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度S hn16mm封頭厚度附加量 Ch2.3mm兩封

44、頭切線間距離L8480mm鞍座墊板名義厚度 S m10mm鞍座墊板有效厚度de10mm鞍座軸向?qū)挾?b240mm鞍座包角 01200鞍座底板中心至封頭切線距離A600mm封頭曲面咼度h i600mm試驗(yàn)壓力Pt2.51MPa鞍座咼度 H250mm腹板與筋板組合截面積Aa29920mm腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) 乙1.00608e+06mm地震烈度7圓筒平均半徑Ra1208mm物料充裝系數(shù)00.85一個(gè)鞍座上地腳螺栓個(gè)數(shù)2地腳螺栓公稱直徑20mm地腳螺栓根徑17.294mm鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距1520mm地腳螺栓材料16Mn支座反力計(jì)圓筒質(zhì)量（兩切線間）mi =；i（Di +6n=8084.1

45、1kg封頭質(zhì)量（曲面部分）m2 =794.717kg附件質(zhì)量m =9605kg封頭容積（曲面部分）Vh = 1.80956e+09mm3容器容積（兩切線間）V = 4.19817e+10mm3容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時(shí)，m4=20208.1 壓力試驗(yàn)時(shí)，m4 =VYt = 41981.7kg耐熱層質(zhì)量M5=0kg總質(zhì)量單位長(zhǎng)度載荷支座反力圓筒中間處截面上的彎矩支座處橫 截面彎矩工作時(shí),m=m1+2xm2 +譏+m4 + 譏=39486.7壓力試驗(yàn)時(shí)，m = m1 +2% m2 +m3 +m4 +m5 =61260.3q-*/1.7503q，= *=64.77224L+3hkgN/mmFmg93722

46、宀2mg=300543F =max（F：F ”）= 300543筒體彎矩計(jì)算工作時(shí)M1=4F L+ 2（r2 -h2）L2 4aV 2.70526e+08壓力試驗(yàn)MIVIt14操作工況:fL 1 +2（r2 -h2） L2 4A = 4.19699e+08LJMb =-FA 1- A 丄 R；hi21 一十L1+4hL3L2AiN - mm-6.06148e+06N - mm壓力試驗(yàn)工況：Mt2A1+gL 2AL1+4!3L-9.40389e+06系數(shù)計(jì)算Ki=1K=1K3=O.8799O420.401056K5=O.76O258K6=O.O132129K6 =0.010861K7=Kb=K9

47、=O.2O3522C=C5=筒體軸向應(yīng)力計(jì)算軸向 應(yīng)力 計(jì)算操作狀態(tài)PcRa, M192.81530 =-十2=20 點(diǎn)&k PcRaM288.60232&MPaPcRaM1-4.30948G1 =2=2& TtR疔 _pCRa + M 2_-0.096559542 &KRaeMPa水壓試驗(yàn)狀 態(tài)G =-6.6824271Ra&kMt2 -0.14980445： &MPa_P TRa + Mt1 _ 117.3462 瓦TlRae 疔 _PTRaMT2110.81T3 2& 心欣&MPa應(yīng)力 校核許用壓縮應(yīng) 力A O.094&0.00105905Ra根據(jù)圓筒材料查 GB150圖4-34-12B

48、 = 139.152MPatL =min(tt ,B )=139.152klc =mi n( 0.9ReL,B) =139.152MPa匹，3 b =189 合格 1011,1 耳| tic =139.152 合格lml，lE4c =139.152合格 62, % 0.9 耳=310.5合格MPa筒體 和封 頭的 切應(yīng) 力AA時(shí)（A#時(shí)，不適用）TL2ARA (L +4hi/3 丿MPaA丈2時(shí)圓筒中：t-GF _15.9792Rae封頭中：T = K4F =7.28323 弘rAMPa應(yīng)力校核圓筒的有效寬度無 加 強(qiáng) 圈 圓 筒無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時(shí)在橫截面 最低點(diǎn)處在鞍座邊角處墊 起

49、強(qiáng) 用時(shí)橢圓形封頭，-_K Pc Di 175.839h2缶e封頭碟形封頭,1MP c R hMPah 25 he-半球形封頭,bPc Di46 he -圓筒 封頭t = 0.8 CT t = 151.2t =125 丘* _bh 二6。.4106MPa圓筒，TV T = 151.2 MPa合格封頭，Th V T h = 60.4106 MPa合格鞍座處圓筒周向應(yīng)力”2 =b +1.56 jRan 二456879kKsF3K6F L 8時(shí)2 僉一亦2L/Rmb +1.56 jRan ；鞍座墊板包角0 +12 橫截面最 低點(diǎn)處的 周向應(yīng)力鞍座邊角處的周向應(yīng)力鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力應(yīng)力校核

50、mmMPaMPaMPab =_=-2.110175 住朽e b2 L/Rm 8 時(shí),F3K6F6= 42Peb2 22pe)=L/Rm 8 時(shí),一F 3K6F藥4&b2L/Rm8 時(shí)，L 二一 F 12K6FRm _-41.7333645eb2點(diǎn)I 岡 CT t = 189| b61 1.25t = 236.25| & 6| 1.250 r = 236.25合格合格合格MPaMPaMPaMPaMPaMPa加強(qiáng)圈材料,有 加 強(qiáng) 圈 圓 筒加強(qiáng)圈參數(shù)e =d =加強(qiáng)圈數(shù)量,n = 組合總截面積,A = 組合截面總慣性矩，I 0 =設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力b R =mmmm匸mm2mm4MPa加強(qiáng)圈位于

51、 鞍座平面上在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力:_C4K7FRme F _ -Io在鞍座邊角處，加強(qiáng)圈內(nèi)緣或外緣表面的周向應(yīng)力：CsQRmdF K8F樂=-L橫截面最低點(diǎn)的周向應(yīng)力無墊板時(shí)，（或墊板不起加強(qiáng)作用）kKsF05 =怎b2采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）kKsF加強(qiáng)圈靠近鞍座O5 = +召e在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力:C4K7FRme KgF7 A。MPaMPaMPaMPa有 加 強(qiáng) 圈 圓 筒在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣 或外緣表面的周向應(yīng)力：CsORmdFK8F樂=一=MPaIoAo加 強(qiáng) 圈 靠 近 鞍 座鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用L/

52、Rm8時(shí)，-一盒一夢(mèng)=無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用L/Rm 8 時(shí)，_F3采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm8 時(shí)，-F12K6FRm耳=一4 +6re b2 lG2 +汀MPaMPaMPaMPa應(yīng)力校核1 O5| crt =合格lobi 1.25 cjt =合格21 1.25C7t =28 | 1.25CT tR=MPa鞍座應(yīng) 力 計(jì)算水平分力Fs = k9f =61167N腹板水 平應(yīng)力計(jì)算咼度H s =min jRa，H =250mm鞍座腹板厚度b。= 10mm鞍座墊板實(shí)際寬度b4 =500mm鞍座墊板有效寬度br = min 4, b2 )=456-879mm腹板水平應(yīng)力無墊板或墊板不

53、起加強(qiáng)作用，F(xiàn)s樂Hsb。-墊板起加強(qiáng)作用，CTFs8.653119HsbbreMPa應(yīng)力判斷樂22 sa= 98合格3MPa腹板與 筋板組 合截面 應(yīng)力由地震水平分力引起的支座強(qiáng)度計(jì)算圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離Hv =1466mm軸向力Fev =5 mg =NFev 蘭Ff ,6 - F FevH _ FevHv_Asa2ZrAsa(L2A)MPaFfF(FevFfsHFevH VAsaZrAsa(L2A)MPabsa|1.2%=地腳螺 栓應(yīng)力拉應(yīng)力M 0-0-bbt nliAbt -MPabbt 1.2 cbt = MPa剪應(yīng)力n AbtMPaTbt 0.8 Ko bbt = MPa溫差引 起

54、的應(yīng) 力F f =Ff =NEFFH -25.7298SaAsaZrMPa| crtsa| CT sa = 147 2.3.4開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算I 計(jì)算單位接管：N1, 530 X 12設(shè) 計(jì) 條 件2.020550圓形筒體Q345R板材河北工程大學(xué)計(jì)算方法：GB150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔計(jì)算壓力PcMPa.設(shè)計(jì)溫度 殼體型式 殼體材料 名稱及類型殼體開孔處焊接接頭系數(shù) 殼體內(nèi)直徑 D殼體開孔處名義厚度 S n 殼體厚度負(fù)偏差C1 殼體腐蝕裕量G 殼體材料許用應(yīng)力c t1 2400 16 0.3 2 189接管軸線與筒體表面法線的 角（ ）凸形封頭上接管軸線與封頭軸 線的夾角

55、（ ）接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度 接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度 接管焊接接頭系數(shù) 接管腐蝕裕量 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 接管厚度負(fù)偏差G 接管材料許用應(yīng)力cF250012mmmmmmmmMPa 上A11A?51.2150.12孔非圓形開孔長(zhǎng)直徑殼體計(jì)算厚度S 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) f rr 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑d 接管有效外伸長(zhǎng)度 h1 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A接管多余金屬面積 A512.412.8980.9788512.478.4146609669mmmmmmmm接管連接型式接管材料 名稱及類型 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 - 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度安放式接管20(GB9948)管材Q345R84020mmmmmmMP

56、a補(bǔ)mmmmmmmm2 mmmmA1+A+A= 1116 mm，小于A,需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差G 0.3185計(jì) 開孔長(zhǎng)徑與短徑之比 接管計(jì)算厚度S t 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)f補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2算13.42810.79431024.80殼體多余金屬面積Ai補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A2mm A( A+A+A)549241136mmMPammmmmmmmmmmm 結(jié)論：合格第三部分技術(shù)條件編制3.1容器類別的確定由文獻(xiàn)4和文獻(xiàn)11常見介質(zhì)危害程度查液氨為毒性危害程度為中度危害，腐蝕，有毒，屬于第二組介質(zhì)，則再根據(jù)文獻(xiàn)5相關(guān)規(guī)定，液氨儲(chǔ)罐為第三類壓力容器。3

57、.2材料要求筒體材料Q345R封頭材料Q345R接管材料無縫鋼管20法蘭材料鞍座材料Q235A墊片：石棉橡膠墊片3.3無損檢測(cè)要求設(shè)備按文獻(xiàn)3進(jìn)行制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收，并接受固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的監(jiān)察。本設(shè)計(jì)中設(shè)備的A B類焊接接頭應(yīng)按文獻(xiàn)3進(jìn)行100%射線檢測(cè)，其透照質(zhì)量不低于AB級(jí)，合格級(jí)別按JB4730-94中RT-U級(jí)要求；C D類焊接接頭及公稱直徑小于250mm勺接管和法蘭的焊接接頭按JB/T4730.16-2005進(jìn)行100%磁粉檢測(cè)，合格級(jí)別按JB4730-94中MT-I級(jí)要求3.4材料供貨要求鋼板要求正火狀態(tài)供貨，使用。3.5鍛件要求法蘭鍛件應(yīng)按JB4726-94中二級(jí)要

58、求進(jìn)行制造，檢驗(yàn)和驗(yàn)收。鍛件不允許存在白點(diǎn)、內(nèi)部裂紋和殘余縮孔。鍛件不允許有肉眼可見的裂紋、折疊和其他影響使用的外觀缺陷。局部缺陷可以清除，但清理深度不得超過加工余量的 75%鍛件非加工表面上的缺陷應(yīng)清理干凈并圓滑過渡。3.6熱處理要求(1)零件經(jīng)淬火處理后，硬度應(yīng)達(dá)到 5055HRC(2)零件進(jìn)行高頻淬火后、回火至4045HRC有效硬化層深度0.81.6mm(3)滲碳淬火處理，表面硬度 5662HRC滲層深度0.30.8mm心部硬度 2833HRC(4)零件須進(jìn)行高溫時(shí)效處理。(5)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，2832HRC(6)零件經(jīng)淬火處理后，硬度應(yīng)達(dá)到 5055HRC3.7焊接材料要求壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊縫分散原則；避免焊縫多條相交原則；對(duì)稱質(zhì)心布置原則；避開應(yīng)力復(fù)雜區(qū)或應(yīng)力峰值去原則；對(duì)接鋼板的等厚連接原則;接頭設(shè)計(jì)的開敞性原則；焊接坡口的設(shè)計(jì)原則(焊縫填充金屬盡量少；避免產(chǎn)生缺陷；焊縫坡口對(duì)稱；有利于焊接防護(hù)；焊工操作方便；復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率)。該容器上的A,B類接頭必須