立方液氨儲罐設(shè)計

1、目 錄一 設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思想、設(shè)計特點2二 材料及結(jié)構(gòu)的選擇與論證3三 設(shè)計計算內(nèi)容5四 容器的壓力實驗9五 進(jìn)出料接管的選擇、液面的設(shè)計10六 支座的設(shè)計12七 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計要求141、筒體與橢圓封頭的焊接接頭142、管法蘭與接管的焊接接頭153、接管與殼體的焊接接頭15八 筒體和封頭的校核計算151、 筒體軸向應(yīng)力校核152、 由設(shè)計壓力引起的軸向應(yīng)力173、 軸向應(yīng)力組合與校核174、 筒體和封頭切向應(yīng)力校核17九 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖18總結(jié)19參考文獻(xiàn)20一 設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思想、設(shè)計特點(1)設(shè)計任務(wù)：根據(jù)儲罐筒體公稱直徑D i = 1220mm ，罐體公稱容積 V=3m3 ,設(shè)計一液

2、氨儲罐, 通過設(shè)計儲罐的厚度，使其能滿足工藝要求。設(shè)計任務(wù)主要分兩個階段： 準(zhǔn)備階段A、準(zhǔn)備好設(shè)計資料、手冊、圖紙、說明書的報告紙B、認(rèn)真研究、分析設(shè)計任務(wù)及有關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)，明確設(shè)計要求及設(shè)計內(nèi)容C、認(rèn)真復(fù)習(xí)有關(guān)教科書內(nèi)容，熟悉有關(guān)資料及步驟D、結(jié)合有關(guān)圖紙，了解設(shè)備結(jié)構(gòu)及作用 機(jī)械設(shè)計階段A、根據(jù)設(shè)計參數(shù)，論證選材、論證物料的腐蝕性及對環(huán)境的污染情況B、根據(jù)計算有關(guān)殼體的尺寸，根據(jù)壓力計算殼體壁厚，校核殼體的強(qiáng)度，確定合理尺寸C、選用零部件，查標(biāo)準(zhǔn)及手冊，確定尺寸和結(jié)構(gòu)D、計算設(shè)備重量，列表有關(guān)附件的重量E、繪制設(shè)備總裝圖，進(jìn)行縮小或放大繪圖比例F、提出技術(shù)要求，對設(shè)備制造、檢驗、安裝提出技術(shù)

3、地求，并在總圖上標(biāo)注清楚G、編寫設(shè)計說明書（2）設(shè)計思想：各種石油化工設(shè)備，雖然大小不一、形狀不同，但都有一個受到內(nèi)壓或外壓作用的稱之為壓力容器的外殼。壓力容器是化工生產(chǎn)所用的各種各樣化工設(shè)備外部殼體的總稱。所以，容器設(shè)計是所有化工設(shè)備設(shè)計的基礎(chǔ)。（3）設(shè)計特點對化工壓力容器的基本要求：安全可靠性的要求要求所使用的設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度、韌性和剛度，以及良好的密封性和腐蝕性。工藝條件的要求化工設(shè)備是為工藝過程服務(wù)的，應(yīng)保證在指定的生產(chǎn)工藝條件下完成指定的生產(chǎn)任務(wù)，即滿足相應(yīng)的工藝條件要求經(jīng)濟(jì)合理性要求在滿足設(shè)備的安全運行和工藝條件的前提下，結(jié)構(gòu)要合理，制造要簡單，盡量減少加工量，降低制造成本。便于

4、操作和維護(hù)例如所設(shè)置的閥門、平臺、人孔形位置要合適，易損件便于更換等。環(huán)境保護(hù)要求所謂化工設(shè)備失效的一個新概念是“環(huán)境失敗”即有害物質(zhì)泄露到環(huán)境中，生產(chǎn)過程殘留無法消除的有害物質(zhì)及噪音等，化工容器在設(shè)計時包括化工工廠的選址均應(yīng)考慮這些因素的影響。（2）主要設(shè)計參數(shù)的確定及說明 本儲罐設(shè)計公稱容積為3m3，公稱直徑Dg為1220mm，材料為16MnR在溫度t42時工作，液氨的飽和蒸汽壓為1.8MP，取P=1.8MP，取=170MP，則雙面對接焊的全焊透對接焊縫為100%無損，根據(jù)書本表5-4可得焊接接頭系數(shù)全部無損檢測=1.00。二 材料及結(jié)構(gòu)的選擇與論證（1）材料選擇與論證本貯罐選用16MnR

5、制作罐體和封頭。材料：本貯罐選用16MnR制作罐體和封頭。16MnR表示平均含碳量為0.16%的容器鋼，屬于低碳鋼，它的塑性好，焊接性和鍛造性良好，適宜制造化工容器等焊接件和設(shè)備封頭等沖壓件，也可用來制造受載不大的螺栓，或經(jīng)滲碳后制作齒輪和軸等零件。所以，本液氨儲罐選用16MnR制作罐體和封頭。（2）結(jié)構(gòu)選擇與論證：封頭型式的確定、人孔選擇、法蘭型式選擇確定。封頭形式的確定本液氨儲罐的封頭選用橢圓形封頭，橢圓封頭是由曲率半徑連續(xù)變化而成的，所以，封頭上的應(yīng)力分布也是均勻變化的，他的受力狀態(tài)比蝶形封頭要好，雖不如半球封頭，但對各種封頭的強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行比較。從鋼材耗用量考慮：球形封頭用量最少

6、，比橢圓形封頭節(jié)約25.8，平板封頭的用量最多，是橢圓形封頭的4倍多。從制造考慮：橢圓形封頭制造方便，平板封頭則因直徑和厚度較大，坯材的獲得、車削加工、焊接等方面都遇到不少困難，且封頭與筒體厚度相差懸殊，結(jié)構(gòu)也不合理。所以，從強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)和制造等方面綜合考慮，采用橢圓形風(fēng)封頭最為合理。人孔的選擇人孔是安裝或按檢修人員進(jìn)入塔器的唯一通道。一般每隔510m距離才設(shè)置一個人孔，對于直徑大于800mm的填料塔，人孔可設(shè)在每段填料層的上、下，同時兼作填料裝卸孔用。根據(jù)儲罐是在常溫及最高工作壓力為1.8MPa的條件下工作，人孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按公稱壓力為1.8MPa的等級選取，符合要求的有垂直吊蓋帶頸平焊法蘭人孔和和

7、水平吊蓋帶頸平焊法蘭人孔，本設(shè)計選用水平吊蓋人孔，人孔的公稱直徑選定為450mm，密封壓緊面采用C型。法蘭形式法蘭與筒體、封頭或管段以角焊方式聯(lián)接的，稱為平焊法蘭，平焊法蘭制造簡單，廣泛應(yīng)用，但剛性較差，緊用于壓力不高的場合，如管法蘭PN小于或等于2.5MPa,壓力容器法蘭PN小于或等于4.0MPa ；是筒體、封頭或管段以對焊方式連接用的法蘭，稱為對焊法蘭或帶頸法蘭，對焊法蘭剛性好且對焊縫的強(qiáng)度高，適用于壓力、溫度較高的場合。鞍式支座的選擇容器支座有鞍座,圈座和支腿三種,用來支撐容器的重量。鞍式支座是應(yīng)用最廣泛的一種臥式支座。從應(yīng)力分析看，承受同樣載且具有同樣截面幾何形狀和尺寸的梁采用多個支承

8、比采用兩個支承優(yōu)越，因為多支承在粱內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小。所以，從理論上說臥式容器的支座數(shù)目越多越好。但在是實際上臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計成雙支座，這是因為當(dāng)支點多于兩個時，各支承平面的影響如容器簡體的彎曲度和局部不圓度、支座的水平度、各支座基礎(chǔ)下沉的不均勻性、容器不同部位抗局部交形的相對剛性等等，均會影響支座反力的分市。因此采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越論反而會造成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運行安全帶來不利的影響。而且，現(xiàn)在儲罐等的支座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，所以鞍座采用了雙支座，一個S型，另外一個F型，為了充分利用封頭對筒體的加強(qiáng)作用，支座應(yīng)靠近封頭，即ARi ，A不大于0.2L，以便使筒體的中間

9、部分截面與支撐部分截面的彎矩值相等或相近。接管的選擇容器接管一般應(yīng)采用無縫鋼管，所以液體進(jìn)出料口接管材料選擇無縫鋼管，采用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)GB8163-87.材料為16MnR。結(jié)構(gòu)：接管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)切成45，可避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動，減少物料對內(nèi)壁的磨損和腐蝕。接管壁厚的要求：接管的壁厚除了要考慮上述的要求，還要考慮焊接的方法、焊接參數(shù)、加工條件、焊接位置等制造上的因素及運輸、安裝中的剛度要求。一般情況下，壁厚不宜小于殼體壁厚的一半，否則，應(yīng)采用厚壁管或是整體鍛件，以保證接管與殼體相焊部分厚度的匹配。不需另行補(bǔ)強(qiáng)的條件：當(dāng)殼體上的考空滿足下述全部要求時?？梢圆涣硇醒a(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計壓力小于或等于2.5。兩相

10、鄰開孔中心的距離應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或等于89接管的最小壁厚滿足以下要求。表1 接管最小壁厚要求接管公稱直徑/57766589最小壁厚/5.06.0因此熱軋無縫鋼管的尺寸。取接管伸出長度為。三 設(shè)計計算內(nèi)容1.封頭及筒體的設(shè)計計算：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EHA)的直邊高度只與公稱直徑有關(guān)：DN2000mm時,直邊高度為25mm；DN2000mm時,直邊高度為40mm。由于所設(shè)計的筒體公稱直徑DN=1220mm2000mm，所以直邊高度為h=25mm，根據(jù)J

11、B/T47462002鋼制壓力容器用封頭的規(guī)定，以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭形式代號為EHA，以外徑為基準(zhǔn)的橢圓形封頭形式代號為EHB，這兩種封頭的內(nèi)表面積、容積和質(zhì)量分別列于表2、表3中：表2 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積（JB/T47462002）序號公稱直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m2容積V/m3序號公稱直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m2 容積V/m313001000.12110.00533429007659.48073.456723501130.16030.008035300079010.13293.817034001250.20490.011536310081

12、510.80674.201544501380.25480.015937320084011.50214.611055001500.31030.021338330086512.21935.046365501630.37110.027739340089012.95815.508076001750.43470.035340350091513.71865.997286501880.50900.044241360094014.50086.514497002000.58610.054542370096515.30477.0605107502130.66860.066343380099016.13037.63

13、64118002250.75660.0796443900101516.97758.2427128502380.84990.0946454000104017.84648.8802139002500.94870.1113464100106518.73709.5498149502631.05290.1300474200109019.649310.25231510002751.16250.1505484300111520.583210.98831611003001.39800.1980494400114021.538911.75881712003251.65520.2545504500116522.5

14、16212.56441813003501.93400.3208514600119023.515213.40601914003752.23460.3977524700121524.535914.28442015004002.55680.4860534800124025.578215.20032116004252.90070.5864544900126526.642216.15452217004503.26620.6999555000129027.728017.14792318004753.65350.8270565100131528.835318.18112419005004.06240.968

15、7575200134029.964419.25502520005254.49301.1257585300136531.115220.37042621005655.04431.3508595400139032.287621.52812722005905.52291.5459605500141533.481722.72882823006156.02331.7588615600144034.697523.97332924006406.54531.9905625700146535.935025.26243025006657.08912.2417635800149037.194126.596931260

16、06907.65452.5131645900151538.475027.97763227007158.24152.8055656000154039.777529.40533328007408.85033.1198表3 EHA橢圓形封頭質(zhì)量（JB/T47462002）/kg序號公稱直徑DN/mm封頭名義壁厚n/mm2345681012141618202224262830321300 1.92.83.84.8 5.87.82350 2.53.75.06.3 7.610.334004.86.48.0 9.713.116.520.023.644505.97.910.012.016.220.424.82

17、9.255007.29.612.114.6 19.624.730.035.340.746.251.865508.611.514.417.423.429.535.741.948.354.861.4760010.113.517.020.427.534.641.849.256.764.271.9865011.715.719.723.8 31.940.248.557.065.674.483.2970013.518.122.727.336.646.155.765.475.385.295.31075015.420.625.831.141.752.563.474.485.6 96.8108.3 118002

18、3.329.235.1 47.159.3 71.583.996.5109.2122.0135.0148.2161.4174.91285026.132.839.452.966.580.294.1 108.1122.3136.6 151.1165.8180.6195.51390029.236.544.058.974.189.3104.8 120.4136.1152.0168.1184.4200.8217.31495032.340.548.8 65.382.199.0116.1 133.3150.7168.3186.0203.9 222.0240.315100035.744.753.8 72.190

19、.5109.1 127.9146.9166.0185.3204.8224.5 244.4264.416110053.764.686.5108.6130.9153.3176.0198.9221.9245.2 268.6292.2316.1340.1364.317120063.576.4102.2128.3154.6181.1207.8234.7 261.8289.1 316.6344.4372.3400.5428.918130089.2 119.3149.7180.3211.1 242.2273.4 304.9336.7 368.6400.8 433.2465.9498.7191400102.9

20、137.7172.7208.0243.5279.2315.2 351.4387.9424.6461.5 498.7536.25 573.8201500117.7157.4197.4237.6278.1318.9359.9401.1442.7484.4526.5568.8611.4654.2211600133.4178.4223.7269.2315.0361.1407.5454.1501.1548.3595.7643.5 691.5739.8注：DN1700以上（至DN6000）的數(shù)據(jù)沒有摘引。又根據(jù)EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積及容積查得：DN=1220mm時，總深度H=330mm，內(nèi)表面積A=1.

21、7106，容積。所以，封頭設(shè)計為EHA102016-16MnR JB/T4746-2002。2.計算壓力的確定（由設(shè)計壓力與液柱靜壓力來確定）：的臨界溫度 對于承裝臨界溫度大于的液化氣體的壓力容器，設(shè)計有可靠的保冷措施，則其最高工作壓力為所盛液化氣體在可能達(dá)到的最高工作溫度下的保和蒸汽壓。設(shè)計壓力； 液柱靜壓力為： ，于是忽略了液柱靜壓力的影響，得到 （）-設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 對于的低合金鋼鋼管，在的設(shè)計溫度下。-焊接接頭系數(shù) （取值根據(jù)接頭形式及無損檢測的長度比例來確定）采用雙面對接接頭或相當(dāng)于雙面對接接頭的全焊透對接頭，進(jìn)行100%無損檢測時，。3.名義厚度的計算：3.1 計算厚度：筒體

22、厚度：封頭厚度：根據(jù)計算厚度大約在5mm左右，則查書（P116表4-8）得鋼板的厚度負(fù)偏差，查腐蝕數(shù)據(jù)手冊知液氨對16MnR鋼材的每年的年腐蝕余量為0.1mm，若該液氨儲罐使用10年，則總腐蝕余量，則有：3.2 設(shè)計厚度（加入腐蝕裕量）：筒體厚度：封頭厚度：3.3 名義厚度（設(shè)計厚度+鋼板厚度負(fù)偏差）：筒體厚度：封頭厚度：根據(jù)鋼板的厚度還需要圓整，則取筒體和封頭的名義厚度均為9mm，厚度附加量3.4 有效厚度：筒體厚度：封頭厚度：四 容器的壓力實驗所謂壓力試驗，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)計壓力還要高的試驗壓力，以檢查容器在試驗壓力下是否有滲漏、明顯的塑性變形以及其他缺陷

23、。壓力試驗分為液壓試驗和氣壓試驗兩種，一般采用液壓試驗，而且普遍采用水為液壓試驗介質(zhì)，故本次設(shè)計采用水壓試驗。根據(jù)GB150標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗時 取設(shè)計實驗溫度為，查表有所以 而圓筒的應(yīng)力 所以 查表（課本附錄-壓力容器材料的許用應(yīng)力）得到 所以，厚度校核合格。五 進(jìn)出料接管的選擇、液面的設(shè)計1. 進(jìn)出料接管的選擇 材料：容器接管一般應(yīng)采用無縫鋼管，所以液體進(jìn)料口接管材料選擇無縫鋼管，采用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)GB8163-87。材料為16MnR。結(jié)構(gòu)：接管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)切成45度，可避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動，減少物料對壁的磨損與腐蝕。接管的壁厚要求：接管的壁厚除要考慮上述要求外，還需考慮焊接方法、焊接參數(shù)

24、、加工條件、施焊位置等制造上的因素及運輸、安裝中的剛性要求。一般情況下，管壁厚不宜小于殼體壁厚的一半，否則，應(yīng)采用厚壁管或整體鍛件，以保證接管與殼體相焊部分厚度的匹配。不需另行補(bǔ)強(qiáng)的條件：當(dāng)殼體上的開孔滿足下述全部要求時，可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 設(shè)計壓力小于或等于2.5Mpa。 兩相鄰開孔中心的距離應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。 接管公稱外徑小于或等于89。 接管最小壁厚滿足以下要求。表4.2 接管最小壁厚要求接管公稱直徑/mm57657689最小壁厚/mm5.06.0因此熱軋無縫鋼管的尺寸為8912。 鋼管理論重量為22.79/m。取接管伸出長度為150。 管法蘭的選擇：根據(jù)平焊法蘭適用的壓力范圍較低

25、（PN4.0Mpa）,選擇突面板式平焊管法蘭，標(biāo)記為：HG20592-1997法蘭RF(A)80-2.5,其中D=190,管法蘭材料鋼號（標(biāo)準(zhǔn)號）:20（GB711）。根據(jù)（歐洲體系）鋼制管法蘭、墊片、墊片、緊固件選配表（HG20614-1997）選擇：墊片型式為石棉橡膠板墊片(尚無標(biāo)準(zhǔn)號)，密封面型式為突面，密封面表面為密紋水線，緊固件型式為六角螺栓雙頭螺柱全螺紋螺柱。在離筒體底以上250處安裝容器出料管，容器內(nèi)的管以彎管靠近容器底，這種方式用于臥式容器。出料口的基本尺寸以及法蘭與進(jìn)料口相同。進(jìn)出料接管滿足不另行補(bǔ)強(qiáng)的要求所以不再另行補(bǔ)強(qiáng)5。2.液面計的設(shè)計 液面計的種類很多，常用的有玻璃板

26、液面計和玻璃板液面計。它們都是外購的標(biāo)準(zhǔn)件，只需要選用。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。 根據(jù)選用表選用：選用反射式玻璃板液面計，標(biāo)準(zhǔn)號HG21590-95，法蘭形式及其代號C型（長頸對焊突面管法蘭HG20617-97）,液面計型號R型公稱壓力PN4.0,使用溫度0250，液面計的主題材料代號：鍛鋼（16Mn），結(jié)構(gòu)形式及其代號:普通型（無代號），公稱長度為1450mm，排污口結(jié)構(gòu):V（排污口配螺塞）。 液面計標(biāo)記為：液面計CR4.0-1450V根據(jù)筒體公稱直徑3000選擇兩個同樣的液面計，單個質(zhì)量為90左右。兩個液面計接口管的安裝位置如裝配圖所

27、畫。液面計接管：無縫鋼管GB8163-87熱軋鋼管，尺寸為89124。3、安全閥的選擇 安裝位置：在離右封頭切線處1150處安裝一安全閥。由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，所以由本設(shè)計的溫度、壓力、介質(zhì)等基本參數(shù)可以查得標(biāo)準(zhǔn)型號A21H-40,公稱通徑DN取20，質(zhì)量約為80。與安全閥和接管連接的法蘭選擇突面板式平焊管法蘭HG20592-1997法蘭RF(A)80-2.5，與殼體連接的接管為無縫鋼管GB8163-87熱軋鋼管，尺寸為89125。4、排污管的選擇 安裝位置：在離右鞍座的左側(cè)1000mm處安裝一個排污管。選擇無縫鋼管GB8163-87熱軋鋼為材料的

28、排污管焊接在容器底部，尺寸為8912。管端法蘭：突面板式平焊管法蘭HG20592-1997法蘭RF(A)80-2.5，法蘭一端連接排污閥（截止閥），型號J41H-40，取公稱通徑為80，對應(yīng)質(zhì)量為44.4。排污閥的結(jié)構(gòu)是利用裝在閥桿下面的閥盤與閥體的突緣部分相配合，一控制閥的啟閉。結(jié)構(gòu)較閘閥簡單，制造、維修方便。可以調(diào)節(jié)流量，應(yīng)用廣泛5。六 支座的設(shè)計1、 支座的選取支座用來支撐容器的重量、固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。臥式圓筒形容器的支座分為鞍式支座、圈座、腿式支座三類。由于鞍式支座承壓能力較好且對筒體產(chǎn)生的局部應(yīng)力較小，故此設(shè)計中選用鞍式支座。鞍座分為A型（輕型）和B型（重型）兩

29、類，其中B型支座又分為5個分類,分別是B、B、B、B、B。每種形式的鞍座又分為固定式支座（F）和滑動式支座（S）兩種。由于在此設(shè)計中，貯罐體積較小且長徑比較小，故采用A型雙鞍座，一個為固定式，一個為滑動式支座。2、 鞍座的計算首先估算出鞍座的負(fù)荷。貯罐的總質(zhì)量 式中 ：m1為筒體質(zhì)量（kg）；m2為封頭質(zhì)量（kg）；m3為液氨質(zhì)量（kg）；m4為附件質(zhì)量（kg）。罐體質(zhì)量m1經(jīng)計算筒體的長度：L 罐體的質(zhì)量m1 kg 封頭質(zhì)量m2 液氨的質(zhì)量m3 式中：裝料系數(shù)； 貯罐容積（m3）； 水的密度（kg/m3）。 （3.11）取水在常溫時的密度為1000kg/m3。3.4.2.4 其余附件的質(zhì)量m

30、4人孔約重50kg，其它接口管的總重約80kg計，故則設(shè)備總質(zhì)量： （3.12）由于每個鞍座承受17KN負(fù)荷，故選用輕型帶墊板包角為1200的鞍座，即JB/T4712-92鞍座A3000-F, JB/4712-92鞍座A3000-S。鞍座安裝的位置，貯罐總長 （3.13）式中：罐體長度(mm)； 曲面高度（mm）； 直邊高度（mm）。 (3.14) (3.15)式中：鞍座中心離筒體端部切線距離（mm）； 兩鞍座之間的距離(mm)。經(jīng)計算得，。稱直徑DN允許載荷kN高度H底板筋板墊板地腳螺栓規(guī)格3000786250218036014341316406500106528M24表3.1 A型支座系列

31、參數(shù)尺寸5 容器焊縫標(biāo)準(zhǔn)七 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 焊縫分散原則；避免焊縫多條相交原則；對稱質(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；對接鋼板的等厚連接原則；接頭設(shè)計的開敞性原則；焊接坡口的設(shè)計原則（焊縫填充金屬盡量少；避免產(chǎn)生缺陷；焊縫坡口對稱；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）。1、筒體與橢圓封頭的焊接接頭壓力容器受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D四類，查得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，其原理是利用電弧熱量融化焊條和母材，由融化的金屬結(jié)晶凝固而形成接縫，焊接材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，應(yīng)用范圍廣，適用

32、短小焊縫及全位置施焊，可適用在靜止、沖擊和振動載荷下工作的堅固密實的焊縫焊接，這種方法靈活方便，適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備簡單，維修方便，生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度高。封頭與圓筒等厚采用對接焊接。平行長度任取。坡口形式為I型坡口。根據(jù)16MnR的抗拉強(qiáng)度=490Mpa和屈服點=325Mpa選擇E50系列（強(qiáng)度要求：490Mpa；400Mpa）的焊條，型號為E5014.該型號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，脫渣性較好，焊縫表面光滑，焊波整齊，角焊縫略凸，能焊接一般的碳鋼結(jié)構(gòu)。2、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標(biāo)準(zhǔn)HG20605-97

33、,根據(jù)公稱通經(jīng)DN 80選擇坡口寬度b=6mm，如附圖中的局部放大圖所示。3、接管與殼體的焊接接頭所設(shè)的接管都是不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管，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。選擇HG20583-1998標(biāo)準(zhǔn)中代號為G2的接頭形式，基本尺寸為；，且，它適用于，因為所選接管的厚度都為殼體厚度的一半，殼體的厚度為24mm，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。八 筒體和封頭的校核計算1、筒體軸向應(yīng)力校核 由彎矩引起的軸向應(yīng)力筒體中間處截面的彎矩： (6.1)式中 F鞍座反力，N； 橢圓封頭長軸外半徑，mm； L兩封頭切線之間的距離，mm； A鞍座與筒體一端的距離，mm； hi封頭短軸內(nèi)半徑，mm。支座處截面上的彎矩： (6.2)所以 由化工機(jī)械工程手冊（上卷，P1199）得K1=K2=1.0。因為M1M2，且ARm/2=762mm，故最大軸向應(yīng)力出現(xiàn)在跨中面，校核跨中面應(yīng)力。筒體中間截面上最高點處 (6.3)所