化工容器設(shè)計說明書

1、大星化工容器設(shè)計課程設(shè)計姓名：何有平學(xué)號：2013115043班級：13級過程裝備與控制工程 指導(dǎo)教師：淡勇Word資料西北大學(xué)化工學(xué)院目錄計算說明書 11. 設(shè)計題目： 12. 設(shè)計條件： 13. 基本要求 44. 設(shè)計參數(shù) 54.1 幾何參數(shù) 54.2 儲存介質(zhì) 54.3 設(shè)計溫度、設(shè)計壓力 55. 容器類別 56. 材料選擇 57. 結(jié)構(gòu)設(shè)計 68. 強(qiáng)度（剛度）計算 78.1 設(shè)計依據(jù) 78.2 計算、校核項目 78.3 厚度計算 78.4 接管開孔補(bǔ)強(qiáng) 78.5 鞍座計算 99. 制造和檢驗 10Word 資料計算說明書1.設(shè)計題目：一氯甲烷貯槽的設(shè)計2.設(shè)計條件:接管表符號公稱尺寸

2、公稱 壓力連接尺 寸保準(zhǔn)連接面型式用途A5025HG/T-20592FM進(jìn)料口B5025HG/T-20592FM放空口C2025HG/T-20592FM汽相口D6525HG/T-20592FM出料口E5025HG/T-20592FM排污口LG122025HG/T-20592FM液位計口M5002.5MPa一一人孔PI1, 22025HG/T-20592FM壓力表口SV8025HG/T-20592M安全閥口TI2525HG/T-20592FM溫度計口修改標(biāo)記修改容簽字日期委托設(shè)計單位（蓋章日期）委托設(shè)計單位代表簽字年月日設(shè)計單位代表簽字年月日校核4日尹月審核年 月 日一氯甲烷儲槽m 口訓(xùn)p44余

3、米斤M甫出次奧XXX4、儕巾埠間和3 m工作名稱什g才1一氯甲烷川丁/NUJ，觸媒比重kg/ m3組分傳熱回積2 m密度920 kg /m3與熱管娜格/級別特性高度危害，易燃易基本風(fēng)壓MPa然點或毒地宸叁率度 環(huán)境溫宣C黏盧本口力勿刀七帛/上七T*心計用力1.6MPa保溫WI廠刀八幺稱V< y 1 /上/JT 1 r-r-" 一 一0.8MPa-口小mm安全位置筒體上設(shè)置月-及 容建1,/3kg/ m型式全啟式密田強(qiáng)求密閉K J . 741Tt _LADN 80、，誓、 ri-M 1 * JTE r規(guī)不分 婁攵量1被回計 腎芻切斷現(xiàn)場整定壓力1.5MPa/I7 /U八W 1除靜

4、電防靜電接地爆破片爆MPa1 /4，UT 1*J 1JT 1J JJA >rUZi1熱處埋上壯松件而寸;一孑干汨中150 C斯甘白伯FR *+n件I作溫曲30 C坎現(xiàn)四川舟住斗士 ITI8十1- 1 1 iJTHLzj昌富汨C苴 /、他推薦木才赳二11111.筒體Q345R件II村里說明3mm斶世裕良Word資料3.基本要求(1)完整的計算說明書(2)規(guī)的設(shè)計圖紙7. 結(jié)構(gòu)設(shè)計4. 設(shè)計參數(shù)4.1 幾何參數(shù)直徑2400mm, 直筒長5750mm,容積30 m 3。4.2 儲存介質(zhì)一氯甲烷，高度危害性質(zhì)的液化氣體。4.3 設(shè)計溫度、設(shè)計壓力設(shè)計溫度為 50；一氯甲烷的臨界溫度為143.8

5、，超過50 ，儲罐T設(shè)計無保冷設(shè)施，其設(shè)計溫度取50 ，此時一氯甲烷的飽和蒸汽壓力為?？紤]到裝置系統(tǒng)的安全要求，為使儲槽設(shè)計壓力不小于泵的最高出口壓力，并使安全閥在使用過程中盡量不起跳，本例中把設(shè)計壓力提高到1.6MPa ，即p 設(shè)計 16Mpa。5. 容器類別本設(shè)備介質(zhì)一氯甲烷，屬于第一組介質(zhì)，且p 1.6Mpa。p 設(shè)計pV 1.6 30 48MPam3 50MPa m3故為第II類壓力容器。6. 材料選擇一氯甲烷是高度危害介質(zhì)。筒體、封頭鋼板采用Q345R;外部接管采用20鋼管；厚壁管接頭及高頸法蘭采用16MnIII鍛件（III級鍛件是極度。高度危害介質(zhì)的要求）；法蘭緊固件采用35CrM

6、o 的全螺紋螺柱；30CrMo 的II級螺母和纏繞式密封墊片。Word 資料i. 對高度危害介質(zhì)，其接管法蘭應(yīng)采用高頸法蘭（WN 型） ， MFM 密封面，本設(shè)計法蘭的公稱壓力選用為PN25.ii. 法蘭凹面、凸面的選擇：位于上封頭、筒體兩側(cè)的法蘭一般應(yīng)焊凹面法蘭；位于下封頭的（朝下）法蘭一般應(yīng)焊凸面法蘭。這樣，上部、兩的法蘭密封面不易擦傷，底部便于安裝。對于連接安全閥或其他閥門的，則要注意與閥的密封面相匹配。例如：凹凸面安全閥往往是凹面法蘭，與其相配的設(shè)備法蘭，即使接管朝上，也應(yīng)采用凸面法蘭。由于圖上的法蘭一般采用簡化畫法，所以該信息應(yīng)在管口表中“法蘭連接面”一欄中給予表示。iii. 進(jìn)料管

7、為防料液飛濺插較深。但下部需采用套管定位，以防止振動。為防止由于虹吸作用而出現(xiàn)液體倒流現(xiàn)象，在筒的進(jìn)料管上部需鉆2個直徑610的小孔。iv. 對于公稱直徑不超過25mm 、伸出長度大于等于150mm 的接管，以及公稱直徑在3250mm、伸出長度大于等于200mm的接管，應(yīng)采用加強(qiáng)筋加強(qiáng)，以防接管彎曲變形，影響法蘭連接。本設(shè)計中接管LG12、 D、 E 伸出長度均較長，采用筋板支撐。v. 本設(shè)備采用JB/T 4712.1 2007 標(biāo)準(zhǔn)的 A 型鞍式支座。由于儲槽左側(cè)接管較多， F 型（帶圓孔）的鞍座應(yīng)配置在左側(cè)，以盡量減少接管因儲槽熱脹冷縮產(chǎn)生的附加載荷。8. 強(qiáng)度（剛度）計算8.1 設(shè)計依據(jù)

8、TSG 21-2015 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程GB 150 壓力容器NB/T 47042-2014 臥式容器8.2 計算、校核項目筒體、封頭的厚度計算；接管的開口補(bǔ)強(qiáng)計算；支座的選用及校核；安全泄放量及安全閥排放能力計算。8.3 厚度計算本設(shè)計采用GB 150壓力容器進(jìn)行強(qiáng)度（剛度）計算。經(jīng)計算得筒體和封頭的計算厚度如下。壓作用下，筒體計算厚度為10.26mm ；左、右封頭計算厚度為10.24mm 。取腐蝕裕量C2 3mm 。根據(jù) GB 713-2014 鍋爐和壓力容器用鋼板和GB/T709-2006 熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量級偏差的規(guī)定，鋼板負(fù)偏差按 B 類偏差為C1 0.3

9、0mm 。結(jié)合鋼板規(guī)格，取筒體、封頭的名義厚度為14mm 。8.4 接管開孔補(bǔ)強(qiáng)用等面積補(bǔ)強(qiáng)法對本設(shè)計進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計算。對于接管A、 B：2560.75mm1.7 0.44 0.31 23.12mn2 8 ( 1.3) 0,69 19.53mm2d 47 2 3.3 53.6mmdT 2T(tn-C)(1-fr) 53.6 10.26 2 10.26 1.7 0.31A1 (B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr) 53.6 0.44-2 h1, dtn 16.37mm h2 8mm t 0.2mmA2 2h1(tn-C)-tfr 2h2(tn-C)-C2fr 2 16

10、.37 1.5 0.69 _0 2A3 2 0.5 6 6 0.5 10 (2 12tan50 ) 199.01mm2A 4 A 0 - (A 1 A 2 A3) 319.09mn則補(bǔ)強(qiáng)高度為 319.09 (77-57)15.95mm140mm故補(bǔ)強(qiáng)管尺寸77 15合適。對于接管 C; LG1、2; PI1、2:d 15 2 3.3 21.6mm 2A0 dT 2T(tn-C)(1-fr) 21.6 10.26 2 10.26 1.7 0,31 232.43mmA1 (B-d)(Tn -T-C)-2(tn -C)(Tn-T-C)(1-fr) (59.6-21.6) 0.44-2 1.7 0.

11、44 0,31 16.26mm2h1. dtn10.39mm h2 8mm t 0.06mm2A 2 2h1(t n -C) -tf r 2h2(tn-C)-C2fr 2 10.39 1.64 0.69 2 8 ( 1.3) 0,69 19.7mm _0 2A3 2 0,5 6 6 0.5 10 (2 12tan50 ) 199.01nmA0 A1 A2 A3,則不用補(bǔ)強(qiáng)對于接管D:d 66 2 3.3 72.6mmA0 dT 2T(tn-C)(1-fr) 72.6 10.26 2 10.26 1.7 0,31 755.69mm2A1 (B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)

12、(1-fr) 72.6 0.44-2 1.7 0.44 0,31 31.48mn 2h1 dtn 19.05mm h2 0 1 0.28mmA2 2h1(tn -C)-tfr 2h2(tn-C)-C2fr 2 19.05 1.42 0,69 37.33mm22A3 2 0.5 10 10 100mm2 2A 4 A 0 - (A 1 A 2 A3) 586.88mn則補(bǔ)強(qiáng)高度為 586.88 (100-76) 24.45mm150mm故補(bǔ)強(qiáng)管尺寸合適 對于接管E:2A0 dT 2T(tn-C)(1-fr) 560.75mmA1 (B-d)(Tn-T-C)-2(tn -C)(Tn -T-C)(1

13、-fr) 23.12mmA2 2h1(tn -C)-tfr 2h2(tn -C)-C2fr 19.53mm22A 2 0.5 10 10 100mm22A 4 A 0 - (A 1 A 2 A3) 418.1mm則補(bǔ)強(qiáng)高度為418.1 77-57 20.91mm 140mm故補(bǔ)強(qiáng)管尺寸合適 對于接管SV：d 77 2 3.3 83.6mmtn 6mm t 0.33mm' . dtn 22.40mmAo dT 2T(tn-C)(1-fr) 83.6 10.26 2 10.26 2.7 0,31 874.91mm2Ai (B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)

14、 83.6 0.44-2 2.7 0.44 0,31 36.05mm 2A2 2h1(tn -C)-tf r 2h2(tn-C)-C2fr 2 22.40 2.37 0.69 2 8 ( 0.3) 0,69 69.95mm2_0 2A3 2 0,5 6 6 0.5 10 (2 12tan50 ) 199.01mm2A 4 A 0 - (A 1 A 2 A3) 569.9mm則補(bǔ)強(qiáng)高度為 569.9 (107-89) 31.66mm140mm,故補(bǔ)強(qiáng)管尺寸合適。對于接管T1:d 22 2 3.3 28.6mmtn 5mm t 0.09mm h2 h1dtn 11.96mm216.26mm 2A0

15、 dT 2T(tn-C)(1-fr) 28.6 10.26 2 10.26 1.7 0,31 304.25mmA1(B-d)(Tn-T-C)-2(tn -C)(Tn-T-C)(1 - fr) 38 0.44-2 1.7 0.44 0.31A2 2h1(tn-C)-tfr 2h2(tn-C)-C2 fr 2 11.96 1.61 0.69 2 11.96 ( 1.3) 0,69 5.12mm2_02A3 2 0,5 6 6 0.5 10 (2 12tan50 ) 199.01mm 2A 4 A 0 - (A 1 A 2 A3) 83.86mm則補(bǔ)強(qiáng)高度為83.86(42-32) 9.712mm1

16、40mm,故補(bǔ)強(qiáng)管尺寸合適。8.5鞍座計算設(shè)備及物料總質(zhì)量不大，采用輕型 A型鞍座；由于底部接管存在，鞍座距 封頭環(huán)縫距離定為1000mm ;按水壓試驗的最大承重計算，符合要求。計算校核：G 315000N F -2t 188MPa cr 133MPaA 1000mm 查表得 C1 0.232 C2 1.148 C3 0.075M1 F(C1L-A) 5,26 107N mmM 2 FA-(1-A- C3 R1。)-3.182 107N mmC2L A1 PRi-JM- 88.633MPa 2 里 也; 90.806MPa2te Ri te2te R tecr驗算合格查表得K3 0.319K3

17、FL 2A0.8 t 150.4MPamax 32.222MPa maxRte L 4 Hcr 133MPa3驗算合格b 240mm b2 240 1.56.1200 10.7 416.769mmWord資料k5fteb226.853MPa 5驗算合格查表得K6 0.0397-F6-4ted12K6FRiLte2145.602MPa 6 1.25驗算合格氯甲烷儲槽安全泄放量按易燃液化氣無絕熱材料保溫層時計算；安全閥的排放 能力按飽和蒸汽且時的工況計算。后者大于前者，符合要求。9.制造和檢驗9.1 焊接接頭結(jié)構(gòu)所有焊接接頭均要求全熔透。A、B類對接接頭，采用（按HG/T 20583-2011）D

18、U8 ; D類焊接接頭；接管與殼體伸時采用 G4 ,不伸時（如底部 放料口）采用G6。角焊縫的焊角尺寸按較薄板的厚度確定。9.2 焊條牌號設(shè)計數(shù)據(jù)表格中可不寫出焊條牌號，僅注明“按 NB/T 47015 2011規(guī)定” 。焊材可由制造廠的焊接責(zé)任工程師確定，但設(shè)計人員應(yīng)有所了解。根據(jù)焊接方式的不同，焊材的牌號為：手工焊接 Q345R之間可采用J507, Q345R與Q235 B之間、Q235 B 之間可采用J 427。手動埋弧焊 對于Q345R,焊絲可采用H08MnA,焊劑為431。9.3 鋼板超聲檢測要求殼體鋼板厚度大于等于或等于12mm ，且儲存介質(zhì)為極度危害、高度危害時，應(yīng)對鋼板逐進(jìn)行超聲檢測。按照NB/T 47013.3