立方米液氨儲罐設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 220m3液氨儲罐設(shè)計(jì)2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 3液氨物化性質(zhì)及介紹 31. 設(shè)備的工藝計(jì)算 31.1 設(shè)計(jì)儲存量 31.2 設(shè)備的選型的輪廓尺寸的確定 31.3 設(shè)計(jì)壓力的確定 41.4 設(shè)計(jì)溫度的確定 41.5 壓力容器類別的確定 42. 設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì) 52.1 設(shè)計(jì)條件 52.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 62.2.1 材料選擇 62.2.2 筒體和封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 62.2.3 法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6（ 1）公稱壓力確定 72）法蘭類型、密封面形式及墊片材料選擇7（3）法蘭尺寸 72.2.4 人孔、液位計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8（1）人孔設(shè)計(jì) 8（ 2）液位計(jì)的選擇 92.2.5 支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10（ 1）筒體和

2、封頭壁厚計(jì)算 10（2）支座結(jié)構(gòu)尺寸確定 122.2.6 焊接接頭設(shè)計(jì)及焊接材料的選取 14（ 1）焊接接頭的設(shè)計(jì) 14（ 2）焊接材料的選取 162.3 強(qiáng)度校核 162.3.1 計(jì)算條件 162.3.2 內(nèi)壓圓筒校核 172.3.3 封頭計(jì)算 182.3.4 鞍座計(jì)算 202.3.5 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 213. 心得體會 224. 參考文獻(xiàn) 22課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20m3液氨儲罐設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)要求：1. 按照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。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算采用手算，要求設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。3. 工程圖紙要求計(jì)算機(jī)繪圖。4. 獨(dú)立完成。、原始

3、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)條件表序號項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱液氨儲罐2用途液氨儲存3最咼工作壓力（MPa）1.93由介質(zhì)溫度確定4工作溫度（C）-20 505公稱容積（M3）206工作壓力波動情況可不考慮7裝量系數(shù)（0 V）0.858工作介質(zhì)液氨（中度危害）9使用地點(diǎn)太原市室外三、課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1. 設(shè)備工藝設(shè)計(jì)2. 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算4. 技術(shù)條件編制5. 繪制設(shè)備總裝配圖6. 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）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容液氨物化性質(zhì)及介紹液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味。氨作為一種重要 的化工原料，為運(yùn)

4、輸及儲存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。 液氨在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，具有腐蝕性且容易揮發(fā)，所以其化學(xué)事故發(fā)生率很高。液氨分子式NH3分子量17.03，相對密度0.7714g/L，熔點(diǎn)-77.7 C,沸點(diǎn) -33.35 C，自燃點(diǎn)651.11 C，蒸汽壓1013.08kPa(25.7 C )。蒸汽與空氣混合物爆炸 極限為1625% (最易引燃濃度為17%氨在20 C水中溶解度34% 25 C時，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)氨將侵蝕某些塑料制品，橡膠和涂層。遇熱、明火，難以點(diǎn)燃而危險性極低，但氨和空

5、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性極高。1.設(shè)備的工藝計(jì)算工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)提供的原始數(shù)據(jù)和生產(chǎn)工藝要求，通過計(jì)算和選型確定設(shè)備的輪廓尺寸。1.1設(shè)計(jì)儲存量式中：W-儲存量，t ；'' 裝量系數(shù)；v壓力容器容積；m設(shè)計(jì)溫度下的飽和溶液的密度,W=0.85X 20 X 0.563=9.57t 1.2設(shè)備的選型的輪廓尺寸的確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)為臥式容器，筒體采用圓筒形，封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封查閱文獻(xiàn)，筒體的基本參數(shù)如下:表1-1筒體基本參數(shù)公稱容積Vg/m3公稱直徑DN/mm筒體長度L/mm2020005800查閱文獻(xiàn)確定橢圓形

6、封頭基本參數(shù)如下表:表1-2橢圓形封頭參數(shù)公稱直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m2容積V/m320005254.49301.1257設(shè)備計(jì)算容積V計(jì)二 n /4 X DNX L+V封X 2=n /4 X 2.02 X 5.8+0.1257 X 2=20.46m3實(shí)際工作容積V工二V計(jì)X f=20.46 X 0.85=17.39m3 1.3設(shè)計(jì)壓力的確定查閱文獻(xiàn)常溫壓力儲存液化氣體壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力液化氣 體臨界溫 度規(guī)定溫度下的工作壓力無保冷設(shè)施有保冷設(shè)施無試驗(yàn)實(shí)測溫度有試驗(yàn)實(shí)測最高工作溫度并且能保證低于臨界溫度> 50C50 C飽和蒸氣壓力可能達(dá)到的最咼工作溫度下的飽

7、和蒸氣壓力v 50C在設(shè)計(jì)所規(guī)定的最大充裝量下為50 C的氣體壓力試驗(yàn)實(shí)測最高工作溫度下的飽和蒸氣壓 力液氨液化氣飽和蒸汽壓及飽和液密度溫度C-15103050飽和蒸汽壓（絕壓）MPa0.2690.6031.1562.030飽和蒸汽壓密度kg/m3658625595563液氨臨界溫度為132.4 C,其50C飽和蒸汽壓為1.93MPa故其設(shè)計(jì)壓力為Pd=1.1 X 1.93=2.12MPa0.6MPa< PdW 10MPa屬于中壓容器 1.4設(shè)計(jì)溫度的確定設(shè)備工作溫度為-20 G50C，故其設(shè)計(jì)溫度為 50 C,在-20200 C條件下工作屬于常溫容器。1.5壓力容器類別的確定液氨屬于液

8、化氣體，查閱文獻(xiàn)4,可知屬于第一組介質(zhì)查第一組介質(zhì)一壓力容器類別劃分圖，可知20m3液氨儲罐屬于第川類壓力容器0.1 kO 10102103 1護(hù) ioJ 10610710E容積f V/L2.設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)條件（見表2-1和表2-2）表2-1設(shè)計(jì)條件表內(nèi)容備注工作介質(zhì)液氨工作壓力Mpa1.93設(shè)計(jì)壓力Mpa2.12工作溫度C-20 50設(shè)計(jì)溫度C50公稱容積（Vg） m320計(jì)算容積（V計(jì)）m320.46工作容積（V工）m317.39裝量系數(shù)f0.85介質(zhì)密度（p ） t/m30.563kg/L材質(zhì)Q345R保溫要求無保溫層其他要求表2-2管口表符號公稱規(guī)格DN/mm連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)密封

9、面用途或名稱L1丄220HG/T20592-2009FM液位計(jì)接口M450/FM人孔SV70HG/T20592-2009FM安全閥接口A80HG/T20592-2009FM液相進(jìn)口管B100HG/T20592-2009FM壓力表接口C25HG/T20592-2009FM放空管D70HG/T20592-2009FM氨氣出口管E70HG/T20592-2009FM液相出口管F70HG/T20592-2009FM排污管2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1材料選擇一般而言，以強(qiáng)度為主的中壓設(shè)備采用低合金鋼為宜，而且低合金鋼對液氨也具有良好的耐腐蝕率，可選用低合金鋼，Q245R和Q345R這兩種鋼材可以滿足要求。由

10、于Q345F許用應(yīng)力高于Q245R相同條件下，采用 Q345F制造設(shè)備，可減小壁厚，減小設(shè)備重量，降低成本，同時壁厚減小，也可以為材料和設(shè)備的運(yùn)輸以及制造加工帶來很大的方便，所以選擇Q345R制造設(shè)備筒體和封頭。222筒體和封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表1-1可知筒體公稱直徑 DN=2000m，長度L=5800mm由表1-2可知EHA標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭公稱直徑 DN=2000m總深度H=525mm則其直邊長h=25mm2.2.3法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法蘭有設(shè)備法蘭和管法蘭，設(shè)備筒體和封頭焊接在一起，所以不需要設(shè)備法蘭，只有管法蘭。(1) 公稱壓力確定設(shè)備設(shè)計(jì)壓力為2.12MPa,操作溫度為-2050 C,可選用鍛件，材

11、料選16Mnn查文獻(xiàn)可知，在操作溫度范圍內(nèi)，PN25材料為16Mnn的鋼制管法蘭最大允許工作壓 力為2.5MPa，滿足設(shè)計(jì)要求，故管法蘭公稱壓力為PN25(2) 法蘭類型、密封面形式選擇液氨易揮發(fā)，為強(qiáng)滲透性的中度危害介質(zhì)，查文獻(xiàn)可知須采用帶頸對焊型管法蘭，面封面采用凹凸面密封。(3) 法蘭尺寸查閱文獻(xiàn)可知各法蘭詳細(xì)尺寸及法蘭質(zhì)量，詳細(xì)見下圖2-2和表2-3圖2-2表2-3PN25帶頸對焊鋼制法蘭單位：mm接管代號公稱尺寸DN鋼管外徑A1連接尺寸法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度H法蘭質(zhì)量M(kg)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)螺栓ThNSH1RB8089200160

12、188M16241053.2128585.0D5057165125184M1620752.986483.0C253211585144M1218462.664401.06576185145188M1622902.9106524.0L1.L2202510575144M1218402.364401.02.2.4人孔、液位計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)人孔設(shè)計(jì)人孔的作用：為了檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷以及裝拆設(shè)備的內(nèi)部零件。人孔的結(jié)構(gòu)：人孔為組合件，包括承壓零件筒節(jié)、端蓋、法蘭、密封墊片、緊固件等受壓元件，以及人孔啟閉所需要的軸、銷、耳、把手等非受壓件。圓形人孔的公稱直徑規(guī)定為 4006

13、00mm容器公稱直徑大于或等于 1000mn且筒體與封頭為焊接連接時，至少設(shè)一個人孔。臥式容器的筒體長度大于等于6000mm應(yīng)考慮設(shè)置2個以上人孔。綜合考慮，選擇回轉(zhuǎn)該帶頸對焊法蘭人孔，公稱壓力PN2.5,公稱直徑DN450MFM型密封面，材料選用16MnR標(biāo)記為：人孔 MFIW s-35CM(NM-XB350)A450-2.5HG/T21518-2005查閱文獻(xiàn)，得本次選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)尺寸，見下圖2-3和表2-4表2-4回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔尺寸表密封面型式公稱壓力PN公稱直徑DNdDD1H1H2bMFM2.5450480 "245667060025012142b1b

14、2ABLd0螺柱螺母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑乂長度4146375175250242040M33 X2漢 165245圖2-3回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)圖(2)液位計(jì)的選擇液位計(jì)是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，液位計(jì)的種類很多，常見的有 許多包括玻璃管液面計(jì)、玻璃板液面計(jì)、浮標(biāo)液面計(jì)、防霜液面計(jì)、磁性液位計(jì)等其中：玻璃管液面計(jì)和玻璃板液面計(jì)適用于工作溫度在0 °C以上；浮標(biāo)液面計(jì)適用于常壓設(shè)備；防霜液面計(jì)適用于液體溫度在0 C下的液體測量；液氨儲罐工作溫度在-2050 C,設(shè)計(jì)壓力為1.23MPa,以上三種都不適合。磁性液位計(jì)適用于 PN=1.616MPa -40300 C,液體密度0.45

15、g/cm3，適合于液氨儲罐根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇磁性液位計(jì)，標(biāo)記如下：HG/T21584-95UZ2.5M-1400-0.6BF321C2.2.5支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)容器支座有鞍式支座、腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座。腿式支座和支承式支座用于低矮立式設(shè)備的支承，耳式支座用于中小型立式圓筒形容器 的懸掛式支承，裙式支座用于高大型高塔的支承，鞍式支座是臥式容器經(jīng)常 采用的支座形式，本設(shè)計(jì)也采用鞍式支座。置于支座上的臥式容器，其情況和梁相似，有材料力學(xué)分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力與支點(diǎn)的數(shù)目和位置有關(guān)。當(dāng)尺寸和載荷一定時多支點(diǎn)在梁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小，因此支座數(shù)目似乎應(yīng)該多些好。對于大型臥式容器而言，一般情況

16、采 用雙支座。此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時都會產(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，以避 免產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力。通常的做法是將一個支座上的地腳螺栓孔做成長圓 形，并且螺母不上緊，使其成為活動支座，而另一支座仍為固定支座。所以本設(shè)計(jì)就采用這種雙支座結(jié)構(gòu)。查閱文獻(xiàn)，可知一邊為F型，一邊為S型。鞍座的材料除墊板外都為Q235-B,加強(qiáng)墊板的材料與設(shè)備殼體材料相同為Q345R（1）筒體和封頭壁厚計(jì)算筒體壁厚計(jì)算圓筒的設(shè)計(jì)壓力為2.12Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為1.00,全

17、部無損探傷。在板厚 316mnfl寸取許用應(yīng)力為189Mpa液柱靜壓力p gh=1 X 9.8 X 2000=0.02MpaPCD2打-FC而p gh/ 2.123=0.9%<5%所以可以忽略。故筒體壁厚 =(2.12 X 2000)/(2 X 189-2.12)=11.28mm查得鋼板厚度負(fù)偏差C=0.3mm, 雙面腐蝕取腐蝕裕量C2二2伽筒體的設(shè)計(jì)厚度為：8 d= S +C2=11.28+2=13.28mmS n= S d+G=13.28+0.3=13.58mm對厚度進(jìn)行圓整可得名義厚度為：n =14mm確定用：.n二14mn厚的Q345R鋼板制作筒體。有效厚度、e-C2 - G =

18、11.7mmmm封頭壁厚計(jì)算本容器用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，厚度根據(jù)公式:1其中各數(shù)據(jù)跟筒體相同,Pc Di2匕 1-0.5FC=(2.12 X 2000)/(2 X 189-0.5 X2.12)=11.25mm封頭的設(shè)計(jì)厚度為:28 d= 5 +G=11.25+2=13.25mm8 n= 8 d+G=13.25+0.3=13.55mm對厚度進(jìn)行圓整可得名義厚度為：n =14mm確定用-n = 14mm厚的Q345R鋼板制作封頭。有效厚度：e n -C2-C1 = 11.7mm可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取 8 =14mm有效厚度、e =11.7mm水壓試驗(yàn)試驗(yàn)方法：試驗(yàn)時容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口

19、，充液時應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。試驗(yàn)時壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時間一般不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%并保 持足夠長的時間以便對所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。如有滲漏, 修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)，液體的溫度不得低于5C；試驗(yàn)校核：材料 Q345R的a =189Mpa, a t = 189Mpa P=2.12Mpa, a s=345Mpa 水壓試驗(yàn)時的壓力FT=1.25 X 2.12=2.65Mpa水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時的應(yīng)力pT Die 一 =2.65 X(2000+11.7 ) / (2X 11.7 ) =227

20、.82Mpa2®水壓試驗(yàn)時的許用應(yīng)力為6<0.9匚s故筒體滿足水壓試驗(yàn)時的強(qiáng)度要求。(2)支座結(jié)構(gòu)尺寸確定鞍座載荷計(jì)算：儲罐總質(zhì)量筒體的質(zhì)量m1 :查得圓筒體材料Q345F密度p =7800 kg /m3,筒體長度5.8m, 則質(zhì)量:m二 n DLS n p =3.14 X 2.0 X 5.8 X 0.014 X 7800=3977.50kg封頭的質(zhì)量m2：根據(jù)封頭的名義厚度查閱文獻(xiàn)可知封頭質(zhì)量為395.8kg水壓試驗(yàn)時水的質(zhì)量叫:m=20 X 1000=20000 kg0附件的質(zhì)量m4:人孔重245kg，補(bǔ)強(qiáng)圈31.64kg，管法蘭27kg，鋼管7.721kg，液位計(jì) 16.

21、47kg 。m4=327.83kg所以設(shè)備總質(zhì)量為m=3977.50+2X 395.8+20000+327.83=25096.93kg即G=mg=25096.93X 9.8=245.9kN每個鞍座所受支座反力 F=122.95kN鞍座尺寸標(biāo)準(zhǔn)：查閱文獻(xiàn)根據(jù)筒體公稱直徑，選取公稱直徑DN=2000mm120°包角輕型(A)帶墊板鞍式支座，允許載荷 Q295kN>245.9kN,滿足要求。由公稱直徑查文獻(xiàn)得具體尺寸如下表2-5及圖2-4圖2-4鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸圖表2-5鞍座結(jié)構(gòu)尺寸表公稱直徑DN2000腹板10墊板430允許載荷Q/kN295筋板29510鞍座咼度h250190e8

22、0底板1280260螺栓間距11202208螺孔/螺紋D/124/M2012墊板弧長2100鞍座質(zhì)量Kg162鞍座位置的確定雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學(xué)知，當(dāng)外伸長度 A=0.207L時，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對值相等，所以一般近似取A乞0.2L,其中L取兩封頭切線間距離，A為鞍座中心 線至封頭切線間距離A< 0.2L=0.2 X( 5800+25 X 2)=1170mm當(dāng)鞍座鄰近封頭時， 則封頭對支座處筒體有加強(qiáng)剛性的作用。 為了充分 利用這一加強(qiáng)效應(yīng)因此當(dāng)滿足 AW 0.2L時，最好使AW 0.5R0,即 AW 0.5R°W 0

23、.5 X( 1000+14) =507mm綜合以上：取 A=507mmS=L-2A=5800+50-1000=4850mm,2.2.6 焊接接頭設(shè)計(jì)及焊接材料的選取容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫和熱影響區(qū)的總稱。焊接接 頭的形式直接影響到焊接的質(zhì)量與容器安全。( 1 )焊接接頭的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，殼體上的所有縱向及環(huán)向接頭、橢圓形封頭上的拼接街頭及殼體與封頭 的接頭，即 A、B 類接頭，必須采用對接焊，不允許采用搭接焊，且對接接頭都 為等厚度焊接。焊接接頭坡口形式及尺寸：對接接頭坡口形式及尺寸筒體壁厚為14mm所以選擇X形坡口，適用于筒體上 A、B類接頭，具體結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 2

24、-5圖 2-5 對接接頭結(jié)構(gòu)尺寸圖接管與筒體連接接頭坡口形式與尺寸接管與殼體及補(bǔ)強(qiáng)圈之間的焊接一般只能采用角焊和搭焊，具體的焊接結(jié)構(gòu)還 與對容器強(qiáng)度與安全的要求有關(guān)，有多種形式，涉及到是否開坡口、單面焊、 焊透與焊不透等問題。本設(shè)計(jì)接管與筒體的連接有帶補(bǔ)強(qiáng)圈與不帶補(bǔ)強(qiáng)圈兩種，查閱文獻(xiàn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際綜合考慮，確定接頭結(jié)構(gòu)尺寸如下圖2-6、圖2-7圖2-6不帶補(bǔ)強(qiáng)圈接管與筒體連接接頭結(jié)構(gòu)尺寸圖2-7帶補(bǔ)強(qiáng)圈接管與筒體連接接頭結(jié)構(gòu)尺寸（2）焊接材料的選取本設(shè)計(jì)采用手工電弧焊，其設(shè)備簡單，便于操作，適用于各種焊接，在壓力容器制 造中應(yīng)用十分廣泛，鋼板對接，接管與筒體、封頭的連接等都可以采用。手工電弧

25、焊的焊接材料是焊條，本設(shè)計(jì)材料主要為低合金鋼和碳鋼，需要用到低合 金焊條和碳鋼焊條，對于這二者的選用主要考慮如下因素：對低碳鋼和低合金鋼，要按等強(qiáng)度原則選擇焊條，即要求焊縫與母材強(qiáng)度相等或基 本相等，而不要求焊縫金屬的化學(xué)成分與母材相同；當(dāng)?shù)吞间撆c低合金鋼之間、或不同種類的低合金鋼之間進(jìn)行焊接時，應(yīng)選用與其中 強(qiáng)度較低的鋼材等強(qiáng)度的焊條進(jìn)行焊接。Q345R鋼板抗拉強(qiáng)度510640MPa16Mn無縫鋼管抗拉強(qiáng)度 510660MPaQ235B鋼板抗拉強(qiáng)度375500MPa查閱文獻(xiàn)結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際綜合考慮，所選用焊條如下表2-6表2-6焊條的選取材料Q345R16MnQ235-BQ345RE5015E

26、5015E430316MnE5015E5015E4303Q235-BE4303E4303E43032.3強(qiáng)度校核2.3.1計(jì)算條件鋼制臥式容器計(jì)算單位太原理工大學(xué)計(jì)算條件簡圖設(shè)計(jì)壓力p2.12MPa設(shè)計(jì)溫度t50C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Di2000mm筒體長度L5800mm筒體名義厚度黑14mm支座墊板名義厚度監(jiān)10mm筒體厚度附加量C2.3mm腐蝕裕量G2mm筒體焊接接頭系數(shù)？1封頭名義厚度入14mm封頭厚度附加量Ch2.3mm鞍座材料名稱Q235-B鞍座寬度b220mm鞍座包角0120o支座形心至封頭切線距離A450mm鞍座咼度H250mm地震

27、烈度八(0.2g)度232內(nèi)壓圓筒校核內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位太原理工大學(xué)計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB150.3-2011計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力Pc2.12MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00?C內(nèi)徑Di2000.00mm材料Q345R（板材）試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力?189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力咖189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)罠345.00MPa鋼板負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)？1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度PcDi*=2引帚Pc =11.28mm有效厚度電=2rG-C2=11.70mm名義厚度£=14.00mm重量3977.50Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)

28、試驗(yàn)壓力值Pt=1.25P罟=2.65MPa壓力試驗(yàn)允許通過 的應(yīng)力水平嗎灑勿.90 2=310.50MPa試驗(yàn)壓力下 圓筒的應(yīng)力號=P(Di +込)=203.62 2蠢®MPa校核條件與豹?T校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力2&占Pw= (Di£) =2.44113MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力t Pc (Di +§e )'?=26e=162.59MPa779 9 189.00MPa校核條件刖'卩9結(jié)論合格233封頭計(jì)算左封頭計(jì)算：左封頭計(jì)算計(jì)算單位計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc2.10MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00?C內(nèi)徑Di18

29、00.00mm曲面深度hi450.00mm材料Q345R（板材）設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力也189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力?189.00MPa鋼板負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)？1.00太原理工大學(xué)GB150.3-2011橢圓封頭簡圖壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)壓力值壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)Pt=1.25Pc；=2.63（或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力:tMPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力治 p>T.(KDi +0.5風(fēng))=227 822訂- 'MPa校核條件 校核結(jié)果T：t合格厚度及重量計(jì)算K=1.0000計(jì)算厚度KPcDi有效厚度 最小厚度 名義厚度h= 2汀-

30、0.5Pc =11.25eh= nh-G-Q=11.70 min=3.00mmmmmm:nh=14.00mm形狀系數(shù)右封頭計(jì)算計(jì)算單位太原理工大學(xué)計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB150.3-2011計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力Pc2.12MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00忙內(nèi)徑Di2000.00mm曲面深度hi525.00mm材料Q345R（板材）設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力叔189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力?189.00MPa鋼板負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)？1.00壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值MPaPT=1.25Pc：；=2.65結(jié)論滿足最小厚度要求重量395.82Kg壓

31、力計(jì)算最大允許工作壓力2仃也Pw= KDi40.5§e =2.20485MPa結(jié)論合格右封頭計(jì)算:壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力：t:t：0.90 2=310.50MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力治 .（KDi +0.望）=227.82MPa校核條件校核結(jié)果1.0000K=16T：t合格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)計(jì)算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量KPcDjh= 2；于-0.5Pc =11.28mmeh= ,nh-G-C2=11.70 min=3.00nh=14.00滿足最小厚度要求395.82壓力計(jì)算mmmmmmKg最大允許工作壓力2訂帕ePw= KDj40.5 芬 e =2.20485

32、MPa結(jié)論合格234鞍座計(jì)算臥式容器（雙鞍座）計(jì)算單位太原理工大學(xué)計(jì)算條件簡圖計(jì)算壓力Pc2.12MPa設(shè)計(jì)溫度t50C圓筒材料Q345R鞍座材料Q235-B圓筒材料常溫許用應(yīng)力幼189MPa圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力T189MPa圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ？345MPa鞍座材料許用應(yīng)力習(xí)sa147MPa工作時物料密度玄563kg/m3液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度1000kg/m3圓筒內(nèi)直徑Di2000mm圓筒名義厚度©14mm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5hn14mm封頭厚度附加量Ch2.3mm兩封頭切線間距離 L6850mm鞍座墊板名義厚度dn10mm鞍座墊板有效厚

33、度6e10mm鞍座軸向?qū)挾萣220mm鞍座包角0120o鞍座底板中心至封頭切線距離A450mm封頭曲面咼度hi525mm試驗(yàn)壓力Pt2.65MPa鞍座咼度H250mm腹板與筋板組合截面積168802 mm腹板與筋板組合截面斷面系數(shù)Zr3603023 mm地震烈度8(0.2g)圓筒平均半徑Ra907mm物料充裝系數(shù)丸0.85一個鞍座上地腳螺栓個數(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1120mm地腳螺栓材料Q235-A235幵孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算根據(jù)GB150當(dāng)殼體幵孔同時滿足設(shè)計(jì)壓力冬 2.5MPa,兩相鄰幵孔中心的間距不小于 兩孔直徑之和的兩倍，接管工程外徑冬 80mm且最小壁厚滿足如下表 2-7要求時, 可不另行補(bǔ)強(qiáng)。表2-7接管最小壁厚mm接管公稱直徑253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.0