臥式液氯儲罐設(shè)計

1、-. z.目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc26186 第一章 緒論 PAGEREF _Toc26186 3 HYPERLINK l _Toc11355 1.1設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc11355 3 HYPERLINK l _Toc17519 1.2液氯的性質(zhì) PAGEREF _Toc17519 3 HYPERLINK l _Toc1805 第二章 工藝參數(shù)確實定 PAGEREF _Toc1805 4 HYPERLINK l _Toc399 2.1筒體材料的選擇 PAGEREF _Toc399 4 HYPERLINK l _Toc25125 2.2筒體

2、長度確實定 PAGEREF _Toc25125 4 HYPERLINK l _Toc19074 2.3設(shè)計壓力 PAGEREF _Toc19074 4 HYPERLINK l _Toc17349 2.4設(shè)計溫度 PAGEREF _Toc17349 5 HYPERLINK l _Toc3802 2.5焊接接頭系數(shù) PAGEREF _Toc3802 5 HYPERLINK l _Toc24365 第三章 儲罐的構(gòu)造設(shè)計 PAGEREF _Toc24365 6 HYPERLINK l _Toc5874 3.1圓筒厚度的設(shè)計 PAGEREF _Toc5874 6 HYPERLINK l _Toc320

3、23 3.2封頭的設(shè)計 PAGEREF _Toc32023 6 HYPERLINK l _Toc19256 3.2.1封頭厚度的設(shè)計 PAGEREF _Toc19256 6 HYPERLINK l _Toc9303 3.2.2封頭的構(gòu)造尺寸 PAGEREF _Toc9303 7 HYPERLINK l _Toc16102 3.3鞍座選型和構(gòu)造設(shè)計 PAGEREF _Toc16102 8 HYPERLINK l _Toc27684 3.3.1鞍座選型 PAGEREF _Toc27684 8 HYPERLINK l _Toc24982 3.3.2鞍座位置確實定 PAGEREF _Toc24982

4、9 HYPERLINK l _Toc28143 3.4.1接收和法蘭 PAGEREF _Toc28143 10 HYPERLINK l _Toc5706 3.4.2墊片的選用 PAGEREF _Toc5706 11 HYPERLINK l _Toc15032 3.4.3螺栓螺柱的選擇 PAGEREF _Toc15032 12 HYPERLINK l _Toc91853.5人孔的選擇 PAGEREF _Toc9185 12 HYPERLINK l _Toc6205 3.6液面計的選擇 PAGEREF _Toc6205 14 HYPERLINK l _Toc21012 3.6平安閥的選擇 PAGE

5、REF _Toc21012 15 HYPERLINK l _Toc11388 3.7壓力表的選擇 PAGEREF _Toc11388 15 HYPERLINK l _Toc24427 第四章 儲罐的強度計算及應(yīng)力校核 PAGEREF _Toc24427 16 HYPERLINK l _Toc12889 4.1開孔補強設(shè)計 PAGEREF _Toc12889 16 HYPERLINK l _Toc8140 4.1.1補強設(shè)計方法判別 PAGEREF _Toc8140 16 HYPERLINK l _Toc26733 4.1.2有效補強*圍 PAGEREF _Toc26733 17 HYPERLI

6、NK l _Toc20625 4.1.3有效補強面積 PAGEREF _Toc20625 17 HYPERLINK l _Toc13121 4.1.4補強面積 PAGEREF _Toc13121 17 HYPERLINK l _Toc22091 4.2壓力試驗 PAGEREF _Toc22091 17 HYPERLINK l _Toc30348 4.3筒體軸向彎矩計算 PAGEREF _Toc30348 17 HYPERLINK l _Toc31131 4.4筒體軸向應(yīng)力計算及校核 PAGEREF _Toc31131 18 HYPERLINK l _Toc1321 4.5筒體和封頭中的切向剪應(yīng)

7、力計算與校核 PAGEREF _Toc1321 20 HYPERLINK l _Toc9155 4.6封頭切向剪應(yīng)力計算 PAGEREF _Toc9155 20 HYPERLINK l _Toc17879 4.7筒體的周向應(yīng)力計算與校核 PAGEREF _Toc17879 21 HYPERLINK l _Toc24803 第五章 臥式貯罐的焊接 PAGEREF _Toc24803 22 HYPERLINK l _Toc23314 5.1焊接布置 PAGEREF _Toc23314 22 HYPERLINK l _Toc23807 5.1.1接頭的分類及其選擇 PAGEREF _Toc23807

8、 22 HYPERLINK l _Toc20089 5.2焊接方法 PAGEREF _Toc20089 23 HYPERLINK l _Toc31290 5.3焊接順序 PAGEREF _Toc31290 24 HYPERLINK l _Toc1182 5.3.1焊前清理 PAGEREF _Toc1182 24 HYPERLINK l _Toc20972 5.3.2焊接過程和順序 PAGEREF _Toc20972 24 HYPERLINK l _Toc9278 5.3.3焊后處理 PAGEREF _Toc9278 24 HYPERLINK l _Toc16263 第六章 液氯儲罐的平安管理P

9、AGEREF _Toc16263 25 HYPERLINK l _Toc13347 6.1危害因素的分析 PAGEREF _Toc13347 25 HYPERLINK l _Toc19289 6.2壓力容器的危險、有害因素分析 PAGEREF _Toc19289 26 HYPERLINK l _Toc3401 6.3危害防護的措施 PAGEREF _Toc3401 27 HYPERLINK l _Toc15537 參考文獻 PAGEREF _Toc15537 29-. z.第一章 緒論1.1設(shè)計任務(wù) 設(shè)計一個容積為45的液氯儲罐，采用常規(guī)設(shè)計方法，綜合考慮環(huán)境條件、液體性質(zhì)等因素并參考相關(guān)標準

10、，按工藝設(shè)計、設(shè)備構(gòu)造設(shè)計、設(shè)備強度計算的設(shè)計順序，分別對儲罐的筒體、封頭、接收、開孔、支座、及平安裝置進展設(shè)計，然后采用TSGR0004-2009對其進展強度校核，最后形成合理的設(shè)計方案。1.2液氯的性質(zhì) 液氯的化學(xué)式為：Cl2；相對分子量 70.91 ，黃綠色有刺激性氣味的氣體。密度：相對密度(水=1)1.47；相對密度(空氣=1)2.48；穩(wěn)定性：穩(wěn)定； 危險標記：6(有毒氣體)；在工業(yè)上，液氯是一種很有用的化學(xué)物質(zhì)。氯可用于造紙、紡織工業(yè)的漂白；用作水和廢水的消毒、殺菌劑；且可用于制造無機、有機氯化物，如：金屬氯化物、氯溶劑、染料中間體、殺蟲劑、合成橡膠、塑料等。但由于液氯屬高毒性，是

11、一種強烈的刺激性氣體。它對人體、環(huán)境都有很強的危害，因此液氯的存儲、運輸都是一個值得深思的問題。設(shè)計儲存設(shè)備，首先必須滿足各種給定的工藝要求，考慮存儲介質(zhì)的性質(zhì)、容量、鋼材的消耗量等等。而且液化氣體必須考慮它的膨脹性和壓縮性，液化氣體的體積會因溫度的改變而變化，所以必須嚴格控制儲罐的充裝量指裝量系數(shù)與儲罐實際容積和設(shè)計溫度下介質(zhì)的飽和液體密度的乘積。目前我國普遍采用常溫壓力貯罐一般有兩種形式：球形貯罐和圓筒形貯罐。因為圓筒形貯罐加工制造安裝簡單，安裝費用少，但金屬耗量大占地面積大，所以在總貯量小于500，單罐容積小于100時選用臥式貯罐比較經(jīng)濟。第二章 工藝參數(shù)確實定2.1筒體材料的選擇根據(jù)G

12、B150-2011壓力容器第二局部-材料-4.1，并結(jié)合實際情況，選用筒體材料為碳素合金鋼Q345R鋼材標準為GB713壓力容器表2。Q345R適用*圍規(guī)定如下：容器設(shè)計壓力p2.5MPa；鋼板使用溫度為0-400;用于殼體時，鋼板厚度不大于36mm。2.2筒體長度確實定由筒體直徑為D=2100mm， 選用標準橢圓封頭，根據(jù)T4746-2002-鋼制壓力容器用封頭查得，總深H=565mm，內(nèi)外表積A=5.0443m，封頭容積V=1.3508m，名義厚度&n=20mm自選，質(zhì)量m=784.3kg：工作容積V=V=45 m計算容積V=DL+2*V=50m (2-1)即DL=50-2*V,代入?yún)?shù)得

13、L=13663mm圓整至L=14000mm2.3設(shè)計壓力 設(shè)計壓力為容器的設(shè)計載荷條件之一，其值不得低于最高工作壓力，而最高工作壓力指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的最高表壓。裝設(shè)平安閥的容器，考慮到平安閥開啟動作的滯后，容器不能及時泄壓，設(shè)計壓力不得低于平安閥的開啟壓力，通常可取最高工作壓力的1.10倍。計算壓力是指在相應(yīng)的設(shè)計溫度下，用以確定元件最危險截面厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。通常情況下，計算壓力等于設(shè)計壓力與液柱靜壓力之和，當元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計時，可忽略不計。t=50時,根據(jù)壓力容器介質(zhì)手冊可得液氯的密度是1.47，飽和蒸汽壓Pv=1.4327 MPa,大氣壓

14、Pa=0.1 MPa。設(shè)計壓力P=1.1*Pv=1.1*1.4327-0.1=1.466 MPa液柱靜壓力=gD=1314*9.8*2.1=30252.6Pa5%* P，所以忽略液柱靜壓力。則計算壓力P=P=1.466 MPa2.4設(shè)計溫度設(shè)計溫度指容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度沿元件金屬截面的溫度平均值。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為設(shè)計載荷條件。設(shè)計溫度最高為：50、最低為：-20。2.5焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)是以焊接強度與母材強度之比值表示的。它與焊縫位置焊接方法以及檢驗等因素有關(guān)。4732標準中要求受壓元件焊縫必須100%無損檢測，取焊縫系數(shù)=1.00。設(shè)計參數(shù)總結(jié)如下表1.

15、1表1.1 設(shè)計數(shù)據(jù)序號工程數(shù)值單位備注1名稱45m3液氯臥式儲罐2筒體材料Q345R3設(shè)計壓力1.466MPa4設(shè)計溫度-20-505公稱直徑2100mm6公稱容積457充裝系數(shù)0.98工作介質(zhì)液氯9其他要求100%無損檢測第三章 儲罐的構(gòu)造設(shè)計3.1圓筒厚度的設(shè)計查GB150-2011壓力容器中-材料中表2，可得：在設(shè)計溫度50下，屈服極限強度 490Mpa許用應(yīng)力181Mpa利用中徑公式計算厚度： (3.1)查教材鍋爐壓力容器平安P116可知，鋼板厚度負偏差為0.8mm，而有GB150-2011中可知，當鋼材的厚度負偏差不大于0.25mm，且不超過名義厚度的6%時，負偏差可以忽略不計，故

16、取。查標準HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計根底規(guī)定可知,在無特殊腐蝕情況下，腐蝕裕量不小于1mm,本設(shè)計取=2mm則筒體的設(shè)計厚度 (3.2)圓整后，取名義厚度筒體的有效厚度 (3.3)故本設(shè)計圓筒體的名義厚度為名義厚度在假定*圍內(nèi)8-25mm3.2封頭的設(shè)計3.2.1封頭厚度的設(shè)計查標準/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表1，得公稱直徑選用標準橢圓形封頭,型號代號為EHA，則 ，根據(jù)GB150-2011中橢圓形封頭計算中式7-1計算： (3.4)對于標準型橢球形封頭：，所以K=1同上，取=2mm，。封頭的設(shè)計厚度 (3.5)圓整后，取封頭的名義厚度 ，有效厚度 (3.6)，

17、故封頭厚度合理3.2.2封頭的構(gòu)造尺寸由，得 (3.7)查標準/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表B.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)外表積、容積，如下表3.1表3.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)外表積、容積公稱直徑DN /mm曲面高度hi/mm直邊高度h/mm總深度H /mm內(nèi)外表積A/容積/2100525405655.04431.3508封頭取與筒體一樣材料，封頭的構(gòu)造示意圖見 圖3圖3.1 封頭的示意圖3.3鞍座選型和構(gòu)造設(shè)計3.3.1鞍座選型該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用Q245R。引用(2.1)可以計算出筒體的長度L=13.663m 圓取整L=14m儲罐總質(zhì)量 (3.8)筒體質(zhì)量： 3.9

18、單個封頭的質(zhì)量：查標準/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表B.2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，充液質(zhì)量： (3.10) 附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為300kg，其他接收質(zhì)量總和估為400kg，即m4=700kg綜上所述， 引用 (3.8)則每個鞍座承受的重量為1851.27kN 由此查4712.1-2007容器支座，選取重型，焊制為B,包角為120，有墊板的鞍座。查4712.1-2007表8設(shè)計鞍座構(gòu)造尺寸如下表3.2：公稱直徑允許載荷鞍座高度底板腹板筋板墊板螺栓間距螺孔/孔長鞍座質(zhì)量DNQ/kNheD/Kg2100784300350038050504903354303274025194300

19、028/601108表3.2 鞍式支座構(gòu)造尺寸 單位：mm 3.3.2鞍座位置確實定因為當外伸長度A=0.207L時，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對值相等，從而使上述兩截面上保持等強度，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0.2L值，為此中國現(xiàn)行標準 4731鋼制臥式容器規(guī)定A0.2L=0.2L+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。由標準橢圓封頭引用3.7故鞍座的安裝位置如圖2.2所示：圖3.2 鞍座的安裝示意圖此外，由于封頭的抗彎剛度

20、大于圓筒的抗變鋼度，故封頭對于圓筒的抗彎鋼度具有局部的加強作用。假設(shè)支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強作用。因此， 4731還規(guī)定當滿足A0.2L時，最好使A0.5R a，即 (3.11)，取A=520mm綜上有：A=520mm(A為封頭切線至封頭焊縫間距離，L為筒體和兩封頭的總長)3.4臥式貯罐的附件及其選用液氯儲罐應(yīng)設(shè)置出料口，進料口，人孔，液位計口，壓力表口，溫度計口，排污口，排空口等。圖3.4 儲罐接收設(shè)置示意圖3.4.1接收和法蘭查HG/T 20592-2009鋼制管法蘭中表8.2.2-2 PN10帶頸對焊焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。查H

21、G/T 20592-2009鋼制管法蘭中附錄D中表D-3,得各法蘭的質(zhì)量。查HG/T 20592-2009鋼制管法蘭中表3.2.2，法蘭的密封面均采用MFM凹凸面密封。圖2.3 帶頸對焊鋼制管法蘭示意圖管口名稱公稱直徑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個螺栓Th法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度法蘭質(zhì)量NSH1RH出料口100114B200160188M16201286106504進料口100114B200160188M16201286106504液位計口3238B140100184M1618562.666422溫度計口2025B10575144M1218402

22、.364401壓力表口2025B10575144M1218402.364401排污口8089B200160188M16201053.2106504排空口6576B185145188M1618922.9106452.5 表3.3 接收和法蘭尺寸 單位mm3.4.2墊片的選用查HG/T 20592-2009鋼制管法蘭用非金屬平墊片，墊片尺寸如表2.4所示表3.4 墊片尺寸表 單位：mm管口名稱公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2出液口100110120進液口100110120人孔500580700液位計口324365溫度計口202750壓力表口202750排污口8089120排空口6577109注：1.選耐酸

23、石棉橡膠板2.墊片厚度均為1.5mm，人孔選3mm。3.4.3螺栓螺柱的選擇查HG/T 20592-2009 鋼制管法蘭用緊固件中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1,得螺柱的長度和平墊圈尺寸： 表3.5 螺栓及墊片 單位mm管口名稱緊固件用平墊圈 公稱直徑螺紋螺柱長h出液口100M169017303進液口100M169017303液位計口32M168517303溫度計口20M127513242.5壓力表口20M127513242.5排空口65M168517303排污口80M1690173033.5人孔的選擇根據(jù)HGT21518-2005回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔，查表3-3，選用凹凸面型，其明細

24、尺寸見表3.6： 表3.6 人孔尺寸表 單位：mm密封面型式公稱壓力PN/MPa公稱直徑DN總質(zhì)量kg螺栓尺寸螺母數(shù)量螺栓數(shù)量凹凸面2.5500302M3321704020BD43482003066073053012AdbL28012340550644300人孔 根據(jù)HG21518-95 選回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔，密封面為凹凸面MFM。具體數(shù)據(jù)如下：人孔接收高H=290mm液氯進出口管 進口管管端成45角可使液流集中，防止成滴水，對臥式容器插入深度為全高的，插入液體中對減少液面形成泡沫及穩(wěn)定液面等都有利。接收高度和平安閥同為150mm 液位計接收、空氣進出口管、壓力表接收高度均為100mm注:

25、接收補強數(shù)據(jù)見校核表3.6液面計的選擇 液面計的種類很多，常用的有玻璃板液面計和玻璃板液面計。它們都是外購的標準件，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，標準號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，構(gòu)造形式及其代號:普通型無代號，公稱長度為1450mm，排污口構(gòu)造:V排污口配螺塞。 液面計標記為：液面計CR4.0-1450V根據(jù)筒體公稱直徑2100選擇兩個同樣的液面計，

26、單個質(zhì)量為90左右。液面計接口管的安裝位置如裝配圖所畫。液面計接收：無縫鋼管GB8163-87熱軋鋼管，尺寸為8912。3.6平安閥的選擇由于液氯屬于有毒介質(zhì)，高度危害，所以需要氣體全部通過排氣管排出，介質(zhì)不能向外泄露，應(yīng)選用彈簧微啟封閉式全封平安閥。所以根據(jù)公稱壓力p=2.5Mpa和適用介質(zhì)，選擇型號為A41H-16C的平安閥。3.7壓力表的選擇 選擇型號為YZ-50的壓力表。第四章 儲罐的強度計算及應(yīng)力校核4.1開孔補強設(shè)計 開孔補強構(gòu)造：壓力容器開孔補強常用的形式可分為補強圈補強、厚壁管補強、整體鍛件補強三種。補強圈補強是使用最為廣泛的構(gòu)造形式，它具有構(gòu)造簡單、制造方便、原材料易解決、平

27、安、可靠等優(yōu)點。在一般用途、條件不苛刻的條件下，可采用補強圈補強形式。但必須滿足規(guī)定的條件。 壓力容器開孔補強的計算方法有多種，為了計算方便，采用等面積補強法，即殼體截面因開孔被削弱的承載面積，必須由補強材料予以等面積的補償。當補強材料與被削弱殼體的材料一樣時，則補強面積等于削弱的面積。補強材料采用Q345R。根據(jù)GB150-2011規(guī)定，當殼體上的開孔滿足下述全部要求時，可不另行補強。(1)設(shè)計壓力小于或等于2.5MPa。(2)兩相鄰開孔中心的距離對曲面間距以弧長計算應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。(3)接收公稱外徑小于或等于89mm。故該設(shè)計儲罐中有DN=500mm的人孔需要補強。4.1.1補

28、強設(shè)計方法判別按HG/T 21518-2005,選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔。開孔直徑故可以采用等面積法進展開孔補強計算。接收材料選用Q345R鋼，其許用應(yīng)力181Mpa根據(jù)GB150-2011中式8-1，其中：殼體開孔處的計算厚度接收的有效厚度強度削弱系數(shù)所以開孔所需補強面積為4.1.2有效補強*圍有效寬度B確實定按GB150-2011中式8-7，得：4.1.3有效補強面積根據(jù)GB150-2011中式8-10 式8-13，分別計算如下：筒體多余面積接收厚度 接收的多余面積 焊角取6.0mm，4.1.4補強面積因為，所以開孔不需另加補強4.2壓力試驗水壓試驗，液體的溫度不得低于5；試驗方法：試驗

29、時容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗過程中，應(yīng)保持容器外外表的枯燥。試驗時壓力應(yīng)緩慢上升，到達規(guī)定試驗壓力后，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展檢查。如有滲漏，修補后重新試驗。4.3筒體軸向彎矩計算圓筒軸向最大彎矩位于圓筒中間截面或鞍座平面上。見圖4.1。圖4.1 容器載荷、支座反力、剪力及彎矩圖4.4筒體軸向應(yīng)力計算及校核1圓筒中間橫截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力 最高點處： 按下式進展計算 最低點處： 按下式進展計算2支座處圓筒截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力 因鞍座平面上筒體

30、被封頭加強，取鞍座包角，查/T 4731-2005表7-1可得 K1=1.0，K2=1.0 最高點處：按下式進展計算 最低點處：按下式進展計算圖4.2 支座處圓筒軸向應(yīng)力位置3筒體軸向應(yīng)力校核因軸向許用臨界應(yīng)力由根據(jù)圓筒材料查圖4-8可得=37.47MPa，合格，合格4.5筒體和封頭中的切向剪應(yīng)力計算與校核 因為A的取值帶來的加強作用，查/T4731-2005表7-2得K3=0.880，K4=0.401，其最大剪應(yīng)力位于靠近鞍座邊角處因圓筒 故有， 故切向剪應(yīng)力校核合格4.6封頭切向剪應(yīng)力計算 合格4.7筒體的周向應(yīng)力計算與校核根據(jù)鞍座尺寸表知：即，所以此鞍座墊板作為加強用的鞍座。圓筒的有效寬

31、度 ，當容器焊在支座上時，取，查/4731-2005表7-3可得。.鞍座在橫截面最低點處周向應(yīng)力(2).鞍座角邊處的周向應(yīng)力因為(3).應(yīng)力校核 符合要求，合格第五章 臥式貯罐的焊接5.1焊接布置5.1.1接頭的分類及其選擇壓力容器受局部的焊接接頭分為A，B，C，D四類：A 類焊縫：受壓局部的縱向接頭多層包扎壓力容器層板層縱向接頭除外球形封頭與圓筒聯(lián)接的環(huán)向接頭，各類凸形封頭中所有拼焊接頭以及嵌入式接收與圓筒，封頭聯(lián)接的對接接頭等。B 類焊縫：受壓局部的環(huán)向接頭，橢圓形封頭小端與接收連接的接頭。長頸法蘭與接收連接的接頭。但已規(guī)定的A，C，D類焊縫除外。C類焊縫：平蓋，管板與圓筒非對接連接的接頭

32、，法蘭與殼體接收的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接填角接頭以及多層包扎壓力容器層板層縱向接頭。D類焊縫：接收孔與殼體非對接連接的接頭凸緣，補強圈與殼體連接的接頭。但已規(guī)定的A，B類的焊接接頭除外。由上述四類接頭的說明設(shè)計如下：橢圓形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭A類受壓局部的環(huán)向接頭筒節(jié)與筒節(jié)的對接B類接收與人孔等與殼體非對接的接頭D類5.1.2 焊縫的布置焊接是壓力容器設(shè)計、制造過程中不可防止的連接方式。壓力容器筒體的周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力的2倍,因此,在制造過程中,對縱向焊縫的質(zhì)量要求要比環(huán)向焊縫要高。對于容器,焊縫是一個薄弱區(qū)域。因此,對焊縫的布置從設(shè)計上有一定的要求。焊縫的穿插、重疊或距離太近都將增加焊

33、接應(yīng)力,惡化焊縫區(qū)域的組織和性能,從而容易形成裂紋等缺陷。所以,在容器組焊時,應(yīng)盡量防止十字焊縫;相鄰兩筒節(jié)縱縫、封頭拼縫與相鄰?fù)补?jié)的縱縫應(yīng)錯開,其焊縫中心間距應(yīng)大于筒壁厚度的3倍,且不小于100mm;封頭各種不相交的拼接焊縫中心線間距至少應(yīng)為鋼板厚度的3倍,且不小于100mm;封頭由成形瓣片和頂圓板拼成時,焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的。受壓元件主要焊縫及其鄰近區(qū)域，應(yīng)防止焊接零件。如不能防止時，焊接零件的焊縫可穿過主要焊縫，而不要在焊縫及其鄰近區(qū)域中止。開孔、焊縫和轉(zhuǎn)角要錯開。開孔邊緣與焊縫的距離應(yīng)不小于開孔處實際壁厚的3倍，且不小于100mm。在凸形封頭上開孔時，孔的邊緣與封頭周邊間的投影

34、距離應(yīng)不小于封頭外徑的10。開孔及焊縫不允許布置在部件轉(zhuǎn)角處或扳邊圓弧上，并應(yīng)離開一定距離。5.2焊接方法A，B類焊縫，查焊接手冊第三卷：由于壁厚6，所以選擇3至26的Y形坡口如圖：圖5.1 A,B類焊縫的坡口形式,及焊后效果坡口尺寸：=406034C類焊縫，查表：由于壁厚6，所以選擇340的V形坡口如圖：坡口尺寸/mm：=3550=04() =0圖5.2 C類焊縫的坡口形式,及焊后效果5.3焊接順序焊前清理工件焊接前必須進展清理，除去工件外表的銹漬，油污和工件外表的毛刺。焊前處理能夠有效防止焊接過程中產(chǎn)生氣孔、夾雜等焊接缺陷的形成。焊接過程和順序焊接過程至關(guān)重要，施工人員必須嚴格按照合理的構(gòu)

35、造順序，選擇合理的焊接工藝參數(shù)，嚴格施工。首先將兩側(cè)的半圓點焊在一起，然后將點固好的兩側(cè)拼接在一起。焊接過程應(yīng)該保持構(gòu)造的對稱性，以減少變形和焊接剩余應(yīng)力。a.鋼板氣割下料和卷制。b.單個筒節(jié)的縱向?qū)雍附?c.筒節(jié)間的環(huán)向?qū)雍附?。d.筒體與封頭的環(huán)向?qū)雍附?。e.開人孔和各種接收口。f.接收和各種法蘭的焊接。g. 支座的組焊。焊后處理工件焊接后必須進展焊后處理。工件的焊后處理主要包括熱處理和焊接檢測。由于工件承受一定的壓力，必須對其進展焊接后局部的跟蹤回火處理，以消除剩余應(yīng)力和到達細化結(jié)合處材料的晶粒。對工件的局部薄弱處應(yīng)該進展無損探傷。另外容器的壓力試驗和氣密性試驗是熱處理之后進展，常采

36、用水壓試驗。設(shè)備制造完畢后應(yīng)在4MPa表進展水壓實驗10分鐘無滲漏，冒汗現(xiàn)象,檢查檢查容器是否到達設(shè)計要求，驗證其是否能保證在沒計壓力下平安運行所必須的承壓能力。檢驗 所有焊縫未經(jīng)檢驗合格，嚴禁涂刷漆；焊縫應(yīng)進展外觀檢查；焊縫要進展無損探傷檢測。返修 需返修焊縫應(yīng)先把缺陷去除；返修次數(shù)不超過兩次；罐底的嚴密性試驗，罐壁和頂?shù)膰烂苄院蛷姸仍囼炗贸渌畽z查。第六章 液氯儲罐的平安管理6.1危害因素的分析通過對氯氣的危險特性進展分析，可以得出該廠生產(chǎn)儲存的液氯具有以下危險、危害因素：1火災(zāi)、爆炸：氯氣本身不可燃，但可助長其他物質(zhì)燃燒。氯氣能與許多化學(xué)品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、烴類、氫氣、金屬粉末等猛

37、烈反響，在使用中如果與這些類物質(zhì)接觸就可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸。2毒性危害：氯氣屬于危險化學(xué)品第2.3類有毒氣體，儲罐漏損時，在空氣中可迅速到達有害濃度，人員接觸時會對眼睛、皮膚、呼吸道有較強刺激性，吸入可引起肺炎、肺水腫，可導(dǎo)致反響性呼吸道障礙綜合癥。液體泄露在空氣中可迅速蒸發(fā)而引起凍傷，人員高于職業(yè)接觸限值接觸可導(dǎo)致死亡，長期接觸對牙齒等也可能有不良影響。3腐蝕性危害：其水溶液是一種強酸，對人體皮膚、金屬等物品均具有腐蝕作用。因此，如果液氯儲存場所不合格，儲存、管理不善，與禁忌物品混放等，發(fā)生泄露時，有造成火災(zāi)、爆炸、中毒窒息及對物品造成腐蝕危險。生產(chǎn)過程中的危險性分析： 火災(zāi)、爆炸危險性：爆炸

38、是物質(zhì)的一種非常急劇的物理、化學(xué)變化，也是大量能量在短時間內(nèi)迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成機械能的現(xiàn)象。因此，其破壞作用嚴重，危險性極大，應(yīng)引起高度重視。該廠在正常生產(chǎn)時，液氯在密閉的容器和管道中運行。一旦泄露，使用和貯存液氯的場所附近假設(shè)有可燃物、易燃物存在，遇明火有可能會引發(fā)火災(zāi)、爆炸的事故。液氯儲罐和管道有缺陷、有裂紋、儲罐及附件損壞、腐蝕破損、高溫受熱、加熱、陽光暴曬等、超壓等也會發(fā)生物理爆炸如罐體破裂等；儲罐受到撞擊或從高處墜落也會發(fā)生爆炸；儲罐內(nèi)可能含有三氯化氮，其會富積在儲罐底部，當?shù)竭_一定濃度時，遇熱或震動等因素就會發(fā)生爆炸。泄漏中毒危險性：該場所在使用和貯存液氯的過程中，假設(shè)管理上疏忽

39、或操作不慎、設(shè)備缺陷等，都有可能造成液氯泄漏。一旦大量泄漏，就會使周圍人員中毒或環(huán)境遭到嚴重破壞。所以應(yīng)特別注意，嚴防泄漏。起重傷害：為了方便液氯的裝卸、搬運，該場所使用載重量為2t的罐車，根據(jù)特種設(shè)備平安監(jiān)察條例該設(shè)備為特種設(shè)備。按照有關(guān)規(guī)定載重設(shè)備本身制造質(zhì)量應(yīng)良好，材料穩(wěn)固，具有足夠的強度而且沒有明顯的缺陷，必須進展檢驗檢測以保證其完好性，在使用中應(yīng)嚴格遵守裝載設(shè)備操作規(guī)程。該載重設(shè)備在使用過程中，如果裝載不當、操作失誤、液氯泄露、注意力不集中，極有可能造成起重傷害事故。電氣傷害：該場所運行中使用有局部電氣設(shè)備，工藝管道上為防止水管被凍，還配有電加熱設(shè)施，如果保護設(shè)施不完善或無保護，電氣

40、設(shè)備、設(shè)施漏電或操作人員誤操作、誤觸帶電體等，都有可能發(fā)生觸電事故造成傷害。6.2壓力容器的危險、有害因素分析壓力容器液氯儲罐以及與其相連的管道屬于壓力容器，介質(zhì)為有毒介質(zhì)，所以一旦破壞其危害性極大。這不僅是由于容器本身破壞具有極大的威力，而且隨之而來發(fā)生有毒介質(zhì)外泄和擴散將導(dǎo)致火災(zāi)爆炸、中毒等事故。壓力容器的破壞應(yīng)對措施如下: 1、開、停車時注意應(yīng)開、關(guān)的閥門和盲板的抽堵。2、嚴格控制工藝指標，加強巡回檢查，防止超溫和局部過熱。3、定期校驗平安附件，保證靈敏可靠。4、加強壓力容器的檢驗，及時發(fā)現(xiàn)壁厚減薄而仍在使用的儲罐。 5、加強容器的維護保養(yǎng)的定期檢測工作。 6、對于低溫儲罐要加強檢查，嚴格控制下限溫度不得過低。7、減少管道的振動，發(fā)現(xiàn)振動應(yīng)立即加固。 8、從工藝上控制腐蝕介質(zhì)，防止腐蝕產(chǎn)生。 9、對易腐蝕的部位加強定期監(jiān)測。 10、加強巡回檢查，發(fā)現(xiàn)容器泄漏應(yīng)立即停車卸壓檢查。 11、對于處在較高溫度下的工作設(shè)備，要采用抗蠕變的合金鋼材料。重大危險源辨識：根據(jù)重大危險源辨識GB18218-2000的規(guī)定，重大危險源的辨識依據(jù)是物質(zhì)危險特性及其數(shù)量。辨識指標規(guī)定，單元內(nèi)存在危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過標準GB18218-2000中規(guī)定的臨界量，即被定為