【正文】 低、介質(zhì)的性質(zhì)，可以采用突面、凹凸面、榫槽面或環(huán)連接面。從人孔蓋的開(kāi)啟方式及開(kāi)啟后人孔蓋的所處位置看，人孔又可分為回轉(zhuǎn)蓋人孔、垂直吊蓋人孔和水平吊蓋人孔三種。 人孔標(biāo)準(zhǔn) HG2152495 規(guī)定 PN≥ 時(shí)只能用帶頸平焊法蘭人孔或帶頸對(duì)焊法蘭人孔。 容器上開(kāi)設(shè)人孔規(guī)定當(dāng) Di1000 時(shí)至少設(shè)一個(gè)人孔，壓力容器上的開(kāi)孔最好是圓形的，人孔公稱直徑最小尺寸為φ 400 ㎜。 綜合考慮選擇回轉(zhuǎn)蓋 帶頸對(duì)焊法蘭人孔（ HG/T215182021） , Φ 500179。 12公稱壓力 、公稱直徑DN500。其尺寸下表 表 人孔標(biāo)準(zhǔn)尺寸表 密封面型式 凹凸面MFM D 730 1b 46 0d 48 公稱壓力PN MPa 4 1D 660 2b 57 螺柱數(shù)量 20 公稱直徑DN 500 1H 280 A 435 螺母數(shù)量 40 wds? 530 12? 2H 128 B 400 螺柱尺寸 33 2 170M ?? d 506 b 44 L 300 總質(zhì)量 kg 302 8 圖 2 人孔結(jié)構(gòu)圖 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：壓力容器開(kāi)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(kāi)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(kāi)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 Q345R。根據(jù) GB150 中 ，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于 時(shí)，在殼體上開(kāi)孔，兩相鄰開(kāi)孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑不大于 89mm時(shí)，接管厚度滿足表 要求時(shí)，不另行補(bǔ)強(qiáng)。 表 不另外補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別 按 HG/T21582021，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。 開(kāi)孔直徑 21i ??????? ）（ CC 9 mm2700i ?D ， 在筒體上開(kāi)孔 mm90 0327 003d i ??? D ，可用等面積進(jìn)行開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 內(nèi)壓容器開(kāi)孔后所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 ? ?ret fd ??? 12A ??? 式中 開(kāi)孔直徑： i ?????? C 2 強(qiáng)度削弱系數(shù)： 1 接管有效厚度： mmC ???? ?? ???A 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 殼體開(kāi)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(lái)自殼體、接管、焊縫金屬、補(bǔ)強(qiáng)元件）根據(jù) GB/150 式 87 得 有效寬度： mm1009d21 ??B mmB ntn ????????? ?? B=Max ?）（ BB 有效高度：根據(jù) GB/150 式 88 0 4dh 1 ????? ? ， mm250h 11 ?? H“ （實(shí)際外伸高度） 故 1h =Max ?）（ H 02?h （實(shí)際內(nèi)伸高度 ） . 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 B=2d 筒體的有效厚度 ??? 筒體上多余金屬面積： ? ?? ? ? ?? ?reete f????? 12dBA 1 ????? =（ ） = 2mm 人孔接管上多余金屬面積： ? ? ? ? retrtet fChfh 2212 22A ???? ??? 接管計(jì)算厚度： 10 ? ? ctn ict ??? ??? PDP ??? 所以 22 5 0 401)( ???????A 焊縫金屬截面積： 按照 GB98580 中角焊縫角尺寸的選擇規(guī)定當(dāng)材料厚度為 12～ 16mm 時(shí)焊腳取 6mm 所以 22 mm1441212212 ?????A 則有效補(bǔ)強(qiáng)面積： 2321e 8 7 5 0 ??????? AAAA 比較的 eAA? 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 540?b? Mpa；補(bǔ)強(qiáng)圈厚度應(yīng)小于或等于殼體壁厚的 倍；殼體名義厚度 38?n? ㎜；設(shè)計(jì)壓力 Mpa4? ；設(shè)計(jì)溫度 350? ℃?？芍驹O(shè)計(jì)滿足要求，則采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 所需另行補(bǔ)強(qiáng)的面積為： 2e4 mm6 2 8 4 3??? AAA 補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì) 為檢驗(yàn)焊縫的緊密型，補(bǔ)強(qiáng)圈上鉆 M10的螺孔一個(gè)，以通入壓縮空氣檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量。按照根據(jù)焊接接頭分類，接管、人孔等與殼體連接的接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體連接的接頭取 D 類焊縫。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫要求，并查得結(jié)構(gòu)圖為帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫 T 型接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈坡口取 D 型（查《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》）。查標(biāo)準(zhǔn) JB/T47362021 得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm9000 ?D 內(nèi)徑 ）（ 12~6d 0i ??D 則取 524 ㎜。 計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)圈厚度： 4c ???? DD A? 查標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度取 14 ㎜，由 JB/T47362021 查得補(bǔ)強(qiáng)圈質(zhì)量為 。 接管及附件的選擇 接管選擇： 容器接管一般應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，所以本設(shè)計(jì)筒體上接管材料均選擇無(wú)縫鋼管 20（ GB9948） 。 查過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)知當(dāng)殼體上的開(kāi)孔滿足下述全部要求時(shí)，可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 設(shè)計(jì) 壓力小于或等于 。 兩相鄰開(kāi)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 ㎜。 11 ④接管最小壁厚滿足以下要求 下表為不需另補(bǔ)強(qiáng)的尺寸要求 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得在壓力在 到 時(shí)液氨流速約為 2m/s，本設(shè)計(jì)要求流量約為 3L/s 根據(jù) ?? 24q dv ? 初步確定進(jìn)出料管 直徑 d=47mm。 根據(jù)要求查標(biāo)準(zhǔn)，液氨進(jìn)出口接管取 d76179。 14 公稱直徑為 65mmm 的接管，空氣進(jìn)出管選用 d57179。12 公稱直徑為 50mm的無(wú)縫鋼管，排污管用 20（ GB9948） 無(wú)縫鋼管尺寸 d25179。 6 熱軋。排污管一端焊接在筒體下方，另一端用螺紋帽密封，制造便宜，操作方便。 表 接管尺寸表 序號(hào) 接管名稱 公稱直徑 DN(mm) d179。 s 材料 a 液氨進(jìn)出口管 65 76179。 14 20（ GB9948） b 空氣進(jìn)出口管 50 57179。 12 20（ GB99948） c 液位計(jì)接管 25 32179。 8 20(GB9948) d 壓力表接管 20 25179。 6 20(GB9948) e 人孔接管 450 480179。 12 16Mn（ HG/T215182021） g 排污管 20 25179。 6 20(GB9948) F 安全閥接管 40 45179。 10 20(GB9948) 可見(jiàn)以上所選接管都滿足不需另行補(bǔ)強(qiáng)的要求。 管法蘭及螺栓的選擇 ： 由設(shè)計(jì)壓力 查 HG205922063597 中 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 ～ 而 FF 形式適用公稱壓力范圍為 ～ ,本設(shè)計(jì)壓力為 故采用板式平焊鋼制管法蘭（ RF） 形式。 鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級(jí)分 、 、 、 、 、 、 、 、 等 10 余個(gè)等級(jí)，其中 級(jí)及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱 處理 （淬火、回火），通稱為高強(qiáng)度螺栓，其余通稱為普通螺栓。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定法蘭后，則會(huì)得到與螺栓配套的螺栓。 查 HG205922063597《鋼制管法蘭》中 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(jiàn)表 表 法蘭尺寸 公稱直徑DN（ mm） 接管外徑 法蘭外徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑 破口寬度 密封面形式 螺栓孔直徑 螺栓數(shù) 法蘭質(zhì)量 20 25 105 16 26 4 RF 14 4 25 32 115 16 33 5 RF 14 4 40 45 150 18 46 5 RF 18 4 12 50 57 165 20 59 5 RF 18 4 65 76 185 22 78 6 RF 18 8 450 480 670 50 485 12 MFM 36 20 表 法蘭材料選用 16MnR 圖 3 法蘭簡(jiǎn)圖 壓力 表的選擇 儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄或報(bào)警；被側(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（如被測(cè)介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對(duì)儀表提出特殊要求，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、振動(dòng)等）對(duì)儀表類型的要求等。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。 化工行業(yè)所用的壓力表有多種型號(hào)，根據(jù)液氨的性質(zhì)查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》常用的壓力表型號(hào)為YA100,管螺紋 M20179。 ,壓力表一端與帶有相應(yīng)螺紋的接管一端旋合，接管另一端焊接在筒體 適合的位置。 （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 HG/T 206132021 《鋼制管法蘭用緊固件》中表 和附錄中表 ,得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸： 表 6 螺栓 緊固件用平墊圈 mm 公稱直徑 螺紋 螺柱長(zhǎng) 1d 2d h a 65 M16 70 17 30 3 b 50 M16 70 17 30 3 c 450 M24 130 25 44 4 d 25 M12 50 13 24 e 40 M16 65 17 30 3 f 20 M12 50 13 24 13 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。 由本設(shè)計(jì)壓力和溫度要求查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 HG20606 選用石棉橡膠墊片，其使用范圍 PN≤ Mpa,t≤ 290℃ ,密封形式為 RF（突面）。其尺寸如表 表 墊片尺寸表 符號(hào) 法蘭公稱直徑 mm 墊片內(nèi)徑 D1 墊片外徑 D2 密封形式 墊片材料 墊片厚度 mm a 20 25 58 RF 石棉橡膠 b 25 32 68 RF 石棉橡膠 C 40 45 88 RF 石棉橡膠 d 50 57 102 RF 石棉橡膠 e 65 76 122 RF 石棉橡膠 f 450 478 555 RF 石棉橡膠 3 圖 4 墊片結(jié)構(gòu)圖 安全閥的選擇 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》知液氨常用安全閥有 A21H40 其公稱直徑是 15mm 到 25mm 公稱壓力為 使用溫度 t≤ 200℃和 A41