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1500立方米球罐畢業(yè)設(shè)計論文-全文預(yù)覽

2024-12-29 21:41 上一頁面

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【正文】 50 20MnMoD 調(diào)質(zhì) 500 30 500~700 20 08MnNiCrMoVD 調(diào)質(zhì) 300 40 鋼管的標準及許用應(yīng)力按表 25的規(guī)定。 人孔鍛件級別不應(yīng)低于Ⅲ級。 鋼板的超聲檢測應(yīng)按 JB 4730 的規(guī)定,熱軋、正火狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于Ⅲ級,調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于Ⅱ級。 表 21 許用應(yīng)力 鋼號 鋼板標準 使用狀態(tài) 厚度 ,mm 常溫強度指標 在下列溫度( ℃ )下的許用應(yīng)力, MPa σ MPa σ MPa 20 100 150 200 20R GB6654 熱軋, 正火 6~16 400 245 133 133 132 123 16~36 400 235 133 132 126 116 36~60 400 225 133 126 119 110 60~100 390 205 128 115 110 103 16MnR GB6654 熱軋, 正火 6~16 510 345 170 170 170 170 16~36 400 325 163 163 163 159 36~60 470 305 157 157 157 150 60~100 460 285 153 153 150 141 100~120 450 275 150 150 147 138 15MnVR GB6654 熱軋, 正火 6~16 530 390 177 177 177 177 16~36 510 370 170 170 170 170 36~60 490 350 163 163 163 163 15MnVNR GB6654 正火 6~16 570 440 190 190 190 190 16~36 550 420 183 183 183 183 36~60 530 400 177 177 177 177 07Mn Mo ① — 調(diào)質(zhì) 16~50 610 490 203 203 203 203 16MnDR GB3531 正火 6~16 490 315 163 163 163 156 16~36 470 295 157 157 156 147 36~60 450 275 150 150 147 138 60~100 450 255 150 147 138 128 07MnNi Mo D ① — 調(diào)質(zhì) 16~50 610 490 203 203 203 203 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 鋼號 鋼板標準 使用狀態(tài) 厚度 ,mm 常溫強度指標 在下列溫度( ℃ )下的許用應(yīng)力, MPa σ MPa σ MPa 20 100 150 200 09Mn2VDR GE353 正火 , 正火加回火 6~16 440 290 147 147 — — 16~36 430 270 143 143 — — ①該鋼板技術(shù)要求見 GB150附錄 A“材料的補充規(guī)定”。試驗溫度為球罐的設(shè)計溫度或按圖樣的規(guī)定,試樣取樣方向為橫向。 ( 1)凡符合下列條件的鋼板,應(yīng)在正火狀態(tài)下使用: ① 球殼用鋼板 厚度大于 30 mm 的 20R 和 16MnR; 厚度大于 16 mm 的 15MnVR; 任意厚度的 15MnVNR; ② 其他受壓元件 (法蘭、平蓋等 )用厚度大于 50 mm 的 20R 和 16MnR。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 球罐材料準則 球罐材料不僅按其儲存物料的性質(zhì)、壓力、溫度等因素選定具有足夠強度的材料,而且還應(yīng)考慮到所選材料應(yīng)具有良好的焊接性能和加工性能,同時還應(yīng)考慮材料的供給可靠性及經(jīng)濟性等。檢查合格后降壓。 氣密性試驗是檢驗球罐嚴密性的重要手段 。 σ T應(yīng)滿足下列條件: 液壓試驗時, σ T ? 式中 σ — 球殼材料在試驗溫度下的屈服點, MPa; ?— 球殼的焊接接頭系數(shù)。焊接接頭系數(shù)的大小與焊縫形式,焊接工藝及焊縫無損檢測的嚴格程度有關(guān)。 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力是根據(jù)材料各項強度性能分別除以標準中規(guī)定的安全系數(shù)來確定的。 ( 3)厚度附加量 厚度附加 = (15) 式中 C— 厚度附加量, mm; — 鋼材厚度負偏差, mm; — 腐蝕裕量, mm。 = (13) ( 4)有效厚度 ( ) 有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負偏差。 ( 2)設(shè)計厚度( ) 設(shè)計厚度指計算厚度與腐蝕裕量之和?;蛟谝咽褂玫耐惽蚬奚蠝y定,或按內(nèi)部介質(zhì)溫度確定。對于 0℃以下的金屬溫度,設(shè)計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低溫度。 溫度 除注明者外,溫度均指攝氏溫度。 液柱高度 = [2 o √ 3 1] (11) 式中 H— 液柱高度; K— 充裝系數(shù); R— 球罐半徑。 ( 2)設(shè)計壓力 設(shè)計壓力指設(shè)定的球罐頂部的最高壓力,與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件,其值不低于工作壓力。而且,長期遭受中子輻射的鋼材,其性能也會有所改變,因此,在選材上也應(yīng)從嚴要求。球殼結(jié)構(gòu)沒有采用足球瓣式是因為它適用于只在溶劑較小的球罐,不適用于制造較大容積的球罐,應(yīng)用場合少。因為采用高合金鋼等鋼板制造單層球罐或制造雙金屬復(fù)合板單層球罐,在我國還沒有實踐,有關(guān)技術(shù)沒有掌握,在現(xiàn)階段標準不易列入 。 按結(jié)構(gòu)形式分類 按形狀分有圓球形、橢球形、水滴形或 上述幾種形式混合。 ? 深冷球罐 這類球罐的設(shè)計溫度在 100℃ 以下。一般說這類球罐的壓力較高,取決于液化氣的飽和蒸氣壓或壓縮機的出口壓力。 球罐可按不同方式 分 類,如按儲存溫度、結(jié)構(gòu)形式等。 ? 球罐殼板承載能力比圓筒形容器大一倍,即在相同直徑、相同壓力下,采用同樣鋼板時,球罐的板厚只需圓筒形容器板厚的一半。隨著相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展,這些制約 因素 不斷的得到解決,又促使球罐大型化的發(fā)展。 中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告闡述了世界球罐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,分析了中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距,開創(chuàng)性地提出了“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代品產(chǎn)業(yè)概念,在此基礎(chǔ)上,從四個維度即“以人為本”“科技創(chuàng)新”“環(huán)境友好”和“面向未來 ”準確地界定了“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代產(chǎn)品的內(nèi)涵,根據(jù)“新型球罐產(chǎn)業(yè)”及替代品的評價體系和量化指標體系,從全新的角度對中國球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展就進行了全面的研究。在城市建筑中,球形容器可用于遠距離高壓輸送氣體管網(wǎng);在鋼鐵廠利用球形容器貯存壓縮氧。 關(guān)鍵詞: 球形儲罐 , 壓力容器 ,支柱結(jié)構(gòu) 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 Abstract With the improvement of prehensive national strength and the world of science and technology level, the manufacturing level of spherical tank is highspeed development. In recent years, China39。 本球罐在 的設(shè)計壓力、常溫的設(shè)計溫度下設(shè)計,設(shè)計厚度為 46mm。 這次 設(shè)計主要按照 GB12337— 1998《鋼制球形儲罐設(shè)計》進行設(shè)計 。近年來,我國在石油化工,合成氨,城市燃氣的建設(shè)中,大型化球形容器得到了廣泛應(yīng)用。以結(jié)構(gòu)強度的設(shè)計計算為主,從基礎(chǔ)理論、設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)分析、標準規(guī)定等方面進行了系統(tǒng)的闡述。 為了承受風(fēng)載荷和地震載荷,保證球罐的穩(wěn)定性,在支柱之間設(shè)置拉桿相 連 , 球殼采用的是三帶混合式,球殼分塊少,板材利用率高,制造工作量小,焊縫短,焊縫個數(shù)少,檢驗量小,施工速度快,使球罐的施工質(zhì)量易于保證,拉桿結(jié)構(gòu)采用可調(diào)節(jié)式拉桿,使球罐平衡易于調(diào)節(jié)。利用球罐貯存液氮、液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氫以及貯存各種壓縮氣體等。 國內(nèi)外發(fā)展情況 中國 球罐產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中,許多情況不容樂觀,如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動密集型產(chǎn)品;技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達國家,生產(chǎn) 要素決定性作用正在削弱,產(chǎn)品能源消耗大、產(chǎn)出率底、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力 大 ;企業(yè)總體規(guī)??s小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。球罐不同時期受著不同因素的制約。 球罐的特點 球罐與常用的圓筒形容器相比有以下特點: ? 球罐的表面積最小,即在相同容量下球罐所需要的鋼材面積最小。 由于這些特點,再加上球罐基礎(chǔ)簡單、受風(fēng)面積小、外觀漂亮,可用于美化工程環(huán)境等原因,使球罐的應(yīng)用得到很大的發(fā)展。 ? 常溫球罐 如液化石油氣( LPG)、氨、氧、氮等球罐。壓力屬于中等(視該溫度下介質(zhì)的飽和蒸氣壓而定)。 目前國內(nèi)使用的球罐,設(shè)計溫度一般在 40℃ ~50℃ 之間。 在材料方面 用碳素鋼和低合金鋼制球罐,不適用于高合金鋼及有色金屬球罐。 球殼結(jié)構(gòu)為桔瓣式或混合式,支座為支柱支撐。 輻射作用對人體有極大的危害性,因此對儲存輻射介質(zhì)的球罐在設(shè)計制造方遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 面和安全防護上須有嚴格的要求。 ( 1)工作壓力 工作壓力指在正常工作情況下,球罐頂部可能達到的最高壓力。 ( 3)計算壓力 計算壓力指在相應(yīng)設(shè)計溫度下,用以確定球殼各帶厚度或受壓元件厚度的壓力,其中包括 液柱靜壓力。該壓力是根據(jù)球殼的有效厚度計算所得,且取最小值。 設(shè)計溫度不得低于元件金屬在工作狀態(tài)下可能達到的最高溫度。 元件的金屬溫度可用傳熱計算求得。需要時,應(yīng)計入其他載荷所需的厚度。(不包括加工裕量)。 需要時,還應(yīng)考慮下列載荷: ⑥ 支柱的反作用力; ⑦ 連接管道和其他部件的作用力; ⑧ 溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力; ⑨ 包括壓力急劇波動的沖擊載荷; 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 ⑩ 沖擊反力,如由流體沖擊引起的反力等。 腐蝕裕量 為防止球罐元件由于腐蝕、機械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄,應(yīng)考慮腐蝕裕量,具體規(guī)定如下: ① 對有腐蝕或磨損的元件,應(yīng)根據(jù)預(yù)期的球罐壽命和物料對金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量; ② 球罐各元件受到的腐蝕程度不同時,可采用不同的腐蝕裕量; ③ 腐蝕裕量取 值 不小于 1mm。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 表 12螺栓材料許用應(yīng)力 材料 螺栓直徑 ,mm 熱處理狀態(tài) 許用應(yīng)力, MPa 碳素鋼 M22 熱軋、正火 ? M24~M48 ? 低合金鋼 M22 調(diào) 質(zhì) ? M24~M48 ? M52 ? 焊接接頭系數(shù) 焊接接頭系數(shù)是用來補償元件焊接連接部分的強度削弱。 ( 2)壓力試驗前的應(yīng)力校核 壓力試驗前,應(yīng)按下列校核球殼應(yīng)力: 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)用紙 σ T = PT Di: (17) 式中 σ T— 試驗壓力下球殼的應(yīng)力, MPa; PT— 試驗壓力, MPa; Di— 球殼內(nèi)直徑, mm; — 球殼的有效厚度, mm。氣密性試驗應(yīng)在壓力實驗合格后進行。保持壓力 15 分鐘,檢查壓力表有無降壓,用肥皂水涂刷所有焊縫和接管法蘭口檢查有無泄漏。 氣密性試驗壓力按下式確定: PT = (18) 式中 P— 設(shè)計壓力, MPa; PT— 試驗壓力, MPa。 當(dāng)設(shè)計溫度高于 2OO℃時,其許用應(yīng)力值按 GB 150 的規(guī)定。 ( 3)用于球殼的下列鋼板,當(dāng)球罐的設(shè)計溫度和鋼板厚度符合下列情況時,應(yīng)每批取一張鋼板進行夏比 (V 型缺口 )低溫沖擊試驗。 鋼板的標準、使用狀態(tài)及許用應(yīng)力按表 21的規(guī)定。 表 22 鋼板的使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度 鋼號 使用狀態(tài) 厚度 ,mm 最低沖擊試驗溫度,℃ 16MnR 熱軋 6~25 20 正火 6~120 07MnCrMoVR 調(diào)質(zhì) 16~50 20 16MnDR 正火 6~36 40 36~100 30 07MnNiCrMoVR 調(diào)質(zhì) 16~50 40 09Mn2VDR 正火
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