【正文】 對板數(shù)較多或放在室內(nèi)的塔，可考慮較小的塔板間距，適當增加塔徑以降低塔高。物料起泡性：起泡性大的物料，塔盤間距應(yīng)大，反之塔盤間距小。否則需要15min左右。梯子所有構(gòu)件一般均采用Q235A，當塔體為不繡鋼時與塔體相焊的連接板應(yīng)采用同種材料。(2) 直梯高度一般不應(yīng)超過5m，若超過5m時，應(yīng)設(shè)中間休息平臺，當直梯標高超過4m時，應(yīng)設(shè)安全籠，從地面至安全籠第一圈的距離為2m～。平臺的欄桿圖，一般用DN=20mm、25mm的鋼管制成，管端應(yīng)封閉，以防止腐蝕氣體侵入， (a)，當安裝標高在15m以上時，（b）。(4) 操作平臺的寬度應(yīng)根據(jù)檢修的需要而定，～。 當殼體開孔滿足下述全部條件時，可不另行補強： （1）； （2）兩相鄰開孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)大于兩孔直徑之和的兩倍； （3）接管公稱外徑小于或等于89mm； （4）接管最小壁厚滿足表36的要求。因此，對補強圈搭焊結(jié)構(gòu)的使用范圍需加以限制。為了檢驗焊縫的緊密性，補強圈上有一個M10的小螺紋孔。由于開孔應(yīng)力集中的局部性，在遠離開孔區(qū)的應(yīng)力值與正常應(yīng)力值一樣，故除非制造或結(jié)構(gòu)上的需要，一般并不把整個容器壁加厚。視鏡已經(jīng)標準化，目前在化工生產(chǎn)中常用的還有壓力容器視鏡、帶燈視鏡、帶燈有沖洗孔的視鏡、組合視鏡等。2．氣液進料管在這種情況下，不僅要求進料均勻，且要求液體通過塔板時蒸汽能分離出來，當然也用下圖的T型進料管。螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，根據(jù)需要可制成陰螺紋或陽螺紋，見圖(c)。這樣一來，組合后的墊片可滿足高溫、振動、溫度波動、高壓等工作狀態(tài)下的密封要求。(2) 金屬墊片：金屬墊片具有耐高溫、耐高壓、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點。本設(shè)計，壓力并不太高，綜合考慮后選用凹凸型密封面。在凹面放置墊片，其優(yōu)點是便于對中，能防止軟質(zhì)墊片被擠出，而且壓緊面比平面型密封面窄，較易密封。其中最主要的是前兩者，應(yīng)從這兩方面考慮。這類法蘭結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。由于錐頸的作用，這種法蘭的強度和剛度都較高，適用于壓力、溫度較高的重要場合。吊柱的方位應(yīng)使吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角，使人能站在平臺上操縱手柄，讓經(jīng)過吊鉤的垂直線可以轉(zhuǎn)到人孔附近，以便從人孔裝入或取出塔的內(nèi)件。 人孔的選擇應(yīng)考慮設(shè)計壓力、實驗條件、設(shè)計溫度、物料特性及安裝環(huán)境等因素，人孔法蘭的密封面形式及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同，操作溫度高于350℃,應(yīng)采用對焊法蘭人孔。經(jīng)比較后本設(shè)計選用對接式焊縫。對直徑小而很高的塔（當DN≤1m，且H/DN＞25或DN＞1m且H/DN＞30）為了提高設(shè)備的穩(wěn)定性及降低地腳螺栓和基礎(chǔ)環(huán)支承面上的應(yīng)力，可采用錐形裙座。4．無折邊球形封頭 這種封頭是部分球面封頭與圓筒直接連接，其結(jié)構(gòu)造型簡單，由于球面與圓筒連接處曲率半徑發(fā)生突變，而且兩殼體因沒有公切線而存在橫向推力，所以產(chǎn)生相當大的不連續(xù)應(yīng)力，所以這種封頭只能用在壓力不高的場合。：（a）半球形封頭 （b）碟形封頭 （c）橢圓形封頭（d）無折邊球形封頭 （e）無折邊錐形封頭 （f）折邊錐形封頭 （g）平板封頭 常見容器封頭型式1．半球形封頭 這種封頭的幾何形狀實際是半個球殼，由薄膜應(yīng)力分析可知，其最大應(yīng)力僅為同樣直徑圓筒筒體的一半，是各種封頭中受力最好的一種；在相同容積中球形封頭的表面積最小，因此最節(jié)省材料并廣為應(yīng)用。（3）楔卡緊固件 因楔卡以楔緊代替連接，用作塔盤堅固件時，不怕銹蝕，也不會咬死，裝拆方便，不易脫落。 (a) 順排 （b）叉排 浮閥在塔板鼓泡區(qū)內(nèi)的排列方式7．塔盤的緊固件塔盤的緊固件是組裝分塊式塔盤的連接構(gòu)件。本設(shè)計采用可拆式折流擋板。常見的溢流堰長度為：單溢流型的長度為Lw =(～)Di，雙溢流型的長度為Lw=(～)Di（其中Di為塔的內(nèi)徑）。由于泡沫分離不好，容易產(chǎn)生攔液，影響塔板的操作彈性，塔板面積的利用率也較低，因此除液體負荷很小的小塔以外，一般均推薦采用弓形降液管。因縮短了液流的行程，有利于減少液面落差，同時也降低溢流堰上液流強度與降液管負荷。2．液體在塔板上的流型當液體在塔板上流動時，除要克服與上升氣流接觸而產(chǎn)生的阻力外還要克服流經(jīng)塔板上的構(gòu)件而產(chǎn)生的阻力。5．穿流式柵板塔由于省去了溢流裝置，該塔板有生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)簡單，壓力小，不易堵塞的優(yōu)點，但操作彈性小，塔板效率較低。比篩板、泡罩、舌型等塔板大得多；壓力降一般為400～660Pa；由于壓力降及霧沫夾帶均小，故板間距可縮小。它包括泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌行塔等。填料塔還有重量大、造價高、清洗檢修麻煩、填料損耗大等缺點，以至使填料塔在很長時期來使用得不及板式塔廣泛。(4) 阻力小。1Cr13,屬半馬氏體型不銹鋼，主要用于石油化工中處理含硫介質(zhì)裝置的零部件（如浮閥塔塔盤、浮閥、緊固件等）。 對焊法蘭和墊片的選材塔內(nèi)介質(zhì)為高含硫原油，腐蝕較嚴重，且操作溫度較高，故選用耐腐蝕的0Cr18Ni9Ti作為法蘭的材料。本塔的筒體材料與上下封頭材料均采用20R+?；钚粤蚧锞褪桥c金屬直接發(fā)生如原油中的硫化氫、硫和硫醇，硫的含量越高對設(shè)備的腐蝕越厲害。選材時還應(yīng)注意材料在各種介質(zhì)環(huán)境中的耐蝕性能，由于本塔的操作介質(zhì)是高含硫原油,原油中夾帶有氯鹽,單質(zhì)硫,硫化物及環(huán)烷酸必然給加工帶來一系列的腐蝕問題。（2）鋼材能夠滿足強度、延塑性和韌性的要求。在塔設(shè)備的設(shè)計中，正確的選擇結(jié)構(gòu)材料對于保證容器的結(jié)構(gòu)合理，安全使用和降低制造成本是至關(guān)重要的，選材時應(yīng)該同時考慮塔設(shè)備的自身特點和介質(zhì)的腐蝕作用。即使使用相同鋼號的材料，由于上述因素的改變，也會使材料具有不同的力學行為。（2）相容性相容性指材料必須與其相接觸的介質(zhì)或其它材料相容。（4）嚴密性。 許用應(yīng)力許用應(yīng)力是指受壓元件材料(如容器殼體，封頭)和螺栓等在不同溫度下的材料許用強度，取材料強度失效判據(jù)的極限值與相應(yīng)的材料設(shè)計系數(shù)之比，設(shè)計時必須合理地選擇材料的許用應(yīng)力。焊縫系數(shù)φ應(yīng)根據(jù)塔器受壓部分的焊縫型式和無損探傷檢驗要求選?。孩匐p面焊或相當于雙面焊的全焊透對接接頭。對于0℃以下的金屬溫度，則設(shè)計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低金屬溫度。塔底用水蒸氣汽提，塔底重油（或稱常壓渣油）用泵抽出送減壓部分。由于本塔介質(zhì)易燃易爆，故要求密封性能好。⑥耐腐蝕，不易堵塞。保證生產(chǎn)安全，保證塔設(shè)備具有一定的剛度和強度。近年來使用的原油中硫化物含量的升高，對塔器設(shè)備的腐蝕也變得嚴重。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。摘要畢業(yè)設(shè)計說明書500萬噸/年 常壓塔設(shè)計和材料腐蝕的探討The Design For Atmospheric Distillation Tower of t/y and Study of Material Corrosion畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本設(shè)計主要闡述了常壓塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括主要部件材料、結(jié)構(gòu)的選擇與論證，強度、穩(wěn)定性的校核。設(shè)計中設(shè)計壓力確定壁厚,再校核其他載荷作用下容器的應(yīng)力，使容器有足夠的腐蝕裕度。本次設(shè)計主要是對過程裝備與控制工程專業(yè)，特別是化工容器及設(shè)備設(shè)計知識的全面檢查，它具有真實性，準確性及模擬性的特點。 本設(shè)備所在裝置的簡單工藝流程和在裝置中的作用 工藝流程原油在蒸餾前必須嚴格的脫鹽、脫水，脫鹽后原油換熱到230～240℃進入初餾塔（又稱預氣化塔），塔頂出輕汽油餾分或重整原料。 工藝流程圖。塔器設(shè)計溫度（即標注在塔器銘牌上的設(shè)計溫度）是指塔殼的設(shè)計溫度，根據(jù)這種理論和所提供的已知條件本設(shè)計的設(shè)計溫度為370℃。100%無損檢測，φ=；局部無損檢測φ=。當溫度低于20℃時，取20℃的許用應(yīng)力。防止物料外泄、保證良好的勞動環(huán)境。對于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選用耐腐蝕的材料。（5）綜合經(jīng)濟性影響材料價格的因素主要有冶煉要求（如化學成分、檢驗項目和要求等）、尺寸要求（厚度及偏差、長度等）和可獲性等。塔設(shè)備與其他化工設(shè)備一樣，是置于室外的無框架的自支承式塔體，絕大多數(shù)是采用鋼材制造，這是由于鋼材具有足夠的強度和塑性，制造性能較好，設(shè)計制造的經(jīng)驗也較成熟，在大型設(shè)備中優(yōu)勢明顯。（3）鋼材有良好的冷熱加工性能。同時還應(yīng)考慮與之相應(yīng)的防護措施。在選材時必須了解到壓力容器鋼板的化學成分，防止原油直接和塔體發(fā)生反應(yīng)。 塔盤為防止高含硫油品的腐蝕,及考慮到材料的加工性能和耐腐蝕性能,所有塔盤板均選用0Cr18Ni11Ti材質(zhì)。墊片可采用金屬包墊片和非金屬軟墊片。在375～475℃范圍工作時略有熱脆性。(5) 結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、維修方便，設(shè)備的投資及操作費用低。板式塔是分級接觸型氣液傳質(zhì)設(shè)備，板式塔的空塔速度較高，因而生產(chǎn)能力較大，塔板效率穩(wěn)定，造價低，檢修、清理方便，在工業(yè)廣泛應(yīng)用。而浮閥塔有活動泡罩、圓盤浮閥、重盤浮閥和條形浮閥四種形式。一般浮閥塔在生產(chǎn)能力、塔板效率及結(jié)構(gòu)簡單方面優(yōu)于泡罩塔而不及篩板塔。表32 幾種塔盤的性能比較塔盤形式蒸汽量流量效率操作彈性單板壓降價格可靠性泡罩良優(yōu)良超1000MPa良優(yōu)篩板優(yōu)優(yōu)優(yōu)良520MPa超優(yōu)浮閥優(yōu)優(yōu)優(yōu)超630MPa優(yōu)良穿流式優(yōu)超優(yōu)差超可表33 幾種塔盤優(yōu)缺點及用途塔盤形式結(jié)構(gòu)優(yōu)點缺點用途泡罩塔圓形泡罩復雜在寬的負荷范圍內(nèi)可穩(wěn)定操作彈性好費用高板距大壓降比較大適用于廣泛的范圍，板數(shù)少的場合S形泡罩塔板稍簡單簡化了泡罩的形式，因此性能相似浮閥塔條形浮閥重盤式浮閥廠型浮閥簡單有簡單和復雜的在寬的負荷范圍內(nèi)效率不降低最高負荷的效率也比泡罩塔高費用較低霧沫夾帶少液面落差小沒有特別的缺點適用于一切場合穿流型篩板（溢流式）簡單最高負荷的效率高費用小壓力降小穩(wěn)定操作范圍窄要么擴大孔徑，否則易堵塞容易發(fā)生液體泄漏適用于處理變動小且不折出固件物料的系統(tǒng)波紋篩板簡單比篩板壓力稍高，但具有同樣優(yōu)點，氣液分布好柵板簡單處理能力大壓力降小費用小效率低處理量少，效率劇烈下降適用于粗蒸餾表34 幾種塔盤的單板壓力降塔盤壓力降Pa篩板520浮閥630泡罩720綜合考慮后，本設(shè)計選用浮閥塔盤。經(jīng)過的距離越長，阻力也越大。（3）U形流型液氣比小時采用，其液流行程雖長，液面落差不會太大。弓形降液管適用于大液量及大直徑的塔，塔盤面積的利用率高，降液能力大，氣液分離效果好。堰上液流強度不宜超過100～130，國內(nèi)推薦最好小于60。6．浮閥的數(shù)目與排列浮閥塔的操作性能以板上所有浮閥處于剛剛?cè)_時的情況為最好，這時塔板的壓強降及板上液體的泄漏都比較小而操作彈性大。用于塔盤板的分塊及其與支持圈，支持板，受液盤或主梁間的連接。 X1型楔卡塔板的布置整個塔板可分為四個區(qū)域，：（1）鼓泡區(qū) 圖中虛線以內(nèi)的區(qū)域為鼓泡區(qū)。但從制造性能方面來看，其缺點是深度大，當直徑較小時，整體沖壓成型較難；當直徑較大時，雖可采用分瓣沖壓技術(shù)，但拼焊工作量較大。5．錐形封頭 錐形結(jié)構(gòu)的封頭強度并不理想，但在生產(chǎn)工藝應(yīng)用中，錐形封頭有利于氣體的均勻進出，也有利于懸浮或固體顆粒等的排放，并常作為不同直徑圓筒的過渡段，因此也是壓力容器最常用的受壓元件之一。裙座較其它支座（如支腳）結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部應(yīng)力也最小。3．地腳螺拴： 地腳螺栓座的組成地腳螺栓較多時，筋板可以均勻布置。人孔應(yīng)用JB標準,按設(shè)計壓力及公稱直徑選用，手孔是為小直徑塔而設(shè),以便于塔內(nèi)部件的清理，檢查或拆裝。起吊的載荷由零件的重量來確定，根據(jù)塔徑?jīng)Q定其回轉(zhuǎn)半徑，然后選用標HG/T21639《塔頂?shù)踔?。但是這類法蘭與殼體形成一整體，法蘭受力后會使容器產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。我國國家標準（GB15089）《鋼制壓力容器》規(guī)定對于平焊法蘭為簡易起見，當滿足下列條件時也可按活套法蘭計算：≤15mm，Di/≤300, p≤2MPa,操作溫度小于或等于370℃。4．壓緊面選擇壓緊面主要根據(jù)工藝條件、密封口徑以及準備采用的墊片等進行選擇。使用于公稱直徑DN≤800mm，公稱壓力PN≤～。5．墊片選擇墊片是螺栓法蘭連接的核心，密封效果的好壞主要取決與墊片的密封性能。金屬墊片材料一般并不要求強度高，而是要求韌性。綜上所述可知，墊片的作用是封住壓緊面之間的間隙，增大密封口阻力，阻止流體泄漏。 表35 接管長度h mm 公稱直徑DN 不保溫接管長 保溫設(shè)備接管長 適用公稱壓力PN （MPa）≤1580130≤20～50100150≤70～350150200≤70～500≤當接管長度必須很短時，可用凸緣(又叫突出接口)來代替接管。但支管上方應(yīng)開排氣孔，液體進料孔與垂直線成15176。 液面計種類很多。在開孔處用全焊透的結(jié)構(gòu)形式焊上一段特意加厚的短管，使接管的加厚部分恰處有效補強區(qū)內(nèi)，則可以降低應(yīng)力集中系數(shù)。從這里通入壓縮空氣進行焊縫緊密性試驗。（一）GB1501998規(guī)定，采用補強圈結(jié)構(gòu)補強時，應(yīng)遵循下列規(guī)定： （1）鋼材的標準抗拉強度下限值σb≤540MPa；