30立方米液氯儲罐的設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(編輯修改稿)
2024-10-01 17:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 液化氣體無保冷設(shè)施的壓力容器，其設(shè)計壓力應(yīng)不低于液化氣 38oC時的飽和蒸汽壓力 MPa。當容器上裝有安全閥時，取 ～ ，液氯儲罐的設(shè)計壓力 p為 。 則：% 100% % 5% p ? ? ? ? ?靜， 所以可忽略靜壓強，即30 立方米液氯儲罐的設(shè)計 5 2cp p M Pa??。 由于 10M Pa p M Pa M Pa? ? ?，故該儲罐屬于中壓容器。 筒體及封頭材料的選 擇 根據(jù)液氯的物性選擇罐體材料，液氯對碳鋼腐蝕率是 ，且又屬于中壓儲罐，可以考慮 20R和 16MnR這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看，建議選用 20R類的低碳鋼板， 16MnR鋼板的價格雖比 20R貴，但在制造費用方面，同等重量設(shè)備的計價， 16MnR鋼板為比較經(jīng)濟。所以在此選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭材料。鋼板標準號為GB66541996。 許用應(yīng)力 設(shè)計溫度為 38186。C，屬于常溫容器。 查閱文獻 [1]，當 16MnR鋼板厚度 δ＞ 6~16mm時，16MnR鋼板的強度極限 σb=510 MPa，屈服極限 σs=345MPa。 常溫下，當取強度極限作為 16MnR 鋼板的極限應(yīng)力時，許用應(yīng)力 ? ? bbn?? ? ，查閱文獻 [2]得?bn； ?s，取3b，那么? ? 510 =1703? ?MPa；當取屈服極限作為 16MnR 鋼板的極 限應(yīng)力時，許用應(yīng)力 ? ? ssn?? ? ，取6.?sn，? ? 345 =? ?MPa。則許用應(yīng)力 [σ]取兩者這間的較小值，則 [σ]t=170MPa。 4結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算壁厚 δ按照（ 41）式計算。 ? ?2 cit cpD p? ??? ? （ 41） 式中： pc———— 計算壓力， MPa； Di———— 筒體 內(nèi)徑， mm； 30 立方米液氯儲罐的設(shè)計 6 [σ]t———— 設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力， MPa； φ———— 焊接接頭系數(shù) 容器筒體的縱向焊接接頭采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù) φ=，全部無損探傷。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 41）式，得到圓柱形筒體的計算壁厚 δ。 2 22 00 22 17 0 1 2? ???? ? ?mm 查材料腐蝕手冊， 38℃ 下液氯對鋼板的腐蝕速率 ，計劃用 10年，取腐蝕裕量 C2=5 mm。所以，筒體的設(shè)計壁厚 δd=δ+ C2=。查閱鋼板厚度負偏差表，鋼板厚度在 ~25mm范圍內(nèi) ，負偏差 C1= mm。 所以，筒體的名義壁厚 δn=δd+ C1+圓整量 =14mm。在6 16～mm之間，故假設(shè)是成立的。 查 GB90192020，得到圓柱形筒體的規(guī)格尺寸見表 41。 表 41 筒體標準 公稱直徑 DN/mm 1m高的容積 V1/m3 1m高的內(nèi)表面積 F1/m2 1m高筒節(jié)質(zhì)量 /kg 2200 714 封頭設(shè)計 半球形封頭 球形封頭的計算壁厚 δ按照（ 42）式計算。 ? ?4 cit cpD p? ??? ? （ 42） 式中： pc———— 計算壓力， MPa； Di———— 半球形封頭的內(nèi)徑， mm； [σ]t———— 設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力， MPa； φ———— 焊接接頭系數(shù) 封頭的拼接接頭采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)φ=，全部無損探傷。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 42）式，得到半球形封頭的計算壁厚 δ。 2 220 0 = 54 170 1 2? ?? ? ? ?mm 查材料腐蝕手冊， 38186。C 下液氯對鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5 30 立方米液氯儲罐的設(shè)計 7 mm。所以，筒體的設(shè)計壁厚 δd=δ+ C2=。查閱鋼板厚度負偏差表，鋼板厚度在~25mm范圍內(nèi)，負偏差 C1= mm。 所以，筒體的名義壁厚 δn=δd+ C1+圓整量 =10mm。 標準橢圓形封頭 標準橢圓形封頭的計算壁厚 δ按照（ 43）式計算。 ? ?2 cpD p? ??? ? （ 43） 式中： pc———— 計算壓力， MPa； Di———— 橢圓形封頭的內(nèi)徑， mm； [σ]t———— 設(shè)計溫度下的許 用應(yīng)力， MPa； φ———— 焊接接頭系數(shù) 封頭的拼接接頭采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)φ=，全部無損探傷。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 43）式，得到標準橢圓形封頭的計算壁厚 δ。 2 220 0 = 12 170 1 2? ?? ? ? ? ?mm 查材料腐蝕手冊， 38186。C下液氯對鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5mm。所以，筒體的設(shè)計壁厚 δd=δ+ C2=。查閱鋼板厚度負偏差表，鋼板厚度在~25mm范圍內(nèi)，負偏差 C1= mm。 所以，筒體的名義壁厚 δn=δd+ C1+圓整量 =14mm。 標準蝶形封頭 標準蝶形封頭的計算壁厚 δ按照（ 44）式計算。 ? ? cpD p? ??? ? （ 44） 式中： pc—
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