【文章內(nèi)容簡介】 0 18 46 6 4 40 32 38 140 100 14 4 M12 18 56 6 6 42 40 45 150 115 14 8 M12 18 64 7 6 45 80 89 200 160 18 8 M16 24 105 12 8 58 （ c）墊片的選擇： 根據(jù)溫度、壓力及介質(zhì)腐蝕性選擇墊片材料 石棉橡膠墊片的使用條件 P≤ t 的范圍為 40 0C~290 0C 人孔的設(shè)置 人孔即檢查孔。壓力容器開設(shè)檢查孔目的是為了檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋，變形，腐蝕等缺陷以及裝拆設(shè)備的內(nèi)部零部件，一般設(shè)備的公稱直徑在 900mm 以下時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的手孔，超過 900mm 時(shí)應(yīng)開設(shè)人孔。人孔有圓形和長圓兩種。人孔大 小的設(shè)置原則是方便人的進(jìn)出，因此，圓形人孔的公稱直徑規(guī)定為 400～ 600mm，所以本次設(shè)計(jì)選擇人孔公稱直徑為 450 mm 。 表 9 回轉(zhuǎn)蓋帶頸對焊法蘭人孔明細(xì)表 件號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 筒節(jié) 1 16MnR 2 HG20613 等 長雙頭螺柱 20 35CrMoA 3 螺母 40 35CrMo 4 HG20595 法蘭 1 16MnII 5 HG20606 墊片 1 非金屬平墊 6 HG20601 法蘭蓋 1 16MnR 7 把手 1 Q235 AF 8 軸銷 1 Q235 AF 9 GB/T91 銷 2 Q215 10 GB/T95 墊圈 2 100HV 11 蓋軸耳（ 1） A 1 Q235 AF 12 法蘭軸耳（ 1） 1 Q235 AF 13 法蘭軸耳（ 2） 1 Q235 AF 14 蓋軸耳（ 2） 1 Q235 AF 表 10 回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔的尺寸 wds? D 1D A B L b 1b 2b 1H 2H d 總質(zhì)量 480*12 670 600 375 175 250 42 41 46 250 121 456 245（ kg） 液位計(jì)的設(shè)計(jì) （ 1）根據(jù)罐內(nèi)水壓試驗(yàn)壓力 MPaP ? 選取壓力等 級為 4MPa。 （ 2）選普通型，外加保溫層的液位計(jì)。 （ 3）中心距 L的選擇： （ 4）材質(zhì)選擇： 0Cr18Ni9（ 304）。 液位： mmDh i 2 2 0 02 0 0 ????? （ 5） 介質(zhì) Lkg /?? 。 （ 6）采用規(guī)格為 DN20 的接管 外伸 120，內(nèi)伸 0。 （ 7）采用帶對焊法蘭，法蘭規(guī)格為 DN20，密封面型式采用突面。 鞍座的計(jì)算 容器支座有鞍式支座，腿式支座，支 承式支座，耳式支座和裙式支座 ,本次設(shè)計(jì)為臥式容器，所以采用鞍式支座。鞍式支座分為輕型 (代號(hào)為 A)和重型 (代號(hào)為 B)，對于一般直徑在 1000 mm 以上的容器，選用輕型鞍座就可滿足要求，鞍座與基礎(chǔ)的安裝形式有固定式（代號(hào) F）和滑動(dòng)式（代號(hào) S）兩種，一般為滿足容器的熱脹冷縮的位移要求，固定式和滑動(dòng)式應(yīng)配對使用。 雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學(xué)知，當(dāng)外伸長度 A= 時(shí)，跨度中央的彎矩與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(qiáng)度，所以 通常取尺寸 A 不超過 值 ，中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JB 4731《鋼制臥式容器》規(guī)定） A≤ =（ L+2h+2n? ）， A 最大不超過 .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。 mmhLA 1538)22( ???? ? 由于封頭的抗彎剛度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(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此， JB 4731 還規(guī)定當(dāng)滿足 A≤ 時(shí)，最好使 A≤ m（ 2Ri nmR ???） ,即 mmnRiRAm 504) ????? ?（，取 A=500mm 綜上有： A=550mm。 公稱直徑DN（ mm） 允許載荷Q(kN) 鞍座高度 h（ mm） 底座（ mm） 腹板δ2 筋板 (ｍｍ ) 11 b1 δ1 l3 b2 b3 δ 2021 300 250 1420 220 12 10 330 190 260 8 墊板（ｍｍ） 螺栓間距 ｌ ２ 鞍座質(zhì)量（ kg） 螺紋 弧長 ｂ ４ δ ｅ 2330 430 10 80 1260 160 17 計(jì) 算 支 座 的 最 佳 位 置 ：a=1000mm 焊接接頭設(shè)計(jì) 容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫 ,熔合線和熱影響區(qū)的總稱，焊縫是焊接接頭的主要部分。焊接接頭的型式直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全。焊接接頭的型式及焊接材料應(yīng)在化工設(shè)備的裝配圖及零部件圖中以適當(dāng)?shù)姆绞奖硎境鰜怼? （ a）回轉(zhuǎn)殼體的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)殼體的拼接接頭必須采用對接接頭，殼體上的所有縱向及環(huán)向接頭，凸形接頭上的拼接接頭，即 A， B 類接頭，是容器要求最高的焊縫，對容器的安全至關(guān) 重要，必須采用對接焊，不允許采用搭接焊 .對接焊易于焊透，質(zhì)量容易保證，易于作無損檢測，可獲得最好的焊接接頭質(zhì)量。此 采用 Y 型對接接頭。 （ b）接管與殼體的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 接管與殼體及補(bǔ)強(qiáng)圈之間的焊接一般只能采用角焊和搭焊，具體的焊接結(jié)構(gòu)還與對容器的強(qiáng)度與安全的要求有關(guān)，涉及到是否開坡口，單面焊與雙面焊，焊透與否等問題。 中低壓容器不需另作補(bǔ)強(qiáng)的小直徑接管可直接插入殼體所開孔內(nèi)，有平齊式和內(nèi)伸式兩種。插入出接管與殼體總有一定間隙，但此間隙不大于 3 mm，過大的間隙在焊接收縮時(shí)易產(chǎn)生裂紋或其他焊接 缺陷。 （ c）帶補(bǔ)強(qiáng)圈的接管的焊接結(jié)構(gòu) 補(bǔ)強(qiáng)元件的補(bǔ)強(qiáng)圈，一方面要求盡量與補(bǔ)強(qiáng)出的殼體貼合緊密，另外與接管與殼體之間的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)力求完善合理。 二、強(qiáng)度計(jì)算 6 筒體名義厚度的初步確定 臥式容器不考慮液柱靜壓力，故計(jì)算壓力 cp ＝ p＝ MPa。 筒體設(shè)計(jì)選用 6～ 16 mm 厚度的 16MnR， 50℃下其許用應(yīng)力 ][ t? ＝ 170 MPa。 計(jì)算厚度 式中， cp ――計(jì)算壓力， MPa； iD ――圓筒內(nèi)直徑， mm； t][? ――容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力， MPa； ? ――圓筒的焊接接頭 根 GB3531，負(fù)偏差 1C ＝ 系數(shù)， ? ＝ 。 設(shè)計(jì)容器 ? ＝ 。腐蝕裕量 2C ＝ 2mm。厚度附加量21 CCC ?? ＝ 。 名義厚度即 n? =16mm 封頭壁厚的計(jì)算 ctic pDp ?? ??? ][2本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭（ 2:1）即： K（形狀系數(shù)） =。式中 ?? 根據(jù)公式，封頭的設(shè)計(jì)壁厚為： ? ? mmCpDipctd 2c ???? ??? 查表：取鋼板的負(fù)偏差 mmC ? ， 則筒體的名義壁厚為： mmCmm d 1 ???? ?? 。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以內(nèi)徑為公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 (代號(hào) EHA)的直邊高度只與公稱直徑有關(guān)： DN≤ 2021mm時(shí) ,直邊高度為 25mm； DN2021mm時(shí) ,直邊高度。為 40mm 由于所設(shè)計(jì)的筒體公稱直徑 DN=2021mm=2021mm， 所以直邊高度為 h=25mm， ②開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 根據(jù) GB150，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于 時(shí)，在殼體上開孔，兩相鄰開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)，接管厚度滿足要求，不另行補(bǔ)強(qiáng)，故該儲(chǔ)罐中只有 DN=450mm 的 人孔需要補(bǔ)強(qiáng)。 容器的水壓試驗(yàn) 所謂壓力試驗(yàn)，就是用液體或氣體作為工作介質(zhì)，在容器內(nèi)施加比它的設(shè)計(jì)壓力還要高的試驗(yàn)壓力，以檢查容器在試驗(yàn)壓力下是否有滲漏、明顯的塑性變形以及其他缺陷。壓力試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種，一般采用液壓試驗(yàn)，而且普遍采用水為液壓試驗(yàn)介質(zhì)，故本次設(shè)計(jì)采用水壓試驗(yàn)。 根據(jù) GB150 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗(yàn)時(shí) tT PP ][][ ??? 式中， ][? —— 容器元件材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力， MPa； t][? ――容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力， MPa。 所以 M ????TP 而圓筒的應(yīng)力 eeTT DP ? ?? 2 )( ?? 式中 T? ――試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力， MPa； iD ――圓筒內(nèi)直徑， mm； e? ――圓筒的有效厚度， mm； s? ――圓筒材料在試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn)， MPa； ?――圓筒的焊接接頭系數(shù)。 設(shè)計(jì)容器： )( MPMPT ??????? ??? ???所以，厚度校核合格。 臥式容器 計(jì)算單位 中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所 計(jì) 算 條 件 簡 圖 設(shè)計(jì)壓力 p MPa 設(shè)計(jì)溫度 t 50 ℃ 筒體材料名稱 Q345R 封頭材料名稱 Q345R 封頭型式 橢圓形 筒體內(nèi)直徑 Di 2021 mm 筒體長度 L 5800 mm 筒體名義厚度 ?n 16 mm 支座墊板名義厚度 ?rn 10 mm 筒體厚度附加量 C mm 腐蝕裕量 C1 2 mm 筒體焊接接頭系數(shù) ? 1 封頭名義厚度 ?hn 16 mm 封頭厚度附加量 Ch mm 鞍座材料名稱 Q235A 鞍座寬度 b 220 mm 鞍座包角 θ 120 176。 支座形心至封頭切線距離 A 510 mm 鞍座高度 H 250 mm 地震烈度 八 () 度 內(nèi)壓圓筒校核 計(jì)算單位 中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所 計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 計(jì)算條件 筒體簡圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 材料 Q345R ( 板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ??? MPa 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ???t MPa 試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ?s MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計(jì)算 計(jì)算厚度 ? = ct ic][2 PDp ??? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = mm 重量 Kg 壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核