【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ]t沒(méi)有變化，故取名義厚度 18mm 合適。 式中： ? —— 筒體的計(jì)算厚度， mm； cP —— 計(jì)算壓力， MPa； ? —— 焊接接頭系數(shù)； iD —— 筒體的內(nèi)直徑， mm； []t? —— 設(shè)計(jì)溫度下筒體材料的許用應(yīng)力， MPa； MPa? ， 1?? ， 2600iD? ， [ ] 185t MPa? ? 筒體水壓試驗(yàn)校核 對(duì)于 Q345R 材料，試驗(yàn)時(shí)水溫應(yīng)高于 5℃，其常溫許用應(yīng)力 和在試驗(yàn)壓力下的許用應(yīng)力 [ ] [ ] =163 at MP??? ，屈服點(diǎn) y=325Mpa? ，臥置試壓。內(nèi)壓容器液壓試驗(yàn)2[ ]cit cPD P? ??? ?6 壁厚設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 壓力規(guī)定為： 50TP = m ax{ 1 .2 5 P[ ]/[ ] P+ 0 .1 } = m ax{ 1 .2 5 1 .9 2 + 0 .1 } = 2 .4 M Pa???℃ ， （ 7） 式中： TP —— 試驗(yàn)壓力， aMP ； P —— 設(shè)計(jì)壓力， aMP ； []? —— 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 ；6LiP = D g = 2 .6 9 8 0 0 1 0 0 .0 2 5 4 8 M Pa 5 %P? ??水 ≈ ＜ ， 故 可 忽 略不計(jì) 應(yīng)力校核時(shí)應(yīng)計(jì)入液柱靜壓，由于壓力試驗(yàn)時(shí)容器承受的試驗(yàn)壓力 TP 高于其設(shè)計(jì)壓力 P ，因此在壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)按式（ 33）對(duì)試驗(yàn)壓力下容器殼體的周向應(yīng)力 T? 進(jìn)行校核。 ()2T i eT ePD ?? ??? （ 8） 式中： T? —— 試驗(yàn)壓力下的筒壁周向薄膜應(yīng)力， aMP ； TP —— 試驗(yàn)壓力， MPa ； iD —— 圓筒內(nèi)直徑， mm ； e? —— 圓筒的有效厚度， mm ； 水壓試驗(yàn)下的筒壁周向薄膜應(yīng)力 圓筒的有效厚度 12 18 0 2 16en C C mm??? ? ? ? ? ? ? (9) 50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 所以筒體壁厚滿(mǎn)足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。 封頭計(jì)算 厚度按下列公式計(jì)算： 2[ ] cKP D P? ??? ? (10) 式中： K —— 系數(shù)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 1K? ； ? —— 封頭的計(jì)算厚度， mm； cP —— 設(shè)計(jì)壓力， MPa； ? —— 焊接接頭系數(shù)； iD —— 封頭的內(nèi)直徑， mm； []t? —— 設(shè)計(jì)溫度下筒體材料的許用應(yīng)力， MPa； 將數(shù)據(jù) MPa? ， 1?? ， 2600iD? ， 帶入（ 10）式， 同理，選取 C2=2 mm ， C1=0 mm 。 ∴ δ n=δ +C1+C2=+2+0= 取名義厚度為δ n=18mm，跟筒體一樣，選擇厚度為 18mm 的 16MnR 材料合適。 ( ) 2 . 4 ( 2 6 0 0 1 6 ) 1 9 6 . 2 0 . 92 2 1 60 . 9 3 2 5 2 9 2 . 5T i eTsePD M P aM P a?? ? ??? ? ?? ? ? ??? ? ?1 1 . 9 2 2 6 0 0 1 5 . 5 32 [ ] 0 . 5 2 1 8 5 1 . 0 0 . 5 1 . 9 2citcK P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ? ? ?7 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)和人孔的設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 封頭最小壁厚校核： 因?yàn)椋? 1 8 2 1 6 0 .1 5 % 3 .9e n iC D m m??? ? ? ? ? ? ? (11) 因此選擇名義厚度為 20mm 的封頭厚度滿(mǎn)足要求。 設(shè)計(jì)溫度下的應(yīng)力校核 在設(shè)計(jì)溫度下 根據(jù)公式可得： ( ) 1 . 9 2 ( 2 6 0 0 1 6 )2 2 1 61 5 9 . 6 [ ] 1 8 5c i etetP D ttM P a M P a??? ? ????? ? ? （ 12） 滿(mǎn)足要求 7 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)和人孔的設(shè)計(jì) 人孔設(shè)計(jì)選型 圖 2 水平吊蓋人孔 查《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》，因筒體長(zhǎng)度 85009000mm，只需開(kāi)一個(gè)人孔，可選水平吊蓋人孔。由使用地為荊州市室外，確定人孔的公稱(chēng)直徑 DN=500mm，50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 以方便工作人員的進(jìn)入檢修。配套法蘭與上面的法蘭類(lèi)型相同，根據(jù) HG/T 2151820xx《回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔》，查表 31，由 PN= 選用凹凸面的密封形式 MFM， 級(jí) 35CrMoA 等長(zhǎng)雙頭螺柱連接。其明細(xì)見(jiàn)下表 6 表 6 人孔法蘭形式表（參照回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭） 圖 3 回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔 人孔選型 對(duì)筒體： [ ] [ ] =185 at MP??? ， 1 mm? ， 2 2C mm? 密封面形式 公稱(chēng)壓力 公稱(chēng)直徑 dws d D 1 H 2 b 1b A B L 0d 螺柱數(shù)量 螺母數(shù)量 凹凸面 2.5 MPa 500 53012 500 730 660 270 134 48 54 55 405 200 300 30 20 40 7 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)和人孔的設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 根據(jù)公稱(chēng)壓力 ，公稱(chēng)直徑 DN500mm，選擇回轉(zhuǎn)不銹鋼人孔，密封面型式 FM，尺寸為 530 12mm? ，接管材質(zhì)為 20 號(hào)鋼管。 對(duì)接管，按 GB/150 標(biāo)準(zhǔn)， t[ ] =185 at MP? ， [ ] =185 at MP? ，則 1 10% 10% 12 ntC mm?? ? ? ? 12 1 .2 2 3 .2ttC C C m m? ? ? ? ? []m i n { , 1} m i n {1 , 1} 1[] ttr tf ??? ? ? 開(kāi)孔直徑接管計(jì)算厚 度 2 2 53 0 2 12 2 3. 2 51 2. 4o t td d C mm?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 13） 接管有效厚度 10 3. 2 6. 8e t n t tC mm??? ? ? ? ? （ 14） 開(kāi)孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m? ? ?? ? ? ? ? ? （ 15） 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍確定如下 有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m? ? ?? ? ? ? ? ? （ 16） 外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度 1 m i n { , 3 0 0 } m i n { 5 1 2 . 4 1 2 , 3 0 0 } 7 8 . 4 1nthd ?? ? ? ? （ 17） 內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度 2 m in { , 0} 0nthd??? 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍以?xún)?nèi)，殼體的多余補(bǔ)強(qiáng)面積為 ( 530 2 12 ) [ ] 2 185 tPd mmP? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?50 液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( 1 )e e t e rA B d f? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 18） ( 16 ) mm? ? ? ? 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍以?xún)?nèi)，接管的多余補(bǔ)強(qiáng)面積為 2 1 2 22 ( ) 2 ( )e t t r e t t rA h f h C f? ? ?? ? ? ? （ 19） 22 78 .4 1 ( 12 2. 64 ) 14 67 .8 4 mm? ? ? ? ? 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，焊縫面積為 2 2 23 1 2 1 4 4A m m? ? ? ?（焊縫腰高 ? 取較薄板的厚度）。 在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，總有效補(bǔ)強(qiáng)面積 21 2 3 1 2 6 5 . 6 3 1 4 6 7 . 8 4 1 4 4 2 8 7 7 . 4 7eA A A A m m? ? ? ? ? ? ? （ 20） 因?yàn)?222 8 7 7 . 4 7 8 1 9 8 . 4eA m m A m m? ? ? 所以 開(kāi)孔后需要補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈的計(jì)算與選型 補(bǔ)強(qiáng)圈的計(jì)算如下： 補(bǔ)強(qiáng)圈材料選用與殼體相同材料，即 16MnR 應(yīng)該增加的補(bǔ)強(qiáng)面積 按《 JB/T 473620xx 補(bǔ)強(qiáng)圈》 標(biāo)準(zhǔn)中 C 型 15176。坡口， 500ND mm? 時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 2 84D mm? ，所以所需要的補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度 425 3 2 0 . 9 3 1 5 . 6 5840500oA mmDd? ? ? ? ?? （ 21） 28 1 9 8 . 4 2 8 7 7 . 4 7 5 3 2 0 . 9 3eeA A A mm??? ? ?8 安全閥和液面計(jì)選型 第 15 頁(yè) （共 32 頁(yè)） 考慮到腐蝕裕量和鋼板厚度負(fù)偏差，取補(bǔ)強(qiáng)圈的名義厚度 20nc mm? ? 。補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)記為： 50 0 20 Q 34 5RNDC? ? ? / 4736JB T 圖 4 補(bǔ)強(qiáng)圈示意圖 8 安全閥和液面計(jì)選型 安全閥的選型 液化石油氣儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力在 以上，屬于第三類(lèi)壓力容器，必須設(shè)置 安全閥。安全閥的選型時(shí)，首先要根據(jù)安全閥的排放壓力進(jìn)行初步選型，再根據(jù)設(shè)備超壓所需的最大泄放量應(yīng)小于所選安全閥的最大泄放量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步校核。 50℃時(shí)液化石油氣的飽和蒸汽壓最高為 (表壓 )，安全閥的排放壓力： ( )dP M Pa? ? ? ? 絕 對(duì) （ 22）