【導(dǎo)讀】1)使用國家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過程。機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。4)掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；4）繪制設(shè)備總裝配圖；5）編制設(shè)計(jì)說明書。寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等；[2]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等。國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。

　　

【正文】 方 法 : GB1501998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡 圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 50 ℃ 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 16MnR(熱軋 ) 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù) φ 1 殼體內(nèi)直徑 Di 2500 mm 殼體開孔處名義厚度 δ n 14 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 0 mm 殼體腐蝕裕量 C2 2 mm 殼體材料許用應(yīng)力 [σ ]t 170 MPa 接管實(shí)際外伸長度 236 mm 接管實(shí)際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 16Mn(熱軋 ) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接 管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 16MnR(熱軋 ) 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 840 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 14 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r 0 mm 接管材料許用應(yīng)力 [σ ]t 163 MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 [σ ]t 170 MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 1 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 開孔直徑 d 511 mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 1022 mm 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A 5662 mm2 殼體多余金屬面積 A1 mm2 接管多余金屬面積 A2 1076 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 16 mm2 A1+A2+A3=1570 mm2 ，小于 A，需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 4340 mm2 A(A1+A2+A3) 4092 mm2 結(jié)論 : 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : 191。213。198。 248。189。248。179。246。191。218。, φ 79 7 計(jì) 算 方 法 : GB1501998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡 圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 50 ℃ 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 16MnR(熱軋 ) 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù) φ 1 殼體內(nèi)直徑 Di 2500 mm 殼體開孔處名義厚度 δ n 14 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 mm 殼體腐蝕裕量 C2 2 mm 殼體材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 接管實(shí)際外伸長度 100 mm 接管實(shí)際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB9948) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 開孔直徑 d mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B mm 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A mm2 殼體多余金屬面積 A1 mm2 接管多余金屬面積 A2 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 mm2 A1+A2+A3= mm2 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論 : 根據(jù) GB150 第 節(jié)的規(guī)定 ,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : 209。185。193。166。177。237。, φ 32 計(jì) 算 方 法 : GB1501998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡 圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 50 ℃ 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 16MnR(熱軋 ) 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù) φ 1 殼體內(nèi)直徑 Di 2500 mm 殼體開孔處名義厚度 δ n 14 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 mm 殼體腐蝕裕量 C2 2 mm 殼體材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 接管實(shí)際外伸長度 100 mm 接管實(shí)際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB9948) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 開孔直徑 d mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B mm 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A mm2 殼體多余金屬面積 A1 mm2 接管多余金屬面積 A2 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 mm2 A1+A2+A3= mm2 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論 : 根據(jù) GB150 第 節(jié)的規(guī)定 ,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國 化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : 210。186。206。187。188。198。 ,φ 25 3 計(jì) 算 方 法 : HG2058298 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 ,單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡 圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 50 ℃ 殼體型式 橢圓形封頭 殼體材料 名稱及類型 16MnR(熱軋 ) 板材 殼體開孔處焊縫系數(shù) φ 1 殼體內(nèi)直徑 Di 2500 mm 殼體開孔處名義厚度 δ n 14 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 0 mm 殼體腐蝕裕量 C2 2 mm 殼體材料許用應(yīng)力 [σ ]t 170 MPa 橢圓形封頭長短軸之比 2 開孔中心到殼體軸線的距離 mm 接管軸線與殼體表面法線的夾角 度 接管實(shí)際外伸長度 370 mm 接管材料名稱及類型 20(GB9948),管材 接管實(shí)際內(nèi)伸長度 0 mm 接管焊縫系數(shù) 1 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 16MnR(熱軋 ) 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 1000 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 50 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 6 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1 0 mm 接管材料許用應(yīng)力 [σ ]t 137 MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 [σ ]t 170 MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 1 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 計(jì) 算 截 面 圖 示 截 面 與 圖 示 成 90 度 的 截 面 應(yīng)力校正系數(shù) F 1 1 開孔直徑 d(mm) 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B(mm) 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A (mm2) 殼體多余金屬面積 A1 (mm2) 接管多余金屬面積 A2 (mm2) 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 (mm2) 150 150 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 (mm2) 150 A1+A2+A3+A4 (mm2) 計(jì)算截面的校核結(jié)果 合格 合格 結(jié) 論 : 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : 210。186。194。200。179。246。191。218。, φ 89 8 計(jì) 算 方 法 : GB1501998 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡 圖 計(jì)算壓力 pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 50 ℃ 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 16MnR(熱軋 ) 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù) φ 1 殼體內(nèi)直徑 Di 2500 mm 殼體開孔處名義厚度 δ n 14 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 mm 殼體腐蝕裕量 C2 2 mm 殼體材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 接管實(shí)際外伸長度 150 mm 接管實(shí)際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB9948) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 [σ ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 開孔直徑 d mm 補(bǔ)強(qiáng) 區(qū)有效寬度 B mm 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A mm2 殼體多余金屬面積 A1 mm2 接管多余金屬面積 A2 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 mm2 A1+A2+A3= mm2 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論 : 根據(jù) GB150 第 節(jié)的規(guī)定 ,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 10 參考文獻(xiàn) [1] 《壓力容器介質(zhì)手冊》 ， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 3 月 [2] 鄭津 洋等編， 《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》（第二版） ， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 7 月 {3} 賀匡國主編，《 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊 》第二版，北京， 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 年 8月 [4] 董大勤等編，《壓力容器與化工設(shè)備使用手冊》，北京， 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020年 3 月 [5] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)檢查規(guī)程》，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 1999 年 [6] GB15098《鋼制壓力容器》，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1998 年 5月 [7] 蔡紀(jì)寧主編，《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 [8] 國 家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)檢查規(guī)程》，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 1999 年 [9] 匡國柱主編，《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 結(jié)束語 壓力容器是涉及人民生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的特種設(shè)備。為了確保壓力容器的質(zhì)量和安全，設(shè)計(jì)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。壓力容器設(shè)計(jì)是綜合專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用，例如：材料性能、容器的結(jié)構(gòu)、元件的受力分析、防腐蝕措施、容器制造與檢驗(yàn)等。 通過此次課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的能力，加深了對課本知識(shí)的理解。使用國家壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌 握了液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的全過程；并且鍛煉了查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。