【正文】 表 33 焊接材料表 母材 焊條 /規(guī)格 烘干溫度 /時(shí)間 球殼板 Q345R J507/ 350～ 380℃ /1h 梯子、平臺 Q235 J427/ 300～ 350℃ /1h 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 4 球罐強(qiáng)度計(jì)算及穩(wěn)定性校核 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)壓力： p= 設(shè)計(jì)溫度： 20~40℃ 球殼內(nèi)直徑 ： mmD 180000 ? 儲存物料：液氨 接管材料選： Q345B 支柱材料選： Q235B 拉桿選： 40MnB 底板選： Q235B 球殼計(jì)算 計(jì)算壓力 靜夜柱高度按 RKKH ]13 12)1(21ar c t anc o s2[ ??????? 代入數(shù)據(jù)解得 H=13600mm 設(shè)計(jì)壓力： P= 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 圖 41 球殼各帶的物料靜夜柱高度 球殼各帶的物料靜夜柱高度 h1=0mm h2=1155mm h3=8043mm h4=11739mm h5=13600mm 物料密度 2? =480kg/m3 重力加速度 g=球殼各帶計(jì)算壓力： 92 10 ???? ghpp ici ? MPapc ? M P aghpp c 1 5 99222 ????????? ??? M P aghpp c 0 4 99233 ????????? ??? M P aghpp c 6 5 8 01 1 7 3 99244 ????????? ??? M P aghpp c 6 6 8 01 3 6 0 99255 ????????? ??? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 . 2 球殼各帶的厚度計(jì)算 Di— 球殼內(nèi)直徑， 18000mm； ??t? — 設(shè)計(jì)溫度下球殼材料 Q345R 的許用應(yīng)力， 157MPa； φ— 焊接接頭系數(shù)， ； C— 厚度附加量， mmCCC 21121 ????? ； mmCpDp ct icd 1 8 0 0 ][4 111 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd 0 5 74 1 8 0 0 06 0 ][4 222 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd 4 5 74 1 8 0 0 06 4 ][4 333 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd 1 8 0 0 ][4 444 ???? ????? ??? mmCpDp ct icd 6 5 74 1 8 0 0 06 6 ][4 555 ???? ????? ??? 取球殼的名義厚度 mmn 44?? 球罐質(zhì)量計(jì)算 球罐平均直徑： mmDcp 18044? 球殼材料密度 。 Pc 時(shí)，裂紋 出現(xiàn)的幾率就大， Pc≤。 當(dāng) CE=%～ %，鋼的淬硬傾向逐漸增加，所以 Q345R 屬于有淬硬傾向的鋼。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏于下限（ %）時(shí)，脆化一般是由于過熱區(qū)晶粒粗化而形成魏氏體組織造成的；當(dāng)含碳量較高時(shí)，除了由于形成魏氏體組織而脆化外，在發(fā)生偏析等情況 下還有可能出現(xiàn)由于形成高碳馬氏體組織而引起的脆化。 ：此 類鋼由于不含強(qiáng)炭化物形成元素，因而對再熱裂紋不敏感。但是，當(dāng)材料成分不合格而發(fā)生嚴(yán)重偏析或局部含碳、硫量很高時(shí)，也會出現(xiàn)熱裂紋。 低合金高強(qiáng)度鋼中 W（ C） 一般控制在 %以下，為了卻保鋼的強(qiáng)度和韌性，通過添加適量的 Mn、 Mo 等合金元素及 V、 Nb、 Ti、 Al 等微量合金化元素，配合適當(dāng)?shù)能堉乒に嚮驘崽幚砉に噥肀ＷC鋼材具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。 表 31 Q345R 的化學(xué)成分 /% 鋼號 C Si Mn P S Q345R ≤ ～ ～ ≤ ≤ 表 32 Q345R 的力學(xué)性能 鋼號 板厚 mm 狀態(tài) s? (MPa） b? (MPa） 伸長率 （ %） 室溫沖擊功 （ αkv /J） Q345R 16～ 36 正火 ≥325 500～ 630 ≥21 ≥34（橫向） Q345R 鋼是低合金高強(qiáng)度鋼。為了盡可能達(dá)到均勻下沉 。分配在每根支柱上的重量也是很大的 。球罐基礎(chǔ)主要是承受靜載荷的作用。只有負(fù)載超過規(guī)定的極限（系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力）時(shí)開啟溢流，進(jìn)行過載保護(hù)，使系統(tǒng)壓力不再增加。 安全閥 為防止球罐運(yùn)轉(zhuǎn)異常造成內(nèi)壓超過設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)在氣相部分設(shè)置安全閥。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 球罐的附件 梯子平臺 在球罐設(shè)計(jì)時(shí)，為了使球罐便于日常操作、檢修，在球罐外部一般設(shè)置頂平臺及直達(dá)頂平臺的梯子。本設(shè)計(jì)為工作壓力≥ 的常溫球罐，在上極帶采用水平吊蓋整體鍛件凸緣補(bǔ)強(qiáng)人孔，在下極帶采用回轉(zhuǎn)蓋整體鍛件凸緣補(bǔ)強(qiáng)人孔 ,對應(yīng)凸緣材料選用 Q345R。 本球罐選用單層交叉可調(diào)式拉桿，拉桿分成長短兩段，用可調(diào)螺母連接，以調(diào)節(jié)拉桿的松緊度。 底板 支柱底板上開設(shè)地腳螺栓孔時(shí)，應(yīng)為徑向長圓孔，以便于球罐整體焊后熱處理過程中，由于熱脹冷縮使支柱徑向移動。按常溫球罐設(shè)計(jì)要求，上段支柱采用與殼體相同的常溫材料，下段支柱可采用一般碳鋼。為保證球罐的穩(wěn)定性，在支柱之間用拉桿相連。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 2．上溫帶板 圖 21 上溫帶瓣片示意圖 弧長 mmRL 16485180 0 ?????? ?? 弦長 mmRL 142 802105s i n900 022s i n2 0 ???????????????? ? 弧長 mmN RB os24 os2 01 ?????????????????? ?? 弦長 mmRB 215s i n2105c os900022s i n2c os2 01 ???????????????????????????? ?? 弧長 mmN RB 2 3 5 524 9 0 0 2 ?????? ? 弦長 mmRB 215s i n900022s i n22 ???????????????? ? 弦長 mmRD o s2105c o s1900022c o s2c o s12 22202 ?????????????????????????????? ?? 弧長 mmRDRD r c s i n90 r c s i n90 ?????????????????? ?? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 3．赤道帶 圖 22 赤道帶瓣片示意圖 弧長 mmRL 7 0 6 5180 459 0 0 0 ???????? ?? 弦長 mmRL 245s i n900022s i n2 0 ??????????????? ??? ? 弧長 mmN RB os24 os2 01 ???????????????? ???? ?? 弦長 mmRB 215s i n245c os900022s i n2c os2 01 ??????????????????????????? ??? ?? 弧長 mmN RB 235524 2 ?????? ? 弦長 mmRB 215s i n900022s i n22 ???????????????? ? 弦長 mmRD o s245c o s1900022c o s2c o s12 22202 ???????????????????????????? ???? ?? 弧長 mmRDRD r c s i n90 r c s i n90 ????????????????? ??? ?? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 23 極板示意圖 對角線與弧長最大間距： ? ? i n12s i n1 2212 ?????????? ??? ??H 弦長 ? ? mmHRB i n900022s i n2 211 ????????? ???? 弧長 mmRBRB 7 9 71 8 0 0 7 0 0a r c s i n3142a r c s i n90 11 ?????????????????? ? 弦長 mmBD 0 6 7 0 022 10 ???? 弧長 mmRDRD r c s i n3142a r c s i n90 00 ????????????????? ?? 弧長 ? ? ? ? mmRB 2 212 ????????? ??? 弦長 ? ? mmRB i n900022s i n2 212 ?????????? ?? ?? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 （ 1）極中板 圖 24 極中板示意圖 對角線弦長與弧長 ? ? ? ? 9 9 i i n12s i n2s i n1 2221212 ????????? ????????? ???A 弧長 mmRB 2 9 71 8 0 219 0 0 8 0 12 ?????? ?? 弦長 mmRB i n900 022s i n2 12 ??????????? ? 弧長 ? ? ? ? mmRL 6123180 2 212 ??????? ???? 弦長 mmRL i n900022s i n2 212 ?????????? ?? ?? 弦長 mmARL i os900 022s i n2c os2 2111 ??????????? ??????????? 弦長 mmRB i n900022c os2s i n2 2111 ?????????? ???????? ??? 弧長 mmRBRB r c s i n3142a r c s i n90 12 ??????????????????? ? 弦長 mmBLD 6 7 0 9 1 9 1 222121 ????? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 弧長 mmRDRD r c s i n3142a r c s i n90 ?????????????????? ?? （ 2）極側(cè)板 圖 25 極側(cè)板示意圖 弦長 mmL ? 弧長 mmL ?) 弦長 mmHRL i n900022s i n2 212 ?????????? ???? 弧長 mmRLRL r c s i n3142a r c s i n90 22 ?????????????????? ?? 弧長 mmRB 1 4 1 31 8 0 99 0 0 8 0 22 ????? ??? 弦長 mmRB i n900022s i n2 22 ??????????? ? r c s i n18000 r c s i n2a r c s i n2a r c s i n 21 ??????????????????????????????? RKRL? i n900022c os2s i n2 211 ??????????? ???????? ARK ??? 弧長 3 5 01 8 011 ??? ??RBmm 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 弦長 mmRB i n900022s i n2 11 ??????????? ? 弦長 mmLLBD 21221 ??????? 弧長 mmRDRD r c s i n3142a r c s i n90 ?????????????????? ?? 5．極邊板 圖 26 極邊板示意圖 弧長 mmRL 6 0 o s4 5 0 o s2 01 ????? ??? 弦長 mmRL o s900022c o s2 01 ???? ? 弦長 mmL ? 弧長 mmL ?? 弧長 mmRB 282618180 32 ?????? ?? 弦長 mmRB 2s in2 32 ???????? ? 8 0 0 r c s i n2 1051802a r c s i n2180 002 ????????????????????? RD?? 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 i n9000222s i n22 21?????????? ?? HRM?? 8 0 0 r c s i r c s i n290 03 ???????? RM?? i n2 2a r c s i n22s i n2 2a r c s i n2 34 ??????? ????????????? ??????? ?? 弧長 mmRB 21 ????? ??? 弦長 mmRB 2 i n900022s i n2 21 ????????????????? ? 弦長 mmLLBD 23121 ?????? 弧長 mmRDRD r c s i n3142a r c s i n90 ?????????????????? ?? 弧長 mmRL 42 ????? ??) 弦長 mmRL 2