液氨儲(chǔ)罐項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案-在線瀏覽
2025-06-13 07:14本頁面
【正文】 采用，因其承壓能力較小且使用材料較多；而球形容器雖承壓能力強(qiáng)且節(jié)省材料，但制造較難且安裝內(nèi)件不方便；立式圓筒形容器承受自然原因引起的應(yīng)力破壞的能力較弱，故選用臥式圓筒形容器。為了檢修方便，還要開設(shè)人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。氨對(duì)鋼材的腐蝕作用很小，但是，置于室外的液氨儲(chǔ)罐，它的操作溫度就是大氣溫度，它的操作壓力就是操作溫度對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓。液氨儲(chǔ)罐通常選擇16MnR鋼，它是屈服強(qiáng)度為350MPa級(jí)的普通低合金高強(qiáng)度鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能、工藝性能以及低溫沖擊韌性。 2 設(shè)計(jì)選材及結(jié)構(gòu) 工藝參數(shù)的設(shè)定 設(shè)計(jì)壓力 根據(jù)《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得50℃，可以判斷設(shè)計(jì)的容器為儲(chǔ)存內(nèi)壓壓力容器，按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，盛裝液化氣體無保冷設(shè)施的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于液化氣50℃時(shí)的飽和蒸汽壓力，屬于中壓容器。屬于中壓容器[5]。 筒體的選材及結(jié)構(gòu)根據(jù)液氨的物性選擇罐體材料，㎜/年以下，且又屬于中壓儲(chǔ)罐，可以考慮20R和16MnR這兩種鋼材。所以在此選擇16MnR鋼板作為制造筒體和封頭材料。筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形。 封頭的結(jié)構(gòu)及選材 封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來說為最小，需要的厚度是同樣直徑圓筒的二分之一，從受力來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點(diǎn)是深度大，直徑小時(shí)，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。它吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點(diǎn)，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個(gè)橢球面和一圓柱直邊段組成。3 設(shè)計(jì)計(jì)算 筒體壁厚計(jì)算 查 《壓力容器材料使用手冊(cè)碳鋼及合金鋼》，熔點(diǎn)為1430℃，許用應(yīng)力列于下表： 16MnR許用應(yīng)力鋼號(hào)板厚/㎜在下列溫度（℃）下的許用應(yīng)力/ Mpa≤2010015020025030016MnR6～1617017017017015614416～3616316316315914713436～6015715715715013812560～100153153150141128116 ,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，,全部無損探傷。壁厚：㎜ （）鋼板厚度負(fù)偏差,查材料腐蝕手冊(cè)得50℃㎜/年，設(shè)計(jì)壽命20年，所以雙面腐蝕取腐蝕裕量㎜。 封頭壁厚計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭a:b=2:1 封頭計(jì)算公式 ： （）可見封頭厚度近似等于筒體厚度，則取同樣厚度。利用公式 代入，得： 則總長(zhǎng)為 ,則。水壓試驗(yàn)，液體的溫度不得低于5℃；試驗(yàn)方法：試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力 ()水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力Mpa ()水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力為 故筒體滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求[1]。人孔的結(jié)構(gòu)：既有承受壓力的筒節(jié)、端蓋、法蘭、密封墊片、緊固件等受壓元件，也有安置與啟閉端蓋所需要的軸、銷、耳、把手等非受壓件。從人孔所用法蘭類型來看，承壓人孔有板式平焊法蘭人孔、帶頸平焊法蘭人孔和帶頸對(duì)焊法蘭人孔，在人孔法蘭與人孔蓋之間的密封面，根據(jù)人孔承壓的高低、介質(zhì)的性質(zhì)，可以采用突面、凹凸面、榫槽面或環(huán)連接面。人孔標(biāo)準(zhǔn)HG2152495規(guī)定PN≥。當(dāng)Di1600時(shí)應(yīng)選取DN500型綜合考慮選擇水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔（HG2152495）,、公稱直徑DN500、H1=350、RF型密封面、采用Ⅵ類20R材料、墊片采用外環(huán)材料為低碳鋼、金屬帶為0Cr19Ni非金屬帶為柔性石墨、C型纏繞墊。C1220）～5391,墊片標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HGJ69～7291,法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)HGJ61～6591材料為20R，螺柱螺母標(biāo)準(zhǔn)HGJ7591螺柱材料40Cr螺母材料45，吊環(huán)轉(zhuǎn)臂和材料Q235AF，無縫鋼管材料為20，支承板材料為20R[2,3,5]。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。但必須滿足規(guī)定的條件。當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與被削弱殼體的材料相同時(shí)，則補(bǔ)強(qiáng)面積等于削弱的面積。 內(nèi)壓容器開孔后所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 （）式中 開孔直徑：㎜；強(qiáng)度削弱系數(shù)：殼體開孔處的計(jì)算厚度㎜接管有效厚度：㎜則 ㎜2有效補(bǔ)強(qiáng)面積即已有的加強(qiáng)面積殼體開孔后，在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作為補(bǔ)強(qiáng)的截面積（包括來自殼體、接管、焊縫金屬、補(bǔ)強(qiáng)元件） （）筒體上多余金屬面積： （）有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 B=2d筒體的有效厚度 ㎜所以㎜2人孔接管上多余的面積： （） 外側(cè)有效高度：㎜內(nèi)側(cè)有效高度即實(shí)際內(nèi)伸高度 接管計(jì)算厚度：㎜所以㎜2焊縫金屬截面積：㎜2則 ㎜2比較的 滿足以下條件的可選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：剛材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度Mpa；；殼體名義厚度㎜；設(shè)計(jì)壓力；設(shè)計(jì)溫度℃。所需補(bǔ)強(qiáng)圈的面積為：㎜2補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)及尺寸：為檢驗(yàn)焊縫的緊密型，補(bǔ)強(qiáng)圈上鉆M10的螺孔一個(gè)，以通入壓縮空氣檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫要求，并查得結(jié)構(gòu)圖為帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫T型接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈坡口取B型（查《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》）。計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)圈厚度：㎜ （）公稱直徑DN外徑D2厚度重量50084016查標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度取16㎜，計(jì)算的補(bǔ)強(qiáng)圈厚度也滿足補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)的條件。材料為16MnR。接管的壁厚要求：接管的壁厚除要考慮上述要求外，還需考慮焊接方法、焊接參數(shù)、加工條件、施焊位置等制造上的因素及運(yùn)輸、安裝中的剛性要求。不需另行補(bǔ)強(qiáng)的條件：當(dāng)殼體上的開孔滿足下述全部要求時(shí)，可不另行補(bǔ)
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