400立方米球罐畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2025-02-03 21:18本頁面
【正文】 1985 年增加至約 1800臺，而到 1993 年數(shù)量增加到 3107 臺，在這 12 年間每年約增加 150 臺，至 1996年全國已經(jīng)有了近 5000 臺球罐，這四年間平均每年建造約四百臺球罐，相比 1981年 ，增長率達(dá)到了驚人的百分之四百。其中大部分的球罐是用于儲存液化石油氣、天然氣。在相同容積的壓力儲罐之間相比，球罐的表面積最小，其消耗的材料最少，具有節(jié)省鋼材、降低成本的作用。 然而，任何事物都有它好的一面和不好的一面。此外，球罐直徑較大，不便于運輸如 100 立方米容積的球罐 ，直徑就達(dá)到 米 要運輸一個直徑 米的大球何其困難，因此球罐必須現(xiàn)場組裝。 6 目前，我國的球罐制造業(yè)發(fā)展雖快，但總體制造水平還很低，某些加工手段及工藝措施還相對落后。 本次設(shè)計中的 400 立方米球罐用于儲存氮氣，屬于中小型容積的球罐，現(xiàn)在，400 立方米的球罐在國內(nèi)運用較為廣泛，主要用于儲存燃?xì)饣蚴且夯蜌?。在設(shè)計工作過程中，采取“邊設(shè)計，邊學(xué) 習(xí)，邊調(diào)研，邊改進(jìn)”的“四級”原則，真正做到理論與實際相結(jié)合，力求達(dá)到學(xué)以致用，并為自己以后參加工作，打好理論知識基礎(chǔ)，積累實際工作經(jīng)驗。 表 1 球罐的主要 技術(shù)參數(shù) 設(shè)計壓力 3MPa 設(shè)計溫度 50176。 筒體壁厚 40mm 結(jié)構(gòu)形式 混合式 形式圖 球罐一般由球殼板、支柱、拉桿、人孔、接管等部件組成。本設(shè)計 所施工的 400m3 球罐屬五帶混合式結(jié)構(gòu) ,14 個支柱 ,球罐內(nèi)徑 26800mm,罐體總高為 28400mm。 球罐的典型結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示 .。 （一）、 化學(xué)成分分析 殼體采用 Q345 低合金鋼，其化學(xué)成分如表 二 所示。 表 3 Q345 的力學(xué)性能 機(jī)械性能指標(biāo) 板厚 伸長率（ %） 試驗溫度(t/℃ ) 抗拉強(qiáng)度（ σb/MPa） 屈服點（ σs/MPa） 數(shù)值 40mm ≥22 ≥34 470650 324259 球罐焊接除應(yīng)避免一般焊縫缺陷 外 ，尤其要防止變形和裂紋這兩種缺陷。另外，環(huán)向焊縫縱向收縮造成球罐相對應(yīng)的直徑縮小，形成赤道帶直徑小，而極板則向外凸起。嚴(yán)重削弱球罐承壓能力，影響安全。 (二 )裂紋 球罐鋼板厚度大，材質(zhì)強(qiáng)度高，成型后剛性大，焊接應(yīng)力比較大，如果在材料選用、施工及焊接工藝中稍有忽略，將會產(chǎn)生嚴(yán)重的焊接裂紋，威脅球罐的安全使用。對于低合金高強(qiáng)度鋼，延遲裂紋出現(xiàn)的傾向性更大。 10 2 焊接初步分析 碳當(dāng)量 (Ceq)的計算 Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5 計算 Ceq=%，大于 %，可見 Q345 鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時制定嚴(yán)格的工藝措施。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。 因為 400m179。 焊接材料的選擇 Q345 屬于低合金高強(qiáng)度鋼， 它的冷裂紋傾向較大 ， 國內(nèi)外普遍都采用堿性低氫型焊條 ，因為這種焊條韌性高，抗裂性能好。 當(dāng)施焊環(huán)境 出現(xiàn) 下列任一情況 ，且無有效防護(hù)措施時嚴(yán)禁施焊。 11 二、 風(fēng)速超過 8m/s，相當(dāng)于 V 級風(fēng)。C 以下 。 尤其指出，焊機(jī)環(huán)境溫度 和相對濕度在距球罐表面 500~100mm 處測得。 對停止焊接工作 6 個月以上的焊工在參加施焊前，應(yīng)該對其重新進(jìn)行技能考試。根據(jù)產(chǎn)品施焊記錄中的焊工姓名和鋼印，每月統(tǒng)計一次，以證實其資格的連續(xù)性。C 。焊條使用前要進(jìn)行烘干，擁有降低擴(kuò)散氫含量，防止 產(chǎn)生裂紋及氣孔等缺陷。C ~400176。烘干后的焊條應(yīng)該放置在溫度為 100176。C 的恒溫筒中保存。 焊條直徑的選擇由表 4 所示 。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道焊的焊接工藝。第一層至第三層采用 ，第四至第六層采用 電焊條。 焊 機(jī)電流大小選擇恰當(dāng)與否直徑影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過小，使電弧不穩(wěn)定，熔透深度減小，容易出現(xiàn)未焊透、未熔合、夾渣及脫節(jié)等缺陷。對于一定直徑的焊條有一個合適的焊接電流 范圍如表 5 所示。綜合以上因素我們在焊接第一層到第三層選用焊接電流為120~180A,第四層以后選用的焊接電流為 160~200A。焊接速度應(yīng)該均有適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時還要使焊縫寬度和余高等符合設(shè)計要求。焊速過慢，使高溫時間長，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗 機(jī)械性能降低，焊件的變形量的增大 ，同時焊速過慢還會使每層的層數(shù)增大，導(dǎo)致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長度決定的。電弧過長對熔化金屬保護(hù)差，空氣中的氧、氮 等有害氣體容易侵入使焊縫產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機(jī)械性能降低。 14 焊接層數(shù)主要根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、坡口形式和裝配間隙來確定 。 坡口形狀和尺寸對球罐的幾何形狀 及焊接質(zhì)量影響很大，球殼板預(yù)制片的對接焊縫， 本設(shè)計中我們 采用不對稱 X 形坡口 和 V 型坡口 ，大坡口一般應(yīng) 為 地球殼板外側(cè)。 焊機(jī)的選擇 本設(shè)計中我們選用弧焊整流器，它具有噪音小、效力高、成本低和制造 維護(hù)簡單等優(yōu)點，具體型號為我們常用的 ZXG400 弧焊整流器。 焊前應(yīng)對焊機(jī)進(jìn)行試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝的調(diào)節(jié)方便、靈活、方可使用。預(yù)熱范圍一般為坡口兩側(cè)三倍于球殼板厚度并且不小于 100mm，當(dāng)環(huán)境溫度低時應(yīng)該增加預(yù)熱溫度和預(yù)熱范圍。 15 4 球罐的裝配 球罐安裝是 將支柱坐落在球罐基礎(chǔ)上并以此為支撐 ,在空中將球殼用工卡具組裝為一體 ,并依序進(jìn)行其后的焊接和檢驗等工作 ,最終交付使用。 整體組裝法指在球罐的基礎(chǔ)上把球殼板用工卡具逐一組裝成球 ,而后一并焊接的方法。這種方法有利于球體定位 ,穩(wěn)定性好 ,還可節(jié)約大量的安裝輔助材料 ,由于生產(chǎn)專業(yè)性強(qiáng) ,給生產(chǎn)管理和生產(chǎn)速度的提高帶來很大優(yōu)勢 ,尤其是對大型球罐的安裝。這種方法由于單片組裝 ,故不需要很大起吊能力的機(jī)具和安裝場地 ,準(zhǔn)備工作量小 ,組裝速度快 ,且球體的組
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