【正文】 2. 考慮材料的焊接和冷熱加工性能 由于壓力容器絕大多數(shù)是焊接結(jié)構(gòu)，制造中避免不 了要進(jìn)行冷（熱）卷、冷（熱）沖和焊接等加工。另外，在一定焊接工藝條件下，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，還需要考慮鋼材中含碳量的影響。例如，壓力容器的殼體，其主要功能是構(gòu)成化學(xué)或物理反應(yīng)所需的空間，由于它直接與介質(zhì)接觸，并承受一定的壓力，故選用耐腐蝕的壓力容器專用鋼板；對(duì)換熱設(shè)備，選擇材料不僅要考慮耐蝕性能外，還 應(yīng)考慮有良好的導(dǎo)熱性能；而支座的主要功能是支撐和固定設(shè)備，屬非受壓元件，并且不與介質(zhì)接觸，所以，可以考慮選擇一般的鋼材，如普通碳素鋼中的 Q235A、 Q235B 等。如用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境的搪玻璃容器，在沸騰鋼上搪玻璃的效果要比鎮(zhèn)靜鋼好，因此，在這種情況下，可選擇 Q235A 4. 考慮材料的來(lái)源與價(jià)格 選用的材料應(yīng)考慮有較多的生產(chǎn)廠家，供貨應(yīng)比較方便，并有成功的材料使用實(shí)例。例 如，不銹鋼、低合金鋼和普通碳素鋼具有不同的價(jià)格，為了滿足一定生產(chǎn)工藝過(guò)程，當(dāng)所需不銹鋼的厚度較大時(shí)，應(yīng)盡可能選用復(fù)合鋼板、襯里或堆焊結(jié)構(gòu)，即基材使用一般壓力容器用鋼，而與介質(zhì)直接接觸的復(fù)層、襯里或 14 堆焊層則可采用耐腐蝕材料。如前面提到的 Q235A、Q235B、 Q235C 等普通鋼板，應(yīng)按 GB 1501998 中的有關(guān)規(guī)定選作壓力容器殼體材料。液化石油氣是碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，其主要成分包括：丙烷?C3H8）、丙烯（ C3H6）、丁烷（ C4H10）、丁烯（ C4H8）和丁二?。?C4H6），同時(shí)還含有少量的甲烷（ CH4）、乙烷（ C2H6）、戊烷（ C5H12）及硫化氫（ H2S）等成分。 支座形心至封頭切線距離 A 2320 mm 鞍座高度 H 250 mm 地震烈度 度 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ???t 170 Mpa 試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ?s 345 Mpa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 1 厚度及重量計(jì)算 計(jì)算厚度 ? = PDPc it c2[ ]? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = 16 mm 重量 M 筒體 = Kg 壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核 壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn) 氣壓試驗(yàn) 試驗(yàn)壓力值 PT = [][]??t = PT = [][]??t = MPa 壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的水平應(yīng)力 ???T ???T? ?s = ???T′ ? ?s = MPa 試驗(yàn)壓力下圓筒應(yīng)力 ?T = p DT i ee.( ).??? ?2 = ?T = p DT i ee.( ).??? ?2 = MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結(jié)果 合格 第二節(jié) 封頭校核 （ 1） 左封頭校核 計(jì)算條件 橢圓封頭簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 Pc Mpa 設(shè)計(jì)溫度 t 50 ℃ 內(nèi)徑 Di 2400 mm 曲面高度 hi 600 mm 材料 16MnR（熱軋） 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ???t 170 Mpa 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ??? 170 Mpa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 1 厚度及重量計(jì)算 形狀系數(shù) K = 16 2 22???? ??????? ????Dhii =1 計(jì)算厚度 ? = KPD Pc itc2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = 16 mm 重量 M 封頭 = Kg 壓 力 計(jì) 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 05[ ] .? ???t ei eKD?= MPa 結(jié)論 合格 （ 2） 右封頭校核 計(jì)算條件 橢圓封頭簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 Pc MPa 設(shè)計(jì)溫度 t 50 ? C 內(nèi)徑 Di 2400 mm 曲面高度 hi 600 mm 材料 16MnR（熱軋） 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 ???t 170 MPa 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 ??? 170 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 1 厚度及 重量計(jì)算 形狀系數(shù) K = 16 2 22???? ??????? ????Dhii =1 計(jì)算厚度 ? = KPD Pc itc2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = 16 mm 重量 M 封頭 = Kg 壓 力 計(jì) 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 05[ ] .? ???t ei eKD?= MPa 結(jié)論 合格 第三節(jié) 臥式容器（雙鞍座）計(jì)算條件 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 pC MPa 設(shè)計(jì)溫度 t 50 ℃ 圓筒材料 16MnR 鞍座材料 16MnR 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 [?] 170 MPa 圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 [?]t 170 MPa 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ?? 345 MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 [?]sa 120 Mpa MPa 工作時(shí)物料密度 O? kg/m3 液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度 ?T kg/m3 圓筒內(nèi)直徑 Di 2400 mm 圓筒名義厚度 ?n 16 mm 圓筒厚度附加量 C 2 mm 圓筒焊接接頭系數(shù) ? 1 封頭名義厚度 hn? 16 mm 封頭厚度附加量 Ch 2 mm 兩封頭切線間距離 L 11600 mm 鞍座墊板名義厚度 ?rn 12 mm 鞍座軸向?qū)挾? b 290 mm 鞍座包角 θ 120 176。mm 鞍座截面處彎矩 水壓試驗(yàn)狀態(tài) ?????????????????????Lh ALhRLAAFM341 211i2i2a2 N 橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)力 ? ?? ? ?5 5 2? ? ? ?kK F be re MPa 鞍座邊角處 的周向應(yīng)力 L/Rm≥ 8 時(shí) , ? ? ? ?? ? ? ? ?6 2 62 24 32? ? ? ? ? ?F b K Fe re e re MPa ????? 2e m39。 F 腹板應(yīng)力： σ =KF/Hb= Mpa2/3[σ ] =74 Mpa 結(jié)論 滿足強(qiáng)度要求 橫截面最低的周向應(yīng)力 有加強(qiáng)圈圓筒 加強(qiáng)圈靠近鞍座 橫 截 面 最 低 點(diǎn) 的 周 向 應(yīng) 力 無(wú)墊板時(shí)，（ 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 ） ? ?5 52?? ?kK Fbe 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） ? ?? ? ?5 5 2? ? ? ?kK F be re MPa 在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力： ??? 080 m747 A FKI eFRKC? MPa 在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ： ? 8 5 7 0 8 0? ? ?C K R dFI K FAm MPa 加強(qiáng)圈靠近鞍座 鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力 無(wú)墊板 或墊板不起 加強(qiáng) 作用 L/Rm≥ 8 時(shí) , ?? ?6 2 6 24 32? ? ? ?Fb K Fe e MPa 無(wú)墊板 或墊板不起 加強(qiáng) 作用 L/Rm8 時(shí) , ?? ?6 2 6 24 12? ? ? ?F b K FRLe me MPa 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） L/Rm≥ 8 時(shí) , ? ? ? ??? ? ? ?6 2 62 24 32? ? ? ? ? ?F b K Fe re e re MPa 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） L/Rm8 時(shí) , ? ? ? ??? ? ? ?6 2 6 24 12? ? ? ? ? ?F b K FRLe re me2 re MPa 鞍 座 應(yīng) 力 計(jì) 算 水平分力 ?? FKF 9S N 腹板水平應(yīng)力 計(jì)算高度 ???????? HRH ,31min as mm 鞍座腹板厚度 ?ob mm 鞍座墊板實(shí)際寬度 b4? mm 鞍座墊板有效寬度 ? ?b b br ? ?min ,4 2 mm 腹板水平應(yīng)力 無(wú) 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , ?9 0? ?FH bSS 墊板起加強(qiáng)作用 , ??9 0? ? ?FH b bSS r re MPa 應(yīng)力判斷 ?9 23 [? ]sa = 合格 MPa 腹板與筋板組合截面應(yīng)力 由地震水平分力引起的支座強(qiáng)度計(jì)算 圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 Hv? mm 軸向力 ?? mgF 1Ev ? N FfFEv? , ? ? ?????? ALA HFZ HFAF EvEv 22saVrsasa? MPa FfFEv? , ? ? ? ? ??????? ALA HFZ HFfFAF EvEv 2saVrssasa? MPa |?sa| [?bt]= 地腳螺栓應(yīng)力 拉應(yīng)力 ?? ?btEvbt AnlM100? MPa ?bt [?bt] = MPa 剪應(yīng)力 ????btsEvbt An fFF 39。 ? ? = kg 耐熱層質(zhì)量 m5? kg 總質(zhì)量 工作時(shí) , ??????? 54321 2 mmmmmm 壓力試驗(yàn)時(shí) , ???????? 5 4321 2 mmmmmm kg 單位長(zhǎng)度載荷 q mgL h? ? ?43 i ?? ?? ?q m gL h43 i N/mm 支座反力 ?? ?F mg12 ????? gmF 21 ? ?F F F? ? ?? ?max , N 封頭的設(shè)計(jì) 從受力與制造方面分析來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。平板封頭因直徑各厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難。因此，從強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。管的一端伸入罐切成 45176。配用凸面式平焊管法蘭 （ 2）出料管 采用無(wú)縫鋼管 ? 108 14mm (管壁加厚，具有補(bǔ)強(qiáng)作用 ), 伸入到罐內(nèi)離罐底約 100 mm，都配用凸面板式平焊管法蘭（ GB），凸面管法蘭蓋（ GB）和石棉橡膠墊片（ GB）。壓力表的量程一般為設(shè)備工作壓力的 1． 5～ 3倍，最好取 2倍。另外，壓力表的量程過(guò)小，萬(wàn)一超壓運(yùn)行，指針越過(guò)最大量程接近零位，而使操作人員產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，造成更大的事故。 （ 2）測(cè)量精度壓力表的精度是以允許誤 差占表盤(pán)刻度極限值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。額定蒸汽壓力小于 的鍋爐和低壓容器所用的壓力表，其精度不應(yīng)低于 2． 5 級(jí)；額定蒸汽壓力大于 的鍋爐和中、高壓容器的壓力表，精度不應(yīng)低于 級(jí)。在一般情況下，鍋爐和壓力容器所用壓力表的表盤(pán)直徑不應(yīng)小于 100mm，如果壓力表裝得較高或離崗位較遠(yuǎn)，表盤(pán)直徑還應(yīng)增大。 人孔的選擇 壓力容器人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件。一般人孔有兩個(gè)手柄。公稱直徑則指其簡(jiǎn)節(jié)的公稱直徑 )、工作溫度以及人、手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸方面的因素。通?？梢愿鶕?jù)操作需要 ,在這考慮到人孔蓋直徑較大較重 ,故選用碳鋼水平吊蓋人孔，人孔筒節(jié)軸線垂直安裝。 二、壓力容器的 定義 壓