臥式儲(chǔ)罐人孔設(shè)計(jì)

1、臥式儲(chǔ)罐人孔設(shè)計(jì)Hefei University化工機(jī)械與設(shè)備過(guò)程考核之二常用零部件設(shè)計(jì)題 目：2.5MPa 臥式儲(chǔ)罐人孔設(shè)計(jì)系 別：化學(xué)材料與工程系班 級(jí)：10 化工（三）姓 名：何文龍學(xué) 號(hào)：1003023004隊(duì) 別：Team 5隊(duì) 員：朱廣佳（隊(duì)長(zhǎng)）、吳凱、何文龍教 師：胡科研日 期：2011-12-02化工機(jī)械與設(shè)備過(guò)程考核之二錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。一前言41.1設(shè)計(jì)人孔的目的41.2人孔附圖4二人孔的機(jī)械設(shè)計(jì)62選擇人孔62.2核算人孔補(bǔ)強(qiáng)62.3機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)7231 碳素鋼、低合金鋼類(lèi) 7不銹鋼類(lèi) 8人孔的PV2.5DV明細(xì)表9三人孔工藝設(shè)計(jì)：1034人孔的功能類(lèi)型：103.2材

2、料的選擇103.3人孔種類(lèi)的劃分10331、以通信管塊容量劃分10332、以人孔的通向劃分10333、以人孔上覆承受負(fù)荷能力劃分103.4人孔直徑及人孔中心距底板尺寸11四總結(jié)11五參考文獻(xiàn)11前言1.1 設(shè)計(jì)人孔的目的人孔是安裝在臥式儲(chǔ)罐上部的安全應(yīng)急裝置。通常與防火器、機(jī)械呼吸閥配 套使用，既能避免因意外原因造成罐內(nèi)急劇超壓或真空時(shí)，損壞儲(chǔ)罐而發(fā)生事 故，又有起到安全阻火作用，是保護(hù)儲(chǔ)罐的安全裝置。具有方便維修，定壓排 放、定壓吸入、開(kāi)閉靈活、安全阻火、結(jié)構(gòu)緊湊、密封性良好、安全可靠等優(yōu) 點(diǎn)。1.2 人孔附圖圖 1 人孔俯視圖圖 2人孔開(kāi)關(guān)側(cè)面圖圖 3人孔主視圖設(shè)計(jì)條件：管經(jīng) 480mm&

3、#215;12；工作介質(zhì)：水蒸氣；表壓： <2.5MPa人孔的機(jī)械設(shè)計(jì)2.1 選擇人孔根據(jù)儲(chǔ)罐是在常溫下及最高工作壓力為 2.5MPa 條件下工作 ,人孔的標(biāo)準(zhǔn) 按公稱(chēng)壓力為 2.5 MPa 等級(jí)選取，考慮到人孔蓋直徑較大較重 ,故選用回轉(zhuǎn)蓋對(duì) 焊法蘭( GH21518-2005),公稱(chēng)直徑 450，榫槽面密封面( TG 型)和石棉橡膠 板墊面。該人孔標(biāo)記為：人孔 RF (A ·G)450-2.5 GH21518-2005 另外還要考慮人孔補(bǔ)強(qiáng) ,確定補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸 ,由于人孔的筒節(jié)不是采用無(wú)縫鋼管 ,故 不能直接選用補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)。 本設(shè)計(jì)所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑為 d i = 484m

4、m ,壁 厚 m =1 2mm 立式儲(chǔ)罐為腐蝕介質(zhì)壓力容器，故其所有焊縫(包括角焊縫)均采用全焊透結(jié) 構(gòu)。查表得人孔的筒體尺寸為 480 ×1，2 由標(biāo)準(zhǔn) JB/T 4736-2002 查得補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸 為：內(nèi)徑 Di= 490mm 外徑 Do= 760mm2.2 核算人孔補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈坡口取 D 型立式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的有關(guān)計(jì)算參數(shù)如下：1 筒體的計(jì)算壁厚：PeDi2Pe0.594 12002 170 1 0.5942.1mm2. 計(jì)算開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)的面積 A ：開(kāi)孔直徑： d = di + 2C = 480 + 2 (0.×0 + 2.0) = 484mm 補(bǔ)強(qiáng)的面積：

5、 A = d - = 484 × 2.1 = 1016.4mm2 3 有效寬度：B = 2 *d = 2 48×4 = 968mmB = d + 2 - n + 2- m= 484 + 2 1×2+ 2 1×2 = 1016mm 取最大值 B = 1016mm4 有效高度：外側(cè)高度 h1 = d - m = 484 × 12 = 58.04mm 或 h1 = 接管實(shí)際外伸高度 = 250mm 兩者取較小值 h1 = 58.04mm內(nèi)側(cè)高度 h2 = d - m = 484 × 12= 58.04mmh2 = 接管實(shí)際內(nèi)伸高度 = 0m

6、m兩者取較小值 h2 = 0mm5 筒體多余面積 A1 ：筒體有效厚度： e = -C n= 12- 2.0 = 10mm 選擇與筒體相同的材料( 16MnR )進(jìn)行補(bǔ)償，故 f r =1， 所以 Ai = ( B - d )( - e )-2 m ( - e )(1- f ) =1 0(16 -484)(10.0 -2.1) -2 12 ×(10.0 -2.1)(1 *1) = 4013.2mm26 接管多余金屬的截面積 A2 ：Pc -d 0.594 × 454 = = 0.80mm t 2-Pc× 17 0 ×1 -0.594接管計(jì)算厚度 t =

7、A2 = 2- h1 ( e-t t ) f -h2 + ( 2 e-Ct 2 ) f 8 立式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 2 -h1 ( m-C - t ) f + 0 = 2 × 5-2.109 - 0.8×0) (6 = 334.02mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫截面積 A3： 1 A3 = 2 × 6 ×6 = 36mm2有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae： Ae = A1 + A2 + A3 = 862.6 + 334.02 + 36 = 1232.62mm2 因?yàn)?Ae > A ，所以不需要補(bǔ)強(qiáng)2.3 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)2.3.1. 碳素鋼、低合金鋼類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)適用通經(jīng) DN適

8、用壓力 MPa常壓人孔HG21515400 600常壓回轉(zhuǎn)蓋板平焊法蘭人孔HG21516400 6000.6回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊 法蘭人孔HG21517400 6001.0，1.6回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊 法蘭人孔HG21518400 6002.5，4.0，6.3垂直 吊蓋 板 式平 焊法蘭人孔HG21519400 6000.6垂直吊蓋帶頸對(duì) 焊法蘭人孔HG21520400 600垂直吊蓋帶頸對(duì) 焊法蘭人孔HG21521400 6002.5，4.0，6.3水平吊蓋板式平 焊法蘭人孔HG21522400 6000.6水平吊蓋帶頸平 焊法蘭人孔HG21523400 6001.0，1.6水平吊蓋帶頸對(duì) 焊法蘭人孔H

9、G21524400 6002.5，4.0，6.3常壓旋柄快開(kāi)人HG21525400 500常壓孔橢圓形回轉(zhuǎn)蓋快開(kāi)人孔HG21526450×3500.6回轉(zhuǎn)拱蓋快開(kāi)人孔HG21527400 5000.6常壓手孔HG21528150，250常壓板式平焊法蘭手 孔HG21529150，2500.25帶頸平焊法蘭手孔HG21530150，2501.0，1.6帶頸對(duì)焊法蘭手孔HG21531150，2502.5，4.0，6.3回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊 法蘭手孔HG215322504.0，6.3常壓快開(kāi)手孔HG21533150，250常壓旋柄快開(kāi)手孔HG21534150，2500.25回轉(zhuǎn)蓋快開(kāi)手孔HG21

10、535150，2500.6不銹鋼類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)適用通經(jīng)DN適用壓力 MPa壓力MPa常壓不銹 鋼人孔HG21595450600常壓回轉(zhuǎn)蓋不銹鋼人孔HG215964506001.04.0回轉(zhuǎn)拱蓋 快開(kāi)不銹 鋼人孔HG215974505000.6 4.0水平吊蓋 不銹鋼人 孔HG21598450，5000.6 4.0垂直吊蓋 不銹鋼人 孔HG215994506000.6 4.0橢圓快開(kāi) 不銹鋼人 孔HG21600450×3500.6常壓快開(kāi) 不銹鋼手 孔HG21601150，250常壓平蓋不銹 鋼手孔HG21602150，2500.6 4.0回轉(zhuǎn)蓋快 開(kāi)不銹鋼 手孔HG21603150，250

11、0.6旋柄快開(kāi) 不銹鋼手 孔HG21604150，2500.25人孔的 PN2.5DN 明細(xì)表件號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料尺寸 /mm1GB/T筒節(jié)1Q345Rdw =480*12713-2008=32HG20592法蘭116Mn ( 鍛b1=39,件）b2=443HG20592墊片1石棉橡膠板M33*2*1754HG20592法蘭片1Q345R5HG20613螺栓2035CrMoA6HG20613螺母4030CrMo7吊環(huán)1Q235-A.FM338轉(zhuǎn)臂1Q235-A.F9GB/T 95-墊圈 201100HVDo=3610GB/T螺母 M2025級(jí)6170-200011吊鉤1Q235-A.F12環(huán)

12、1Q235-A.F13GB/T8163-2008無(wú)縫鋼管12014支撐板1Q345三 人孔工藝設(shè)計(jì)：3.1 人孔的功能類(lèi)型： 人孔分為緊急泄壓人孔、防爆阻火呼吸人孔、罐頂人孔、罐壁人孔和帶芯人 孔等。3.2 材料的選擇根據(jù)提供的壓力 1MPa 溫度 200 直徑 2000mm，根據(jù)前面的機(jī)械設(shè)計(jì)，可 選擇 Q245R 類(lèi)型的鋼板，其化學(xué)成分包括 C Si Mn Cr Ni Nb V P S 等。其屈服 強(qiáng)度一般為 200 左右，實(shí)驗(yàn)溫度為 200-400，故符合所給是數(shù)據(jù)要求。3.3 人孔種類(lèi)的劃分、以通信管塊容量劃分按人孔可容納規(guī)格為寬 360mm、高 250mm（標(biāo)準(zhǔn)的六孔管孔內(nèi)徑 90m

13、m 水 泥管塊，簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)塊）的管道斷面管塊或單孔管道管孔內(nèi)徑 90mm 的數(shù)量，分 為大、中、小三類(lèi)。通信管道所設(shè)置人孔的大小，應(yīng)以通信管道的遠(yuǎn)期容量設(shè)置。不應(yīng)只考慮本 期建設(shè)通信管道容量。、以人孔的通向劃分以人孔的通向劃分可分為直通人孔、三通人孔、四通人孔和斜通人孔，具體 詳見(jiàn)下表 1。其中，斜通人孔又分為 15°、30°、45°、60°、75°共五種。每種斜通 人孔的角度，可適用于 ±7.5 °范圍以?xún)?nèi)。、以人孔上覆承受負(fù)荷能力劃分以人孔上覆承受負(fù)荷能力劃分可分為汽 -20級(jí)和汽 -10級(jí)兩種3.4 人孔直徑及人孔中心距

14、底板尺寸人孔已有成型產(chǎn)品，直徑通常為 600mm。人孔中心距地板一般為 750mm。 便于工作人員在安裝、清洗、維護(hù)時(shí)進(jìn)出油罐和通風(fēng)?？紤]到人孔蓋直徑較大較重 ,故選用回轉(zhuǎn)蓋對(duì)焊 法蘭人孔(GH21518-2005), 公稱(chēng)直徑 450 ，突面法蘭密封面。我們可選擇儲(chǔ)存液體為油類(lèi)，做案例分析。非金屬油罐的人孔設(shè)在罐頂上，金屬油罐的人孔設(shè)在罐壁最下圈板上。大 都為直徑 600mm 的圓孔，其中心距底板 750mm，為油罐清洗或維修人員進(jìn)出 油罐用，又稱(chēng)作道門(mén)。檢修清理油罐時(shí)刻利用人孔進(jìn)行采光和通風(fēng)。立式油罐 的容量在 5000m3以下時(shí)設(shè) 12個(gè)人孔， 5000m3以上的設(shè) 2 個(gè)人孔。人孔的安

15、裝 應(yīng)與進(jìn)出油管線(xiàn)相隔不大于 90°。當(dāng)只設(shè)一個(gè)人孔時(shí)，應(yīng)將其置于罐頂透光孔的 對(duì)面；當(dāng)設(shè) 2 個(gè)人孔時(shí)，其中一個(gè)設(shè)在透光孔的對(duì)面，另一個(gè)應(yīng)至少與第一個(gè) 人孔相隔 90°。人孔應(yīng)有一個(gè)設(shè)在進(jìn)出油管右側(cè)附近，并盡量使人孔正對(duì)罐室密閉門(mén)，以便 人員進(jìn)出、維修油罐和通風(fēng)接管用。由于人孔安裝在油罐的最下層體圈上，防滲漏就顯得特別重要。要求兩法蘭 結(jié)合面必須保證其平直度，無(wú)飄扭現(xiàn)象。加強(qiáng)板和法蘭應(yīng)盡量在整塊鋼板上切 割而不拼接。法蘭和蓋板上加工有密封圈，在施工中要特別注意保護(hù)。密封用 3mm 厚石棉橡膠墊片，不允許有折裂。安裝人孔蓋板上緊螺栓時(shí)，要成對(duì)角均 與用力，以防孔蓋變形。3.5 人孔的安裝及維護(hù)人孔因位于油罐下部，人孔承受很大的液體壓力，為了防止?jié)B漏，對(duì)人孔 的安裝質(zhì)量必須嚴(yán)格要求。法蘭和蓋板上加工有密封水線(xiàn)，在施工中要注意保 護(hù)， 以免在使用時(shí)發(fā)生滲油。每次拆下人孔時(shí)要做標(biāo)記，以免再裝時(shí)錯(cuò)位，影 響嚴(yán)密性