15m乙醇儲罐設(shè)計

1、荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計成果學(xué)院:化工與藥學(xué)院班 級:12級過程裝備與控制工程2班學(xué)生： 吳小天學(xué)號:07設(shè)計地點（單位）荊楚理工學(xué)院設(shè)計題目：15m3乙醇儲罐設(shè)計完成日期： 2015 年12月25 日指導(dǎo)教師評語：成績（五級記分制）:教師簽名:目錄一、設(shè)計任務(wù)書二、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計三、機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計3.1 筒體的強(qiáng)度計算3.2 封頭的強(qiáng)度計算3.3 開孔補強(qiáng)驗算3.4 法蘭的選型或設(shè)計3.5 鞍座的設(shè)計3.6 水壓試驗校核計算四、設(shè)備裝配圖五、參考文獻(xiàn)六、設(shè)計心得體會七、附錄課程名稱專業(yè)課程設(shè)計專業(yè)班級2012級過程裝備與控制工程2班化實A411起止時間 1. 荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目： m

2、3液氨儲罐設(shè)計學(xué)生18 21,2014ZSB0202012014ZSB020202一、設(shè)計任務(wù)1、設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計；2、設(shè)備強(qiáng)度計算與校核；3、技術(shù)條件編制；4、繪制設(shè)備總裝配圖 A1圖紙1 ；5、編制設(shè)計說明書。二、設(shè)計容1、儲罐工藝參數(shù)計算，包括設(shè)計存儲量、設(shè)計壓力、設(shè)計溫度等的確定。2、儲罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)儲罐的結(jié)構(gòu)特點，確定筒體、封頭、接管、開孔、支座及安全裝置 等材料的選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計，焊接接頭設(shè)計。設(shè) 計 容 及 要 求3、儲罐的強(qiáng)度計算與校核，包括筒體、封頭的厚度計算和開孔補強(qiáng)計算等容。4、儲罐的零部件的選配，包括支座，手、人孔，各種設(shè)備接口：接管與管法蘭、補強(qiáng)圈、液 體進(jìn)、出料

3、管等。5、根據(jù)罐介質(zhì)的危險特點，對儲罐在使用管理過程中應(yīng)注意的安全問題提出對策措施。6、 編制設(shè)計說明書，并繪制裝配圖A1 一。設(shè)計說明書應(yīng)根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)思想闡明設(shè)計特點，列出設(shè)計主要技術(shù)數(shù)據(jù)，對有關(guān)結(jié)構(gòu)和材 料選型作出技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的論證和評價。應(yīng)按設(shè)計程序列出計算公式和計算結(jié)果；對所選用的公式圖表應(yīng)注明來歷。7、圖紙要求1）按機(jī)械制圖、化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)繪圖；2）要有足夠的節(jié)點圖，節(jié)點圖要注明比例；要在圖面正確的前提下，力求清潔，不要顛 倒主次要求；3）標(biāo)題欄與明細(xì)表、技術(shù)特性表、管口表應(yīng)正確無遺漏，按照標(biāo)準(zhǔn)填寫準(zhǔn)確；零件編號 要齊全；8、注意事項：1）寫出詳細(xì)計算步驟，并注明選用數(shù)據(jù)

4、的來源；2）設(shè)計說明書要求字?jǐn)?shù)不少于 4000字，計算正確，論述清楚，文字精練，插圖簡明，書寫 整潔，格式正確。裝訂成冊上交。2：序號項目數(shù)值單位備注1名稱乙醇儲罐2用途乙醇儲存3設(shè)計壓力見附表MPa4設(shè)計溫度見附表C5公稱容積（V g）見附表m36工作壓力波動情況可不考慮7裝量系數(shù)（）0.98工作介質(zhì)乙醇9使用地點市，室外10安裝與地基要求11其他要求接管口參數(shù)：符號公稱尺寸公稱壓力連接面形式用途或名稱A40凸面進(jìn)料口B20凸面放空口C80凸面出料口D100凸面排污口LG1220凸面液位計口LT1240凸面自動液位計口M450凸面人孔進(jìn) 度 要 求第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六

5、天 第七天 第八、 第十天:根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書查閱相關(guān)資料。:根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，確定總體設(shè)計及計算。:進(jìn)行強(qiáng)度計算。:進(jìn)行零部件設(shè)計和選用。:繪制草圖。:繪制繪制底圖。:加粗、標(biāo)注尺寸、編件號、管口號、填技術(shù)特性表、標(biāo)題欄、明細(xì)表等。 九天：整理計算說明書。:質(zhì)疑，收說明書，收圖。參 考 資 料1 津洋等過程設(shè)備設(shè)計.化學(xué)工業(yè).20102 紅良過程設(shè)備機(jī)械設(shè)計華東理工大學(xué).20063 賀匡國.化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊.：化學(xué)工業(yè)，20024 蔡紀(jì)寧.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書：化學(xué)工業(yè)，20005 董大勤化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)，2010其/、它學(xué) 號姓 名設(shè)計壓 力MPa設(shè)計溫

6、度C容積m3學(xué) 號姓 名設(shè)計壓 力MPa設(shè)計溫 度C容積m305良建1.2505008仕奇1.5506006佳1.2507009林志茂1.8508007吳小天1.6501510陽1.85040說明1、本表應(yīng)在每次實施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫二份，教研室審批后交學(xué)院院備案，一份由負(fù)責(zé) 教師留用。2、若填寫容較多可另紙附后。3、一題多名學(xué)生共用的，在設(shè)計容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。教研室主任:指導(dǎo)教師：偉軍2014年11月2日2. 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1介質(zhì)說明化學(xué)名稱：乙醇，別名：乙基醇、酒精乙醇的分子式為 C2H6O（結(jié)構(gòu)簡式為 CH3CH2O或C2H5O）,俗稱酒精，在常溫、常壓下是- 易揮發(fā)的

7、無色透明液體，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略帶刺激性，沸點：78.4醇的用途很廣，可用乙醇來制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫(yī)療上也常用體積分?jǐn)?shù)為 乙醇作消毒劑等。2.2結(jié)構(gòu)尺寸筒體基本尺寸筒體的公稱直徑 Di有標(biāo)準(zhǔn)選擇，而它的長度 l可以根據(jù)容積要求來決定。 由公式：Di2L 30m3 15%4一般丄 36,取4DD得 Di 1711mm，圓整至：Di 1700mm采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，查EHA橢圓形封頭表面積及容積表1得：深度H 450mm，A 3.2662n2，容積 V封 0.6999m3由：Vg V筒 2V封Di2L 2V封 15m34得 l Vg 2也寸 5992 mm，

8、圓整至：L 6000mm4 D計算容積：223V計 V筒 2V封Di L 2V封1.7 6 2 0.6999 15.019m44Vtt V g誤差100%0.12%Vg3工作容積V工V計 0.9 15.019 13.517m所以，筒體的公稱直徑 Di 1700mm,長度L 6000mm種易燃、 Co乙70%-75%勺(1-1)表面積(1-2)筒體的結(jié)構(gòu)及選材球形容器雖然省材，壓能力強(qiáng)，但制造、安裝都較困難，焊縫長，工作量大；矩形容器多用于小體積,承壓能力較小；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。而圓筒形容器，安裝件方便,制造容易，而且承壓能力較好。因此綜合各方面因素考慮，乙醇儲

9、罐選用臥式圓筒形。由于液氯具有腐蝕性，罐體又為低壓容器、常溫容器，可考慮Q235R、Q345R這兩種鋼種。從技術(shù)角度看， 選用Q235R類的低碳鋼板更好，而 Q345R鋼板制造費經(jīng)濟(jì)，綜合力學(xué)性好，工藝、焊接性能及 低溫沖擊韌性好，為常用的低合金鋼。因此這里選用Q345R鋼板。封頭的結(jié)構(gòu)及選材對于封頭的選擇，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點突出深度大，直徑小時，整體沖壓困難，大直徑采 用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大；而碟形封頭受力狀態(tài)不佳，平板封頭厚度大，耗材多且笨重。橢圓形封頭吸取了球形封頭受力好和蝶形封頭深度淺的優(yōu)點，其封頭壁厚近似等于筒體壁厚，這樣筒體和封頭就可采用同樣厚度的鋼板來制造。

10、這不僅可以給選材帶來方便，也便于筒體和封頭的焊接。圭寸頭的材料選用和筒體一樣的Q345R鋼板。選取的橢圓形封頭為：表2-1橢圓形封頭參數(shù)公稱直徑Di /mm總深度H/mm表面積A/m2容積V封 /m317004503.26620.69993. 設(shè)計計算3.1筒體壁厚的計算正常工作：P 乙醇=p 乙醇 gh=0.79103 9.8 1.7=13.16Kpa水壓試驗：P水=卩水 gh=1.0103 9.8 1.7=16.66Kpa因為P水 P乙醇，所以用P水進(jìn)行比較又因為 P水5% 1.6103Kpa=80Kpa,所以臥式容器液柱靜壓力的影響可不予考慮，故計算壓力FC P 1.60 MPa。查壓力

11、容器材料使用手冊-碳鋼及合金鋼2許用應(yīng)力t列于下表：表3-1 Q345R許用應(yīng)力鋼號板厚/伽60100181181167150137123假設(shè)厚度圍在616 mm則Q345R在 50C下其許用應(yīng)力t = 189MPa容器筒體采用雙面對接焊縫，100%無損探傷，所以焊接接頭系數(shù)為=1.00。筒體計算厚度公式(2-1)PcDj1.6 1700t7.23 mm2- pc 2 189 1-1.67.23mm在 616mm之間，故假設(shè)是成立的。式中 巳一一容器計算壓力，MPa;Di圓筒直徑，mm ；t 容器元件材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa;圓筒的焊接接頭系數(shù)考慮介質(zhì)腐蝕，計算厚度的基礎(chǔ)上，增加腐蝕

12、裕度 C2。乙醇屬輕度腐蝕，取 C2=1.0所以筒體的設(shè)計厚度為r C2 =7.23+1=8.23mm2-Pc因壓力容器常用鋼板的負(fù)偏差均為-0.3，即 取G=0.3。所以,d G 9.43 mm將壁厚圓整到鋼板規(guī)格系列,圓整后取名義厚度10mm，因此罐體可以采用10 mm 的 Q345R 制作。3.2封頭壁厚的計算kPc Di2- 0.5 Pc因封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，取k=1故封頭的設(shè)計厚度為:Pc DitC22- 0.5 Pc1.6 170012 189 1-0.5 1.67.21n d C18.21 mm將壁厚圓整到鋼板規(guī)格系列,圓整后取名義厚度10mm，因此封頭可以采用10 mm 的

13、Q345R 制作。5C,外殼應(yīng)保持干燥。設(shè)備充滿水后，待壁溫大致相等時，緩3.3壓力試驗采用水壓試驗，液壓試驗時水溫不低于慢升壓到規(guī)定試驗壓力，穩(wěn)壓30min，然后將壓力降低到設(shè)計壓力，保持30min以檢查有無損壞，有無宏觀變形，有無泄漏及微量滲透。水壓試驗后及時排水，用壓縮空氣及其它惰性氣體，將容器表面吹干。確定水壓試驗的壓力試驗值根據(jù)GB150標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗時(2-5 )其中FT 試驗壓力，MPap 設(shè)計壓力，MPa、t 分別為液壓試驗溫度和設(shè)計溫度下殼壁材料的許用應(yīng)力，MPa。所以PT1.25 1.6 189/189 2MPa計算水壓試驗時器壁應(yīng)力值試驗時筒體的應(yīng)力為:(2-6)有

14、效厚度C1 C210 0.3 18.7mm ,Pr(Die)所以 TPr （Di丄 2（170 8.7） l96.40MPa2 e2 8.7333強(qiáng)度校核在GB 150鋼制壓力容器3中，Q345R的許用應(yīng)力見表 2-3。表3-2壓力容器用16MnR鋼板的許用應(yīng)力鋼號鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)厚度mm常溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度（C ）下的需用應(yīng)力/MPad bMPad sMPaw20100150316510345189189189Q345RGB713熱軋，正火 16 36500325185185183 36 60490315181 181173查表 2-1 可知 10mm的 Q345鋼板的常溫強(qiáng)度指標(biāo) s 3

15、45 MPa。所以0.9Rel 0.9 345 1310.5MPa，貝U t 0.9Rel，筒體應(yīng)力小于水壓試驗校核應(yīng)力，所以水壓試驗滿足試驗要求。4. 支座設(shè)計4.1 支座的選取臥式容器支座有圈座、 支承式支座和鞍式支座三種。 支承式支座結(jié)構(gòu)簡單， 但其反力給殼體造成很大的局 部應(yīng)力，故只適應(yīng)于小型設(shè)備；圈座不盡對圓筒殼具有加強(qiáng)作用，且當(dāng)支座多于兩個時較鞍座受力好，真空容 器或壁厚的容器可以采用圈座；對于換熱器、臥式容器等，則大多采用鞍式支座，鞍座的結(jié)構(gòu)和尺寸，除特殊 情況需另外設(shè)計外，一般可根據(jù)設(shè)備的公稱直徑和重量選用標(biāo)準(zhǔn)鞍座。我國標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T 4712.1 2007容器 支座 第一部

16、分：鞍式支座 5 。鞍式支座分為輕型（A）和重型（B），每種形式又分為固定式（F）和滑動式（S）,直徑1000 mm以上的，輕 型鞍座就即可，為保證容器的熱脹冷縮的位移要求，F(xiàn)型和S型應(yīng)總是配對使用。所以本設(shè)計選擇輕型鞍座，固定式和滑動式各一個。4.2 鞍座的計算為確定鞍座的型號，需粗略計算鞍座的負(fù)荷。貯罐總質(zhì)量：m m1 2m2 m3 m44.2.1 筒體質(zhì)量根據(jù)Di 1700mm, n 10mm的筒節(jié)，m1DiL n 3.14 1.7 6.0 10 10-3 7.85 103 2514.2kg4.2.2 封頭質(zhì)量根據(jù)Di 1700mm, n 10mm，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T25198-2010壓力

17、容器封頭表 C-2EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知， m2 251.6kg4.2.3 充液質(zhì)量因為 水 乙醇，所以充液質(zhì)量為水質(zhì)量m3V（ 3-2）于是 m3V 0.9 1.0 10-3 15 13500kg4.2.4 附件質(zhì)量人孔質(zhì)量約300kg，其他接口管總重約100kg,則m4=400kg設(shè)備總質(zhì)量:m m1m2 m3 m42514.22 251.61350040016917.4 kg每個鞍座的負(fù)荷Q =16917.4 9.882895.26N 83KN2 2由此查JB4712.1-2007容器支座，選取輕型鞍式支座，焊制為A,包角為120，有墊板的鞍座。查JB4712.1-2007表6得鞍座

18、結(jié)構(gòu)尺寸如下表3-1 :表4-1 :鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸公稱直徑Di1700腹板28墊板b390允許載荷Q/kN275筋板27548鞍座咼度h250b170e70底板1200b240螺栓間距1040b20038螺孔/孔長D/l24/4012墊板弧長1990鞍座質(zhì)量Kg1224.3安裝位置般A的尺寸不會超過 0.2L，最好使A 0.5 Rm（ Rm為筒體平均半徑）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭Di2 H -h2，得 h H450-1700/4 25mm所以 A 0.2L0.2(L2h)1210 mmA 0.5Rm,RmRi 1700 10 8552 2 2A 0.5Rm 0.5 855427.5mmm取 A 42

19、0mm兩支座中心線間距 L=L-2A=6000-2420=5160鞍座標(biāo)記為：JB/T4712.1 2007鞍座A1700 FJB/T4712.1 2007鞍座 A1700 S4.4鞍座應(yīng)力校核（詳見附錄-1 SW6計算說明書 鞍座處圓通應(yīng)力分析鞍座墊板寬度W b 1.56., Ra鞍座墊板包角12橫截面最低點處的周向應(yīng)力:gF-1.19815 MPareb2鞍座邊角處的周向應(yīng)力:L/R m8 時，F(xiàn)12 FRm-20.2579 MPa4ere2re鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力:L/R m8 時,F12gFRm-32.3179 MPa64 eb2L e2應(yīng)力校核：| 5| F = 189 M

20、Pa| 6 | 1.25 F = 236.25 MPa合格合格合格| 6| 2 （ DN+DM）上部：從罐體左側(cè)至右側(cè)依次為進(jìn)料口、人孔、方空口進(jìn)料管中心線與人孔中心線間的距離：取 Li=1500mm，Li2 （40+450），符合要求；放空管中心線與人孔中心線間的距離：取 L2=1000mm , L22 （20+450），符合要求；下部：從罐體左側(cè)至罐體右側(cè)依次為排污管及出料管排污管中心線與進(jìn)料管心線間的距離：取 L3=500mm , L32 （40+100），符合要求;出料管中心線與放空管中心線間的距離：取 L4=500mm , L42 （480+20），符合要求；6.2乙醇進(jìn)口管及法蘭的

21、設(shè)計進(jìn)料管公稱直徑 Dn=40,外徑為45mm （ B系列），選用GB8163型號的鋼管，材料為 20號鋼，其 數(shù)據(jù)如下表：表6-1乙醇進(jìn)口管尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）i40454150根據(jù)HG/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭（ WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-2 表6-2進(jìn)料管法蘭尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭 外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚度法蘭頸R4045150110：184M1618452.0kg642.66因為管的公稱直徑較小，所以不必

22、補強(qiáng)。6.3乙醇出料口管及法蘭的設(shè)計出口管公稱直徑 Dn=80，外徑為89mm （ B系列），選用GB8163型號的鋼管，材料為 20號鋼，其數(shù)據(jù)如 下表：表6-3乙醇出料管尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）i80894150根據(jù)HG/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭（ WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-4表6-4出料管法蘭尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚 度法蘭頸R8089200160188M1624585.0kg1053.2:

23、8出料管補強(qiáng)參照人孔補強(qiáng)設(shè)計由SW6得（詳見附錄-2出料管補強(qiáng)計算說明書）2 2 2 2A=614mm ，Ai=122 mm , A2=60 mm， A3=10 mmAe= Ai+ A2+ A3=192 mm2A,需補強(qiáng)面積 A4=A- Ae=422 mm2，參照補強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn) JB/T 4736 2002取補強(qiáng)圈外徑 D=180mm,取厚度10mm6.4放空口及法蘭的設(shè)計放空口公稱直徑 Dn=20,外徑為25mm（ B系列），選用GB8163型號的鋼管，材料為 20號鋼，其 數(shù)據(jù)如下表：表6-5乙醇進(jìn)口管尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）i20253.5150根據(jù)H

24、G/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭（ WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-5表6-5進(jìn)料管法蘭尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚 度法蘭 頸R202510575：144M1218401.0kg402.34因為管的公稱直徑較小，所以不必補強(qiáng)。6.5排污口及法蘭的設(shè)計出口管公稱直徑 Dn=100，外徑為108mm （B系列），選用GB8163型號的鋼管，材料為 20號鋼，其數(shù)據(jù)如下表:表6-6乙醇出料管尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）

25、i1001084200根據(jù)HG/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭（ WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-7表6-7出料管法蘭尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚 度法蘭 頸R100108235190228M2024656.5kg1343.6P 8出料管補強(qiáng)參照人孔補強(qiáng)設(shè)計由SW6得（詳見附錄-3排污口管補強(qiáng)計算說明書）A=753mm2，Ai=151mm2, A2=60 mm2， A3=10 mm22Ae= Ai+ A2+ A3=221 mm A,需補強(qiáng)面積 A4=A

26、- Ae=532 mm2，參照補強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn) JB/T 4736 2002取補強(qiáng)圈外徑 D=210mm,取厚度10mm表5-14凹凸面法蘭用 MFM型墊片尺寸表符號管口名稱墊片厚度公稱直徑徑D1外徑D2A1液氯進(jìn)口1.5506187A2安全閥口1.5506187A5空氣進(jìn)口1.5506187A6空氣岀口1.5506187A7壓力表口1.5253457A8液位計口1.5202750A3液氯岀口1.55061876.6液面計接管及法蘭設(shè)計由于磁性浮子液位計無盲區(qū)，功能齊全，且密封性好，測量顯示部分不與介質(zhì)直接接觸，防泄漏和適 用于高壓、高溫、耐腐蝕的場合，顯示清晰、測量圍大，安裝簡單，可靠性高，所以選

27、用磁性浮子液位計。 液位計法蘭的選用必須用帶頸對焊法蘭。液位計必須安裝在最高液面以上由試差法 Ri2得90圖6-1最高液面分析Ri .Sin . R .Cos2 2R23600.9 Ri2計算可得最高液面距離筒體中心線h Ri.Cos 1700/2 cos45 601mm2液位計選用的等級壓力為1.6MPa,按其規(guī)格安裝在距離筒體中心線約650mm處.查表得：表6-8液位計尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）i20253.5150根據(jù)HG/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭（ WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-9表6-9液位計管法蘭尺

28、寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚 度法蘭 頸R202510575144M1218401.0kg402.34因為管的公稱直徑較小，所以不必補強(qiáng)。根據(jù)HG/T2742-1995查得安裝中心矩 L取800mm.表6-10自動液位計管尺寸公稱通徑（mr）i外徑（mm壁厚（mr）i外伸端長度（mr）i40454150根據(jù)HG/T20592-20635法蘭選用帶頸對焊法蘭 （WN ）連接面形式 M，公稱壓力PN=16的法蘭如表6-11表6-11自動液位計管管法蘭尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直

29、徑螺栓 孔直 徑螺栓 孔數(shù) 量螺 紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理論 重量法蘭 頸N法蘭頸厚 度法蘭頸R4045150110184M1618452.0kg642.66因為管的公稱直徑較小，所以不必補強(qiáng)。根據(jù)HG/T2742-1995查得安裝中心矩 L取500mm6.7法蘭墊片的選擇由于等級壓力1.6MPa，故選用四氟板墊片，其耐腐蝕，耐高溫，密封性好，耐磨。根據(jù)HG/T 20606-2009非金屬平墊片得：表6-12凹凸面法蘭用 MFM型墊片尺寸表符號管口名稱墊片厚度公稱直徑徑D1外徑D2A乙醇進(jìn)口1.5406175B放空口1.5203650C乙醇出口1.580106120D排污口1.510012

30、9149LG i2液位計口1.5203650LTi2自動液位計口1.5406175M人孔1.54505234977焊接接頭的設(shè)計7.1筒體與封頭的焊接接頭封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用A類焊縫。縱、環(huán)焊縫必須采用對接接頭，坡口形式選X型。焊接方法：采用自動埋弧焊，生產(chǎn)效率高，焊接速度快，生產(chǎn)效率比手工電弧焊提高5-10倍；焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定；節(jié)省材料和電能消耗；改善勞動條件，降低勞動強(qiáng)度。選用自動環(huán)縫焊接機(jī)，接焊接設(shè) 備結(jié)構(gòu)合理，操作簡便，自動化程度高，采用變頻器無級調(diào)速裝置進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速圍寬，精度高，還可用 于切割，打磨、裝配、檢測、噴漆等工序，是儲氣罐焊接的首選設(shè)備其中X型坡口焊接方式如下圖

31、(c)Ca) 不開 玻口rL代)單叮形?？?e) 雙u 形坡 口OTO*7.2接管與筒體的焊接接頭所設(shè)的接管都為不帶補強(qiáng)圈的插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接分全焊透和部分焊頭兩種，因為殼體厚度在 425mm接管厚度大于等于 0.5倍殼體厚度，液氯屬于高毒性介質(zhì)，所以選擇全 焊透工藝，坡口為50o 5o，如圖：圖7-1全焊透焊接7.3人孔與筒體的焊接接頭對于人孔、補強(qiáng)圈和和筒體的接頭選用D類接頭形式，如圖 2r圖7-2 D類接頭7.5焊縫的檢驗對焊接接頭進(jìn)行必要的檢驗是保證焊接質(zhì)量的重要措施。因此，工件焊完后應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求對焊縫進(jìn)行相應(yīng)的檢驗，凡不符合技術(shù)要求所允許的缺陷，需及時

32、進(jìn)行返修。焊縫主要是檢驗焊縫的外觀成型質(zhì)量,檢驗容一般為焊腳高度，咬邊，焊接變形，焊瘤,弧坑，焊縫直度等 當(dāng)然還有焊縫的在質(zhì)量，如夾渣，氣 孔，未焊透，裂紋，未熔合等。7.6外觀質(zhì)量檢查外觀檢查一般以肉眼觀察為主，有時用5-20倍的放大鏡進(jìn)行觀察，主要檢測焊接接頭的形狀和尺寸，檢測過程中可使用標(biāo)準(zhǔn)樣板和量規(guī)。目視檢測工作容易、直觀、方便、效率高。因此，應(yīng)對焊接結(jié)構(gòu)的所有可見焊縫進(jìn)行目視檢測。對于結(jié)構(gòu)龐大，焊縫種類或形式較多的焊接結(jié)構(gòu)，逐次檢查。檢測的項目：（1） 焊后清理質(zhì)量所有焊縫及其邊緣，應(yīng)無焊渣、飛濺及阻礙外觀檢查附著物。（2） 焊接缺陷檢驗在整條焊縫和熱影響區(qū)附近應(yīng)無裂紋、夾渣、焊瘤、

33、燒穿等缺陷，氣孔、咬邊 應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。(3) 幾何形狀檢查 重點檢查焊縫與母材連接處及焊縫形狀和尺寸急劇變化部位。(4 )焊接的傷痕補焊重點檢查裝配拉筋板拆除的部位，勾釘?shù)蹩ê附拥牟课?、母材引弧部位、母材機(jī)械劃傷部位等。表7-1對接焊縫外觀質(zhì)量檢驗項目和要求序 號項目說明、圖示質(zhì) 量 等 級焊縫類型ABCD1表面 氣孔123不允許可視面不允許，非可視 面允許單個小的氣孔， 氣孔直徑 0.25t 1.5。2飛濺(焊 滴附 著)123不允許可視面不允許有飛濺， 非可視面在100X 50 圍，？1以上的飛濺數(shù)量 不超過一個。3裂紋在焊縫金屬和熱影 響區(qū)的裂紋123不允許4弧坑 縮孔1不允許2不

34、允許1) 0.5 t 3,弧坑深度 h t結(jié)論合格計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計算條件計算壓力Pc1.60MPa設(shè)計溫度t50.00C徑Di1700.00mm曲面深度hi425.00mm材料Q345R(板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力t189.00MPa試驗溫度許用應(yīng)力189.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.30mm腐蝕裕量C21.00mm焊接接頭系數(shù)1.00GB 150.3-2011橢圓封頭簡圖壓力試驗類型試驗壓力值壓力試驗允許通過的應(yīng)力試驗壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果形狀系數(shù)計算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論壓力試驗時應(yīng)力校核液壓試驗Pt = 1.25Pc= 2.0000（或

35、由用戶輸入）t 0.90310.50t =.(KDi .5e) = 195.902合格e厚度及重量計算2K = 1Di= 1.0000262h iKPcDjh = 2 f0.5Pc=7.21eh = nh - C1- C2= 8.70 min = 3.00nh = 10.00滿足最小厚度要求251.62壓力計算2 tePw= KDi 0.5 e = 1.92953合格MPaMPaMPammmmmmmmKgMPa計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)計算條件計算壓力Pc1.60MPa設(shè)計溫度t50.00C徑Di1700.00mm曲面深度hi425.00mm材料Q345R(板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力t189.00MPa試驗

36、溫度許用應(yīng)力189.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.30mm腐蝕裕量C21.00mm焊接接頭系數(shù)1.00GB 150.3-2011橢圓封頭簡圖壓力試驗類型試驗壓力值壓力試驗允許通過的應(yīng)力試驗壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果形狀系數(shù)計算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論壓力試驗時應(yīng)力校核液壓試驗Pt = 1.25Pc= 2.0000（或由用戶輸入）t 0.90310.50t =.(KDi .5e) = 195.902合格e厚度及重量計算2K = 1Di= 1.0000262h iKPcDjh = 2 f0.5Pc=7.21eh = nh - C1- C2= 8.70

37、min = 3.00nh = 10.00滿足最小厚度要求251.62壓力計算2 tePw= KDi 0.5 e = 1.92953合格MPaMPaMPammmmmmmmKgMPa臥式容器（雙鞍座）計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所計 算條件簡圖計算壓力pc1.6MPa設(shè)計溫度t50C圓筒材料Q345R鞍座材料Q235-B圓筒材料常溫許用應(yīng)力189MPa圓筒材料設(shè)計溫度下許用應(yīng)力t189MPa圓筒材料常溫屈服點345MPa鞍座材料許用應(yīng)力sa147MPa工作時物料密度0.79kg/m3液壓試驗介質(zhì)密度T1000kg/m3圓筒直徑 Di1700mm圓筒名義厚度n10mm圓筒厚度附加量C1.3mm圓筒焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度hn10mm封頭厚度附加量Ch1.3mm兩封頭切線間距離L6050mm鞍座墊板名義厚度rn8mm鞍座墊板有效厚度re8mm鞍座軸向?qū)挾萣200mm鞍座包角0120o鞍座底板中心至封頭切線距離A445mm封頭曲