氯液儲(chǔ)罐匯報(bào)ppt

裝備21陳澤宇2121501004

第三次匯報(bào)

題目（50）M3液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件什么是（50）M3液氯儲(chǔ)罐公稱容積為50M3的壓力容器，用來(lái)儲(chǔ)存液氯。計(jì)劃查閱瀏覽文獻(xiàn)：GB150-1998《鋼制壓力容器》，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1996《過(guò)程裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002百度文庫(kù)內(nèi)設(shè)計(jì)案例大概設(shè)計(jì)步驟？1.設(shè)計(jì)參數(shù)的確定1.1設(shè)計(jì)壓力1.2設(shè)計(jì)溫度1.3主要元件材料的選擇2.

工藝設(shè)計(jì)2.1存儲(chǔ)量2.2設(shè)備的選型及輪廓尺寸3.機(jī)械設(shè)計(jì)2.1.1筒體及封頭設(shè)計(jì)2.1.2接管及接管法蘭設(shè)計(jì)2.1.3核算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)2.1.4總體布局2.1.5焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊條的選擇5.壓力容器校核設(shè)計(jì)溫度應(yīng)該不低于最高使用溫度45℃選取45℃為設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力：設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)最高工作壓力來(lái)確定。對(duì)于盛裝液化氣體的壓力容器，應(yīng)按以下幾條來(lái)確定最高工作壓力：沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或沒(méi)有保冷設(shè)施的壓力容器，其最高工作壓力不得低于所裝液化氣體在規(guī)定的最大充裝量時(shí)，溫度為50℃的氣體壓力由于沒(méi)有保冷措施，選50℃下飽和蒸汽壓1.414MPa裝設(shè)安全閥的容器，考慮到安全閥開(kāi)啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓，設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開(kāi)啟壓力，通常可取最高工作壓力的1.05——1.10倍。P設(shè)=1.1*Pv=1.1*(1.414-0.1)=1.466MPa液柱靜壓：P設(shè)=ρ.g.Di=1314*9.8*2.7=0.035＜5%*P設(shè)所以忽略液柱靜壓力筒體材料的選擇：根據(jù)液氯的特性，查GB150-1998選擇Q345R。Q345R是壓力容器專用鋼，適用范圍：用于介質(zhì)具有一定腐蝕性,壁厚較大（8mm）的壓力容器。50℃時(shí)的許用應(yīng)力189Mpa根據(jù)JB/T4731,鋼管的材料選用20號(hào)鋼，根據(jù)GB8163，其許用應(yīng)力150.1Mpa筒體的公稱直徑有標(biāo)準(zhǔn)選擇，而它的長(zhǎng)度L可以根據(jù)容積要求來(lái)決定。根據(jù)公式將L/D=5代入得：D=2.373m圓整后，D=2.4m查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.1EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表：EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積由Vg=V封頭+V筒體則：50*1.05=π/4*Di2*L+2V封計(jì)算得L=10725.3mm，取L=11000mmL/Di=11000/2400=4.58在3＜4.58＜6，設(shè)計(jì)合理計(jì)算容積V計(jì)=π/4*Di2*L+2V封=53.74m3工作容積Vg=φV計(jì)=0.9×53.74=48.37m3焊接接頭系數(shù)壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則(1)回轉(zhuǎn)殼體的拚接接頭必須采用對(duì)接接(2)對(duì)接接頭應(yīng)采用等厚度焊接(3)焊接接頭應(yīng)便于進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)本次液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)采用雙面焊相當(dāng)于雙面焊的全焊透接頭，100%無(wú)損檢測(cè)，所以內(nèi)壓容器筒體厚度根據(jù)GB150-2011可知Q345R的許用應(yīng)力筒體的計(jì)算厚度為:9.678mm腐蝕余量C2=4mm，鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.3mm（GB713）設(shè)計(jì)厚度：δd=δ+C2=13.678mm名義厚度：δn=δd+0.3=13.978mm圓整：δn=14mm有效厚度：δe=δn–C1-C2=9.7mm設(shè)計(jì)溫度下允許最大工作壓力：1.521MPa封頭厚度封頭的計(jì)算厚度為：9.33mm設(shè)計(jì)厚度：δd=δ+C2=13.33mm名義厚度：δn=δd+0.3=13.63mm圓整至14mm有效厚度：δe=δn–C1-C2=9.7mm設(shè)計(jì)溫度下允許最大工作壓力：1.525MPa水壓試驗(yàn)：根據(jù)公式，式中:則，故符合工藝條件的要求。鞍座選型該臥式容器采用雙鞍座式支座，根據(jù)工作溫度為-20~45℃，選擇鞍座材料為Q345R，使用溫度為-20~250℃，許用應(yīng)力為[σ]t=189Mpa。估算鞍座的負(fù)荷：儲(chǔ)罐總質(zhì)；量m=m1+2m2+m3+m4

m1為筒體質(zhì)量：對(duì)于Q345R，取ρ=7.85×10^3kg/m3m1=πDLδnρ=π×2.4×11×14×7.85=9114.9kgm2為單個(gè)封頭的質(zhì)量：根據(jù)JBT4746得，封頭質(zhì)量m=706kg，可知m2=2*706=1412kgm3為充液質(zhì)量,故m3（max）=ρ（液氯）×V=1314×53.74=70614.36kgm4為附件質(zhì)量取人孔質(zhì)量為300kg，其他接管質(zhì)量總和估100kg，即400kgG=（m1+2m2+m3+m4）*g=(9114.9+70614.36+1412+400)*g=800KN每個(gè)鞍座承受的重量為G/2=mg/2=800/2=400kN（成都

重力加速度9.7913）由此查JB4712.1-2007容器支座。選取輕型，焊制A，包角為120°，有墊板的鞍座.，筋板數(shù)為6。鞍座位置確定通常取尺寸A不超過(guò)0.2L值，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB4731規(guī)定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過(guò)0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過(guò)大。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭Di/2（H-h）=2，有h=H-Di/4=640-2400/4=40mm故A≤0.2(L+2h)=0.2(11000+2×40)=2216mm由于接管比較多，所以固定支座位于儲(chǔ)罐接管較多的左端。JB4731還規(guī)定當(dāng)滿足A≤0.2L時(shí)，最好使A≤0.5Rm（Rm=Ri+δn/2），即Rm=1200+14/2=1207mm。A≤0.5Rm=0.5×1207=603.5mm,取A=600mm。綜上所述：A=600mm法蘭選型帶頸對(duì)焊鋼制法蘭接管注：此設(shè)計(jì)接管厚度對(duì)于外徑≤89mm的按照GB150的不另行補(bǔ)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)法蘭與接管HG20592-2009（PN16）

墊片的選擇（HG/T20609-2009）注：1：包覆金屬材料為純鋁板2：墊片厚度均為3mm。螺栓（螺柱）的選擇（HG/T20613-2009）人孔的選擇擬采用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔，根據(jù)前文對(duì)法蘭的選取密封面選用凹凸面MFM的法蘭安全閥的選用考慮由于泄放的液氯有毒、會(huì)污染環(huán)境，應(yīng)采用封閉式安全閥。所以選用彈簧封閉全啟式（帶扳手）安全閥。液面計(jì)的選用透光式玻璃面液面計(jì)，型號(hào)T；利用連通器原理，通過(guò)液面計(jì)的玻璃板視窗可以觀察容器內(nèi)部液面位置的變動(dòng)情況。結(jié)構(gòu)形式：保溫型W,鋼板16Mn.L=900,標(biāo)準(zhǔn)HG21589.1-1995。焊接接頭的設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)殼體與封頭的焊接接頭選用Q345RX型對(duì)接接頭δ=12~60,b=0~3,P=1~3,α=40°~60°核算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)JBT4736-2002,人孔接管直徑為500mm，選取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑840mm，內(nèi)徑530mm。管材料選用20號(hào)鋼，正火，由GB9948得其許用應(yīng)力由GB6654得低合金鋼Q345R在-20—45℃時(shí)的[σ]t=189MPa由強(qiáng)度消弱系數(shù)計(jì)算公式得：鋼管厚度負(fù)偏差C1=0.25，腐蝕裕量厚度C2=4mm根據(jù)GB150-2011，其中：殼體開(kāi)孔處的計(jì)算厚度接管的有效厚度開(kāi)孔直徑圓柱開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積:

有效補(bǔ)強(qiáng)范圍(1）外側(cè)有效高度的確定根據(jù)GB150，得：(2）內(nèi)側(cè)有效高度的確定殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積A1接管的厚度接管的多余面積焊縫金屬面積A3：于本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐是存放有毒介質(zhì)的，所以選用D類接頭形式進(jìn)行焊接，因此有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積Ae補(bǔ)強(qiáng)圈的選取根據(jù)JB/T4736-2002，DN500取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D2=840mm,內(nèi)徑D1=530mm。因?yàn)锽>D2，所以在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍。因?yàn)锳e＜A，所以需要另加補(bǔ)強(qiáng)，其補(bǔ)強(qiáng)面積為：補(bǔ)強(qiáng)圈厚度：圓整取名義厚度為5mm筒體彎矩計(jì)算筒體軸向應(yīng)力計(jì)算筒體軸向應(yīng)力計(jì)算：