氯液儲罐匯報ppt

裝備21陳澤宇2121501004

第三次匯報

題目（50）M3液氯儲罐設計設計條件什么是（50）M3液氯儲罐公稱容積為50M3的壓力容器，用來儲存液氯。計劃查閱瀏覽文獻：GB150-1998《鋼制壓力容器》，中國標準出版社，1998《過程設備設計》，化學工業(yè)出版社，2001《化工工藝設計手冊》，化學工業(yè)出版社，1996《過程裝備成套技術設計指南》，化學工業(yè)出版社，2002百度文庫內設計案例大概設計步驟？1.設計參數(shù)的確定1.1設計壓力1.2設計溫度1.3主要元件材料的選擇2.

工藝設計2.1存儲量2.2設備的選型及輪廓尺寸3.機械設計2.1.1筒體及封頭設計2.1.2接管及接管法蘭設計2.1.3核算開孔補強2.1.4總體布局2.1.5焊接結構設計及焊條的選擇5.壓力容器校核設計溫度應該不低于最高使用溫度45℃選取45℃為設計溫度設計壓力：設計壓力應根據(jù)最高工作壓力來確定。對于盛裝液化氣體的壓力容器，應按以下幾條來確定最高工作壓力：沒有實測數(shù)據(jù)或沒有保冷設施的壓力容器，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，溫度為50℃的氣體壓力由于沒有保冷措施，選50℃下飽和蒸汽壓1.414MPa裝設安全閥的容器，考慮到安全閥開啟動作的滯后，容器不能及時泄壓，設計壓力不得低于安全閥的開啟壓力，通?？扇∽罡吖ぷ鲏毫Φ?.05——1.10倍。P設=1.1*Pv=1.1*(1.414-0.1)=1.466MPa液柱靜壓：P設=ρ.g.Di=1314*9.8*2.7=0.035＜5%*P設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：用于介質具有一定腐蝕性,壁厚較大（8mm）的壓力容器。50℃時的許用應力189Mpa根據(jù)JB/T4731,鋼管的材料選用20號鋼，根據(jù)GB8163，其許用應力150.1Mpa筒體的公稱直徑有標準選擇，而它的長度L可以根據(jù)容積要求來決定。根據(jù)公式將L/D=5代入得：D=2.373m圓整后，D=2.4m查標準JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.1EHA橢圓形封頭內表面積、容積，如下表：EHA橢圓形封頭內表面積、容積由Vg=V封頭+V筒體則：50*1.05=π/4*Di2*L+2V封計算得L=10725.3mm，取L=11000mmL/Di=11000/2400=4.58在3＜4.58＜6，設計合理計算容積V計=π/4*Di2*L+2V封=53.74m3工作容積Vg=φV計=0.9×53.74=48.37m3焊接接頭系數(shù)壓力容器焊接結構設計的基本原則(1)回轉殼體的拚接接頭必須采用對接接(2)對接接頭應采用等厚度焊接(3)焊接接頭應便于進行無損檢測本次液氯儲罐的設計采用雙面焊相當于雙面焊的全焊透接頭，100%無損檢測，所以內壓容器筒體厚度根據(jù)GB150-2011可知Q345R的許用應力筒體的計算厚度為:9.678mm腐蝕余量C2=4mm，鋼板厚度負偏差C1=0.3mm（GB713）設計厚度：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設計溫度下允許最大工作壓力：1.521MPa封頭厚度封頭的計算厚度為：9.33mm設計厚度：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設計溫度下允許最大工作壓力：1.525MPa水壓試驗：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℃，許用應力為[σ]t=189Mpa。估算鞍座的負荷：儲罐總質；量m=m1+2m2+m3+m4

m1為筒體質量：對于Q345R，取ρ=7.85×10^3kg/m3m1=πDLδnρ=π×2.4×11×14×7.85=9114.9kgm2為單個封頭的質量：根據(jù)JBT4746得，封頭質量m=706kg，可知m2=2*706=1412kgm3為充液質量,故m3（max）=ρ（液氯）×V=1314×53.74=70614.36kgm4為附件質量取人孔質量為300kg，其他接管質量總和估100kg，即400kgG=（m1+2m2+m3+m4）*g=(9114.9+70614.36+1412+400)*g=800KN每個鞍座承受的重量為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0.2L值，為此中國現(xiàn)行標準JB4731規(guī)定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應力過大。由標準橢圓封頭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罐接管較多的左端。JB4731還規(guī)定當滿足A≤0.2L時，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法蘭選型帶頸對焊鋼制法蘭接管注：此設計接管厚度對于外徑≤89mm的按照GB150的不另行補強標準法蘭與接管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蓋帶頸對焊法蘭人孔，根據(jù)前文對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、會污染環(huán)境，應采用封閉式安全閥。所以選用彈簧封閉全啟式（帶扳手）安全閥。液面計的選用透光式玻璃面液面計，型號T；利用連通器原理，通過液面計的玻璃板視窗可以觀察容器內部液面位置的變動情況。結構形式：保溫型W,鋼板16Mn.L=900,標準HG21589.1-1995。焊接接頭的設計回轉殼體與封頭的焊接接頭選用Q345RX型對接接頭δ=12~60,b=0~3,P=1~3,α=40°~60°核算開孔補強根據(jù)JBT4736-2002,人孔接管直徑為500mm，選取補強圈外徑840mm，內徑530mm。管材料選用20號鋼，正火，由GB9948得其許用應力由GB6654得低合金鋼Q345R在-20—45℃時的[σ]t=189MPa由強度消弱系數(shù)計算公式得：鋼管厚度負偏差C1=0.25，腐蝕裕量厚度C2=4mm根據(jù)GB150-2011，其中：殼體開孔處的計算厚度接管的有效厚度開孔直徑圓柱開孔所需補強面積:

有效補強范圍(1）外側有效高度的確定根據(jù)GB150，得：(2）內側有效高度的確定殼體有效厚度減去計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：于本次設計的儲罐是存放有毒介質的，所以選用D類接頭形式進行焊接，因此有效補強范圍內的補強面積Ae補強圈的選取根據(jù)JB/T4736-2002，DN500取補強圈外徑D2=840mm,內徑D1=530mm。因為B>D2，所以在有效補強范圍。因為Ae＜A，所以需要另加補強，其補強面積為：補強圈厚度：圓整取名義厚度為5mm筒體彎矩計算筒體軸向應力計算筒體軸向應力計算：