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目錄TOC\o"1-5"\h\z1緒論 12設(shè)計(jì)選材及結(jié)構(gòu) 3\o"CurrentDocument"材料選擇 3\o"CurrentDocument"筒體及封頭的選擇 33設(shè)計(jì)計(jì)算 4\o"CurrentDocument"確定罐體的工藝尺寸 4\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)的確定 4設(shè)計(jì)壓力 4設(shè)計(jì)溫度 5厚度及厚度附加量 5焊接接頭系數(shù) 7許用應(yīng)力 7\o"CurrentDocument"筒體厚度設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"封頭壁厚設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"水壓試驗(yàn)及強(qiáng)度校核 104附件的選擇 12\o"CurrentDocument"人孔的選擇 12\o"CurrentDocument"人孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算 13補(bǔ)強(qiáng)判別 14開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 14補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì) 17接管選擇 17液面計(jì)的設(shè)計(jì) 18\o"CurrentDocument"壓力計(jì)的設(shè)計(jì) 19安全閥的設(shè)計(jì) 20容器支座的選擇 204.8.2鞍座的選擇 214.8.1承載核算 21\o"CurrentDocument"密封裝置的設(shè)計(jì) 22\o"CurrentDocument"視鏡的選擇 24\o"CurrentDocument"溢流堰板的設(shè)計(jì) 24筒體的彎矩 255筒體和封頭的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 25剪力 26.筒體應(yīng)力計(jì)算及校核 26圓筒軸向應(yīng)力及校核 26筒體和封頭切向應(yīng)力及校核 28支座截面處圓筒體的周向應(yīng)力及校核 296容器制造工藝 30下料 30戈讖 30坡口加工 30成形 30縱縫施焊 30筒節(jié)復(fù)圓 31縱縫無(wú)損檢測(cè) 32筒體組裝 32\o"CurrentDocument"筒節(jié)環(huán)縫施焊 32\o"CurrentDocument"筒節(jié)環(huán)縫無(wú)損檢測(cè) 32\o"CurrentDocument"劃線開孔 32\o"CurrentDocument"筒體封頭總裝 33\o"CurrentDocument"設(shè)備附件組焊 33完工總檢 33壓力試驗(yàn) 33結(jié)論 35\o"CurrentDocument"致謝 36\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 37附錄 381緒論壓力容器是一種密閉的承壓容器,通常是由板、殼組合而成的焊接結(jié)構(gòu)。其應(yīng)用廣泛且用量大,但又比較容易發(fā)生事故且事故往往是嚴(yán)重的。壓力容器的設(shè)計(jì)一般有筒體、封頭、密封裝置、支座、接口管、人孔及安全附件等組成。與任何工程設(shè)計(jì)一樣,壓力容器的設(shè)計(jì)目標(biāo)也是對(duì)新的或改進(jìn)的工程系統(tǒng)和裝置進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化, 以滿足人們的愿望與需要。具體來(lái)說(shuō),壓力容器的設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的特定要求,遵循設(shè)計(jì)工作的基本規(guī)則或規(guī)范,以及材料控制、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、制造工藝、檢驗(yàn)及質(zhì)量管理等方面的規(guī)則,并盡可能地采用標(biāo)準(zhǔn)⑴0本儲(chǔ)罐是石油工業(yè)中必不可少的分離容器,所以本設(shè)計(jì)過(guò)程的內(nèi)容包括容器的材質(zhì)的選取、容器筒體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的設(shè)計(jì),密封的設(shè)計(jì)、罐體及封頭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、確定支座,人孔及接管、開孔補(bǔ)強(qiáng)的情況以及焊接形式的設(shè)計(jì)與選取。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和安全可靠性。設(shè)備的選擇大都有相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)時(shí)可以直接選用符合設(shè)計(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備零部件,也有一些設(shè)備沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),則選擇合適的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這樣讓設(shè)計(jì)有章可循,并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求,合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)主要原理來(lái)自《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》一書以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范[2]。。原油經(jīng)過(guò)電脫鹽后的顏色是由石油中含有的其它物質(zhì)所形成的。原油相對(duì)密度一般在0.75—0.95之間,少數(shù)大于0.95或小于0.75,相對(duì)密度在0.9—1.0的稱為重質(zhì)原油,小于0.9的稱為輕質(zhì)原油。原油粘度變化較大,一般在1—100mPa.s之間,粘度大的原油俗稱稠油,稠油由于流動(dòng)性差而開發(fā)難度增大。一般來(lái)說(shuō),粘度大的原油密度也較大。原油的凝固點(diǎn)大約在-50C—35C之間。凝固點(diǎn)的高低與石油中的組分含量有關(guān),輕質(zhì)組分含量高,凝固點(diǎn)低,重質(zhì)組分含量高,尤其是石蠟含量高,凝固點(diǎn)就高。原油很難溶于水中,但卻能溶于普通的有機(jī)溶劑,如苯、氯仿、酒精、乙醚、四氯化碳等。雖然原油幾乎完全不能和水相溶解,但仍有少量水分會(huì)“包溶”于原油中,一定條件下可自然析出。設(shè)計(jì)一臺(tái)具體的化工設(shè)備或容器,必須全面考慮設(shè)計(jì)對(duì)象的工況條件,使其有:總體結(jié)構(gòu)合理、符合工藝要求,高效、可靠、經(jīng)濟(jì);保證受壓元件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,密封良好,使用期內(nèi)具有安全壽命;力求制造、運(yùn)輸、安裝、維修簡(jiǎn)便,易于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)檢與控制;符合國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),符合勞動(dòng)部門法規(guī)。設(shè)計(jì)概要強(qiáng)度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)1)根據(jù)設(shè)計(jì)條件及所造的結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性及密封計(jì)算,以確定設(shè)備或容器的機(jī)械尺寸。通過(guò)計(jì)算,常會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)加以修改,使之更加合理。2)施工圖設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果,繪制施工圖,確定制造技術(shù)要求,提出各零件質(zhì)量及設(shè)備總重、材料、品種、規(guī)格、用量及標(biāo)準(zhǔn)件、外構(gòu)件等。編寫技術(shù)文件1)計(jì)算書2)設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容應(yīng)包含技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,并表明技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生產(chǎn)能力與消耗系數(shù);材料消耗與生產(chǎn);維護(hù)管理費(fèi)用3)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)容積為50.0m3臥式儲(chǔ)罐。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表如表1-1所列:表1-1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱初頂回流油罐2用途初頂油分離3工作壓力0.05MPa4工作溫度40C5全容積50M36物料名稱油水7裝量系數(shù)0.82設(shè)計(jì)選材及結(jié)構(gòu)材料選擇根據(jù)初頂油的物性選擇罐體材料,碳鋼對(duì)初頂油有良好的耐蝕性,腐蝕率在0.1伽/年以下,儲(chǔ)罐可選用一般鋼材,根據(jù)儲(chǔ)罐的工作壓力、工作溫度和介質(zhì)的性質(zhì)可知該設(shè)備為一低壓設(shè)備,介質(zhì)對(duì)碳鋼的腐蝕作用很小。故選材料時(shí),主要考慮的強(qiáng)度指標(biāo)(指(Ts和g)和塑性指標(biāo)適合的材料,內(nèi)罐貯存中溫初頂油,可以考慮 Q245Q235這兩種鋼種。Q235的特點(diǎn)是,塑性好,適合于制作各種型材,如板材、角鋼、槽鋼、工字鋼等;同時(shí)它的焊接性能優(yōu)良,適合于制造各種焊接結(jié)構(gòu)。所以初選 Q235B][5]O筒體及封頭的選擇壓力容器封頭的種類較多,分為凸形封頭、錐殼、變徑段、平蓋及緊縮口等,其中凸形封頭包括半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭和球冠形封頭??蓞㈤單墨I(xiàn) [1]126頁(yè)。常見(jiàn)容器凸形封頭形式如下圖示[1]圖2-1常見(jiàn)容器凸形封頭頭勺形式從受力與制造方面分析來(lái)看,球形士寸頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但缺點(diǎn)是深度大,沖壓較為困難;橢圓封頭深度比半球形封頭小得多,易于沖壓成型,是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。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。從鋼材耗用量來(lái)看,球形封頭用材最少,比橢圓形封頭節(jié)約,平板封頭用材最多。因此,從強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮,采用橢圓形封頭較為合理 ⑹。筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形。因?yàn)樽鳛槿萜髦黧w的圓柱形筒體,制造容易,安裝內(nèi)件方便,而且承壓能力較好,這類容器應(yīng)用最廣。3設(shè)計(jì)計(jì)算確定罐體的工藝尺寸根據(jù)工藝要求,初頂油儲(chǔ)罐可設(shè)計(jì)罐身為圓筒形,兩端均用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的臥式容器⑸。根據(jù)《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》標(biāo)準(zhǔn)GB9019-88中的表1壓力容器的公稱直徑,筒體的容積、面積及質(zhì)量查標(biāo)準(zhǔn)GB9019-88表1。表3-1筒體用鋼板卷制時(shí),容器的公稱直徑表300 350 400 450 500 550 600 650 700 7508009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260028003000320034003500360038004000420044004500460048005000520054005500560058006000由于容器設(shè)計(jì)壓力為0.25Mpa,容積50立方米,根據(jù)HG3154-1985-7臥式橢圓形封頭儲(chǔ)罐系列,得:初選筒體內(nèi)徑D=2800伽,設(shè)罐身的長(zhǎng)度為L(zhǎng),貝設(shè)L=7200伽對(duì)容積的核算[11]:筒體體積V1:V1=2.823.14“7.八44.31m3封頭體積V2:經(jīng)查表得到V2=3.12m3總體積V:V二M2V2=44.3123.1A50.55m3>Vs=50m3式中 Vs—設(shè)計(jì)容積,m3。所以取筒體:Di=2800mmL=7200mm。設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)的確定壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)主要有設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、厚度及其附加量、焊接接頭系數(shù)和許用應(yīng)力等。設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力為壓力容器的設(shè)計(jì)載荷條件之一,其值不得低于最高工作壓力。而最高工作壓力系指容器頂部在正常工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的最高表壓。 設(shè)計(jì)壓力應(yīng)視內(nèi)壓或外壓容器分別取值。當(dāng)內(nèi)壓容器上裝有安全泄放裝置時(shí),其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)不同形式的安全泄放裝置確定。裝設(shè)安全閥的容器,考慮到安全閥開啟動(dòng)作的滯后,容器不能及時(shí)泄壓,設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于安全閥的開啟壓力,通??扇∽罡吖ぷ鲏毫Φ?1.05-1.10倍;裝設(shè)爆破片時(shí),設(shè)計(jì)壓力不得低于爆破片的爆破壓力對(duì)于盛裝氣液共存的容器,由于容器內(nèi)介質(zhì)壓力為氣體的飽和蒸汽壓,在規(guī)定的裝量系數(shù)范圍內(nèi),與體積無(wú)關(guān),僅取決于溫度的變化,故設(shè)計(jì)壓力與周圍的大氣環(huán)境溫度密切相關(guān)。此外,還要考慮容器外壁有否保冷設(shè)施,可靠的保冷設(shè)施能有效地保證容器內(nèi)溫度不受大氣環(huán)境溫度的影響,即設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的最高金屬溫度確定。計(jì)算壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下,用以確定元件最危險(xiǎn)截面厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力。通常情況下,計(jì)算壓力等于設(shè)計(jì)壓力加上液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%a計(jì)壓力2.5時(shí),可忽略不計(jì)。本設(shè)計(jì)的工作狀態(tài)為真空,工程上常取倍的大氣壓為設(shè)計(jì)壓力,因此可取設(shè)計(jì)壓力Pc=025MPa可參閱文獻(xiàn)[1]114頁(yè)。2.5322設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度也為壓力容器的設(shè)計(jì)載荷條件之一,它是指容器在正常情況下,設(shè)定元件的金屬溫度(沿元件金屬截面的溫度平均值)。當(dāng)元件金屬溫度不低于0c時(shí),設(shè)計(jì)溫度不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高溫度;當(dāng)元件金屬溫度低于 0c時(shí),其值不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低溫度。GB150規(guī)定設(shè)計(jì)溫度等于或等于-20°C的容器屬于低溫容器。元件的金屬溫度可以通過(guò)傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)得到,也可按內(nèi)部介質(zhì)的最高(最低)溫度確定,或在此基礎(chǔ)上增加(或減少)一定數(shù)值。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)壓力容器遇有不同的操作工況時(shí),應(yīng)按最苛刻的壓力與溫度的組合設(shè)定容器的設(shè)計(jì)條件, 而不能按其在不同工況下各自的最苛刻條件確定設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力??蓞㈤單墨I(xiàn)[1]114頁(yè)。由于本設(shè)計(jì)的工作溫度是40c,而操作工況與啟動(dòng)工況或停車工況時(shí)壓力差別大,而且四季變換也會(huì)有溫度波動(dòng),所以設(shè)計(jì)溫度相應(yīng)比最高工作溫度要高些,故取設(shè)計(jì)溫度為 60c。3.2.3厚度及厚度附加量由公式所給出的厚度為計(jì)算厚度,并未包括厚度附加量。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的厚度附加量C由鋼材的厚度負(fù)偏差C1和腐蝕裕量C2組成,即C=Ci+C2,不包括加工減薄量C3o加工減薄量一般根據(jù)具體制造工藝和板材的實(shí)際厚度由制造廠而并非由設(shè)計(jì)人員確定。因此,出廠時(shí)的實(shí)際厚度可能和圖樣厚度不完全一樣。計(jì)算厚度(S)是按有關(guān)公式采用計(jì)算壓力得到的厚度。必要時(shí)還用計(jì)入其他載荷對(duì)厚度的影響。設(shè)計(jì)厚度心d)系計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。名義厚度^n)指設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度,及標(biāo)注在圖樣上的厚度有效厚度(Se)為名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材負(fù)偏差。成形后厚度指制造廠考慮加工減薄量并按鋼板厚度規(guī)格第二次向上圓整得到的坯板厚度,再減去實(shí)際加工減薄量后的厚度,也為出廠時(shí)容器的實(shí)際厚度。一般情況下,只要成形后厚度大于設(shè)計(jì)厚度就可滿足強(qiáng)度要求。詳見(jiàn)文獻(xiàn)[1]115頁(yè)圖4-5。厚度負(fù)偏差G「 「二葆二次厚 度圓整破 I It I JLU二加工減薄.…董二次I厚度圓整值—內(nèi)― J?加工減薄.腐蝕裕量匚2圖3-1各種厚度間的關(guān)系鋼板或鋼管厚度負(fù)偏差Ci應(yīng)按相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取。當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于0.25伽,且不超過(guò)名義厚度的6%時(shí),可取Ci=0。由于GB6654《壓力容器用鋼板》和GB3531《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》規(guī)定壓力容器專用鋼板的厚度負(fù)偏差不大于0.25伽,一次使用該標(biāo)準(zhǔn)中鋼板厚度超過(guò)5伽時(shí)(如20R、16MnR和16MnDR等),可取6=0;常用鋼板(如20g、Q235-A以及0Cr18Ni9等)的厚度負(fù)偏差見(jiàn)表3-2。表3-2常用鋼板的厚度負(fù)偏差 C1值鋼板標(biāo)準(zhǔn)GB/T3274GB/T3280GB/T4237GB/T4238鋼板厚度>5.5—7.5>7.5—25>25-30>30-34負(fù)偏差C10.60.80.91.0鋼板厚度>34-40>40-50>50-60>60-80負(fù)偏差C11.11.21.31.8腐蝕余量主要是防止容器受壓元件由于均勻腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄。與腐蝕介質(zhì)直接接觸的筒體、封頭、接管等受壓元件,均應(yīng)考慮材料的腐蝕裕量。腐蝕裕量一般可根據(jù)鋼材在介質(zhì)中的均勻腐蝕速率和容器設(shè)計(jì)壽命確定。在無(wú)特殊腐蝕情況下,對(duì)于碳素鋼和低合金鋼,C2不小于1伽;對(duì)于不銹鋼,當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí),可取C2=0。但腐蝕裕量只對(duì)防止發(fā)生均勻腐蝕破壞有意義;對(duì)于應(yīng)力腐蝕、氫脆和縫隙腐蝕等非均勻腐蝕,用增加腐蝕裕量的辦法來(lái)防止腐蝕效果不佳,此時(shí)應(yīng)著重于選擇腐蝕材料或進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏g處理。本設(shè)計(jì)取Ci=0.8mm,C2=2mm,可參閱文獻(xiàn)[1]115~116頁(yè)。3.2.4焊接接頭系數(shù)通過(guò)焊接制成的容器,焊縫中可能存在夾渣、未熔透、裂紋、氣孔等焊接缺陷,且

在焊縫的熱影響區(qū)很容易形成粗大晶粒而使目的材料的強(qiáng)度或塑性有所降低, 因此焊縫往往成為容器強(qiáng)度比較薄弱的環(huán)節(jié)。為彌補(bǔ)焊縫對(duì)容器整體強(qiáng)度的削弱,在強(qiáng)度計(jì)算中需引入焊接接頭系數(shù)。焊接接頭系數(shù)表示焊縫金屬與目的材料強(qiáng)度的比值,反映容器強(qiáng)度受削弱的程度??蓞㈤單墨I(xiàn)[1]116頁(yè)。影響焊接接頭系數(shù)大小的因素較多,但主要與焊接接頭形式和焊縫無(wú)損檢測(cè)的要求及長(zhǎng)度比例有關(guān)。中國(guó)鋼制壓力容器的焊接接頭系數(shù)可按表 3-3選取。表3-3鋼制壓力容器的焊接接頭系數(shù)值焊接接頭形式無(wú)損檢測(cè)比例?值焊接接頭形式無(wú)損檢測(cè)比例$值雙面焊對(duì)接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全熔透對(duì)接接頭100%1.00單面焊對(duì)接接頭(沿焊接根部全長(zhǎng)又緊貼基本金屬的墊板)100%0.90局部0.85局部0.80本設(shè)計(jì)的筒體及封頭焊接接頭采用雙面焊局部無(wú)損檢測(cè),故取 =0.853.2.5許用應(yīng)力許用應(yīng)力是容器殼體、封頭等受壓元件的材料許用強(qiáng)度,取材料強(qiáng)度失效判據(jù)的極限值與相應(yīng)的材料設(shè)計(jì)系數(shù)(又稱安全系數(shù))之比。設(shè)計(jì)時(shí)必須合理地選擇材料的許用應(yīng)力,采用過(guò)小的許用應(yīng)力,會(huì)使設(shè)計(jì)的部件過(guò)分笨重而浪費(fèi)材料,反之則使部件過(guò)于單薄而容易破損。作為壓力容器受壓元件設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力,即按下式取值h】=min匡,*嗎[nbnsnsJ也就是說(shuō)在設(shè)計(jì)受壓元件時(shí),以抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)同時(shí)來(lái)控制許用應(yīng)力。GB150給出了鋼板、鋼管、鍛件以及螺栓材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力值,同時(shí)也列出了確定鋼材許用應(yīng)力的依據(jù),表3-4所示為鋼材(除螺栓材料外)許用應(yīng)力的確定依據(jù)??蓞㈤單墨I(xiàn)[1]116~117頁(yè)。表3-4鋼制壓力容器用材料許用應(yīng)力的取值方法材料許用應(yīng)力取下列各值中的最小值/MPa碳素鋼、低合金鋼、鐵素體高合金鋼t t t°b,s,s,D,n3.0,1.6,1.6,1.5,1.0奧氏體高合金鋼°b,s(%.3s(%.3D,n????3.0 1.5 1.5 1.51.03.3筒體厚度設(shè)計(jì)初頂回流油罐通常置于室外,罐內(nèi)的溫度和壓力直接受到大氣溫度的影響,在夏季液氨儲(chǔ)罐經(jīng)太陽(yáng)暴曬,隨著氣溫的變化,儲(chǔ)罐的操作壓力也在不斷變化。儲(chǔ)罐在夏季最高溫度可達(dá)到55C。由于在操作過(guò)程中有氣體析出,《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定液化氣體儲(chǔ)罐必須安裝安全閥,設(shè)計(jì)壓力通??扇∽畲蟛僮鲏毫Φ?1.05~1.10倍。設(shè)計(jì)壓力故取p=1.10.25=0.275MPa設(shè)計(jì)壓力由于液柱靜壓力所以在設(shè)計(jì)溫度p=設(shè)計(jì)壓力由于液柱靜壓力所以在設(shè)計(jì)溫度5%p=0.050.275=0.014MPaP-「gh=0.99.82800=0.025MPa_5%ppc=0.025+0.275=0.3MPa60C,估計(jì)筒體的厚度在6~16伽范圍內(nèi),為安全取許用應(yīng)力l>t=115MPa,焊接接頭采用V坡口雙面焊接,采用局部無(wú)損檢測(cè),其焊接接頭系數(shù)由焊接接頭系數(shù)表查得 =0.85⑴R]。根據(jù)GB150-2011標(biāo)準(zhǔn),Q235B的特性如下:表3-5Q235B的許用應(yīng)力表鋼號(hào)板厚/伽在下列溫度(C)下的許用應(yīng)力/MPa<201001502002503003~16116113108998881Q235B16~36116108102948275取匕1=115Mpa筒體厚度計(jì)算:由于Pc=0.3MPa乞0.4 1=0.41150.85=39.lMPa0.32800 =4.3伽「-P21150.85-0.3c(3-1)式中、:一筒體計(jì)算厚度,伽;Pc一計(jì)算壓力,MPa0.32800 =4.3伽「-P21150.85-0.3c(3-1)式中、:一筒體計(jì)算厚度,伽;Pc一計(jì)算壓力,MPa;I.Cf—許用應(yīng)力,MPa;'一焊縫街頭系數(shù);Di一筒體內(nèi)徑,伽。在《鋼制壓力容器》中,取G=0.8mm,平面腐裕量取C2=2mmon二、;式中?C=4.3■2+0.8=7.1mm一名義厚度,伽。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格,圓整后取名義厚度…,確定選用:n=8mm的Q235B鋼板??蓞㈤單墨I(xiàn)[1]117頁(yè)。0.32800^一2?8=80.92MPa28-2.8=1150.85=97.75MPa(3-2)現(xiàn)已知圓筒尺寸D、“,需對(duì)圓筒進(jìn)行強(qiáng)度校核,其應(yīng)力強(qiáng)度判別按下式進(jìn)行式中飛一一有效厚度,飛=“-C,伽;-nC名義厚度,伽;-nC名義厚度,伽;厚度附加量,伽;二t一一設(shè)計(jì)溫度下圓筒的計(jì)算應(yīng)力,MPa。滿足強(qiáng)度條件。因此,圓筒的最大允許工作壓力〔pw1為0.36MPa>0.25MPa2800 8-2.8Di、eT2AA1*2舊80.36MPa>0.25MPa2800 8-2.8Di、e式中 〔Pw1一一圓筒的最大允許工作壓力,MPa。滿足條件。根據(jù)HG3154-1985-7,圓整后選取厚度8伽Q235B鋼板。筒體尺寸表如表所示:表3-6筒體尺寸表公稱直徑Di一米高的容積V(m3)米何的內(nèi)表面積FB(tf)名義厚度§「(m)一米高筒節(jié)鋼板質(zhì)量(kg)28006.1548.79289093.4圭寸頭壁厚設(shè)計(jì)PcDjPcDj2I-05Pc0.3漢280021150.85-0.50.3=4.30伽(3-4)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,各參數(shù)與筒體相同式中=0.85設(shè)計(jì)厚度-p二C2=4.30-2=6.30mm從制造和受力角度考慮,一般與筒體厚度一致,取名義厚度m的Q235B鋼板。橢圓形封頭的最大允許工作壓力按下式確定RTl-PwRTl-Pw-26eb” 2匯(8—2.8〃115漢0.850.363MPaxD0.5、1.028000.5 8-2.8ie0.25MPa…、(3-5)所以封頭也符合設(shè)計(jì)條件??蓞㈤單墨I(xiàn)[1]127頁(yè)。表3-7封頭尺寸表公稱直徑Dg曲面昌度h1直邊高度容積V(m3)內(nèi)表面積F(tf名義厚度6(?)質(zhì)里(眩)2800700403.128.8212834.03.5水壓試驗(yàn)及強(qiáng)度校核根據(jù)公式,試驗(yàn)壓力內(nèi)=p\ rrJ (3-6)式中pT——試驗(yàn)壓力,MPa;――耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù),一般取=1.25;p------設(shè)計(jì)壓力,MPa;「I――材料許用應(yīng)力,當(dāng)容器各元件(筒體、封頭、接管、法蘭及緊固件等)所用材料不同時(shí),應(yīng)取各元件材料許用應(yīng)力比 「1/卜1的最小值;&J――設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力, MPa。先按公式確定水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力PT為:F=1.25P[CT=]1.250.31.0=0.375MPa,Tc[力水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核⑴⑵:計(jì)算水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力

Cw"J22Cw"J228-2.828008一心101.15MPa(3-7)Q235B鋼板的鋼材屈服極限6=235MPa,在常溫水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力0.9;二=0.92350.85=179.78MPa0.9s',故筒體厚度滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求4附件的選擇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。 人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個(gè)手柄。選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱壓力、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。人孔的類型很多,從是否承壓來(lái)看有常壓人孔和承壓人孔。從人孔所用法蘭類型來(lái)看,承壓人孔有板式平焊法蘭人孔、帶頸平焊法蘭人孔和帶頸對(duì)焊法蘭人孔,在人孔法蘭與人孔蓋之間的密封面,根據(jù)人孔承壓的高低、介質(zhì)的性質(zhì),可以采用突面、凹凸面、榫槽面或環(huán)連接面。從人孔蓋的開啟方式及開啟后人孔蓋的所處位置看,人孔又可分為回轉(zhuǎn)蓋人孔、垂直吊蓋人孔和水平吊蓋人孔三種。選擇使用上有較大的靈活性。常見(jiàn)的人孔形狀有圓形和橢圓形兩種,為使操作人員在能夠自由出入,圓形人孔的直徑至少應(yīng)為400伽,橢圓形人孔的尺寸一般為350伽450伽⑴⑺。容器上開設(shè)人孔規(guī)定當(dāng)Di>1000時(shí)至少設(shè)一個(gè)人孔,本設(shè)計(jì)初選一個(gè)圓形人孔。根據(jù)儲(chǔ)罐的工作溫度及最高工作壓力為0.25MPa人孔的標(biāo)準(zhǔn)按公稱壓力為0.25MPa等級(jí)選取,查標(biāo)準(zhǔn)選回轉(zhuǎn)蓋板式平焊法蘭人孔(HG/T21516-2005),人孔筒節(jié)軸線垂直安裝。公稱直徑500伽,凸法蘭密封面(C型),采用U類20R材料、墊片采用外環(huán)材料為低碳鋼、金屬帶為0Cr19Ni9、非金屬帶為柔性石墨、C型纏繞墊。法蘭標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HGJ50?53-91,墊片標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HGJ69?72-91,法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)HGJ61?65-91材料為20R,螺柱螺母標(biāo)準(zhǔn)HGJ75-91螺柱材料35CrMoA螺母材料30CrMo,吊環(huán)轉(zhuǎn)臂的材料為Q235-A-F,墊圈標(biāo)準(zhǔn)為GB95-85,材料100HV,螺母標(biāo)準(zhǔn)GB41-86,吊鉤環(huán)材料為Q235-A-F,支承板材料為20R。人孔尺寸表如下表⑻[9]o4-1回轉(zhuǎn)蓋板式平焊法蘭人孔尺寸表密封面形式PN/MPaDNdsuw°dDD1H1H2bb1b2Ado螺柱螺母螺柱總質(zhì)量kg數(shù)量直徑無(wú)長(zhǎng)度突面(RF型)0.6500530匯5006600230106322355202040M20漢115117人孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求,不可避免地要在容器上開孔并安裝接管。開孔以后,除削弱器壁的強(qiáng)度外,在殼體和接管的連接處,因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被破壞,會(huì)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力,給容器的安全操作帶來(lái)隱患,因此壓力容器設(shè)計(jì)必須充分考慮開孔的補(bǔ)強(qiáng)。壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法有多種,為了計(jì)算方便,采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法,即殼體截面因開孔被削弱的承載面積,必須由補(bǔ)強(qiáng)材料予以等面積的補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與被削弱殼體的材料相同時(shí),則補(bǔ)強(qiáng)面積等于削弱的面積⑴⑺。補(bǔ)強(qiáng)材料采用Q235B。壓力容器接管補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)通常采用局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu),主要有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)和整鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種形式,如圖4-1所示。(b)胡強(qiáng)捶管護(hù)(b)胡強(qiáng)捶管護(hù):|口夠殷件?強(qiáng)圖4-1補(bǔ)強(qiáng)元件的基本類型1)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)這是中低壓容器使用最為廣泛的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu),補(bǔ)強(qiáng)圈貼焊在殼體與接管連接處,如圖4-2(2)所示。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠、使用經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn)。但補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體金屬之間不能完全貼合,傳熱效果差,在中溫以上使用時(shí),二者存在較大的熱膨脹差,因而使補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力;另外,補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體采用搭接連接,難以與殼體形成整體,所以抗疲勞性能差。這種補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)一般使用在靜載、常溫、中低壓、材料的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度低于 540MPa、補(bǔ)強(qiáng)圈厚度小于或等于1.5n、殼體名義厚度-n不大于38mm的場(chǎng)合。2)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)即在開孔處焊上一段厚壁接管,如圖4-2(8所示。由于接管的加厚部分正處于最大應(yīng)力區(qū)域內(nèi),故比補(bǔ)強(qiáng)圈更能有效地降低應(yīng)力集中系數(shù)。接管補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,焊縫少,焊接質(zhì)量容易檢查,因此補(bǔ)強(qiáng)效果較好。高強(qiáng)度低合金鋼制壓力容器由于材料缺口敏感性較高,一般都采用該結(jié)構(gòu),但必須保證焊縫全熔透。3)整鍛件補(bǔ)強(qiáng)該補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是接管和部分殼體連同補(bǔ)強(qiáng)部分做成整體鍛件,再與殼體和接管焊接,如圖4-2(。所示。此補(bǔ)強(qiáng)只在重要壓力容器中應(yīng)用,如核容器,材料屈服點(diǎn)在500MPa以上的容器開孔及受低溫、高溫、疲勞載荷容器的大直徑開孔等??蓞⒖嘉墨I(xiàn)[1]160~164頁(yè)。421補(bǔ)強(qiáng)判別GB150規(guī)定,當(dāng)在設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa的殼體上開孔,兩相鄰開孔中心的間距(對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算)大于兩孔直徑之和的兩倍,且接管公稱直徑小于或等于89伽時(shí),只要接管最小厚度滿足下表要求,就可不另行補(bǔ)強(qiáng)。由文獻(xiàn)[1]161頁(yè)表4-15表4-2不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度 單位:mm接管公稱外徑253238454857657689最小厚度3.54.05.06.0根據(jù)表4-2,允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為 89m。本開孔外徑等于500m股需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)??蓞⒖嘉墨I(xiàn)[1]160頁(yè)。等面積補(bǔ)強(qiáng)允許開孔的范圍GB150對(duì)開孔最大直徑作了如下限制。11)圓筒上開孔的限制,當(dāng)其內(nèi)徑Di乞1500m時(shí),開孔最大直徑-D/且1d-520m;當(dāng)其內(nèi)徑Di>1500m時(shí),開孔最大直徑d"口了且d_1000m;i i31d蘭一Dj2)凸形封頭或球殼上開孔最大直徑2;13)錐殼(或錐形殼體)上開孔最大直徑dm-Di,Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直i3i徑;4)在橢圓形或蝶形封頭過(guò)渡部分開孔時(shí),其孔的中心線宜垂直于封頭表面。橢圓形或蝶形封頭上開孔的孔邊或外加補(bǔ)強(qiáng)元件的邊緣與封頭邊緣間的投影距離不 0.1耳。本設(shè)計(jì)所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑為dj=535m,壁厚、;nt=6m。故補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸如下:查HG/T21515-2005得人孔的筒體尺寸為:J530X6,由標(biāo)準(zhǔn)查得補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑di=535m,外徑d。=840m。開孔直徑d=di2A=51822.8=523.6m式中 d――開孔直徑,圓形孔等于接管內(nèi)直徑加2倍厚度附加量,橢圓形或長(zhǎng)圓形孔取所考慮平面上的尺寸(弦長(zhǎng),包括厚度附加量),mo本筒體開孔直徑d=523.6m<Di3=933mm,且滿足d乞1000m,滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的使用條件,故可用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)。可參考文獻(xiàn) [1]161頁(yè)。4.2.2開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積筒體計(jì)算厚度:=4.3mm式中:一一筒體計(jì)算厚度,m開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算A=d、2、、.戎1-fr=523.64.324.341-1=2244.6mm2 (4-1)式中A――開孔削弱所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積,m2;d--開孔直徑,圓形孔等于接管內(nèi)直徑加2倍厚度附加量,橢圓形或長(zhǎng)圓形孔取所考慮平面上的尺寸(弦長(zhǎng),包括厚度附加量),伽;一一殼體開孔處的計(jì)算厚度,伽;、:et接管有效厚度,:產(chǎn)wC,m;fr--強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比,當(dāng)該值大于1.0時(shí),取fr=1.0。有效寬度范圍:有效寬度B按一下公式確定B=2d=2523.6=1047.2伽 (4-2)B=d2、n2、nt=523.62826=551.6m取最大值B=1044m式中B 補(bǔ)強(qiáng)有效寬度,伽;「二一一殼體名義厚度,伽;網(wǎng)一一接管名義厚度,伽。-nt有效高度h:外側(cè)有效高度g按下式確定TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"523.65.2=56m (4-3)0-?d-:nt-'■A=230m(實(shí)際外伸高度)兩者取較小值,故h=56m內(nèi)側(cè)有效高度h2按下式確定\o"CurrentDocument"h2二廠玳二.523.6一5.2二56m (4-4)h2=106m(實(shí)際內(nèi)伸高度)兩者取較小值h2=56m有效補(bǔ)強(qiáng)面積:.筒體多余金屬面積筒體多余金屬面積A1按下式計(jì)算A=(B-d)(、e-)-2'etCei)(1一f) (4-5)e etCe=(1044-523.6)(5.2-4.3)-24(5.2-4.3)(1-1)=887.4mm2式中;e――筒體有效厚度,飛=r-C=8-2.8=5.2mm;fr――選擇與筒體相同的材料(Q235B)進(jìn)行補(bǔ)償,故fr=1.接管多余金屬面積0.3x51821150.85-0.3二0.8伽接管計(jì)算厚度接管多余金屬面積A2按下式計(jì)算A?=2憐(七-)f2h2(、et-Cjf (4-6)=256 4-0.8 12564-2 1-582.4Y.接管區(qū)焊縫面積(焊腳取10.0伽)22A3=210.010.0=100.0伽.有效補(bǔ)強(qiáng)面積A代=人A2人=887.4582.4100=1569.8mm2因?yàn)锳e:::人,所以需要補(bǔ)強(qiáng)所需另行補(bǔ)強(qiáng)截面積A4A4=A-Ae=2244.6-1569.8=674.8mm 2擬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)⑴⑹采用補(bǔ)強(qiáng)圈搭焊結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)應(yīng)遵循下列規(guī)定:(1)鋼材的常溫抗拉強(qiáng)度沅乞540MPa;(2)補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度不得超過(guò)1.5n;(3)殼體名義厚度<38mm。圖4-2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍示意圖補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)⑴內(nèi)徑Dj根據(jù)接管公稱直徑DN500選補(bǔ)強(qiáng)圈,參照HG21506-92取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D0內(nèi)徑Dj=535伽。因B=1044伽〉D0,補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 為:A4 6748 2.2伽 (4-7)D。一耳840-535考慮鋼板負(fù)偏差并圓整,實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)厚度4伽,補(bǔ)強(qiáng)材料與殼體材料相同。補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)記為:標(biāo)準(zhǔn)號(hào) JB-T4736-2002規(guī)格 補(bǔ)強(qiáng)圈DN5006-D材質(zhì)Q235-B接管選擇[10][15]一般輸用液體用無(wú)縫鋼管時(shí)按GB8163-87用普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼制造。無(wú)縫鋼管按外徑和壁厚供貨,分為冷拔和熱軋兩種。冷拔管外徑 6~200伽,壁厚0.2~14伽。熱軋管外徑32~630伽,壁厚2.5~75伽。冷拔管的最大公稱直徑為200伽,熱軋管最大外徑為630伽。在管道工程中,管徑超過(guò)57伽時(shí),常用熱軋管,57mm以內(nèi)時(shí),常用冷拔管。本設(shè)計(jì)選用材料為Q235-B。本設(shè)計(jì)選擇結(jié)構(gòu):接管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)切成45度,可避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動(dòng)使液流集中,減少物料對(duì)壁的磨損與腐蝕,對(duì)減少產(chǎn)生靜電也有好處。接管的壁厚要求:接管的壁厚除要考慮上述要求外,還需考慮焊接方法、焊接參數(shù)、加工條件、施焊位置等制造上的因素及運(yùn)輸、安裝中的剛性要求。一般情況下,管壁厚不宜小于殼體壁厚的一半,否則,應(yīng)采用厚壁管或整體鍛件,以保證接管與殼體相焊部分厚度的匹配。本設(shè)計(jì)的接管選擇按ISO4200規(guī)定系列1的標(biāo)準(zhǔn)選擇。表4-3管子最小壁厚材料公稱直徑<100150~200250~300>350碳素鋼、低合金鋼2.43.24.04.8高合金鋼、奧氏體不銹鋼1.52.3由已知條件:進(jìn)口流量:30m3/匕抽出液流量:25m3/h,罐頂不凝性:3m3/h,罐底含硫污油:2m3/h。查化工原理上冊(cè)第18頁(yè)得管道內(nèi)徑d「弘,表1-1查得流速v=3m/s。帶入數(shù)據(jù)得:進(jìn)料管-.,360A59.5mm同理出料管d=54.3mm罐頂d=18.8mm排污管d=15.4mm1)初頂油進(jìn)料管查設(shè)備設(shè)計(jì)161頁(yè)采用無(wú)縫鋼管65X5伽(管壁加厚,具有補(bǔ)強(qiáng)作用)。管長(zhǎng)2100伽,根據(jù)表4-15根據(jù)表4-15允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑為89伽。本開孔外徑等于65mm,故距左端環(huán)焊縫200mm,配用平焊管法蘭PN0.25DN65GB/T9112-2000。不需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。2)初頂油出料管采用無(wú)縫鋼管管57X5伽,伸入到罐內(nèi)離罐底約100m,距右端環(huán)焊縫150mm,配用平焊管法蘭(GB/T9112-2000),凸面管法蘭蓋 GB9119.8-1988)和石棉橡膠墊片((GB/T519)。出料管的補(bǔ)強(qiáng)同初頂油進(jìn)料管。3)排污管在離右鞍座的左側(cè)1000伽處最底部設(shè)個(gè)排污管,規(guī)格是25X4 配用平焊管法蘭PN0.25DN25GB/T9112-2000。排污管的補(bǔ)強(qiáng)同初頂油進(jìn)料管。4)罐頂排氣管采用25X4伽無(wú)縫鋼管,距右端環(huán)焊縫300mm,管法蘭PN0.25DN25GB/T9112-2000安全閥接口管安全閥接口管尺寸由安全閥泄放量決定。本貯罐選用20X4伽的無(wú)縫鋼管,距右端環(huán)焊縫500mm,管法蘭PN0.25DN20GB/T9112-2000。液面計(jì)接管選用玻璃管液面計(jì)HG21592-1995,尺寸為?20X4m。壓力表接口管壓力表接口管一般都是帶法蘭接管并附帶法蘭蓋,由最大工作壓力決定。因此選用與殼體連接的接管為無(wú)縫鋼管GB8163-2008熱軋鋼管,尺寸為?50X4m,距右端環(huán)焊縫800mm,管法蘭采用PN0.25DN50GB/T9112-2000。各接管外伸高度都是200m。4.5液面計(jì)的設(shè)計(jì)⑹⑺網(wǎng)液面計(jì)是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置,其類型很多,大體上可分為四類,有玻璃板液面計(jì)、玻璃管液面計(jì)、浮子液面計(jì)和浮標(biāo)液面計(jì)。在中低壓容器中常用的有玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)。它們都是外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件,只需要選用。玻璃管液面計(jì)適用工作壓力小于1.6MPa,玻璃板液面計(jì)適用于1.6Mpa以上。并且:?玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)均適用于物料內(nèi)沒(méi)有結(jié)晶等堵塞固體的場(chǎng)合。板式液面計(jì)承壓能力強(qiáng),但是比較笨重、成本較高。.玻璃板液面計(jì)一般選易觀察的透光式,只有當(dāng)物料很干凈時(shí)才選反射式。.當(dāng)容器高度大于3m時(shí),玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)的液面觀察效果受到限制,應(yīng)改用其它適用的液面計(jì)。油水為較干凈的物料,不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象所以根據(jù)選用表選用:在此選用玻璃管液面計(jì),標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HG21592-1995。由儲(chǔ)罐公稱直徑2800選擇長(zhǎng)度為1400伽液面計(jì)兩支,保溫型,液面計(jì)接管為無(wú)縫鋼管。液面計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)系列如下表 4-4。表4-4液面計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系列名稱公稱壓力MPa使用溫度C允許工作壓力MPa公稱長(zhǎng)度mm結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)號(hào)玻璃管液面計(jì)1.60~200<1.6500,600,800,1000,1200,1400普通型保溫型HG21592.1-95HG21592.2-95法蘭形式及其代號(hào)C型(長(zhǎng)頸對(duì)焊突面管法蘭」3"4703-2000),液面計(jì)公稱壓力PN1.6,使用溫度0-200"液面計(jì)的主題材料代號(hào):鍛鋼(16Mn),結(jié)構(gòu)形式及其代號(hào):普通型(無(wú)代號(hào)),公稱長(zhǎng)度為1400伽,排污口結(jié)構(gòu):V(排污口配螺塞)。液面計(jì)標(biāo)記為:AG1.6-1W-14004.6壓力計(jì)的設(shè)計(jì)[11]裝在鍋爐、壓力容器上的壓力表,其最大量程(表盤上刻度極限值)應(yīng)與設(shè)備的工

作壓力相適應(yīng)。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。若選用的壓力表量程過(guò)大,由于同樣精度的壓力表,量程越大,允許誤差的絕對(duì)值和肉眼觀察的偏差就越大,則會(huì)影響壓力讀數(shù)的準(zhǔn)確性;反之,若選用的壓力表量程過(guò)小,設(shè)備的工作壓力等于或接近壓力表的刻度極限,則會(huì)使壓力表中的彈性元件長(zhǎng)期處于最大的變形狀態(tài),易產(chǎn)生永久變形,引起壓力表的誤差增大和使用壽命降低。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。因此,壓力表的使用壓力范圍,應(yīng)不超過(guò)刻度極限的 60?70%。測(cè)量精度壓力表的精度是以允許誤差占表盤刻度極限值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。 精度等級(jí)一般都標(biāo)在表盤上,選用壓力表時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)備的壓力等級(jí)和實(shí)際工作需要來(lái)確定精度。額定蒸汽壓力小于2.45MPa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2.45MPa的鍋爐和中、高壓容器的壓力表,精度不應(yīng)低于1.5級(jí)。表盤直徑為了使操作人員能準(zhǔn)確地看清壓力值,壓力表的表盤直徑不應(yīng)過(guò)小。在一般情況下,鍋爐和壓力容器所用壓力表的表盤直徑不應(yīng)小于 100mm,如果壓力表裝得較高或離崗位較遠(yuǎn),表盤直徑還應(yīng)增大。就地壓力指示,當(dāng)壓力在 0.25到0.3MPa時(shí),可選用普通壓力表,又油體腐蝕性不是很大,所以綜合考慮選用彈簧管壓力表。技術(shù)指標(biāo)為:精度等級(jí):(2.5)公稱直徑:①50接頭螺紋:1.5G1測(cè)量范圍:0-0.6Mpa4.7安全閥的設(shè)計(jì)網(wǎng)由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,所以由本設(shè)計(jì)的溫度、壓力、介質(zhì)等基本參數(shù)可以查得標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)A21H-40,公稱通徑DN取20伽。與安全閥和接管連接的法蘭選擇平焊管法蘭JB/T4701-2000。安裝在離石封頭切線1000mm處。4.8容器支座的選擇⑴壓力容器靠支座支承并固定在基礎(chǔ)上,圓筒形容器和球形容器的支座不同。隨安裝位置不同,圓筒形容器支座分立式容器支座和臥式容器支座兩類,其中立式容器支座有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四種;臥式容器支座有鞍座,圈座和支腿三種。而球形容器多采用柱式或裙式支座。鞍座是應(yīng)用最廣泛的一種臥式支座,鞍座普遍使用雙鞍座支承。從應(yīng)力分析看,承受同樣載荷且具有同樣截面幾何形狀和尺寸的梁采用多個(gè)支承比采用兩個(gè)支承優(yōu)越,因?yàn)槎嘀С性诹粌?nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小。所以,從理論上說(shuō)臥式容器的支座數(shù)目越多越好。但在是實(shí)際上臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成雙支座,這是因?yàn)楫?dāng)支點(diǎn)多于兩個(gè)時(shí),各支承平面的影響如容器簡(jiǎn)體的彎曲度和局部不圓度、支座的水平度、各支座基礎(chǔ)下沉的不均勻性、容器不同部位抗局部矯形的相對(duì)剛性等等,均會(huì)影響支座反力的分布。因此采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越論反而會(huì)造成容器受力不均勻程度的增加,給容器的運(yùn)行安全帶來(lái)不利的影響。所以一般臥式儲(chǔ)罐最好采用雙鞍座支承。圈座一般用于大直徑薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座簡(jiǎn)稱支腿,因這種支座在與容器殼壁連接處會(huì)造成嚴(yán)重的局部應(yīng)力,故只適合用于小型設(shè)備( DN<1600,L<5m)。綜上考慮在此選擇雙個(gè)鞍座作為儲(chǔ)罐的支座,一個(gè)S型,一個(gè)F型⑵。另外,由材料力學(xué)可知,對(duì)于雙支座上受均布載荷的簡(jiǎn)支梁,若梁的全長(zhǎng)為 L,則當(dāng)外伸長(zhǎng)度為A=0.207L時(shí),雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等,從而使上述兩截面處應(yīng)力較為復(fù)雜,故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩,通常取尺寸0.2L值,為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB4731《鋼制臥式容器》規(guī)定取A-0.2L,A值最大不得超過(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。其中A為封頭切線至支座中心線之距離,L為兩封頭切線間之距離,此外,由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗彎剛度,故封頭對(duì)于支座處圓筒的抗彎剛度具有局部的加強(qiáng)作用⑴[12】。圖4-3鞍式支座總體圖4.8.1承載核算先粗略計(jì)算鞍座負(fù)荷。貯罐總質(zhì)量:m=m什m2+m3+m4式中mi-罐體質(zhì)量;m2-封頭質(zhì)量;m3-初頂油質(zhì)量;m4-附件質(zhì)量。(1)罐體質(zhì)量mi筒節(jié)DN=2800mm,:n=8伽的筒節(jié),每米質(zhì)量為909刈。所以m=909匯7.2=6544.馳(2)封頭質(zhì)量m2橢圓形封頭DN=2800m,r=8mm,直邊高度h=40m,q2=870.4醺。所以m2=2q2=2X870.4=1740.8Kg(3)充水質(zhì)量m3m3=V亍=501000=50000kg(4)附件質(zhì)量m4人孔約117Kg,補(bǔ)強(qiáng)圈約10Kg其它接管總和按100Kg計(jì),m4=227Kg設(shè)備總重量⑴⑺m=m1+m2+m3+m4=6544.8+1740.8+50000+227=58512.6kg=576.9KN4.8.2鞍座的選擇⑴曲】每個(gè)鞍座承約受288.5KNV445KN負(fù)荷,選用包角為120°的鞍座,輕型帶墊板焊制⑵。即:JB/T4712.1-2007鞍座A2800—Fh=250 =10|=40JB/T4712.1-2007鞍座A2800—Sh=250—=10I=40表4-5鞍座尺寸表m圖4-4鞍式支座結(jié)構(gòu)圖4.9密封裝置的設(shè)計(jì)⑴壓力容器的可拆密封裝置形式很多,如中低壓容器中的螺紋連接、承插式連接和螺栓法蘭連接等,其中以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配比較方便的螺栓法蘭連接用得最普遍。螺栓法蘭連接主要有法蘭、螺栓和墊片組成。螺栓的作用有兩個(gè):一是提供預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)初始密封,并承擔(dān)內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向力;二是使螺栓法蘭連接變?yōu)榭刹疬B接。墊片裝在兩個(gè)法蘭中間,作用是防止容器發(fā)生泄漏。法蘭上由螺栓孔,以容納螺栓。螺栓法蘭連接設(shè)計(jì)的一般目的是:對(duì)于已知的墊片特性,確定安全、經(jīng)濟(jì)的法蘭和螺栓尺寸,使接頭的泄漏率在工藝和環(huán)境允許范圍內(nèi),使接頭內(nèi)的應(yīng)力在材料允許范圍內(nèi),即確保密封性和結(jié)構(gòu)完整性。;二是法蘭螺栓法蘭連接設(shè)計(jì)關(guān)鍵要解決兩個(gè)問(wèn)題:一是保證連接處“緊密不漏”;二是法蘭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,不致因受力而破壞。實(shí)際應(yīng)用中,螺栓法蘭連接很少因強(qiáng)度不足而破壞,大多因密封性能不良而導(dǎo)致泄漏。因此密封設(shè)計(jì)是螺栓法蘭連接中的重要環(huán)節(jié),而密封性能的優(yōu)劣又與壓緊面和墊片有關(guān)⑴[13]01?法蘭壓緊面的選擇壓緊面主要應(yīng)根據(jù)工藝條件、密封口徑以及墊片等進(jìn)行選擇。常用的壓緊面形式有全平面[圖4-5(第]、突面[圖4-5(b)]、凹凸面[圖4-5(C)、榫槽面[圖4-5(d)及環(huán)連接面(或稱T形槽)[圖4-5(e)]等,其中以突面、凹凸面、榫槽面最為常用。本設(shè)計(jì)管法蘭壓緊面全部選擇突面。圖4-5壓緊面的形式2?墊片的選擇墊片是螺栓法蘭連接的核心,密封效果的好壞主要取決于墊片的密封性能。設(shè)計(jì)時(shí),主要應(yīng)根據(jù)介質(zhì)特性、壓力、溫度和壓緊面的形狀來(lái)選擇墊片的結(jié)構(gòu)形式、材料和尺寸,通常兼顧價(jià)格、制造和更換是否方便等因素。基本要求是制作墊片的材料不污染工作介質(zhì)、耐腐蝕、具有良好的變形能力和回彈能力,以及在工作溫度下不易變質(zhì)硬化或軟化等。對(duì)于化工、石油、輕工、食品等生產(chǎn)中常用的介質(zhì),可以參閱設(shè)備設(shè)計(jì) 143頁(yè)墊片選用表4-11選用墊片,查得結(jié)果如下表??蓞⒖嘉墨I(xiàn)[1]143~144頁(yè)。表4-6墊片選用表介質(zhì)法蘭公稱壓力MPa工作溫度C密封面墊片形式材料油水0.25<200突耐油墊耐油橡膠石棉板法蘭連接主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠、強(qiáng)度足夠及應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是不能快速拆卸、制造成本較高。壓力容器法蘭分平焊法蘭與對(duì)焊法蘭。平焊法蘭又分為甲型與乙型兩種。甲型平焊法蘭有PN0.25MPa0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa,在較小范圍內(nèi)(DN300伽~2000伽)適用溫度范圍為-20C~300&。乙型平焊法蘭用于PN0.25MPa~4.0MPa壓力等級(jí)中較大的直徑范圍,適用的全部直徑范圍為 DN300伽~3000伽,適用溫度范圍為-20C?350c。對(duì)焊法蘭具有厚度更大的頸,進(jìn)一步增大了剛性。用于更高壓力的范圍(PN0.6MPa?6.4MPa)適用溫度范圍為-20C?45°C。法蘭設(shè)計(jì)優(yōu)化原則:法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近材料許用應(yīng)力值,即結(jié)構(gòu)材料在各個(gè)方向的強(qiáng)度都得到較充分的發(fā)揮??蓞⒖嘉墨I(xiàn)⑸209?227頁(yè)。管法蘭設(shè)計(jì)時(shí),參照GB9112?9125-2000的規(guī)定。故本設(shè)計(jì)選用平焊管法蘭,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB/T9112-2000;密封面的形式為突面密封,代號(hào)RF”]。視鏡的選擇根據(jù)HG20583-1998鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定,選擇視鏡時(shí)應(yīng)盡量不選用帶頸視鏡,本設(shè)計(jì)需要觀察設(shè)備內(nèi)部情況,故選用兩個(gè)帶燈視鏡。查標(biāo)準(zhǔn) HG/T21575-1994,選擇B型帶燈有沖洗孔視鏡,公稱直徑為100mm,公稱壓力為0.6MPa。溢流堰板的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)為低壓油氣水分離,工程上在40C時(shí)的滯留時(shí)間一般為5?15min,本設(shè)計(jì)取12min。初步選定溢流堰板設(shè)置在距右筒體環(huán)焊縫 1000mm處,則此溢流堰板距左端環(huán)焊縫的距離:L0=7.2-1=6.2m設(shè)溢流堰板的高度為八。,由已知條件進(jìn)料口的流量為30m3/h,則在滯留時(shí)間內(nèi)的累積體積為:V=3012^60=6m3則溢流堰板以左空間所能囤積的原油量必須大于 V0,解不等式A板L0-V0得h0-0.64m取h°=0.7m。所以溢流堰板所受最大壓力為;P0二PcTgh=0.30.99.80.7^1000=0.306MPa:0.31MPa,由公式3-1得:-=4.3mm取與筒體一致厚度,則“二8mm。5筒體和封頭的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核5.1筒體的彎矩(5-1)重量載荷作用的總長(zhǎng)度:設(shè)儲(chǔ)罐總重沿長(zhǎng)度方向均勻分布,則作用在總長(zhǎng)度上的單位長(zhǎng)度均布載荷為2F2Fq二(5-2)mL(5-2)LLH3由靜力平衡條件,對(duì)稱配置的雙鞍座中每個(gè)支座的反力就是 F,或?qū)懗?q(LH)TOC\o"1-5"\h\z2— (5-3).筒體在支座跨中截面處的彎矩一 工侃2打)二HqUl+F,-ALqOYLl\o"CurrentDocument"M1 4R 23q2 2q2 4 (5-4)整理得Mi二FGL-A (5-5)俗和];7式中414HF――臥式儲(chǔ)罐負(fù)荷,KN;L 雙鞍座臥式儲(chǔ)罐簡(jiǎn)化長(zhǎng)度,伽;A——鞍座位置,A=0.075L=0.0757200二540伽;H——封頭的曲面高度,伽;、 2Fq-----單位長(zhǎng)度均布載荷,q二. fFL L4H;3R 筒體半徑,伽;M1為正值時(shí),表示上半部圓筒受壓縮,下半部圓筒受拉伸。F=m+2m鞍座=58512.6+2324=591606=579773.88NR-DAA-2800 2-8=1408mm1+2IL;止7200J八7200JjCi=r4h41十——I3L4〔+4竺〕V37200JM1=579773.880.237200-0.0757200=6.47108Nmm2.圓筒在支座截面處的彎矩0.23—qA'AI2JM2=4R2-H2FACA小R小M2= ct_LC3匚C2整理得式中 C2=1+4+R2HC32RL(5-7)C2=1+4HR2H2c C32RLM2一般為負(fù)值,十4M37200=1.1314082-7002214087200=0.074表示圓筒上半部受拉伸,下半部受壓縮M9=faM―C.雖-C2C2,LA3579773.88540= 1.13540 1408’“17200+0.074540-1.13=-3.34106Nmm5.2剪力這里只討論支座截面上的剪力,因?yàn)閷?duì)于承受均勻載荷的外伸簡(jiǎn)支梁,的剪力等于零,所以不予討論。由于 A=54CK0.5尺=700,由217頁(yè)得:剪力:V=F5.3.筒體應(yīng)力計(jì)算及校核其跨距中點(diǎn)處截面《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》5.3.1圓筒軸向應(yīng)力及校核(1)兩支座跨中截面的軸向應(yīng)力最高點(diǎn)(壓縮應(yīng)力)sin2:

=R6PR M1 0.31408c 1nR2魂 2x5.2最低點(diǎn)(拉伸應(yīng)力)PcR*Mi二2一1式中飛一一圓筒有效厚度⑵支座截面處圓筒的軸向應(yīng)力0.314086.47108一……=20.6MPa140825.22二R2、。6e4710825.2r140825.2飛二-C=8-2.8=5.2伽。(5-8)=60.6MPa存在“扁塌”現(xiàn)象時(shí)繞不“扁塌”部分圓筒中性軸的慣性距為:sinco3*ef—(5-9)(5-10eA+SinAc0sA—2Ao/yAd2由于A=540mm0.5R=0.51400=700mm在不發(fā)生“扁塌”部分的上方即靠近圓筒中心軸處的圓筒為拉伸應(yīng)力pRi「2esinMR Rjcos&?:R3QA+sincos就2:PRMo

22eK袒RQ2(5-11)所以本設(shè)計(jì)不存在“扁塌”現(xiàn)象。在圓筒最低點(diǎn)則為壓縮應(yīng)力□二PR』』PR口 c小2)n一'4=2、:e oq- 2e、 .sij}八R3QA+sinCos2APR—2e人2M2R"-

e(5-⑵式中:sin90S一2空1片(5-13)sin2±sin:cos#「2——AJi(5-14)■■:——“有效截面”弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的半圓心角,存在“扁塌”現(xiàn)象時(shí),&乜3600+5二不存在“扁塌”現(xiàn)象時(shí),么=二?!昂汀?為“扁塌”現(xiàn)象引起的抗彎截面模量減少系數(shù),將么值代入相應(yīng)的計(jì)算式,得到的M2 =0.3如408-=PR-3.34106M2 =0.3如408-=PR-3.34106WR2、e=25.21.0二14082=40.7MPa5.2PR十Mc0.3140825.2 1.0-3.34106140825.2=40.5MPa結(jié)果列于表5-1。表5-1系數(shù)心、心值條件鞍座包角0K1120°1.01.0A蘭0.5R即封頭對(duì)圓筒起加強(qiáng)作用,或鞍座處有加強(qiáng)圈的圓筒135°1.01.0150°1.01.0120°0.1070.192A>0.5R且圓筒無(wú)加強(qiáng)圈,或雖有加強(qiáng)圈,但加強(qiáng)圈不在鞍座處135°0.1320.234150°0.1610.279、由設(shè)計(jì)壓力引起的軸向應(yīng)力所以下PRe0.31408=40.6MPa(5-15)(3)軸向應(yīng)力的校核最大軸向拉應(yīng)力出現(xiàn)在筒體中間截面處最低處,查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》219頁(yè)二2所以下PRe0.31408=40.6MPa(5-15)(3)軸向應(yīng)力的校核最大軸向拉應(yīng)力出現(xiàn)在筒體中間截面處最低處,查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》219頁(yè)二2=60.6MPa許用軸向應(yīng)力匚f-115MPa,而匚2「1"。所以設(shè)計(jì)厚度合格5.3.2筒體和封頭切向應(yīng)力及校核由《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》表5-2查得二3=0.880,二4=0.401。由于A<0.5R,查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》第219頁(yè)可知:1.圓筒中的切向切應(yīng)力=3旦=0.880579773A=69.68MPa(5-16)R、e14085.2720082R、he579773.880.401 31.75MPa14085.23?切向應(yīng)力校核圓筒中的切向切應(yīng)力,應(yīng)小于材料的許用應(yīng)力=69.6_N.f-0.8= 0.8=1MPa720082R、he579773.880.401 31.75MPa14085.23?切向應(yīng)力校核圓筒中的切向切應(yīng)力,應(yīng)小于材料的許用應(yīng)力=69.6_N.f-0.8= 0.8=1MPa921.25U-;「h=1.25匕I-ApDN-1.25115-1.00.328°°=62.98MPa因h=31.75Mpa::1.25"=62.98Mpa所以封頭切應(yīng)力合格??蓞⒖嘉墨I(xiàn)[1]219~220頁(yè)5.3.3支座截面處圓筒體的周向應(yīng)力及校核查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》第221頁(yè)可得KsFkb2、因?yàn)長(zhǎng):::8R,所以鞍座邊角處周向應(yīng)力二6的計(jì)算公式為F12K6FRj4bL(5-16)所以25.2查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》第221頁(yè)表5-3,得K5=0.760K6=0.013k=1.0b2=b1.56R"7二360g-0.761.、4088mn525.57(5-18)(5-19)Pab2 525.578120013579773881408=34.19MPaL、2校核:115=143.75MPa周向壓應(yīng)力S不得超過(guò)材料的許用應(yīng)力,即囤Akl=115MPa二6-1.25「I115=143.75MPa即合格。6容器制造工藝6.1下料核對(duì)坯料材質(zhì)、規(guī)格,應(yīng)與圖紙、工藝相符;進(jìn)行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)鋼板有明顯的劃痕、夾雜、氣泡等缺陷,在未經(jīng)檢驗(yàn)部門處理前不得下料用于生產(chǎn)。劃線筒體的坯料劃線尺寸:筒體展開長(zhǎng)度x筒節(jié)高度(展開長(zhǎng)度按中徑計(jì)算,中徑二內(nèi)徑+壁厚),封頭按展開尺寸劃線。對(duì)角線誤差:誤差w3mm。坯料上必須有材料標(biāo)記鋼印,材料標(biāo)記應(yīng)與本設(shè)計(jì)所選用的材料相符。坡口加工筒體縱、環(huán)縫坡口由于本設(shè)計(jì)的筒體及封頭厚度比較小,I型坡口就可滿足要求。坡口清理除銹焊縫兩側(cè)用砂輪打磨除銹,范圍應(yīng)>20mm;打磨除銹后,應(yīng)在當(dāng)天施焊,否則須重新清理。6.2成形筒體成形、點(diǎn)固,鋼板放入卷板機(jī)后,應(yīng)使鋼板邊緣與卷輥軸線平行,避免偏斜。分幾次調(diào)節(jié)上輥筒卷制,用R卡板隨時(shí)測(cè)量,防止過(guò)卷。組對(duì)間隙按圖紙60圖6-1縱縫對(duì)口錯(cuò)邊量b應(yīng)符合規(guī)定:當(dāng)Sn<12:時(shí),b<1/4Sn;當(dāng)Sn>12:時(shí)b<3,且不大于2mm,本設(shè)計(jì)A8mmo6.3縱縫施焊筒節(jié)上接產(chǎn)品試板和引熄弧板,不得在筒節(jié)其他部位隨意引弧。產(chǎn)品試板坡口應(yīng)與筒節(jié)縱縫坡口相同,并與筒節(jié)保持一致,焊接材料牌號(hào)也相同。壓力容器受壓部分的焊接接頭分為ABCD四類,查[1]173頁(yè)得封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用 A類焊接接頭。焊接方法:采用手工電弧焊,其原理是利用電弧熱量融化焊條和母材,由融化的金屬結(jié)晶凝固而形成接縫,焊接材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼,應(yīng)用范圍廣,適用短小焊縫及全位置施焊,可適用在靜止、沖擊和振動(dòng)載荷下工作的堅(jiān)固密實(shí)的焊縫焊接,這種方法靈活方便,適應(yīng)性強(qiáng),設(shè)備簡(jiǎn)單,維修方便,生產(chǎn)率低,勞動(dòng)強(qiáng)度高。封頭與圓筒等厚采用對(duì)接焊接。平行長(zhǎng)度任取。坡口形式為 V型坡口。根據(jù)Q235B的抗拉強(qiáng)度二b=115Mpa和屈服點(diǎn)匚s=235Mpa選擇型號(hào)為E4303的焊條.該型號(hào)的焊條是碳鋼焊條,適用于焊接較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼結(jié)構(gòu),如Q23509MnV09Mn2等。施焊完畢,清除焊渣飛濺。焊工應(yīng)在規(guī)定部位打焊工鋼印,鋼印深度不得大于0.5mm(對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不能打鋼印設(shè)備用無(wú)氯無(wú)硫記號(hào)筆做焊工標(biāo)記) ,并填寫施焊記錄及過(guò)程控制卡簽名。焊接完畢割下引熄弧板;試板隨筒體一起無(wú)損檢測(cè),合格后割下;切割處打磨平滑。焊縫外觀檢查:焊縫表面應(yīng)無(wú)氣孔、夾渣、焊瘤、飛濺、裂紋、未熔合、未焊透等缺陷;焊縫咬邊深度〉0.5伽咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不得大于100伽,焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不得超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度10%;焊縫寬度為坡口寬度兩側(cè)各增加1—2伽。”■■■■一f ”■■■■一f -引弧板 筒節(jié) 試板熄弧板圖6-26.4筒節(jié)復(fù)圓用卷板機(jī)對(duì)筒節(jié)復(fù)圓,對(duì)接縱縫處環(huán)向棱角度<300mm卡板一匚-E?(卜、0\ \-H &-1/長(zhǎng)等于1/6Di且玄300mm的內(nèi)外卡板檢查。 f/1 I引弧板 ,簡(jiǎn)節(jié) 熄弧板E<0.1Sn+2mm,且E>5mm用弦卡板 E1/f q<300rri^k—H-D.———葉j———一一1~H一 ? 〃\r ?7L 運(yùn)圓度要求:同一斷面的最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差e<1%Di且〉25mm,非標(biāo)設(shè)備〉30mm(對(duì)本儲(chǔ)罐,e<01%口1且當(dāng)DN>1200伽時(shí),其值不大于7伽)。不得用鐵榔頭錘擊焊縫。6.5縱縫無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)必須在外觀質(zhì)量檢查合格后進(jìn)行。超聲波或X射線檢測(cè),檢測(cè)比例及合格級(jí)別按圖紙及工藝要求,并應(yīng)符合《容規(guī)》和JB4730標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)后出具無(wú)損檢測(cè)報(bào)告。6.6筒體組裝筒節(jié)長(zhǎng)度為1800mm,對(duì)接處除銹去污,相鄰?fù)补?jié)縱縫應(yīng)錯(cuò)開,錯(cuò)開距離大于筒體厚度的3倍,且大于100伽。本筒體不帶襯環(huán)對(duì)接,調(diào)整間隙(間隙b按圖紙和焊接工藝要求,)后,點(diǎn)焊固定。b圖6-4環(huán)縫對(duì)口錯(cuò)邊量及形成的軸向棱角度應(yīng)符合規(guī)定:對(duì)口錯(cuò)邊量:b<1/45n且b<5軸向棱角度:EW0.15n+2mm且E〉5mm,用長(zhǎng)度不少于300mm的檢查尺檢查。對(duì)接后筒體直線度△e<L/1000(L<30000)避免強(qiáng)行組裝,鋼板表面不得有外向錘痕,避免機(jī)械損傷,對(duì)較嚴(yán)重的尖銳傷痕進(jìn)行修磨或補(bǔ)焊磨光,使其圓滑過(guò)度。筒節(jié)環(huán)縫施焊施焊按焊接工藝規(guī)程及焊接工藝卡,相關(guān)要求按6.3。焊縫外觀檢查,按6.3要求。筒節(jié)環(huán)縫無(wú)損檢測(cè)按6.5要求。劃線開孔按圖樣尺寸位置劃接管中心十字線。經(jīng)檢驗(yàn)正確后方能切割。按圖樣規(guī)定制孔周邊坡口,先切割,再修磨至要求坡口尺寸。清除筒體內(nèi)氧化皮、鐵屑等污物。筒體封頭總裝對(duì)接處除銹去污,調(diào)整間隙后,按焊接工藝點(diǎn)固。環(huán)縫對(duì)口錯(cuò)邊量及形成的棱角度應(yīng)符合如下規(guī)定:對(duì)口錯(cuò)邊量:b<1/4Sn且b<5;棱角度:EW0.1Sn+2mm且E>5mm,用長(zhǎng)度不小于300mm的檢查尺檢查。禁止強(qiáng)行組裝。焊接按6.3要求。無(wú)損檢測(cè)按按6.5要求,應(yīng)在一端施焊及無(wú)損檢測(cè)結(jié)束后進(jìn)行另一端組裝。設(shè)備附件組焊管與人孔從倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取相應(yīng)無(wú)縫鋼管及法蘭,對(duì)照實(shí)物檢查材質(zhì)書及材料表面質(zhì)量,管件切割后打磨切口,并進(jìn)行標(biāo)記移植。2接管與法蘭組裝保證法蘭面與接管軸線垂直度,偏差W法蘭外徑且W 3伽人孔形式、材質(zhì)及尺寸按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)HG/T21516—2005(見(jiàn)第四章)。3補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)圈的選擇詳見(jiàn)4.3,無(wú)損檢測(cè)按圖紙及工藝要求4支座如前面第四章所選取。完工總檢設(shè)備總長(zhǎng)(高)偏差不大于設(shè)備設(shè)備總長(zhǎng)(高)的L/1000;總直線度要求:任意3000長(zhǎng)度筒體直線度偏差w3,當(dāng)LV15000時(shí),總偏差wL/1000;當(dāng)L>15000時(shí),總偏差w0.5L/1000+8。殼體內(nèi)經(jīng)偏差w1%Di外觀總檢:管口方位及尺寸正確,主要內(nèi)件位置及尺寸正確,容器內(nèi)外表面質(zhì)量合格,名牌安裝位置及托印圖正確。壓力試驗(yàn)壓力容器的壓力試驗(yàn)必須在確認(rèn)產(chǎn)品組裝完工及試壓前各道工序檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行。壓力試驗(yàn)應(yīng)符合《容規(guī)》、GB150、JB/T4734和產(chǎn)品圖樣上的有關(guān)規(guī)定。1水壓試

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