第十三章容器設計舉例

1、第十三章第十三章 容器設計舉例容器設計舉例設計一液氨貯罐。工藝尺寸：貯罐內徑設計一液氨貯罐。工藝尺寸：貯罐內徑D Di=2600mmi=2600mm，貯，貯罐罐( (不包括封頭不包括封頭) )長度長度L L4800mm4800mm。使用地點：天津。使用地點：天津。解：解：1. 1.罐體壁厚設計罐體壁厚設計 根據(jù)第二篇第八章選材所作的分析，本貯罐選用根據(jù)第二篇第八章選材所作的分析，本貯罐選用16MnR16MnR制制作罐體和封頭。作罐體和封頭。設計壁厚設計壁厚d d根據(jù)根據(jù)(10-12)(10-12)式計算：式計算： 22CppDtid設計壓力設計壓力:夏季最高溫度可達夏季最高溫度可達40，氨飽和

2、蒸氣壓，氨飽和蒸氣壓1.555MPa（絕壓（絕壓)故取故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表壓表壓)；Di=2600mm；t170MPa(附錄附錄6)；1.O(雙面對接焊雙面對接焊100探傷，表探傷，表(10-9)C2=1mm 22CppDtid取取Cl0.8mm（表（表10-10），圓整取），圓整取n16mm厚的厚的16MnR鋼板制作罐體。鋼板制作罐體。3.130.16.10.1170226006.1d2 2封頭壁厚設計封頭壁厚設計采用標準橢圓形封頭。采用標準橢圓形封頭。設計壁厚設計壁厚d d按按(10-12)(10-12)式計算：式計算：1.0 (1.0 (鋼板最寬鋼板最寬3m3m

3、，直徑，直徑2.6m2.6m，封頭需焊后沖壓，封頭需焊后沖壓) )。 考慮鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取考慮鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取n n16mm16mm厚厚16MnR16MnR鋼板制作。鋼板制作。 mmCppDtid2 .136 . 15 . 00 . 1170226006 . 15 . 022校核罐體與封頭水壓試驗強度式校核罐體與封頭水壓試驗強度式(10-19) (10-19) s s=345 MPa =345 MPa （附錄表（附錄表6 6）水壓試驗滿足強度要求。水壓試驗滿足強度要求。 seeiTTDp9.02)(MPappT0 . 26 . 125. 125. 1mm

4、Cne2 .148 . 116MPasT5 .3103450 .19 .01 .1849 .02 .142)2 .142600(0 .23 3鞍座鞍座 先粗略計算鞍座負荷。先粗略計算鞍座負荷。 貯罐總質量：貯罐總質量：mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4 式中式中 : : mm1 1- -罐體質量；罐體質量； mm2 2- -封頭質量；封頭質量； mm3 3- -液氨質量；液氨質量； mm4 4- -附件質量。附件質量。（1 1）罐體質量）罐體質量mm1 1 , ,筒節(jié)筒節(jié)DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，q q1 1=1030Kg

5、/m=1030Kg/m（附錄（附錄1212），）， mm1 1=q q1 1L L=4944(Kg) =4944(Kg) （2 2）封頭質量）封頭質量mm2 2 , ,橢圓形封頭橢圓形封頭DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，h h=40mm =40mm q q2 2=975Kg/m=975Kg/m（附錄（附錄1212）mm2 2=2=2q q2 2=1950(Kg)=1950(Kg) （3 3）充水質量）充水質量mm3 3 mm3 3=V Vg g V V=V V對對+ +V V筒筒=30.42m=30.42m3 3 mm3 330420 Kg 30420 Kg

6、 （4 4）附件質量）附件質量mm4 4人孔約人孔約200Kg200Kg，其它接管總和按，其它接管總和按300Kg300Kg計，計，mm4 4=500Kg =500Kg 設備總重量設備總重量mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4=4950+1950+30420+500=37820=37.8 t =4950+1950+30420+500=37820=37.8 t 每個鞍座承約受每個鞍座承約受189KN189KN負荷，選用輕型帶墊板，包角為負荷，選用輕型帶墊板，包角為120120的的鞍座。即鞍座。即JBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一

7、 F FJBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一 S S 4.4.人孔人孔常溫及最高工作壓力常溫及最高工作壓力1.6MPa1.6MPa，按公稱壓力，按公稱壓力1.6MPa1.6MPa的等級的等級選取。選取。考慮人孔蓋直徑較大較重，水平吊蓋人孔?？紤]人孔蓋直徑較大較重，水平吊蓋人孔。人孔標記：人孔標記： HG21523-95 HG21523-95 人孔人孔RF RF （AGAG）450-1.6450-1.6 RF RF指突面密封，指突面密封，指接管與法蘭的材料為指接管與法蘭的材料為20R20R，AGAG是指用普通石棉橡膠板墊片，是指用普通石棉橡膠板墊片，450-

8、1.6450-1.6是指公稱直徑為是指公稱直徑為450mm450mm、公稱壓力為、公稱壓力為1.6 MPa1.6 MPa。5 5人孔補強確定人孔補強確定筒節(jié)不是無縫鋼管不能直接用補強圈標準。筒節(jié)不是無縫鋼管不能直接用補強圈標準。人孔筒節(jié)內徑人孔筒節(jié)內徑d d450mm450mm，壁厚壁厚 n n10mm10mm。補強圈內徑補強圈內徑D D1 1=484mm=484mm，外徑，外徑D D2 2=760mm=760mm，補強金屬面積應大于等于開孔減少截面積，補強金屬面積應大于等于開孔減少截面積，補強圈的厚度補強圈的厚度故補強圈取故補強圈取24mm24mm厚。厚。mmDDCdi3 .23484760

9、8 . 116)8 . 12450(212補6 6接口管接口管 (1) (1) 液氨進料管：液氨進料管：用用 57573.5mm3.5mm無縫鋼管無縫鋼管( (強度驗算略強度驗算略) )。一端切成。一端切成4545。配用具有突面密封的平焊管法蘭，配用具有突面密封的平焊管法蘭，法蘭標記：法蘭標記：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。 殼體名義壁厚殼體名義壁厚 n n16mm12mm16mm12mm，接管公稱直徑小于，接管公稱直徑小于80mm80mm，不用補強。，不用補強。 (2)(2)液氨出料管：液氨出料管：可拆壓出管可拆

10、壓出管 25253mm3mm，用，用法蘭套在接口管法蘭套在接口管 38383.5mm3.5mm內。內。罐體接口管法蘭：罐體接口管法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO32-1.6 RF 16MnRSO32-1.6 RF 16MnR。連接尺寸和厚度與連接尺寸和厚度與HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO32-1.6 RF SO32-1.6 RF 16MnR16MnR相同，但內徑相同，但內徑25mm25mm。 液氨壓出管端部法蘭液氨壓出管端部法蘭( (與氨輸送管相連與氨輸送管相連) )用用HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO20-1.6 RF 16MnRSO20-1.6

11、RF 16MnR。都不必補強。壓出管伸入貯罐。都不必補強。壓出管伸入貯罐2.5m2.5m。(3)(3)排污管：排污管：貯罐右端最底部安設排污管，貯罐右端最底部安設排污管，57573.5mm3.5mm，管端焊有一與截止閥，管端焊有一與截止閥J41W-16J41W-16相配相配的管法蘭：的管法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為10mm10mm的補強圈。的補強圈。 (4)(4)液面計接管液面計接管本貯罐采用兩支玻璃管液面計本貯罐采用兩支玻璃管液面計BIW PN1

12、.6，L1000mm，HG5-227-80 與液面計相配的接管與液面計相配的接管 18183mm3mm，管法蘭為管法蘭為HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO15-1.6 RF 16MnRSO15-1.6 RF 16MnR。(5)(5)放空管接管放空管接管用用 32323.5mm3.5mm無縫鋼管。無縫鋼管。法蘭：法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。(6)(6)安全閥接管安全閥接管 安全閥接管尺寸由安全閥泄放量決定。安全閥接管尺寸由安全閥泄放量決定。本貯罐選用本貯罐選用 32322.5mm2.5mm的無縫鋼管

13、，的無縫鋼管，法蘭：法蘭：HG20592 HG20592 法蘭法蘭 SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。7 7設備總裝配圖設備總裝配圖附有貯罐的總裝配圖，技術特性表，接管表，各零部件的附有貯罐的總裝配圖，技術特性表，接管表，各零部件的名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細表。名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細表。本貯罐技術要求本貯罐技術要求1 1本設備按本設備按GBl50-1998GBl50-1998鋼制壓力容器鋼制壓力容器進行制造、試驗進行制造、試驗和驗收。和驗收。 2 2焊接材料，對接焊接接頭型式及尺寸可按焊接材料，對接焊接接頭型式及尺寸可按GB985-80GB985

14、-80中中規(guī)定規(guī)定( (設計焊接接頭系數(shù)設計焊接接頭系數(shù) 1.0) 1.0) 。3 3焊接采用電弧焊，焊條型號為焊接采用電弧焊，焊條型號為E4303 E4303 。4 4殼體焊縫應進行無損探傷檢查，探傷長度為殼體焊縫應進行無損探傷檢查，探傷長度為100100 5 5設備制造完畢后，以設備制造完畢后，以2MPa2MPa表壓進行水壓試驗表壓進行水壓試驗 。6 6管口方位按接管表。管口方位按接管表。技技 術術 特特 性性 表表名名 稱稱指指 標標設計壓力設計壓力1.6MPa1.6MPa工作溫度工作溫度4040物料名稱物料名稱液氨液氨容積容積30.52m30.52m3 3 接接 管管 表表符號符號連接法蘭標準連接法蘭標準密封面形式密封面形式 用途用途a a1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面計接口管液面計接口管b b1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面計接口管液面計接口管c cHG20592 SO450-1.6 HG20592 SO450-1.6 RFRF突面突面人孔人孔d dHG20592 SO32-1.6 RFHG2059