過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-45m液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)

中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)院：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：過(guò)程裝備與控制工程陸輝山閆宏偉高強(qiáng)魏秀業(yè)劉波崔寶珍題目：（）M3液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)陸輝山閆宏偉高強(qiáng)魏秀業(yè)劉波崔寶珍指導(dǎo)教師：職稱:2013年06月08日中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2012/2013學(xué)年第二學(xué)期學(xué)院：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：課程設(shè)計(jì)題目：（45）M3液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)起迄日期：06月08日～06月22日課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)：校內(nèi)指導(dǎo)教師：陸輝山閆宏偉高強(qiáng)系主任：姚竹亭下達(dá)任務(wù)書日期:2013年06月08日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1．設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)目的使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程。掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)條件表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱液氯儲(chǔ)罐2用途液氯儲(chǔ)存站3最高工作壓力MPa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度-10-40℃5公稱容積（Vg）10/16/20/25M36工作壓力波動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù)(φV)0.858工作介質(zhì)液氯（高度危害）9使用地點(diǎn)室外10安裝與地基要求11其它要求管口表接管代號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱aDNHG20592-1997液位計(jì)接口bDNHG20592-1997空氣進(jìn)口管cDNHG20592-1997空氣出口管dDNHG20592-1997液氯進(jìn)口管eDNHG20592-1997液氯出口管fDN安全閥接口gDN壓力表接口hDNHG／T21514-2005人孔課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2．設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；3）技術(shù)條件編制；4）繪制設(shè)備總裝配圖；5）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書。3．設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等〕：1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書：主要內(nèi)容包括：封面、設(shè)計(jì)任務(wù)書、目錄、設(shè)計(jì)方案的分析和擬定、各部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等；2）總裝配圖設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)遵循國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求有關(guān)規(guī)定，圖面布置要合理，結(jié)構(gòu)表達(dá)要清楚、正確，圖面要整潔，文字書寫采用仿宋體、內(nèi)容要詳盡，圖紙采用計(jì)算機(jī)繪制。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書4．主要參考文獻(xiàn)：[1]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，GB150-1998《鋼制壓力容器》，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998[2]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1999[3]全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，《化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求》，2000，11[4]鄭津洋、董其伍、桑芝富，《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001[5]黃振仁、魏新利，《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[6]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1996[7]蔡紀(jì)寧主編，《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年5．設(shè)計(jì)成果形式及要求：1）完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；2）電子圖一張（A1圖紙一張）3）總裝配圖一張(A1圖紙一張)；6．工作計(jì)劃及進(jìn)度：2013年06月08日：布置任務(wù)、查閱資料并確定設(shè)計(jì)方法和步驟06月09、13、14、15日：機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算（強(qiáng)度計(jì)算與校核）及技術(shù)條件編制06月16日～06月19日：設(shè)計(jì)圖紙繪制（草圖和裝配圖）06月20日～06月21日：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書06月22日：答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定系主任審查意見：簽字：年月日前言\o"查看圖片"壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前，世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。本次課程設(shè)計(jì)目的主要是使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程；掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證；掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用；掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。目錄1工藝設(shè)計(jì)…………11.1存儲(chǔ)量…………11.2設(shè)備的選型及輪廓尺寸………12筒體及封頭設(shè)計(jì)…………………22.1材料的選擇……………………22.2筒體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算……………22.3封頭壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算…………33接管及接管法蘭設(shè)計(jì)……………43.1接管尺寸選擇…………………43.2管口表及連接標(biāo)準(zhǔn)……………43.3接管法蘭的選擇………………53.4墊片的選擇……………………63.5緊固件的選擇…………………74人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………84.1密封面的選擇…………………84.2人孔的設(shè)計(jì)……………………84.3核算開孔補(bǔ)強(qiáng)…………………95支座的設(shè)計(jì)………125.1支座的選擇……………………125.2支座的位置……………………136液面計(jì)及安全閥選擇……………147總體布局……………148焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊條的選擇……149強(qiáng)度校核……………1710參考文獻(xiàn)…………35工藝設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量式中：W——儲(chǔ)存量,t；——裝載系數(shù)；V——壓力容器容積；——設(shè)計(jì)溫度下的飽和溶液的密度，；根據(jù)設(shè)計(jì)條件=設(shè)備的選型及輪廓尺寸粗略計(jì)算內(nèi)徑：一般，取得，圓整得：選用EHA橢圓封頭，查《EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積及容積表》可得：深度，內(nèi)表面積，容積根據(jù)，圓整得:誤差所以，筒體的公稱直徑,長(zhǎng)度筒體及封頭設(shè)計(jì)材料的選擇液氯屬于高危害性的介質(zhì)，但其腐蝕性小,使用溫度為，根據(jù)《壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)》中鋼板的使用條件，選擇16MnR鋼板作為制造筒體和封頭材料。筒體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)壓力液氯儲(chǔ)罐的工作溫度-20℃——40℃，故選取設(shè)計(jì)溫度t=50℃，由《壓力容器介質(zhì)手冊(cè)》【1】查的，該溫度下的絕對(duì)飽和蒸汽壓為1.432MPa。在本次設(shè)計(jì)中的液氯儲(chǔ)罐上裝有安全閥，通常認(rèn)為設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的1.05——倍，所以設(shè)計(jì)壓力。液柱靜壓力由《某些無(wú)機(jī)物重要物理性質(zhì)表》【1】查的，液氯的密度為，內(nèi)徑由《各地區(qū)重力加速度表》查的太原地區(qū)的，則根據(jù)公式可得計(jì)算壓力因?yàn)?，所以可忽略靜壓力的影響。即設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力為，假設(shè)筒體厚度為，由《鋼板許用應(yīng)力表》可得的焊接接頭系數(shù)本次液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)采用雙面焊對(duì)接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭，100%無(wú)損檢測(cè)，所以。內(nèi)壓容器的計(jì)算厚度根據(jù)內(nèi)壓容器的計(jì)算厚度公式【2】：在之間，故假設(shè)是成立的。取腐蝕裕量，。由《常用鋼板厚度負(fù)偏差表》可查的，在的鋼板標(biāo)準(zhǔn)下的負(fù)偏差。查《鋼板厚度的常用規(guī)格表》，將其圓整為，即名義厚度的鋼板。封頭壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度公式【2】：取腐蝕裕量，由《常用鋼板厚度負(fù)偏差表》可查的，在的鋼板標(biāo)準(zhǔn)下的負(fù)偏差。查《鋼板厚度的常用規(guī)格表》，將其圓整為，即名義厚度的鋼板，可見標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與筒體等厚。接管及接管法蘭設(shè)計(jì)接管尺寸選擇液氯進(jìn)、出口接管和空氣進(jìn)、出口接管選用補(bǔ)強(qiáng)管。查《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》【3】得：圖3.1補(bǔ)強(qiáng)管表3.1補(bǔ)強(qiáng)管的尺寸表【3】用途公稱直徑dN外徑壁厚補(bǔ)強(qiáng)管外伸或內(nèi)伸最小高度理論質(zhì)量液氯進(jìn)口管80251.6液氯出口管安全閥空氣進(jìn)口管65221.2空氣出口管表3.2液位計(jì)接口、壓力計(jì)接口、人孔接管尺寸表用途公稱直徑dN外徑壁厚理論質(zhì)量液位計(jì)20253.52.21壓力計(jì)25323.52.46人孔50053012管口表及連接標(biāo)準(zhǔn)表3.3管口表接管代號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱aDN80HG20595-1997FM液氯進(jìn)口管bDN80HG20595-1997FM安全閥接口c1-2DN500FM人孔dDN65HG20595-1997FM空氣進(jìn)口管eDN65HG20595-1997FM空氣出口管fDN25HG20595-1997FM壓力表接口g1-2DN20HG20595-1997FM液位計(jì)接口hDN80HG20595-1997FM液氯出口管接管法蘭的選擇圖3.2接管法蘭結(jié)構(gòu)表3.4接管法蘭結(jié)構(gòu)尺寸表【3】序號(hào)名稱公稱直徑DN鋼管外徑法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺栓Th法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度H法蘭質(zhì)量NSRBBa液氯進(jìn)口8089200160188M16201103.2106504.22b安全法接口8089200160188M16201103.2106504.22d空氣進(jìn)口6576185145184M1620922.9106483.74e空氣出口6576185145184M1620922.9106483.74f壓力表口253211585144M1216462.664401.26g1-2液位計(jì)口202510575144M1216402.364401.05h液氯出口8089200160188M16201103.2106504.22表3.5接管法蘭標(biāo)記名稱法蘭標(biāo)記液氯進(jìn)口管法蘭HG20595法蘭WN80-1.6FMS=8mm16MnR液氯出口管法蘭安全閥接口管法蘭空氣進(jìn)口管法蘭HG20595法蘭WN65-1.6FMS=7mm16MnR空氣出口管法蘭液面計(jì)接管法蘭HG20595法蘭WN20-1.6FMS=3.5mm16MnR壓力表接管法蘭HG20595法蘭WN25-1.6FMS=3.5mm16MnR墊片的選擇墊片選用石棉橡膠墊片，查HG/T20606-1997《鋼制管法蘭用非金屬平墊片》，得：表3.6墊片尺寸表【3】符號(hào)管口名稱墊片厚度公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2a液氯進(jìn)口1.58089120b安全閥口1.58089120d空氣進(jìn)口1.56577109e空氣出口1.56577109f壓力表口1.5253457g1-2液位計(jì)口1.5202750h液氯出口1.58089120緊固件的選擇查HG20613-97《鋼制管法蘭用緊固件》得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸：表4螺栓及墊片【3】符號(hào)公稱直徑螺紋螺柱長(zhǎng)緊固件用平墊圈mmha80M169017303b80M169017303d65M169017303e65M169017303f25M128513242.5g1-220M127513242.5h80M169017303人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密封面的選擇由于本次設(shè)計(jì)的介質(zhì)是高度危害的，所以本次設(shè)計(jì)采用凹凸法蘭密封面（MFM）。人孔的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力為1.466MPa，根據(jù)《鋼制人孔和手孔》【3】，采用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。該人孔標(biāo)記為：人孔表4.1人孔結(jié)構(gòu)尺寸【3】密封面型式公稱壓力PN公稱直徑DNdwSdDD1H1H2bMFM2.55005301250673066028012344b1b2ABLd0螺柱螺母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑長(zhǎng)度4348405200300302040M332170302核算開孔補(bǔ)強(qiáng)本次設(shè)計(jì)人孔的公稱外徑為，所以進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。4.3.1圓柱開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積A由《鋼板許用應(yīng)力表》可知厚度為厚度的低合金鋼在時(shí)的。由《鋼管許用應(yīng)力表》可知厚度為厚度的低合金鋼在時(shí)的。由強(qiáng)度消弱系數(shù)計(jì)算公式得：鋼管厚度負(fù)偏差，腐蝕裕量厚度接管有效厚度開孔直徑圓柱開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積：4.3.2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的寬度B有效不強(qiáng)范圍內(nèi)的寬應(yīng)B取二者中的較大值，其中,，顯然，所以。有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的外側(cè)高度有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的外側(cè)高度應(yīng)取二者中的較小值，其中，接管實(shí)際外伸高度為。小于接管實(shí)際外伸高度，所以。有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的內(nèi)側(cè)高度有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的內(nèi)側(cè)高度應(yīng)取二者中的較小值，其中，接管實(shí)際內(nèi)伸高度設(shè)計(jì)為，接管實(shí)際內(nèi)伸高度小于，所以。殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積圓筒計(jì)算厚度，接管有效厚度接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積接管計(jì)算厚度根據(jù)公式焊縫金屬面積由于本次設(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)面積根據(jù)公式補(bǔ)強(qiáng)圈的選取因?yàn)?，所以需要另加補(bǔ)強(qiáng)，其補(bǔ)強(qiáng)面積為：。，查表《規(guī)定的補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸系列》應(yīng)選用的補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為，補(bǔ)強(qiáng)材料一般與殼材料相同，可確定補(bǔ)強(qiáng)圈為：。。支座的設(shè)計(jì)5.1支座的選擇5.1.1容器的自重及附件的質(zhì)量筒體的質(zhì)量由《EHA橢圓形封頭質(zhì)量》可知封頭質(zhì)量由《回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔尺寸表》得人孔的總質(zhì)量為。液氯進(jìn)口管、液氯出口管、安全閥接管質(zhì)量：空氣進(jìn)口管、空氣出口管質(zhì)量：由《熱軋鋼管品種表》得所用鋼管的理論質(zhì)量壓力表接管、液位計(jì)接管：接管的總質(zhì)量法蘭的總質(zhì)量由《JB/T4736-2002規(guī)定的補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸系列表》得，補(bǔ)強(qiáng)圈的質(zhì)量為。其他的質(zhì)量則容器的自重為5.1.2試驗(yàn)充滿水的質(zhì)量由《水的重要物理性質(zhì)表》得時(shí)水的密度為，所以。5.1.3充滿液氯的質(zhì)量正常操作時(shí)的液氯質(zhì)量。查《JB/T4712.1-2007容器支座》得：圖4.1鞍座的結(jié)構(gòu)表4.1鞍座的結(jié)構(gòu)尺寸表【4】公稱直徑DN允許載荷Q/kN鞍座高度h底板腹板筋板l1b1l3b2b32600440250188030014102952683608墊板螺栓配置鞍座質(zhì)量kg增加100mm高度增加的質(zhì)量/kg弧長(zhǎng)b4e間距l(xiāng)2螺孔d螺紋孔長(zhǎng)l303061010120164024M204029826鞍座標(biāo)記為：5.2支座的位置因?yàn)榘白恢玫囊鬄?，并盡量使，綜合考慮選擇。液面計(jì)及安全閥選擇本次設(shè)計(jì)采用磁性液位計(jì)，普通型，壓力等級(jí)為1.6Mpa。根據(jù)實(shí)際要求，選用液位計(jì)的中心距為2000mm。標(biāo)記HG/T21584-95UZ1.6M-2000-1.314BF321C。根據(jù)公稱壓力PN=1.6和適用介質(zhì)，選擇型號(hào)為A41H-16C的安全閥?？傮w布局各種接管總體布局如圖7.1。圖7.1接管布局圖接管中心線間距500mm，接管與封頭間距740mm,與人孔間距1500mm，與焊縫距離不小于150mm,鞍座距封頭600mm。焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊條的選擇綜合考慮各種因素，針對(duì)本次設(shè)計(jì)儲(chǔ)存的介質(zhì)是高毒性介質(zhì)，所以本次設(shè)計(jì)的殼體A、B類焊接接頭應(yīng)為X型的如圖。而對(duì)于法蘭與殼體、接管連接的接頭，應(yīng)采用全焊透接頭。對(duì)于人孔、補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體的接頭選用，如圖圖8.1V型焊接接頭圖8.2接管與筒體的接頭圖8.3補(bǔ)強(qiáng)圈接頭形式表8.1焊條型號(hào)及牌號(hào)(JB/T4709-2007)接頭母材焊條型號(hào)焊條牌號(hào)16MnR+16MnRE5016J50620+16MnRE309-16A307Q235-A+16MnRE309-16A3079強(qiáng)度校核鋼制臥式容器計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)壓力p1.466MPa設(shè)計(jì)溫度t50℃筒體材料名稱16MnR(熱軋)封頭材料名稱16MnR(熱軋)封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑Di2500mm筒體長(zhǎng)度L8300mm筒體名義厚度n14mm支座墊板名義厚度rn10mm筒體厚度附加量C2mm腐蝕裕量C12mm筒體焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度hn14mm封頭厚度附加量Ch2mm鞍座材料名稱Q235-A鞍座寬度b300mm鞍座包角θ120°支座形心至封頭切線距離A640mm鞍座高度H250mm地震烈度低于7度

內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc1.50MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00C內(nèi)徑Di2500.00mm材料16MnR(熱軋)(板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力170.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力t170.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)s345.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.00mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度==11.06mm有效厚度e=n-C1-C2=12.00mm名義厚度n=14.00mm重量7204.08Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT=1.25P=1.8325(或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平TT0.90s=310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力T==191.80MPa校核條件TT校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力[Pw]==1.62420MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力t==156.79MPat170.00MPa校核條件t≥t結(jié)論合格左封頭計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc1.50MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00C內(nèi)徑Di2500.00mm曲面高度hi625.00mm材料16MnR(熱軋)(板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力170.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力t170.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.00mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)K==1.0000計(jì)算厚度==11.04mm有效厚度e=n-C1-C2=12.00mm最小厚度min=3.75mm名義厚度n=14.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量764.10Kg壓力計(jì)算最大允許工作壓力[Pw]==1.62809MPa結(jié)論合格

右封頭計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc1.50MPa設(shè)計(jì)溫度t50.00C內(nèi)徑Di2500.00mm曲面高度hi625.00mm材料16MnR(熱軋)(板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力170.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力t170.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.00mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)K==1.0000計(jì)算厚度==11.04mm有效厚度e=n-C1-C2=12.00mm最小厚度min=3.75mm名義厚度n=14.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量764.10Kg壓力計(jì)算最大允許工作壓力[Pw]==1.62809MPa結(jié)論合格

臥式容器（雙鞍座）計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pC1.466MPa設(shè)計(jì)溫度t50℃圓筒材料16MnR(熱軋)鞍座材料Q235-A圓筒材料常溫許用應(yīng)力[]170MPa圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力[]t170MPa圓筒材料常溫屈服點(diǎn)345MPa鞍座材料許用應(yīng)力[]sa140MPa工作時(shí)物料密度1314kg/m3液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度1000kg/m3圓筒內(nèi)直徑Di2500mm圓筒名義厚度14mm圓筒厚度附加量2mm圓筒焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度14mm封頭厚度附加量Ch2mm兩封頭切線間距離8380mm鞍座墊板名義厚度10mm鞍座墊板有效厚度10mm鞍座軸向?qū)挾萣300mm鞍座包角θ120°鞍座底板中心至封頭切線距離A640mm封頭曲面高度625mm試驗(yàn)壓力pT1.8325MPa鞍座高度H250mm

腹板與筋板(小端)組合截面積58324mm2腹板與筋板(小端)組合截面斷面系數(shù)2.17297e+06mm3地震烈度0配管軸向分力0N圓筒平均半徑1257mm物料充裝系數(shù)0.9支座反力計(jì)算圓筒質(zhì)量(兩切線間)7273.72kg封頭質(zhì)量(曲面部分)752.935kg附件質(zhì)量9211.3kg封頭容積(曲面部分)2.04531e+09mm3容器容積(兩切線間)V=4.52258e+10mm3容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時(shí),53484.1壓力試驗(yàn)時(shí),=45225.8kg耐熱層質(zhì)量0kg總質(zhì)量工作時(shí),71475壓力試驗(yàn)時(shí),63216.7kg單位長(zhǎng)度載荷76.119367.3245N/mm支座反力350656310141350656N筒體彎矩計(jì)算圓筒中間處截面上的彎矩工作時(shí)=4.66394e+08壓力試驗(yàn)=4.12506e+08N·mm支座處橫截面彎矩工作時(shí)-1.32532e+07壓力試驗(yàn)-1.17219e+07N·mm系數(shù)計(jì)算K1=0.106611K2=0.192348K3=1.17069K4=K5=0.760258K6=0.0139382K6’=0.0114571K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒體軸向應(yīng)力計(jì)算軸向應(yīng)力計(jì)算操作狀態(tài)84.615578.8687MPa-7.83378-1.15731MPa水壓試驗(yàn)狀態(tài)-6.92515-1.0236MPa102.90697.823

應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力0.0009024根據(jù)圓筒材料查GB150圖6-3～6-10B=118.614MPa118.614118.614MPa<170合格||,||<118.614合格||,||<118.614合格T2,T3<0.9s=310.5合格時(shí)(時(shí),不適用)20.9725MPa時(shí)圓筒中：封頭中：MPa封頭橢圓形封頭,碟形封頭,半球形封頭,MPa圓筒封頭[]=0.8[]t=136MPa圓筒,<[]=136合格封頭,h<[h]=MPa

鞍座處圓筒周向應(yīng)力無(wú)加強(qiáng)圈圓筒圓筒的有效寬度506.946mm無(wú)墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時(shí)在橫截面最低點(diǎn)處MPa在鞍座邊角處L/Rm≥8時(shí),MPaL/Rm<8時(shí),MPa無(wú)加強(qiáng)圈筒體墊板起加強(qiáng)作用時(shí)鞍座墊板寬度；鞍座墊板包角橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)力-2.39033MPa鞍座邊角處的周向應(yīng)力L/Rm≥8時(shí),MPaL/Rm<8時(shí),-43.9158MPa鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力L/Rm≥8時(shí),MPaL/Rm<8時(shí),-64.6295MPa應(yīng)力校核|5|<[]t=170合格|6|<1.25[]t=212.5合格||<1.25[]t=212.5合格MPa

有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈參數(shù)加強(qiáng)圈材料,e=mmd=mm加強(qiáng)圈數(shù)量,n=個(gè)組合總截面積,A0=mm2組合截面總慣性矩,I0=mm4設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力MPa加強(qiáng)圈位于鞍座平面上在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力：MPa：MPa有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈靠近鞍座橫截面最低點(diǎn)的周向應(yīng)力無(wú)墊板時(shí)，（）采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）MPa在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力：MPa在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣：MPa加強(qiáng)圈靠近鞍座鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力無(wú)墊板L/Rm≥8時(shí),MPa無(wú)墊板L/Rm<8時(shí),MPa采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm≥8時(shí),MPa采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm<8時(shí),MPa應(yīng)力校核|5|<[]t=合格|6|<1.25[]t=合格|7|>1.25[]t=|8|<1.25[]=MPa鞍座應(yīng)力計(jì)算水平分力71366.2N腹板水平應(yīng)力計(jì)算高度250mm鞍座腹板厚度10mm鞍座墊板實(shí)際寬度610mm鞍座墊板有效寬度506.946mm腹板水平應(yīng)力,墊板起加強(qiáng)作用,9.42818MPa應(yīng)力判斷9<[]=93.3333合格MPa腹板與筋板組合截面軸向彎曲應(yīng)力由地震、配管軸向水平分力引起的支座軸向彎曲強(qiáng)度計(jì)算圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離1514mm軸向力N時(shí),MPa時(shí)MPa由圓筒溫差引起的軸向力NMPa應(yīng)力判斷sa<1.2[]sa=MPa注：帶#的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:òo?è???ú,φ89×8設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C1mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]tMPa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度150mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度1500mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力[σ]tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度δmm接管計(jì)算厚度δtmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr開孔直徑dmm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積Amm2殼體多余金屬面積A1mm2接管多余金屬面積A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A3mm2A1+A2+A3=mm2補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:根據(jù)GB150第8.3節(jié)的規(guī)定,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。

開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:°2è?·§,φ89×8設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C1mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]tMPa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度150mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力[σ]tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度δmm接管計(jì)算厚度δtmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr開孔直徑dmm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積Amm2殼體多余金屬面積A1mm2接管多余金屬面積A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A3mm2A1+A2+A3=mm2補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:根據(jù)GB150第8.3節(jié)的規(guī)定,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。

開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:è??×,φ530×12設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C10mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]t170MPa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度236mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料16Mn(熱軋)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(熱軋)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑840mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度14mm接管厚度負(fù)偏差C1t1.5mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1r0mm接管材料許用應(yīng)力[σ]t163MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]t170MPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度δ11.06mm接管計(jì)算厚度δt2.336mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)frr1接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr0.959開孔直徑d511mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B1022mm接管有效外伸長(zhǎng)度h178.31mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h20mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A5662mm2殼體多余金屬面積A1477.8mm2接管多余金屬面積A21076mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A316mm2A1+A2+A3=1570mm2，小于A，需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積A44340mm2A-(A1+A2+A3)4092mm2結(jié)論:補(bǔ)強(qiáng)滿足要求。

開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:??????3??ú,φ79×7設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C1mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]tMPa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度100mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力[σ]tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度δmm接管計(jì)算厚度δtmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr開孔直徑dmm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積Amm2殼體多余金屬面積A1mm2接管多余金屬面積A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A3mm2A1+A2+A3=mm2補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:根據(jù)GB150第8.3節(jié)的規(guī)定,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。

開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:?1á|±í,φ32×3.5設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C1mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]tMPa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度100mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力[σ]tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度δmm接管計(jì)算厚度δtmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr開孔直徑dmm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積Amm2殼體多余金屬面積A1mm2接管多余金屬面積A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A3mm2A1+A2+A3=mm2補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:根據(jù)GB150第8.3節(jié)的規(guī)定,本開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。

開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站接管:òo????,φ25×3HG20582-98設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力pc1.498MPa設(shè)計(jì)溫度50℃殼體型式橢圓形封頭殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊縫系數(shù)φ1殼體內(nèi)直徑Di2500mm殼體開孔處名義厚度δn14mm殼體厚度負(fù)偏差C0mm殼體腐蝕裕量C2mm殼體材料許用應(yīng)力[σ]t170MPa橢圓形封頭長(zhǎng)短軸之比2開孔中心到殼體軸線的距離mm接管軸線與殼體表面法線的夾角33.69度接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度370mm接管材料名稱及類型20(GB9948),管材接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管焊縫系數(shù)1接管腐蝕裕量1mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(熱軋)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離1000mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑50mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度