液氯卧式储罐设计.pdf

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1、-目录第 1 章绪论 1第 2 章工艺设计 22.1 储罐存储量 22.2 储罐设备的选型 2第 3 章构造设计 33.1 筒体及封头设计 33.1.1 材料的选择 33.1.2 筒体壁厚设计 33.1.3 封头壁厚设计 43.2 接收的选取 43.3 法兰的选取 53.4 垫片的选取 63.5 螺栓的选取 63.6 人孔的选取 73.6.1 人孔的构造设计 73.6.2 核算开孔补强 73.7 平安阀、液位计和压力表的选取 83.8 容器支座的设计 103.8.1 支座的选择 103.8.2 鞍座位置确实定 103.9 总体布局 11第 4 章强度计算 114.1 弯矩和剪力的计算 114.

2、2 圆筒轴向应力计算及校核 124.2.1 圆筒轴向应力计算 124.2.2 圆筒轴向应力校核 124.3 圆筒和封头切应力计算及校核 124.4 鞍座截面处圆筒的周向应力计算及校核 13第 5 章焊接构造设计 145.1 焊接接头设计 145.2 焊条的选择 14设计心得 15参考文献 15-.-word 资料-第 1 章绪论在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称为储罐，如加氢站用高压氢气储罐、液化石油气储罐、战略石油储罐、天然气接收站用液化天然气储罐等；储罐有多种分类方法，按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐； 按温度划分为低温储罐(或称为低温储槽)、 常温储罐(90

3、) 和高温储罐(90250 )；按材料可划分为非金属储罐、 金属储罐和复合材料储罐； 按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。单罐容积大于 1000m3 的可称为大型储罐。金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备，目前国际上最大的金属储罐的容量已到达2105m3。储罐通常是由板、壳组合而成的焊接构造。圆柱形筒体、球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥形封头和膨胀节所对应的壳分别是圆柱壳、球壳、椭球壳、球冠+环壳、球冠、锥壳和环形板+环壳，而平盖或平封头、环形板、法兰、管板等受压元件分别对应于圆平板、环形板(外半径与内半径之差大 10 倍的板厚)、环(外半径与内半

4、径之差小于 10 倍的板厚 以及弹性根底圆平板。 上述 7 种壳和板可以组合成各种储罐构造形式，再加上密封元件、支座、平安等就构成了一台完整的储罐。图 1.1 为一台卧式储罐的总体构造图，下面结合该图对储罐的根本组成作简单介绍。图 1.1 储罐总体构造(1) 筒体筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是储罐最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体 (即圆筒) 和球形筒体是工程中最常用的筒体构造。圆筒按其构造可分为单层式和组合式两大类。(2) 封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中球形、椭圆形、碟形和球冠形封头又统称为凸形

5、封头。(3) 法兰储罐上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式连接、容器接收与外管道间的可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等，储罐能否正常、平安地运行在很大程度上取决于密封装置的可靠性。(4) 开孔与接收由于工艺要求和检修的需要，常在储罐的筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接收，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接收以及安装压力表、液面计、平安阀、测温仪表等接收开孔。筒体或封头上开孔后，开孔部位的强度被削弱，并使该处的应力增大。这种削弱程度-.-word 资料-.随开孔直径的增大而加大，因而容器上应尽量减少开孔的数量，尤其要防止开大孔。对容器上已开设的孔，还应进展开孔补强设计，以确保所需的强度。

6、(5) 支座储罐靠支座支承并固定在根底上。圆筒形容器和球形容器的支座各不一样，圆筒形容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类，其中立式容器支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四种；而球形容器多采用柱式或裙式支座。(6) 平安由于储罐的使用特点及其内部介质的化学工艺特性，往往需要在容器上设置一些平安装置和测量、控制仪表来监控工作介质的参数，以保证储罐的使用平安和工艺过程的正常进展。储罐的平安主要有平安阀、爆破片装置、紧急迫断阀、平安联锁装置、压力表、液面计、测温仪表等。上述六大部件(筒体、封头、法兰、开孔接收、支座及平安) 即构成了一台储罐的外壳。对于储存用的容器，这一外壳即为容器本

7、身；对于用于化学反响、传热、别离等工艺过程的容器，那么须在外壳内装入工艺所要求的内件，才能构成一个完整的产品。第 2 章工艺设计2.1 储罐存储量盛装液氯的储罐设计存储量式中：W-存储量，t；-装量系数；V-储罐容积，m3；t-设计温度下的饱和溶液的密度，t/m3。由某些无机物重要物理性质表查得，液氯的密度为 1314kg/m。根据设计条件WVt0.8251.31426.28t2.2 储罐设备的选型目前我国普遍采用常温压力储罐一般有两种形式，球形储罐和圆筒型储罐。因为圆筒形储罐加工制造安装简单，安装费用少，但金属耗量大，占地面积大，所以在总储量小于500m3，单罐容积小于 100m3时，选用卧

8、式储罐比较经济。粗略计算储罐的内径：Di2L=25m34LL一般=36，取=4，DD得Di1997mm，圆整为 2000mm。.v.就力学性能而言，半球形封头效果较好，但是冲压工艺较难，不易成型。根据 GB/T25198-2021储罐封头选用 EHA 椭圆形封头，公称直径DN=2000mm，总深度H=525mm，内外表积A=4.493m2，容积V=1.1257m。图 2.1 椭圆形封头储罐体积V=那么L 4Di2L2V封头 25m3V 2V封头42521.1257Di247.24m，圆整得L=7800mm。22L78003.90符合设计要求Di2000V实V26.75425100% 100%

9、7%5%符合设计要求V25综上所述，筒体的公称直径为Di=2000mm，长度L=7800mm。第 3 章构造设计3.1 筒体及封头设计3.1.1 材料的选择考虑液氯的特性以及材料的综合机械性能和使用的经济性，根据过程设备设计选择Q345R 作为制造筒体和封头的材料。Q345R 为储罐专用钢板，50时的许用应力t170MPa=616mm。3.1.2 筒体壁厚设计1设计压力P液氯储罐的工作温度-1050，故取设计温度t=50。由储罐介质手册查得该温度下的绝对饱和蒸气压为 1.401MPa。在本次设计中的液氯储罐上装有平安阀，通常认为设计压力为工作压力的 1.051.1 倍，所以设计压力P=1.11

10、.4010.1=1.432MPa。2液柱静压力P静（3）计算压力PcP静P0.026100 1.82%5%，1.432可忽略液柱静压力影响，所以Pc=P=1.432MPa。（4）焊接接头系数本次液氯储罐的设计采用双面焊对接接头，100%无损检测，焊接接头系数取 1。.v.（5）筒体计算厚度取厚度负偏差C10.25mm，腐蚀裕度C2 2mm；设计厚度dC1C28.460.25210.71mm查钢材标准规格，将其圆整为 12mm；即名义厚度n12mm，有效厚度enC1C2120.252 9.75mm。检查：n12mm在 616mm 范围，故名义厚度取 12mm 适宜。（6）水压试验水压试验时，液体

11、的温度不低于 5，取 20；tQ345R：170MPa，s 345MPa。PT1.25P1.251.43211.79MPat水压试验时应力：TPT(Die)1.79(20009.75)184.48MPa2e29.75水压试验许用应力：0.9s 0.91345 310.50MPaT0.9s故筒体满足水压试验要求。3.1.3 封头壁厚设计标准椭圆形封头形状系数 k=1。取厚度负偏差C10.25mm，腐蚀裕度C2 2mm；设计厚度dC1C28.440.25210.69mm查钢材标准规格，将其圆整为 12mm 与筒体相等；即名义厚度n12mm，有效厚度enC1C2120.252 9.75mm。检查：n

12、12mm在 616mm 范围，故名义厚度取 12mm 适宜。3.2 接收的选取液氯储罐应设置物料进口，物料出口，平安阀口，排污口，进气口，放气口，液位计口， 压力表口， 人孔。 根据PN 2.5MPa 查无缝钢管标准GB/T8163-2021， 材料为 20 钢时，各接收尺寸如表 3-1。表 3-1 接收表名称物料进管物料出管平安阀管公称直径505050外径壁厚571257125712连接尺寸标准HG20595-2021HG20595-2021HG20595-2021理论质量 kg/m12.4812.4812.48.v.排污管进气管放气管液位计管压力表管人孔505050404045057125

13、71257124510451048012HG20595-2021HG20595-2021HG20595-2021HG20595-2021HG20595-2021HG20595-202112.4812.4812.4811.2111.212653.3 法兰的选取查 HG/T20592-2021钢制管法兰，PN=2.5MPa 时， 法兰材料用 20 钢。 设计温度为 50时，最大允许工作压力为 2.25MPa，故公称压力选用 2.5MPa。查 HG/T20592-2021钢制管法兰，根据公称压力 2.5MPa，公称直径 50mm 和 40mm 选择法兰，但考虑到连接面形式和剧毒介质液氯的密封要求较高

14、，综合各种因素，应选用带颈对焊法兰，如图 3.1 所示，密封面型式为 FM。法兰参数如表 3-2 所示。图 3.1 带颈对焊法兰表 3-2 法兰尺寸表钢管管口名称物料进管物料出管平安阀管排污管进气管放气管液位计管压力表管公称直径DNB50505050505040405757575757574545165165165165165165150150125125125125125125110110181818181818181844444444M16M16M16M16M16M16M16M1620202020202018184848484848484545法兰螺栓孔中心圆直径KB74747474747

15、464644444442.62.688888877555555663.113.113.113.113.113.112.052.05螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺栓Th法兰法兰法兰颈法兰理论NSH1R质量kg外径外径A1D厚度高度CH.v.3.4 垫片的选取因为公称压力为 2.5MPa，而且工作温度不是太高，液氯的腐蚀性可以忽略，该密封属于静密封，压紧面安装时易于对中，还能有效的防止金属垫片被挤出压紧面，所以垫片选用石棉橡胶垫片即可满足要求， 查 HG/T20606-2021钢制管法兰用非金属平垫片得垫片尺寸，如表 3-3。垫片构造如图 3.2 所示。图 3.2 垫片构造表 3-3 垫片尺寸表管口名

16、称公称直径DN(mm)内径D1(mm)6161616161614545外径D2(mm)8787878787877575厚度(mm)1.51.51.51.51.51.51.51.5物料进管物料出管平安阀管排污管进气管放气管液位计管压力表管50505050505040403.5 螺栓的选取根据密封所需压紧力大小计算螺栓载荷， 选择适宜的螺柱材料。 计算螺栓直径与个数，按螺纹和螺栓标准确定螺栓尺寸。选择螺栓材料为Q235-A。查HG20613-2021钢制管法兰用紧固件的螺栓长度和平垫片尺寸，如表 3-4。表 3-4 螺栓及垫圈尺寸紧固件用平垫圈mm管口名称公称直径螺纹螺柱长d1物料进管物料出管平安

17、阀管505050M16M16M16909090171717d2303030h333.v.排污管进气管放气管液位计管压力表管5050504040M16M16M16M16M16909090909017171717173030303030333333.6 人孔的选取3.6.1 人孔的构造设计查储罐与化工设备实用手册 ，采用回转盖带颈对焊法兰人孔。人孔的公称直径DN=450mm，以方便工作人员的进入检修。配套法兰与上面的法兰类型一样，根据HG/T21518-2005回转盖带颈对焊法兰人孔，由PN=2.5MPa 选用突面的密封形式 RF 型，采用8.8 级 35CrMoA 等长双头螺柱连接。人孔尺寸如表

18、 3-5，构造如图 3.3。表 3-5 人孔尺寸构造密封面型式公称压 MPaRFH1250L2502.5H2121d024公称直径450b42螺柱数量20dWS48012b141螺母数量40d456b246螺柱尺寸M332165D670A375总质量 kg265D1600B175回转盖带颈对焊法兰图 3.3 人孔构造示意图3.6.2 核算开孔补强根据 GB150，当设计压力小于或等于 2.5MPa 时，在壳体上开孔，两相邻开孔中间的间距大于两孔直径之和的 2.5 倍，且接收公称外径不大于 89mm 时，接收厚度满足要求，不另行补强。本次设计人孔的公称外径为 450mm，大于 89mm，所以进展

19、补强圈补强。1补强设计方法判别开孔直径d di2C 45022.25 454.5mm满足等面积开孔补强计算的适用条件，故采用等面积法进展开孔补强计算。2开孔所需补强面积t接收材料选用 20 号钢，根据材料许用应力表查得137MPa；.v.其中：壳体开孔处计算厚度=8.4592mm。接收有效厚度etntC1C2120.2529.75mmtn强度削弱系数frt开孔所需补强面积为137 0.81170A d2et(1 fr) 454.58.459228.45929.75(10.81) 3876.71mm23有效补强范围有效补强范围的宽度B取二者中较大值，故B=909mm。有效补强范围的外侧高度h1取

20、二者中较小值，故h1=73.85mm。有效补强范围的内侧高度h2取二者中较小值，故h2=0mm。4补强范围内补强金属面积AeA1-壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积。A2-接收有效厚度减去计算厚度之外的多余面积。PcDi1.432450 2.36mmt2 Pc213711.432接收计算厚度tA3-有效补强区内焊缝金属截面积。由于本次设计的储罐是存放有毒介质的，所以选用 D 类接头形式焊接;（5）补强圈的选取因为AeA，所以需另加补强，其补强面积为：查表/T4736-2021 规定的补强圈尺寸系列，应选用的补强圈厚度为10mm，补强材料与筒体材料一样，为 Q345R。3.7 平安阀、液位计

21、和压力表的选取1平安阀的选用平安阀的作用是通过阀的自动开启排出气体来降低容器内过高的压力。其优点是仅排放容器内高于规定值的局部压力，当容器内的压力降至稍低于正常操作压力时，能自动关闭，防止一旦容器超压就把全部气体排出而造成浪费和中断生产；可重复使用屡次，安装调整也比较容易。但密封性能较差，阀的开启有滞后现象，泄压反响较慢。平安阀主要由阀座、阀瓣和加载机构组成。阀瓣与阀座紧扣在一起形成一密封面，阀瓣上面是加载机构。图 3.4 为弹簧式平安阀。图 3.4 弹簧式平安阀.v.当容器内的压力处于正常工作压力时，容器内介质作用于阀瓣上的力小于加载机构施加在它上面的力，两力之差在阀瓣与阀座之间构成密封比压

22、，使阀瓣紧压着阀座，容器内的气体无法排出；当容器内压力超过额定的压力并到达平安阀的开启压力时，介质作用于阀瓣上的力大于加载机构加在它上面的力，于是阀瓣离开阀座，平安阀开启，容器内的气体通过阀座排出。如果容器的平安泄放量小于平安阀的额定排放量，经一段时间泄放后，容器内压力会降到正常工作压力以下(即回座压力)，此时介质作用于阀瓣上的力已低于加载机构施加在它上面的力，阀瓣又回落到阀座上，平安阀停顿排气，容器可继续工作。平安阀通过作用在阀瓣上的两个力的不平衡作用，使其关闭或开启，到达自动控制储罐超压的目的。平安阀的选用应综合考虑储罐的操作条件、介质特性、载荷特点、容器的平安泄放量、防超压动作的要求(动

23、作特点、灵敏性、可靠性、密闭性)、生产运行特点、平安技术要求，以及维修更换等因素。对于易燃、毒性程度为中度以上危害的介质，必须选用封闭式平安阀，如需带有手动提升机构，须采用封闭式带扳手的平安阀；对空气或其他不会污染环境的非易燃气体，可以选用敞开式平安阀；高压容器及平安泄放量较大而壳体的强度裕度又不太大的容器，应选用全启式平安阀；微启式平安阀宜用于排量不大，要求不高的场合； 高温容器宜选用重锤杠杆式平安阀或带散热器的平安阀， 不宜选用弹簧式平安阀。由于液氯属于有毒介质，高度危害，所以需要气体全部通过排气管排放，介质不能向外泄漏应选用弹簧全启全封闭平安阀。根据由本设计的温度、压力、介质等根本参数，

24、选择型号为 A42H- 16C 的平安阀。2液位计的选用本次设计选用磁性浮子液位计。 由于工作温度最低-10最高 50， 密度粘度也随之变化，又根据简体内径Di=2000mm，公称压力PN=1.6MPa，所以选用此液位计。采用磁性浮子液位计，普通型，压力等级为 1.6 MPa。根据实际要求，选用液位计的长度为2400mm。标记 HG/T21584-1995UZ1.6M-2400-1.314 BF321C。3压力表的选择压力表是用来测量压力的仪表，在储罐上装设压力表后，可直接测出容器内介质的压力值，以便一旦发生异常情况时，可及时发现和作出处理。图 3.5 为 Y-B 系列压力表。图 3.5 Y-

25、B 系列全不锈钢压力表压力表的最大量程，即表盘刻度极限值应与容器的工作压力相适应。压力表的量程一般为容器最高工作压力的 1.53 倍，最好取 2 倍。在稳定压力下，最高工作压力不应超过刻度极限的 70%；在波动压力下，不应超过 60%。如果压力表的量程与容器的工作压力相比过大，那么由于同样准确度的压力表，量程越大时，其允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，会影响压力读数的准确性。反之如果容器的工作压力接近或等于压力表刻度的极限值， 那么会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态下， 容易产生永久变形，.v.引起压力表的误差较大和使用寿命降低。更值得注意的是，选择量程过小的压力表后，万一储罐

26、超压运行， 压力表指针转一圈接近零位会误认为无压力， 从而造成不应发生的事故。储罐用压力表必须具有足够的精度，低压容器上装设的压力表精度应不低于 2.5 级，中、高压和超高压容器上应不低于 1.5 级。根据压力表选型手册和经济耐用性原那么，首先选用通用型压力表，又由于工作地点在室外，容易腐蚀，所以选择全不锈钢压力表。根据尺寸表和压力值，故最后确定选用Y-60B 型号的全不锈钢压力表。3.8 容器支座的设计3.8.1 支座的选择本卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-A.F。1估算鞍座的负荷:储罐总质量：m m1 2m2 m3m4m1筒体质量：m1DL 3.1427.80.0127850 4

27、616.63kgm2单个封头的质量：查标准/T4746-2002钢制储罐用封头，m2 345.3kgm3充液质量：m3V实131426.754 35154.756kgm4质量：人孔质量为 265kg，其他接收质量总和估 100kg，即m4=365kg所以，m m12m2m3m44616.632345.335154.75636540826.986kgG mg 40826.9869.81 400513N，每个鞍座承受的重量为 200257N，查/T4712.1-2007容器支座，选取轻型，焊制为 A，包角为 120，有垫板的鞍座。鞍座尺寸如表 3-6，构造如图 3.6。表 3-6 鞍座构造尺寸公称

28、直径DN2000弧长2330允许载荷Q/kN300垫板b4430410e80l21260鞍座高度h250l11420底板b1220112d20图 3.6 鞍式支座腹板210l40l3330螺纹M16b2190鞍座质量160筋板b326038螺栓配置增加100mm高度增加的质量 kg173.8.2 鞍座位置确实定中国现行标准/T 4731-2005钢制卧式容器规定A0.2(L+2h)，A最大不超过 0.25L，否那么由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。由标准椭圆封头DiD2，h H i52550025mm2(H h)4故A0.2(L+ 2h)=0.2(7800+ 225)= 1750m

29、m由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗弯刚度，故封头对于圆筒的抗弯刚度具有局部的加.v.强作用。假设支座靠近封头，那么可充分利用封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此/T 4731 还规定当满足A0.2(L+2h)时，最好使A0.5Ri，即A0.51000=500mm综上所述：A=500mm鞍座标记为：/T4712.1-2007 支座 A 2000-F/T4712.1-2007 支座 A 2000-S3.9 总体布局液氯卧式储罐总体布局如图 3.7 所示。液氯进口管外伸高度 150mm，液氯出口管外伸高度 150mm，排污管外伸高度 150mm，进/出气管外伸高度 150mm；平安阀管外伸高度150m

30、m，压力表管外伸高度 150mm，液位计管外伸 300mm，人孔外伸高度 400mm。接收与接收间距 700mm，接收与封头间距 900mm，接收与人孔间距 1100mm，与焊缝距离不小于 150mm，鞍座距封头切线 500mm。图 3.7 卧式储罐第 4 章强度计算4.1 弯矩和剪力的计算双鞍座卧式储罐构造简图如下列图。图 4.1 双鞍座卧式储罐G200257N2D2000圆筒内半径：Rii1000mm22鞍座的反力：F 封头曲面深度：H=500 mm封头切线间距离：L=7850 mm鞍座离封头切线距离：A=500 mm1鞍座跨中截面处的弯矩M1 F（C1L A） 200257 （0.278

31、7850500） 3.37108Nmm2鞍座截面处的弯矩M2RFAA50010002002575000.0481.085 5.8107Nmm1C3iC2 1C2LA1.08550078503鞍座截面处的剪力因为鞍座离封头切线距离A 0.5Ri，故鞍座截面处的剪力V F 200257N。.v.剪力图、弯矩图如下列图。图 4.2 剪力图图 4.3 弯矩图4.2 圆筒轴向应力计算及校核4.2.1 圆筒轴向应力计算1两鞍座跨中截面处圆筒的轴向应力跨中截面最高点PcRiM11.43210003.371081 152.98MPa222eRie29.753.141000 9.75跨中截面最低点PcRiM11

32、.43210003.37108284.50MPa222eRie29.753.141000 9.752鞍座截面处圆筒的轴向应力鞍座截面最高点PcRiM21.43210005.81073 75.33MPa2eK1Ri2e29.7513.14100029.75鞍座截面最底点PcRiM21.43210005.81074 71.54MPa2eK2Ri2e29.7513.14100029.754.2.2 圆筒轴向应力校核在操作工况条件下，轴向拉应力不得超过材料在设计温度下的许永应力，压应力t不应超过轴向许用临界应力cr和材料的。t1，t170MPa1 152.98MPa，2 84.50MPa，3 75.3

33、3MPa，4 71.54MPa，均小于t，故满足强度要求。4.3 圆筒和封头切应力计算及校核1鞍座截面处无加强圈但A 0.5Ri被封头加强的圆筒最大切应力K3 0.880，K4 0.401；F200257 0.8818.07MPaRie10009.75 K32封头切应力.v.h K43圆筒和封头切应力校核FRihe 0.401200257 8.24MPa10009.75t圆筒的切应力不应超过设计温度下的材料许永应力的 0.8 倍，即满足 0.8。一般情况下，封头与筒体材料均一样，其有效厚度往往小于筒体的有效厚度，故封头中的切应力不会超过筒体，所以不必单独对封头中的切应力另行校核。故满足强度要求

34、。4.4 鞍座截面处圆筒的周向应力计算及校核1圆筒截面最低点处的周向压应力b b31.56 Rin 2601.56 100012 431mmK Fk0.7620025715 5 36.22MPab4319.752无加强圈圆筒鞍座处最大周向应力鞍座边角处的最大周向应力F12K6FRi200257120.01320025710006 53.78MPa224bL49.7543178509.75鞍座垫板边缘处圆筒中周向应力6 F4eb3K6F20025730.013200257 53MPa249.7543129.7522e3周向应力的校核t力的 1.25 倍，即61.25，61.25。周向压应力5不得

35、超过材料的许用应力，即5；6、6应不大于材料许用应tt故满足强度要求。M1 F（C1L A） 200257 （0.2787850500） 3.37108NmmPcRiM11.43210003.371081 152.98MPa222eRie29.753.141000 9.75PcRiM11.43210003.37108284.50MPa2eRi2e29.753.14100029.75PcRiM21.43210005.81073 75.33MPa222eK1Rie29.7513.141000 9.75PcRiM21.43210005.81074 71.54MPa2eK2Ri2e29.7513.14

36、100029.75.v. K3F200257 0.8818.07MPaRie10009.75FRihe 0.401200257 8.24MPa10009.75h K4K5Fk0.762002571 36.22MPab4319.75F12K6FRi200257120.01320025710006 53.78MPa4bL249.7543178509.7525 6 F4eb3K6F20025730.013200257 53MPa2249.7543129.752e综上所述，本次设计的容器弯矩和剪力、圆筒轴向应力、圆筒和封头切应力、鞍座截面处圆筒的周向应力经校核均满足强度要求。第 5 章焊接构造设计5.

37、1 焊接接头设计由于筒体、封头与筒体焊接为 A 类、B 类，不允许采用搭接焊，所以采用对接接头焊接。对接接头焊接特点：受热均匀、受力对称、便于无损检测，焊接质量容易得到保证。该容器上的接收与壳体以及补强圈之间的焊接一般只能采用角接和搭接。综合考虑各种因素，针对本次设计储存的介质是高毒性介质，容器筒体，封头与接收法兰的厚度均在 326mm 的范围内，为了减小焊接变形和剩余应力，因此可取接头坡口为V 型。而对于法兰与壳体、接收连接的接头，应采用全焊透接头。接收与筒体的焊接接头坡口为50。人孔处接收、补强圈的焊接采用角焊，坡口为50。所以本次设计55的壳体 A、B 类焊接接头应为 X 型的。对于人孔

38、、补强圈与壳体的接头选用采用角接和搭接。各部位焊接详图如下列图图 5.1 壳体对接焊缝图 5.2 接收与壳体焊接图 5.3 内伸式接收与壳体焊接图 5.4 补强圈与壳体、人孔焊接5.2 焊条的选择考虑母材力学性能与化学材料，构件的构造与刚性和经济性，该容器所用焊条使用型号如下表：表 5-1 焊条型号及牌号.v.接头母材Q345R+Q345R碳钢+Q345R碳钢+碳钢焊条型号E5015E4315E4315焊条牌号J507J427J427设计心得本次过程设备课程设计历时三周，是学习专业知识以来第三次独立的设计。从刚开场的茫然到逐渐摸清思路进入状态，我们通过唐教师的指导和单独动手思考，将几年来所学的

39、理论知识串联起来，既锻炼了能力又温故而知新，为我们更好的理解过程装备控制工程中的装备提供了实质的帮助。过程设备课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设备机械设计的根底知识、设计原那么及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质查找方法和技巧；掌握设计结果的校核，能画出储罐装配图。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的平安性、经济合理性。在我们所查找的很多参考书中，很多的知识是我们从来没有接触到的，我们对事物的了解还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包括经济本钱方面上考虑的还很不够。在一些应用问题上，我直接套用了书本上的公式或过程，并没有彻底

40、了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符合现实应用。因此，一些计算数据有事并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细的追究下去，因而可能存在一定的误差，并影响后面具体设备的选型。在我不断查阅资料的过程中，使自己的查阅文献能力加以锻炼，除此之外，也锻炼了自己的细心、耐心以及对待工程上的事要认真的处理，正确的判断，锻炼了我们的综合素质。通过课程设计使我对课堂上的理论知识有了更深刻、更全面的理解，而且能熟练的运用，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨 XX 的科学作风更

41、尤为重要。课设虽然辛苦但收获颇多，为下学期的毕业设计打下良好根底，十分感谢唐教师的指导和帮助！参考文献1GB150-2021. 压力容器. ：中国标准，2021.112X 津洋，桑芝富. 过程设备设计. 第四版. ：化学工业，2021 .10.v.3方书起. 化工设备课程设计指导. ：化学工业，2021.84闫绍峰，廖国进. 过程设备设计. XX：东北大学，2021.75X 湘秋. 常用压力容器手册M. ：机械工业，2004.66唐委校. 过程设备焊接构造M. ：化学工业，2021.57赵惠清，蔡纪宁. 化工制图M. 第二版. ：化学工业，2007.108李芳. 化工原理及设备课程设计M. ：化学工业，2021.39潘家祯，压力容器材料实用手册. ：化学工业，2000.910刁玉玮，王立业. 化工设备机械根底M. 第六版. XX：XX 理工大学，2021.9.v.