压力容器材料壁厚计算与校核计算实例.doc

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1、第一节输入分析及功能性能描述1、工作介质：硫酸钻液体由于硫酸钻液体内杂质成份较复杂，且内部成份容易结晶，所以过滤器及管道、阀门全部选用不锈钢材料。2、原液固含量：＜5%和本公司的液体高级工程师莫工和中南大学廖博士联系咨询后，取得硫酸钻溶液中固体的固含量＜5%的范围内3、设备的最高工作温度不超过70“C工艺要求提出设备的最高工作温度不得超过7CTC,因此设计时应适当的放大，将设计温度提高到80°Co4、工作压力由于中南装置功能及工艺参数中指岀，反洗压力0.5Mpa（气源压力）,所以在设计装置时按照0,8

2、Mpa进行装置的设计。5、过滤组件为1个；经过对工艺条件的提出，过滤纟R件为2个，1个为多通道滤芯过滤组件，1个双层滤芯过滤组件。6、滤芯参数1・1双层滤芯规格：双层管YTT75X200-3-C0.4-D2（外管外径75,内径69;内管外径63,内径57）1.2滤芯数量：5套1・3过滤面积：1.3.1总过滤面积：1.3.2单管过滤面积：1.4过流截面面积S:0.00062m31.5滤芯安装形式：1个过滤器内1只滤芯组件2・1多通道滤芯规格：多通道滤芯YTT60X200-C0.5-D32.2滤芯数量：2

3、套2.3过滤面积：2.3.1总过滤面积：2.3.2单管过滤面积：2.4过流截面面积S:0.00079m22.5滤芯安装形式：1个过滤器内1只滤芯组件7、输送管道为DN40管道；经工艺计算出循环系统的循环管直径为DN40,补液管道为DN25,回流排气管道为DN25,清液出口管道为DN25,反冲器安装管道为DN25,排渣管道为DN25,过滤罐体的材质为OCrl8Ni9,管道的材质为OCrl8Ni9;&法兰的公称压力为1.6Mpa;工艺条件指出，设备管道法兰的公称压力为l・6Mpa,设计时，应按照此标准进行

4、管道法兰的设计与选择。9、清液储液罐的体积经过工艺工程师计算得,反冲器内部可用于反冲液的液体体积约为0.8L,因此在设计清液储液罐容积时按照1.2L来进行设计。第二节内压容器筒体与封头厚度的设计与强度计算1、经查OCrl8Ni9材料的许用应力表得，材料在2mm-60mm且温度在10CTC下的许用应用力[o]r=114Mpao2、根据所选取的筒体的为DN100型号，外径为D=108mm3、确定设计温度：工艺要求设计温度不低于70°C,设计时可适当把温度提高，则确定为80°Co4、确定设计压力：工艺条件指

5、出，设备的最高工作压力为0.5Mpa,设计时应适当的将其放大，以0.8Mpa的最大压力进行设计。5、焊接系数的确定：(1)焊接头的影响：焊接接头是容器上比较薄弱的环节，较多事故的发生是由于焊接接头金属部分焊接影响区的破裂。一般情况下，焊接接头金属的强度和基本金属强度相等，甚至超过基本金属强度。但由于焊接接头热影响区有热应力存在，焊接接头金属晶粒粗大，以及焊接接头中心出现气孔和未焊透缺陷，仍会影响焊接接头强度，因而必须采用焊接接头强度系数，以补偿焊接时可能产生的强度消弱。焊接接头系数的大小取决于焊接接头

6、型式、焊接工艺以及焊接接头探伤检验的严格程度等。(2)焊接接头系数的选取：由接头形式和无损探伤的长度确定•双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头：100%无损探伤，0=1.00;局部无损探伤，(/)=0.85;•单面焊的对接接头，沿焊接接头根部全长具有紧贴基本金属的垫板：100%无损探伤，0=1.00;局部无损探伤，0=0.8;•无法进行探伤的单面焊环向对接焊缝，无垫板：0=0.6;因此在设计时取焊接系数0=0.86、设备的设计年限可定为a=10年。7、强度计算：(1)理论计算厚度6(requi

7、redthickness)GB150-1998定义：按各章公式计算得到的厚度，为能安全承受计算压力Pc(必要时尚需计入其他载荷)。内压圆筒壁内的基本应力是薄膜应力，由第三强度理论可知薄膜应力的强度条件为：PD63二[刃，N二五<[刃(1)式中：一制造筒体钢板在设计温度下的许用应力；考虑到焊接接头的影响，公式(1)中的许用应力应使用强度可能较低的焊接接头金属的许用应力，即把钢板的许用应力乘以焊缝系数。I

8、径，P为设计压力，［bf为材料的许用应力，0为焊接系数，当壁厚没有确定时，则中径也是待定值，利用D可以得到，公式(2)一般被简化为♦PD心乔丙’⑶…PD0.8*108八—c代入数据计苗得»==0.4736842=0.474mm代人敎聒’"侍2［打*02*114*0.8(2)i殳计壁厚巧(designthickness)计算壁厚/与腐蚀余量C?之和称为设计壁厚。可以将其理解为同时满足强度、刚度和使用寿命的最小厚度。6d=5+C2(4)C2为腐蚀裕度根据介质