卧式储罐焊接结构和工艺设计

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1、卧式储罐焊接结构和工艺设计沈阳理工大学课程设计1产品介绍工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，

2、世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。为保证压力容器的安全使用，在制造时就必须按照有关标准、规范，对压力容器的原材料和加工制造过程进行严格的质量检验，因此，对投入运行的压力容器也需要进行定期检验。压力容器的检验内容主要有：对材料的化学成分和力学性能的常规理化检验；对焊接接头的各种性能检验；对压力容器各部分冇在的各类缺陷的无损检测；用高于操作压力的液体对容器进行耐压试验等。质量检验在压力容器制造过程中占重要的地位。在有些反应堆压力容器的生产周期中，有一半的

3、时I'可都是用于质量检验。筒体是圆筒形压力容器的主要承压元件，它构成了完成化学反应或储存物所需的最大空间。筒体一般是由钢板卷制或压制成型后组装焊接而成。当筒体直径较小是，对采用无缝钢管制作。对于即轴向尺寸较大的筒体，采用环焊缝将儿个筒节拼焊制成。根据筒体的承载要求和钢板厚度，其纵焊缝和环向焊缝可采用开坡口或不坡口的对接接头。对于承受高压的厚壁容器筒体，除了采用单层厚钢板制作外，也可以采用层板包扎、热套、绕带或绕板等工艺制作多层筒体结构。封头即是容器的端盖。根据形状的不同，分为球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结

4、构形式。沈阳理工大学课程设计2结构计算本次设计的容器为卧式压力容器，其容积为10m3。结构设讣为筒体和椭圆封头。2.1筒体长度的计算设筒体直径为D,筒体长度为H=2D,选用标准椭圆封头，则其体枳可表示为:由此可求得。由以上尺寸将筒体分为三段式，其中每一段的长度为4.0m,筒体为两瓣组焊而成。2.2容器壁厚的计算筒体壁厚计算公式为：式中：Pc为设计压力，根据压力容器设汁标准在本试验中其值为为材料的许用应力t本次所用材料为20G其屈服极限为，抗拉强度极限为错误！未找到引用源。MPasMPa在式中选用作为本材料的许用应力。双

5、面含或相当于双面焊的全焊透对接焊缝100%无损检测局部无损检测不做无损检测单面焊的对•接焊缝，沿焊缝根部有紧贴的垫板2沈阳理工大学课程设计100%无损检测局部无损检测单面焊的坏向对接焊缝（无垫板）局部无损检测不做无损检测此容器选择焊接方法为双面全焊透，局部无损检测，因此焊缝系数选择为0.85。实际厚度公式为c为附加壁厚其值为cl为板材厚度偏差取为1mm,c2为材料腐蚀裕量，本结构为微腐蚀其取值为（）mm。因此筒体实际厚度为：2.3封头厚度计算椭圆封头壁厚计算公式为：式中K=l；实际厚度为：错误！未找到引用源。2.4标准

6、件的选择241椭圆封头的选取以内径为公称直径选取封头，由计算得到的封头的设计内径为D=6000inm,根据JB/T4737—95椭圆封头标准选取椭圆封头如下图：3沈阳理工大学课程设计封头结构示意图（图1）其参数见下表:2.4.2支座的选择：卧式容器用支座支撑。其中主要有鞍式支座、圈式支座和腿式支座三种。按座的结构和尺寸，除特殊情况需要另设计外，一般可根据设备的工程直径选用标准形式支座，目前常用的鞍式支座标准为JB/T4712——92o因为卧式贮运罐对于卧式贮运罐，除了考虑容器重量在壳体上引起的弯曲应力，所以，即使选用标

7、准鞍座后，也要刈容器进行强度和稳定习性的校核。一般卧式容器最好采用双支座。根据容器的公称直径DN=6000和鞍式支座标准（JB/T4712——92）选取支座结构如下图所示：沈阳理工大学课程设计支座结构示意图（图2）鞍座高度250包角角度120垫板弧氏2100筋板厚度8底板厚度12螺栓间距1120其具体数据为:底板总长Ll:1280垫板厚度8腹板厚度10243视镜的选择：视镜的标准结构采用带颈和不带颈两种。不带颈视镜结构简单，便于窥视，但缺乏制造经验，容易引起视镜焊后密封面变形，另外在不宜把视镜直接焊在设备上时，也有带颈

8、视镜供选用。本容器上为带颈视镜（HGJ502-86）.其结构简图如下所示：5沈阳理工大学课程设计视镜结构示意图（图3）沈阳理工大学课程设计3焊接结构制造工艺3.1材料的进厂入库检验结构材料和焊接材料验收合格后，应按企业标准，分别存放在金属材料库和焊接材料库。金属材料主要存放各种钢材、有色金属和外购铸、锻件等，不允许露天堆放。不锈钢