马俊生 液氨储储罐设计 设计过程.doc

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1、第二章：设计参数确定及材料选择2.1设计温度T题目中给出设计温度取402.2设计压力P氨作为液化气，40的饱和蒸汽压为P1=1.55兆帕（绝压），安全阀的开启压力为（1.05-1.10）P1，设计压力取储罐缩短能承受的最大压强，故取1.05*1.55MPa=1.60MPa作为设计压力（表压）。2.3腐蚀余量C2查《腐蚀数据手册》16MnR耐氨腐蚀，其＜0．1mm／y，这里取=0.．1mm／y，若设设寿命为15年，则C2＝B＝15*0.1mm＝1.5mm。2.4焊缝系数该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技

2、术监察规程》规定，氨属中度毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以取1.0或0.85常见。此储罐采用全部无损探伤，固=1.0（见表2.1）序号焊接接头结构焊接接头系数全部无损探伤局部无损探伤1双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊接接头1.00.852单面焊的对接焊接接头，在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板0.90.85表2.1焊接接头系数2.5容器直径Di考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器的筒体和封头的直径都有规定。此储罐设计

3、的公称直径（内径）选择Di=2000mm。（见表2.2）公称直径Di（mm）300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000表2.2.公称直径选取表2.6、材料选择纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于最高工作温度为40，取P=1.6MPa作为设计压力（表压）。由GB150-1998知Q235-AF、Q235-A不可选用。查表选择16MnR

4、这种钢种。并在同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济。所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。（见表2.3）表2.3钢板选用表2.7许用应力40oC温度时，16MnR钢材的许用应力表,知[σ]t=170MPa。（见表2.4）钢材厚度δn(mm)许用应力[σ]t(MPa)屈服极限σs(MPa)＜1617034516～3616332536～60157305表2.4.16MnR低合金钢的许用应力表第二章结构的选择与论证3.1储罐类型选择储罐可分为立式储罐、卧式储罐和球式储罐。本设计采用立式储罐。3

5、.2封头的选择从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要图1.封头遇到不少困难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用标准椭圆形封头最为合理。3.3人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。选

6、用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。公称直径则指其简节的公称直径)、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。人孔的类型很多，选择使用上有较大的灵活性。通常可以根据操作需要,考虑为立式储罐，及公称直径，公称压力的标准，故采用回转盖带颈平焊法人孔。人孔公称直径为450mm，人孔标记为HG21523-95,人孔FFⅣ(A·G)450-1.6。（见表3.1）人孔类型公称压力MPa公称直径mm板式平焊法兰人孔0.6400、450、500、600板式平焊法兰人孔（限用凸

7、面）或带颈平焊法法兰1.0400、450、500、6001.6400、450、500、600带颈对焊法法兰2.5400、450、500、6004.0400、450、500、600表3.1人孔选择表3.4容器支座的选择容器支座有鞍座,裙座、支腿、耳座四种种用来支撑容器的重量。由于本设计采用立式储罐，考虑使用采用A型耳式支座。3.5液面计的选择液面计是用以指示容器内物料液面的装置，其类型很多，大体上可分为四类，有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常用前两种。1．玻璃板液面计和玻璃

8、管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场合。板式液面计图2.耳式支座承压能力强，但是比较笨重、成本较高。2．玻璃板液面计一般选易观察的透光式，只有当物料很干净时才选反射式。3．当容器高度大于3m时，玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观察效果，应改用其它适用的液面计。液氨为较干净的物料，易透光，不会出现严重的堵塞现象所以在此选用玻璃管液面计。第四章：设计计算4.1储罐高度确定储罐容量为17m3，查表：公称直径DN