立式二氧化碳儲(chǔ)罐課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　《焊接結(jié)構(gòu)學(xué)》課程</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目： 立式二氧化碳儲(chǔ)罐 </p><p>　　學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程 </p><p><b&

2、gt;　　前 言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是針對(duì)《焊接結(jié)構(gòu)學(xué)》這門(mén)課程所安排的一次課程設(shè)計(jì)，是對(duì)這門(mén)課程的一次總結(jié)，要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并查閱相關(guān)書(shū)籍完成設(shè)計(jì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的介質(zhì)為二氧化碳?xì)怏w，化學(xué)式為CO2，碳氧化物之一，是一種無(wú)機(jī)物，常溫下是一種無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣略大，微溶于水，并生成碳酸。（碳酸飲料基本原理）可以使澄清的石灰水變渾濁，做關(guān)

3、于呼吸作用的產(chǎn)物等產(chǎn)生二氧化碳的試驗(yàn)都可以用到。固態(tài)二氧化碳俗稱(chēng)干冰，升華時(shí)可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞美中用于制造煙霧。二氧化碳不參與燃燒，密度比空氣略大，所以也被用作滅火劑。二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。</p><p>　　空氣中含有約0.03%二氧化碳，但由于人類(lèi)活動(dòng)（如化石燃料燃燒）影響，近年來(lái)二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，全球氣候變暖，冰川

4、融化，海平面升高……旨在遏止二氧化碳過(guò)量排放的《京都議定書(shū)》已經(jīng)生效，有望通過(guò)國(guó)際合作遏止溫室效應(yīng)。二氧化碳在焊接領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多的方法。</p><p>　　設(shè)計(jì)基本思路：本設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境條件、介質(zhì)的理化性質(zhì)等因素，結(jié)合給定的工藝參數(shù)，機(jī)械按容器的選材、壁厚計(jì)算、強(qiáng)度核算、附件選擇、焊縫標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)順序，分別對(duì)儲(chǔ)罐的筒體、封頭、人孔接管、人孔補(bǔ)強(qiáng)、接管、管法蘭、液位計(jì)、

5、鞍座、焊接形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇。設(shè)備的選擇大都有相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接選用符合設(shè)計(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備零部件，也有一些設(shè)備沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則選擇合適的非標(biāo)設(shè)備。</p><p>　　各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計(jì)有章可循，并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p&

6、gt;<b>　　前 言I</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 二氧化碳的特點(diǎn)2</p><p>　　1.3 立式二氧化碳儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)2</p&g

7、t;<p>　　第2章 零部件的設(shè)計(jì)和選型3</p><p>　　2.1 筒體的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1.1 筒體的材料的選擇3</p><p>　　2.1.2 筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算3</p><p>　　2.2 封頭的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1 封頭的選擇4<

8、;/p><p>　　2.2.2 封頭材料的選擇5</p><p>　　2.2.3 封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　2.3 人孔的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.3.1 人孔的選擇6</p><p>　　2.3.2 人孔的選取6</p><p>　　2.4 容器支座的設(shè)計(jì)

9、7</p><p>　　2.4.1 支座的材料選擇7</p><p>　　2.4.2 支座的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　2.5 接管、法蘭、墊片和螺栓的形式和選擇9</p><p>　　2.5.1 接管的選取9</p><p>　　2.5.2 法蘭的選取10</p><p&g

10、t;　　2.5.3 墊片的選取10</p><p>　　2.5.4 螺栓的選取10</p><p>　　第3章 強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核13</p><p>　　3.1 圓筒強(qiáng)度設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2 封頭強(qiáng)度設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3 筒體長(zhǎng)度校核14</p><

11、;p>　　3.4 人孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　第4章 2.7m³立式二氧化碳儲(chǔ)罐裝配與焊接17</p><p>　　4.1 板材復(fù)驗(yàn)17</p><p>　　4.2 鋼材矯正17</p><p>　　4.3 備料17</p><p>　　4.3.1 板材加工17</

12、p><p>　　4.3.2 封頭的備料17</p><p>　　4.3.3 筒體的備料18</p><p>　　4.3.4 支座的備料18</p><p>　　4.3.5 人孔的備料18</p><p>　　4.3.6 接管的備料18</p><p>　　4.4 裝配與焊接1

13、9</p><p>　　4.4.1 筒體與封頭裝焊19</p><p>　　4.4.2 人孔、接管、支座等零部件與筒體的裝焊20</p><p>　　4.5 檢驗(yàn)22</p><p>　　4.5.1 尺寸檢驗(yàn)22</p><p>　　4.5.2 無(wú)損檢測(cè)23</p><p>

14、　　4.6 熱處理23</p><p>　　4.6.1 恢復(fù)性能熱處理23</p><p>　　4.6.2 焊后熱處理23</p><p>　　4.7 壓力試驗(yàn)25</p><p><b>　　附錄127</b></p><p><b>　　附錄228</b&g

15、t;</p><p><b>　　附錄329</b></p><p><b>　　附錄430</b></p><p><b>　　附錄531</b></p><p><b>　　總結(jié)32</b></p><p><b&

16、gt;　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　壓力儲(chǔ)罐的用途十分廣泛。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(mén)都起著重要作用的設(shè)備。壓力儲(chǔ)罐一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開(kāi)孔和

17、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(zhuān)門(mén)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)。</p><p>　　貯罐按其形狀可分為方形和矩形容器、球形容器、圓筒形容器（立式、臥式）。</p>

18、<p>　　按其承壓性質(zhì)可分為內(nèi)壓和外壓，內(nèi)壓容器又可分為低壓、中壓、高壓、超高壓4個(gè)壓力等級(jí)。</p><p>　　按其工作的溫度環(huán)境可分為低溫、常溫、中溫、高溫容器。按制造器的材料可分為金屬制和非金屬制兩類(lèi)。</p><p>　　按其應(yīng)用情況可分為反應(yīng)壓力容器（R）、換熱壓力容器（E）、分離壓力容器（S）、儲(chǔ)存壓力容器（C）等。</p><p>　

19、　目前我國(guó)普遍采用常溫壓力儲(chǔ)罐，常溫儲(chǔ)罐一般有兩種形式：球形儲(chǔ)罐和圓筒形儲(chǔ)罐。球形儲(chǔ)罐和圓筒形儲(chǔ)罐相比：前者具有投資少，金屬耗量少，占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但加工制造及安裝復(fù)雜，焊接工作量大，故安裝費(fèi)用較高。一般儲(chǔ)存總量大于500m³或單罐容積大于200 m³時(shí)選用球形儲(chǔ)罐比較經(jīng)濟(jì)，而圓筒形儲(chǔ)罐具有加工制造安裝簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn), 但金屬耗量大占地面積大, 所以在總儲(chǔ)量小于500 m³或單罐容積小于100m&

20、#179;時(shí)選用圓筒形儲(chǔ)罐比較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　圓筒形儲(chǔ)罐按安裝方式可分為臥式和立式兩種。在一般中、小型液化石油氣站內(nèi)大多選用臥式圓筒形儲(chǔ)罐， 只有某些特殊情況下（站內(nèi)地方受限制等) 才選用立式。</p><p>　　但本說(shuō)明書(shū)主要討論立式圓筒形二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 二氧化碳的特點(diǎn)</p><p>　　

21、二氧化碳,化學(xué)式為CO2，碳氧化物之一，是一種無(wú)機(jī)物，常溫下是一種無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣略大，微溶于水，并生成碳酸。（碳酸飲料基本原理）可以使澄清的石灰水變渾濁，做關(guān)于呼吸作用的產(chǎn)物等產(chǎn)生二氧化碳的試驗(yàn)都可以用到。</p><p>　　固態(tài)二氧化碳俗稱(chēng)干冰，升華時(shí)可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞美中用于制造煙霧。</p><p>　　二氧化碳不參與燃燒，密度比空氣略大，

22、所以也被用作滅火劑。</p><p>　　二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。</p><p>　　空氣中含有約0.03%二氧化碳，但由于人類(lèi)活動(dòng)（如化石燃料燃燒）影響，近年來(lái)二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，全球氣候變暖，冰川融化，海平面升高……旨在遏止二氧化碳過(guò)量排放的《京都議定書(shū)》已經(jīng)生效，有望通過(guò)國(guó)際合作遏止溫室效應(yīng)。</p><p

23、>　　二氧化碳在焊接領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多的方法。</p><p>　　1.3 立式二氧化碳儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)</p><p>　　立式儲(chǔ)罐，危險(xiǎn)性大，容易發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故，必須按照有關(guān)規(guī)定，建立防火、防爆制度，經(jīng)常進(jìn)行防火巡查，嚴(yán)格進(jìn)行消防安全管理，確保消防安全。國(guó)家勞動(dòng)部門(mén)把這類(lèi)設(shè)備作為受安全監(jiān)察的一種特殊設(shè)備，并在技術(shù)上進(jìn)行了嚴(yán)格、系統(tǒng)和強(qiáng)制

24、性的管理，制定了一系列地強(qiáng)制性或推薦性地規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)，對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、材料、制造、安裝、檢驗(yàn)、使用和維修提出了相應(yīng)的要求，同時(shí)為確保其安全可靠，實(shí)施了持證設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)制度。儲(chǔ)罐區(qū)防火防爆應(yīng)按GB50183，GB50074規(guī)定。低倍數(shù)空氣泡沫滅火系統(tǒng)應(yīng)按GB50151規(guī)定。</p><p>　　此類(lèi)容器接受勞動(dòng)部頒發(fā)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱(chēng)容規(guī)) 的監(jiān)督，因此設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?！?　

25、</p><p>　　立式二氧化碳儲(chǔ)罐，此次設(shè)計(jì)針對(duì)的是第一類(lèi)壓力容器的設(shè)計(jì)。</p><p>　　儲(chǔ)罐主要由筒體、封頭、人孔、支座以及各種接管組成。儲(chǔ)罐上設(shè)有進(jìn)料管、出料管、排污管以及安全閥、壓力表等。</p><p>　　第2章 零部件的設(shè)計(jì)和選型</p><p>　　2.1 筒體的設(shè)計(jì)</p><p>　　2

26、.1.1 筒體的材料的選擇</p><p>　　介質(zhì)CO2具無(wú)毒性，壓力容器的使用工況（如溫度、壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)等）差別很大，制造壓力容器所用的鋼種類(lèi)很多，既有碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和低溫鋼，也有中溫抗氫鋼、不銹鋼和耐熱鋼，還有復(fù)合鋼板。</p><p>　　一般中低壓設(shè)備可采用采用屈服極限為245Mpa~345Mpa級(jí)的鋼材；直徑較大、壓力較高的設(shè)備，均應(yīng)采用普通低碳鋼，強(qiáng)度級(jí)

27、別宜用400Mpa級(jí)或以上；如果容器的操作溫度超過(guò)4000℃，還需考慮材料的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度。</p><p>　　Q345R鋼是屈服強(qiáng)度350Mpa級(jí)的普通低合金高強(qiáng)度鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能、工藝性能以及低溫沖擊韌性。因此選用Q345R鋼既符合工藝要求也節(jié)約資源，以便獲得更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 ，所以筒體與封頭材料均選用低合金鋼板Q345R（鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB 6654，使用狀態(tài)為熱軋、正火）。</p

28、><p>　　參照GB 150-2011表4-1，根據(jù)設(shè)計(jì)壓力1.9MPa，設(shè)計(jì)溫度150℃，筒體壁厚在3~16mm范圍內(nèi)，選得材料的許用應(yīng)力，屈服極限。</p><p>　　2.1.2 筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）筒體長(zhǎng)度的計(jì)算</p><p><b>　　容器總?cè)莘e：</b></p><

29、;p><b>　　充裝系數(shù)為1，</b></p><p><b>　　則容器總?cè)莘e為：</b></p><p>　　筒體長(zhǎng)度和直徑比 ,所以設(shè)計(jì)合理。</p><p>　?。?）筒體的壁厚的計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)公式 <

30、/b></p><p>　　式中，—筒體的理論計(jì)算壁厚，mm；</p><p>　　—筒體的計(jì)算壓力，MPa；</p><p><b>　　—筒體內(nèi)徑，mm；</b></p><p>　　—鋼板在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa；</p><p>　　—焊接接頭系數(shù)，其值小于或等于1。</

31、p><p>　　材料的許用應(yīng)力，屈服極限。</p><p>　　容器公稱(chēng)直徑為DN=Di=1200mm,設(shè)計(jì)壓力Pc=1.9MPa。</p><p>　　又由于介質(zhì)無(wú)毒無(wú)污染，又考慮到壓力容器焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，焊接接頭系數(shù)為1.0。</p><p>　　利用中徑公式計(jì)算筒體壁厚：</p><p>　　查《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)

32、手冊(cè)》知，鋼板厚度負(fù)偏差為C1=0.85mm，</p><p>　　查《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，對(duì)于有輕微腐蝕的介質(zhì)，腐蝕裕量</p><p><b>　　為C2=1mm。</b></p><p><b>　　筒體設(shè)計(jì)厚度： </b></p><p><b>　　筒體名義厚度： <

33、/b></p><p>　　由于鋼板厚度范圍為3~16mm，圓整后保守取。 </p><p><b>　　筒體的有效厚度： </b></p><p>　　2.2 封頭的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 封頭的選擇</p><p>　　從受力與制造方面分析來(lái)看，半球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)

34、形式，但缺點(diǎn)是深度大，沖壓較為困難。橢圓形封頭深度比半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。平板封頭因直徑各厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難。</p><p>　　從鋼材耗用量來(lái)看，球形封頭用材最少，比橢圓形封頭節(jié)約，平板封頭用材最多。因此，從強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。</p><p>　　2.2.2 封頭材料的選擇&l

35、t;/p><p>　　介質(zhì)CO2具無(wú)毒性，壓力容器的使用工況（如溫度、壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)等）差別很大，制造壓力容器所用的鋼種類(lèi)很多，既有碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和低溫鋼，也有中溫抗氫鋼、不銹鋼和耐熱鋼，還有復(fù)合鋼板。</p><p>　　一般中低壓設(shè)備可采用采用屈服極限為245Mpa~345Mpa級(jí)的鋼材；直徑較大、壓力較高的設(shè)備，均應(yīng)采用普通低碳鋼，強(qiáng)度級(jí)別宜用400Mpa級(jí)或以上；如果

36、容器的操作溫度超過(guò)4000℃，還需考慮材料的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度。</p><p>　　16MnR鋼是屈服強(qiáng)度350Mpa級(jí)的普通低合金高強(qiáng)度鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能、工藝性能以及低溫沖擊韌性。因此選用16MnR鋼既符合工藝要求也節(jié)約資源，以便獲得更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 ，所以筒體與封頭材料均選用低合金鋼板16MnR（鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB 6654，使用狀態(tài)為熱軋、正火）。</p><p>　

37、　2.2.3 封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　由Di/2hi=2，得hi=Di/4=1200/4=300mm。</p><p>　　封頭的其他參數(shù)：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.1 EHA和B.2 EHA表橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積、質(zhì)量，見(jiàn)下表2-1和下圖2-1。</p><p><b>　　表2-1 封頭尺寸<

38、;/b></p><p><b>　　圖2-1 封頭</b></p><p>　　2.3 人孔的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 人孔的選擇</p><p>　　壓力容器設(shè)置人孔是作為工作人員進(jìn)出設(shè)備以進(jìn)行檢驗(yàn)和維修之用，而且能避免因意外原因造成罐內(nèi)急劇超壓或真空時(shí)，損壞儲(chǔ)罐而發(fā)生事故，還能起到安全阻火作用

39、，是保護(hù)儲(chǔ)罐的安全裝置。因此，人孔的位置應(yīng)適當(dāng)，人孔直徑必須保證工作人員能攜帶工具進(jìn)出設(shè)備方便。</p><p>　　人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個(gè)手柄。選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱(chēng)壓力、公稱(chēng)直徑（人、手孔的公稱(chēng)壓力與法蘭的公稱(chēng)壓力概念類(lèi)似。公稱(chēng)直徑則指其筒節(jié)的公稱(chēng)直徑）、工作溫度以及人、手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸方面的因素。</p><p>　　人孔的類(lèi)型很多，選擇使用上有較大的

40、靈活性。通?？梢愿鶕?jù)操作需要選擇，在這選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。</p><p>　　2.3.2 人孔的選取</p><p>　　由于貯罐是在120℃溫及最高壓力為1.8MPa下工作，人孔標(biāo)準(zhǔn)按公稱(chēng)壓力2.5MPa的壓力等級(jí)選取。又人孔蓋直徑較大且質(zhì)量較重，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔。選用人孔密封面形式為凹凸面MFM形式密封，公稱(chēng)直徑450mm，螺母數(shù)為40，螺柱數(shù)量為20，螺柱規(guī)格為

41、M33×2×165，總質(zhì)量258kg。</p><p>　　2-2為各部件材料表：</p><p>　　表2-2 人孔各部件的材料</p><p><b>　　其尺寸見(jiàn)表2-3</b></p><p><b>　　表2-3 人孔尺寸</b></p><p>

42、;　　該人孔標(biāo)記為：HG/T21518-2005 人孔MFMⅡⅢ（A.G）450-1.6</p><p>　　2.4 容器支座的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 支座的材料選擇</p><p>　　根據(jù)JB/T4712.4-2007選擇支撐式支座，命名為JB/T4712.4-2007 支座A3，支撐式支座筋板選用材料為Q235A，底板選材為Q235A，墊板選

43、材與封頭材料相同選擇Q345R。</p><p>　　由于此壓力容器工作壓力最高為1.9MPa，所以選擇支座樣式如下圖2-2</p><p><b>　　圖2-2 支座樣式</b></p><p>　　2.4.2 支座的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　首先估算計(jì)算支座的負(fù)荷。</p><p>　　

44、貯罐總質(zhì)量：m=m1+m2+m3+m4</p><p>　　式中：m1為筒體質(zhì)量（kg），m2為封頭質(zhì)量（kg），m3為二氧化碳質(zhì)量（kg），m4為附件質(zhì)量（kg）。</p><p><b>　　筒體質(zhì)量m1：</b></p><p>　　DN=1200mm，的筒節(jié)，每米質(zhì)量為q1=300kg，</p><p>　　故m

45、1=q1L=300×2=600kg</p><p><b>　　封頭質(zhì)量m2：</b></p><p>　　DN=1200mm，直邊高度h=25mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其質(zhì)量為q2=128.3kg，</p><p>　　故m2=2q2=256.6kg</p><p><b>　　二氧化碳質(zhì)量m3：<

46、;/b></p><p>　　充氣質(zhì)量：，水壓試驗(yàn)充滿水，故取介質(zhì)密度為，</p><p><b>　　則充液質(zhì)量為 </b></p><p>　　式中：為裝料系數(shù)，取1</p><p><b>　　附件質(zhì)量m4：</b></p><p>　　人孔約重258kg，其它接

47、口管法蘭重約13kg，</p><p>　　故m4=271kg。</p><p><b>　　則設(shè)備總質(zhì)量：</b></p><p>　　由于每個(gè)支座承受約9.5kN負(fù)荷，故選用支承式支座A JB/T 4712.4-2007</p><p>　　查JB4724-92容器支座支承式支座中表，選用支座允許載荷為40KN，支座

48、高度為420mm，地腳螺栓規(guī)格為M20。</p><p>　　得到支撐式支座尺寸見(jiàn)表2-4</p><p>　　表2-4 支座各部件的尺寸</p><p>　　2.5 接管、法蘭、墊片和螺栓的形式和選擇</p><p>　　2.5.1 接管的選取</p><p>　?。?）二氧化碳進(jìn)氣管</p>&l

49、t;p>　　進(jìn)料管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)部并將管的一端切成450，為的是避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動(dòng)以減少磨蝕和腐蝕。為了在短時(shí)間內(nèi)將物料注滿容器。</p><p>　　采用無(wú)縫鋼管YB231- 65×4mm ,管的一端伸入罐切成45°,管長(zhǎng)305 mm。配用凸面式對(duì)焊管法蘭HG 20592-97 Pg16Dg25</p><p>　?。?）二氧化碳出氣管</p>&

50、lt;p>　　在化工生產(chǎn)中，需要將液體介質(zhì)運(yùn)送到與容器平行的或較高的設(shè)備中去，并且獲得純凈無(wú)雜質(zhì)的物料。</p><p>　　采用可拆的壓出管65×4mm,配用凸面板式對(duì)焊管法蘭（HG 5010-58）</p><p><b>　?。?）排污管</b></p><p>　　在清洗貯罐式，為了能夠?qū)U液完全排除貯罐外，液氨介質(zhì)會(huì)腐

51、蝕罐壁而出現(xiàn)沉淀，故需在筒體底部安設(shè)排污管一個(gè)。</p><p>　　在罐的最底部設(shè)個(gè)排污管，規(guī)格是25×4mm，管端焊有與截止閥相配的管法蘭HG 5010-58。</p><p><b>　?。?）壓力表接管</b></p><p>　　壓力表接口管由最大工作壓力決定, ,因此選用采用15×3.5mm無(wú)縫鋼管,管法蘭采用H

52、G 5010-58。各接管外伸高度都是150mm。</p><p><b>　?。?）安全閥接口管</b></p><p>　　安全閥是通過(guò)閥的自動(dòng)開(kāi)啟排出氣體來(lái)降低容器內(nèi)過(guò)高的壓力。為了操作的安全，因此安設(shè)一安全閥。安全閥接口管尺寸由安全閥泄放量決定。</p><p>　　本貯罐選用57×4mm的無(wú)縫鋼管, 管法蘭HG 5010-5

53、8 Pg16Dg70</p><p>　　接口管中，其選擇的條均在不需要補(bǔ)強(qiáng)的條件之內(nèi)，因此，以上接口管在筒體上的開(kāi)孔不需要補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　2.5.2 法蘭的選取</p><p>　　選擇法蘭樣式如下圖2-3</p><p>　　圖2-3 帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭</p><p>　　查HG/T 20592-2

54、009《鋼制管法蘭》中表8.2.1-1至8.2.1-5 PN帶頸平焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱(chēng)直徑，查得各法蘭的尺寸。</p><p>　　查HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中附錄D中表D-5,得各法蘭的質(zhì)量。</p><p>　　查HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中表3.2.2，法蘭的密封面均采用RF（突面密封）。</p><p>　　法蘭

55、尺寸見(jiàn)下表2-5</p><p>　　2.5.3 墊片的選取</p><p>　　查HG/T 20607-2009《鋼制管法蘭用聚四氟乙烯覆墊片》</p><p>　　墊片尺寸見(jiàn)下表2-6</p><p>　　2.5.4 螺栓的選取</p><p>　　地腳螺栓選用Q235-A（鋼材標(biāo)準(zhǔn)GB 700），選得材料的許

56、用應(yīng)力，屈服極限。</p><p>　　查HG/T 20613-2009《鋼制管法蘭用緊固件》中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1，得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸見(jiàn)下表2-7</p><p>　　表2-6 墊片尺寸（mm）</p><p>　　注：1）聚四氟乙烯包覆層材料應(yīng)符合QB/T 3625中規(guī)定的FSB-2和QB/T 3626的規(guī)定。</p><

57、;p>　　2）填充材料為有機(jī)非石棉纖維橡膠板。</p><p>　　3）墊片厚度除人孔墊片厚度為4外，其他均為3。</p><p>　　表2-7 六角頭螺栓螺柱及墊片（mm）</p><p>　　注：1）緊固件質(zhì)量為每1000件的近似質(zhì)量；</p><p>　　2）緊固件長(zhǎng)度未計(jì)入墊片厚度。 </p><p>　

58、　第3章 強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　3.1 圓筒強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　該容器無(wú)需100%探傷，焊縫不用都全焊透結(jié)構(gòu)，所以取其焊接系數(shù)為0.85。材料的許用應(yīng)力189MPa，屈服極限345MPa。根據(jù)</p><p>　　設(shè)計(jì)壓力1.9MPa，選得容器公稱(chēng)直徑為</p><p>　　用中徑公式計(jì)算筒體壁厚：</p>

59、;<p>　　查《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，鋼板厚度負(fù)偏差為C1=0.85mm</p><p>　　查《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，對(duì)于有輕微腐蝕的介質(zhì)，腐蝕裕量C2=1mm。</p><p>　　筒體設(shè)計(jì)厚度：mm。</p><p>　　筒體名義厚度：，由于鋼板厚度范圍為3~16mm，圓整后保守取。</p><p><b&

60、gt;　　筒體的有效厚度。</b></p><p>　　3.2 封頭強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表1，選取公稱(chēng)直徑DN=Di=1200mm，選EHA型，取Di/2hi=2 ，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表2，取直邊長(zhǎng)h=25mm。該容器取其焊接系數(shù)為1。材料的許用應(yīng)力189MPa，屈服極

61、限345MPa。根據(jù)GB 150-1998中橢圓形封頭計(jì)算中式7-1計(jì)算：</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)HG 20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-1知，鋼板厚度負(fù)偏差為C1=0.85mm。</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)HG 20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-5知，對(duì)于有輕微腐蝕的介質(zhì)，腐蝕裕量C2=1mm。</p><p><

62、b>　　封頭設(shè)計(jì)厚度：mm</b></p><p>　　封頭名義厚度： ，由于鋼板厚度范圍為3~16mm，圓整后取與筒體相同的名義厚度 。</p><p><b>　　筒體的有效厚度</b></p><p>　　封頭記做：EHA--1200×8-Q345r JB/T4746 。</p><p>

63、;　　3.3 筒體長(zhǎng)度校核</p><p>　　容器總?cè)莘e：充裝系數(shù)為1</p><p>　　則容器總?cè)莘e為： 則可由公式求得筒體內(nèi)長(zhǎng)：，圓整后取</p><p>　　筒體長(zhǎng)度和直徑比,所以設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　3.4 人孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　筒體計(jì)算壁厚為：</b>

64、;</p><p>　　計(jì)算開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)面積A：</p><p><b>　　開(kāi)孔直徑：</b></p><p><b>　　補(bǔ)強(qiáng)的面積：</b></p><p><b>　　有效寬度：</b></p><p><b>　　取最大值：</b&

65、gt;</p><p><b>　　B=907.4mm</b></p><p><b>　　有效高度：</b></p><p><b>　　外側(cè)高度： </b></p><p>　　或： 接管實(shí)際外伸高度</p><p><b>　

66、　兩者取最小值</b></p><p><b>　　內(nèi)側(cè)高度值 </b></p><p>　　或 接管實(shí)際內(nèi)伸高度</p><p><b>　　取最小值 </b></p><p><b>　　筒體多余面積：</b></p><

67、;p><b>　　筒體有效厚度：</b></p><p>　　選擇與筒體材料相同的材料（Q345R）進(jìn)行補(bǔ)償</p><p><b>　　殼體多余面積：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　接管多余面積：</b&g

68、t;</p><p>　　補(bǔ)強(qiáng)圈需要提供的補(bǔ)強(qiáng)面積為：</p><p><b>　　補(bǔ)強(qiáng)圈厚度：</b></p><p><b>　　因考慮鋼板負(fù)偏差</b></p><p>　　取補(bǔ)強(qiáng)厚度補(bǔ)強(qiáng)材料與殼體相同。</p><p>　　第4章 2.7m³立式二氧化碳儲(chǔ)罐

69、裝配與焊接</p><p><b>　　4.1 板材復(fù)驗(yàn)</b></p><p>　　對(duì)板材進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，主要復(fù)驗(yàn)筒體與封頭的Q345R鋼材，內(nèi)容包括化學(xué)成分，力學(xué)性能試驗(yàn)，表面尺寸等。</p><p><b>　　4.2 鋼材矯正</b></p><p>　　鋼材在軋制、運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中，由于自重

70、、支撐不當(dāng)?shù)仍?，可能?huì)發(fā)生彎曲、波浪變形扭曲等變形，這些變形會(huì)影響裝配、焊接和整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，因此應(yīng)對(duì)鋼材進(jìn)行矯正。由于所用鋼材為板材，且厚度為8mm，所以用平板機(jī)進(jìn)行矯正。</p><p><b>　　4.3 備料</b></p><p>　　4.3.1 板材加工</p><p><b>　　（1）板材矯正</b>

71、</p><p>　　鋼材在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放的過(guò)程中，由于自重、支撐不當(dāng)，或裝卸條件不良及其它原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。當(dāng)變形超過(guò)一定程度時(shí)，會(huì)給尺寸的度量、劃線、剪切及其他加工帶來(lái)困難，而且會(huì)影響到成形零件的尺寸和幾何形狀精度，從而影響到裝配、焊接和整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，劃線下料前應(yīng)予以矯正。</p><p>　　選取鋼材Q345R和鋼材Q235A鋼。<

72、;/p><p>　　采用機(jī)械矯正法，應(yīng)用多輥矯平機(jī)，通常運(yùn)用5-11輥進(jìn)行矯正。</p><p>　　4.3.2 封頭的備料</p><p>　　采用材料為Q345R鋼材，尺寸為標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　4.3.3 筒體的備料</p><p>　　筒體材料為Q345R鋼板，因?yàn)楸诤駷?mm，采用火焰切割機(jī)進(jìn)行切割因

73、為火焰切割設(shè)備簡(jiǎn)單、使用靈活；切割速度快、效率高。</p><p>　　從原鋼材上切割出長(zhǎng)3770mm，寬2000mm的鋼板，毛坯料加工好后，用刨邊機(jī)進(jìn)行坡口加工，因?yàn)榕龠厵C(jī)加工精度高，坡口尺寸準(zhǔn)確，坡口形式為V形。清除坡口內(nèi)熔渣，毛刺，磨光坡口。檢驗(yàn)坡口幾何尺寸：坡口角度為50±5°，坡口間隙為2±1㎜，坡口鈍邊為2±1㎜。</p><p>　　對(duì)

74、鋼板卷制成型，采用對(duì)稱(chēng)式三輥卷板機(jī)，卷制成公稱(chēng)直徑1200mm，長(zhǎng)度為2000的圓筒形。檢查圓筒尺寸，圓筒直線度允許偏差為L(zhǎng)/1000，（L為圓筒總長(zhǎng)）。</p><p>　　4.3.4 支座的備料</p><p>　　支座分為三個(gè)部分：墊板、筋板、底板，筋板和底板的材料為Q235A，墊板材料與封頭材料相同為Q345R。</p><p>　　底板厚度為10mm，采

75、用火焰切割，切割出長(zhǎng)170mm，寬120，厚度為10的鋼板兩塊。</p><p>　　筋板厚度為10mm，亦采用火焰切割，切割出長(zhǎng)180mm，寬420mm的鋼材兩塊，再將這四塊板材的右下角切掉為長(zhǎng)60mm，寬335mm的鋼板，四塊筋板上方則加工成符合封頭邊緣的尺寸形狀。</p><p>　　墊板厚度為10mm，采用火焰切割，切割出兩塊長(zhǎng)240mm，寬280mm，厚度10mm，邊角加工出弧度

76、90°圓角的Q345R鋼板作為墊板，墊板形狀加工成符合封頭邊緣形狀的尺寸。</p><p>　　4.3.5 人孔的備料</p><p>　　人孔采用標(biāo)準(zhǔn)件。其中法蘭蓋采用Q345R，墊片采用聚四氟乙烯包覆墊片，筒節(jié)采用Q345R，把手、吊環(huán)、吊鉤、都采用Q235B，無(wú)縫鋼管采用20號(hào)鋼。</p><p>　　4.3.6 接管的備料</p>

77、<p>　　接管都采用無(wú)縫鋼管，接管法蘭采用標(biāo)準(zhǔn)件不用加工。</p><p>　　二氧化碳進(jìn)氣管加工采用無(wú)縫鋼管YB231-φ65×4mm，采用機(jī)械切割使用圓鋸機(jī)，切割管長(zhǎng)305mm，管的一端切割出45°角。</p><p>　　二氧化碳出氣管采用無(wú)縫鋼管φ65×4mm，采用機(jī)械切割圓鋸機(jī)，切割管長(zhǎng)160mm。</p><p&g

78、t;　　壓力表管，采用圓鋸切割無(wú)縫鋼管φ15×3.5mm，外伸長(zhǎng)度150mm。</p><p>　　安全閥，采用圓鋸切割無(wú)縫鋼管φ57×4mm，外伸長(zhǎng)度160mm。</p><p>　　所有接管與筒體焊縫采用角焊縫，加工出V形坡口，坡口角度50°。</p><p>　　檢驗(yàn)坡口幾何尺寸：坡口角度為50±5°，坡口間隙

79、為2±1㎜，坡口鈍邊為2±1㎜。</p><p>　　4.4 裝配與焊接</p><p>　　4.4.1 筒體與封頭裝焊</p><p>　　裝焊基準(zhǔn)為筒體中軸線。配用標(biāo)準(zhǔn)夾具，在裝配平臺(tái)上進(jìn)行裝配，采用整裝整焊。焊接方法為埋弧自動(dòng)焊和手工電弧焊接。</p><p>　?。?）筒體與封頭的裝配</p>&

80、lt;p>　　環(huán)縫裝配為筒節(jié)與封頭間裝配?？偣?條焊縫，環(huán)縫裝配采用臥式裝配法，在滾輪架上進(jìn)行。</p><p>　　開(kāi)帶鈍邊的V型坡口，坡口形式，見(jiàn)焊接工藝卡。定位焊采用焊條電弧焊，J422即E4303焊條、H08Mn2SiA焊絲。 定位焊縫長(zhǎng)度10-20mm，焊縫間距100-200mm。</p><p>　　具體焊接工藝參見(jiàn)附錄1。</p><p><

81、;b>　?。?）焊接</b></p><p><b>　　焊接工藝 ：</b></p><p><b>　　1）筒體縱焊縫</b></p><p>　　打底層，采用焊條電弧焊，反面不加襯墊,采用J422,3.2的焊條，如果采用連弧法，焊接電流選擇115-125A,如果采用斷弧法焊接電流選擇105-115A

82、.運(yùn)條方法采用鋸齒形。焊條在坡口兩側(cè)多做停留。運(yùn)條頻率為每分鐘50-55次為最佳。 </p><p>　　蓋面層，采用埋弧焊，可以采用500A的焊接電流，電弧電壓35-40V，焊絲為H08A,直徑為4，焊劑為HJ430，焊接電流為400A,電弧電壓為32V.</p><p>　　焊接完成進(jìn)行外觀檢查。檢查焊縫寬窄差：自動(dòng)焊≤2mm。焊縫焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量應(yīng)當(dāng)≤2mm，檢驗(yàn)時(shí)用高度尺或焊縫

83、檢驗(yàn)尺測(cè)量。焊縫的余高用焊縫檢尺測(cè)量，手工電弧焊余高為0-1.5㎜，自動(dòng)焊余高為0-2㎜。焊縫不得有咬邊現(xiàn)象，咬邊深度≤0.5㎜，且咬邊連續(xù)長(zhǎng)度≤100㎜，咬邊累計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)小于該焊縫長(zhǎng)度的10%。</p><p>　　外觀檢查完畢無(wú)問(wèn)題后進(jìn)行無(wú)損探傷。</p><p>　　2) 筒體與封頭環(huán)焊縫焊接</p><p>　　打底層，為防止過(guò)凸的現(xiàn)象發(fā)生。最佳方法是埋弧焊，

84、可以將筒體放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，焊縫置于平焊的位置，采用FAB法，即焊劑石棉襯墊法。特別注意安裝襯墊時(shí)，將雙面膠帶貼在焊縫反面，在間隙內(nèi)鋪設(shè)少量鐵粉，在焊接時(shí)生成熔渣，對(duì)熔池形成承托的作用。焊絲為H08A,焊絲直徑為4，焊劑是HJ430.鐵粉牌號(hào)是RR-2。焊接電流為400A,電弧電壓為34V.焊接速度是36m/h。 </p><p>　　蓋面層，采用埋弧焊，焊接電流與電弧電壓都可以增加。焊接電流增加到450A,電弧電壓

85、34-36V,焊接速度為34.5 m/h.電源采用交流電源。</p><p>　　焊接完成進(jìn)行外觀檢查。檢查焊縫寬窄差：自動(dòng)焊≤2mm。焊縫焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量應(yīng)當(dāng)≤2mm，檢驗(yàn)時(shí)用高度尺或焊縫檢驗(yàn)尺測(cè)量。焊縫的余高用焊縫檢尺測(cè)量，手工電弧焊余高為0-1.5㎜，自動(dòng)焊余高為0-2㎜。焊縫不得有咬邊現(xiàn)象，咬邊深度≤0.5㎜，且咬邊連續(xù)長(zhǎng)度≤100㎜，咬邊累計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)小于該焊縫長(zhǎng)度的10%。</p><

86、;p>　　外觀檢查完畢無(wú)問(wèn)題后進(jìn)行無(wú)損探傷。</p><p>　　4.4.2 人孔、接管、支座等零部件與筒體的裝焊</p><p><b>　?。?）筒體劃線</b></p><p>　　在筒體組裝、焊接、無(wú)損檢測(cè)等工序完成后，做總體尺寸檢驗(yàn)，并找出筒體兩端的四條中心線，并核查是否等分，然后檢查筒體兩端中心線是否扭曲。人孔等大管口及殼壁

87、上的斜插管口，還應(yīng)按相貫線展開(kāi)后制作開(kāi)孔切割樣板。人孔等開(kāi)口如采用半自動(dòng)開(kāi)孔切割裝置進(jìn)行切割，則可不必制作開(kāi)孔樣板。</p><p>　?。?）按開(kāi)孔切割位置線進(jìn)行切割</p><p>　　坡口經(jīng)打磨清理后用焊口檢測(cè)器檢測(cè)所有管孔坡口尺寸的正確性，如有不符合則必須進(jìn)行認(rèn)真修正。</p><p><b>　?。?）人孔的裝焊</b></p&

88、gt;<p>　　1）人孔接管與法蘭的裝配；</p><p>　　2）在筒體上組裝人孔，采用手工電弧焊。檢查焊縫寬窄差：手工焊≤4㎜。</p><p>　　3）先安裝人孔筒節(jié)，環(huán)焊縫，手工電弧焊。檢查焊縫寬窄差：手工焊≤4㎜。 </p><p>　　4）焊接人孔法蘭，環(huán)焊縫手工電弧焊。檢查焊縫寬窄差：手工焊≤4㎜。</p><

89、p>　　5）依次組裝法蘭蓋，焊接法蘭蓋上把手，焊接法蘭蓋上方吊耳，焊接彎管與吊鉤。</p><p>　?。?）人孔與補(bǔ)強(qiáng)圈的裝焊</p><p>　　由于補(bǔ)強(qiáng)圈整體與人孔裝焊存在困難，所以將補(bǔ)強(qiáng)圈均等分割成三份拼焊，采用手工電弧焊。生產(chǎn)過(guò)程參見(jiàn)附錄2。</p><p><b>　?。?）接管的裝配</b></p><p

90、>　　無(wú)縫鋼管尺寸直徑選?。?lt;/p><p>　　進(jìn)氣口采用無(wú)縫鋼管，直徑65mm，，長(zhǎng)度350mm，外伸端長(zhǎng)45mm，內(nèi)伸端305mm。內(nèi)伸端口切割為45°形狀，便于介質(zhì)傳輸。</p><p>　　出氣口采用無(wú)縫鋼管，直徑65mm，厚度4mm，長(zhǎng)度160mm，外伸端160mm。</p><p>　　壓力表采用無(wú)縫鋼管，直徑15mm，厚度4mm，長(zhǎng)度

91、300mm。</p><p>　　安全閥采用直徑50mm，厚度4mm，長(zhǎng)度210mm。</p><p>　　排污管采用直徑25mm，厚度4mm長(zhǎng)度160mm。</p><p>　　接管法蘭與殼體組裝前應(yīng)做如下工作：</p><p>　　1）接管與法蘭的裝配焊接，應(yīng)控制法蘭平面相對(duì)接管軸線垂直偏差不大于1%且不大于3mm。</p>

92、<p>　　2）按法蘭螺栓孔中要求劃出接管中心線及伸出高度位置線，并電焊定位板。</p><p>　　3）預(yù)裝接管并對(duì)殼體所開(kāi)管孔坡口進(jìn)行氣割修正并打磨。使之坡口完全符合技術(shù)要求，環(huán)隙均勻。</p><p>　　4）接管與筒體用手工電弧焊進(jìn)行點(diǎn)焊，焊條J422，電流90~120A。</p><p>　　5）檢查有無(wú)錯(cuò)邊，進(jìn)行矯正。檢查法蘭與接管焊縫，法蘭

93、應(yīng)垂直接管或圓筒的主軸中心線。接管法蘭應(yīng)保證法蘭面的水平或垂直，其偏差均不得超過(guò)法蘭外徑的1%，且≤3㎜。法蘭螺栓孔應(yīng)跨中布置。</p><p><b>　?。?）接管的焊接</b></p><p>　　接管與筒體采用手工電弧焊，J422，電流90~120A，運(yùn)條速度90~120</p><p>　　焊后檢查焊縫，手工焊≤4mm。焊縫不得有咬邊

94、現(xiàn)象，咬邊深度≤0.5㎜，且咬邊連續(xù)長(zhǎng)度≤100㎜，咬邊累計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)小于該焊縫長(zhǎng)度的10%。</p><p>　　接管與筒體生產(chǎn)過(guò)程見(jiàn)附錄3。</p><p><b>　?。?）支座的裝配</b></p><p>　　支座作為部位，其本身的制造質(zhì)量，及其與容器殼壁的裝配、焊接質(zhì)量的好壞將直接影響到壓力容器運(yùn)行的平穩(wěn)與操作的安全性。</p&g

95、t;<p>　　對(duì)支撐支座的裝焊過(guò)程如下：</p><p>　　1)在筒體座部的心線上找出支座位置線，并以筒體兩端環(huán)縫檢查線為基準(zhǔn)劃出弧形墊板裝配位置線；</p><p>　　2)配墊板，用螺旋或楔鐵壓緊，使墊板與筒壁貼緊，其間隙不大于2mm，進(jìn)行點(diǎn)焊；</p><p>　　3）在墊板上劃出支座筋板位置線；</p><p>　　

96、4）安裝一號(hào)支座 ，當(dāng)裝配間隙過(guò)大或不均時(shí)，用氣割進(jìn)行修正，使之間不大于2mm，進(jìn)行點(diǎn)焊；</p><p>　　5）旋轉(zhuǎn)筒體，用水平儀檢測(cè)固定支座底板，使其保持水平位置；</p><p>　　6）按相同步驟安裝其他三個(gè)支座；</p><p>　　7）再對(duì)四個(gè)支座的安裝尺寸做總體檢測(cè)，合格后再進(jìn)行焊接。</p><p><b>　?。?/p>

97、8）支座的焊接</b></p><p>　　1）墊板與封頭采用角焊縫，使用焊條電弧焊，焊條J422，電流90~120A。</p><p>　　2）墊板與筋板采用角焊縫，使用焊條電弧焊，焊條J422，電流90~120A。</p><p>　　3）底板與筋板采用角焊縫，使用焊條電弧焊，焊條J422，電流90~120A。</p><p>

98、;　　4）焊接完畢進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。檢查焊縫寬窄差：自動(dòng)焊≤2mm。焊縫的余高用焊縫檢尺測(cè)量，手工電弧焊余高為0-1.5㎜，自動(dòng)焊余高為0-2㎜。焊縫不得有咬邊現(xiàn)象，咬邊深度≤0.5㎜，且咬邊連續(xù)長(zhǎng)度≤100㎜，咬邊累計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)小于該焊縫長(zhǎng)度的10%。</p><p>　　5）外觀檢驗(yàn)完畢后進(jìn)行無(wú)損探傷。</p><p><b>　　4.5 檢驗(yàn)</b></p>

99、;<p>　　4.5.1 尺寸檢驗(yàn) </p><p><b>　?。?）封頭尺寸檢驗(yàn)</b></p><p>　　封頭內(nèi)表面的形狀偏差檢驗(yàn)采用弦長(zhǎng)為3/4的內(nèi)樣板測(cè)量，其最大間隙≤1.25㎜，縱向皺折深度0㎜，厚度＜10mm時(shí)，直邊高度控制為25mm，厚度≥10mm時(shí)，直邊高度控制為40mm。</p><p><b>

100、　　（2）總體尺寸檢驗(yàn)</b></p><p>　　壓力容器最大與最小直徑之差e≤1%DN，管殼式換熱器圓筒同截面上，最大與最小直徑之差e≤0.5,且滿足：≤1200㎜時(shí)，e≤5㎜；>1200㎜時(shí)，e≤7㎜  </p><p>　　4.5.2 無(wú)損檢測(cè)</p><p>　　壓力容器的無(wú)損檢測(cè)包括射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)和

101、渦流檢測(cè)，容器上焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)用射線或超聲檢測(cè)，根據(jù)不同的鋼材、不同厚度、不同容器要求分為100%無(wú)損檢測(cè)和局部無(wú)損檢測(cè)兩種，對(duì)100%無(wú)損檢測(cè)的焊接接頭，當(dāng)某種材料達(dá)到一定厚度時(shí)，在使用一種方法進(jìn)行100%檢測(cè)后，尚需用另一種方法進(jìn)行附加局部檢測(cè)。在焊縫的檢測(cè)中常見(jiàn)的缺陷有氣孔、夾渣、裂紋、未焊透等，本課題中利用射線檢測(cè)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，射線檢測(cè)缺陷等級(jí)評(píng)定應(yīng)按照J(rèn)B4730-94 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。</p><p>

102、<b>　　4.6 熱處理</b></p><p>　　4.6.1 恢復(fù)性能熱處理</p><p>　?。?）分步冷成型時(shí)，若不進(jìn)行中間熱處理，則成形件的變形率為各分步成形變形率之和；若進(jìn)行中間熱處理，則分別進(jìn)行成形件在中間熱處理前后的變形率之比。</p><p>　?。?）若熱成形或溫成形改變了材料供貨熱處理狀態(tài)，應(yīng)重新進(jìn)行熱處理，恢復(fù)材

103、料供貨熱處理狀態(tài)。</p><p>　　（3）當(dāng)對(duì)成形溫度、恢復(fù)材料供貨熱處理狀態(tài)的熱處理有特殊要求時(shí)，應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。</p><p>　　4.6.2 焊后熱處理</p><p>　?。?）焊后熱處理要求</p><p>　　容器及其受壓元件按材料、焊接接頭厚度（及焊后熱處理厚度）和設(shè)計(jì)要求確定是否進(jìn)行焊后熱處理。&

104、lt;/p><p>　　焊接接頭厚度應(yīng)按下列規(guī)定確定：</p><p>　　對(duì)等厚全焊透對(duì)接接頭為鋼材厚度；</p><p>　　對(duì)于對(duì)接焊縫和角焊縫為焊縫厚度；</p><p>　　對(duì)于組合焊縫為對(duì)接焊縫與角焊縫厚度中較大者；</p><p>　　當(dāng)不同厚度元件焊接時(shí)：</p><p>　　——不

105、等厚對(duì)接接頭取較薄元件的鋼材厚度；</p><p>　　——?dú)んw與管板、平封頭、蓋板及其他類(lèi)似元件的B類(lèi)焊接接頭，取殼體厚度；</p><p>　　——接管與法蘭焊接時(shí)，取接頭處接管頸厚度；</p><p>　　——非受壓元件與受壓元件焊接時(shí)，取焊縫厚度。</p><p>　　容器與其受壓元件符合下列條件之一者，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理，焊后熱處理應(yīng)

106、包括受壓元件間及其與非受壓元件的連接焊縫。當(dāng)制訂熱處理技術(shù)要求時(shí)，除滿足以下規(guī)定外，還應(yīng)采取必要的措施，避免由于焊后熱處理導(dǎo)致的再熱裂紋。</p><p>　　整體焊后熱處理可以是爐內(nèi)整體加熱方法或容器內(nèi)部加熱方法。在可能的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用爐內(nèi)整體加熱方法;當(dāng)無(wú)法整體加熱時(shí)，允許分段加熱進(jìn)行。分段熱處理時(shí)，其重復(fù)加熱長(zhǎng)度應(yīng)不小于3mm，且相鄰部分應(yīng)采取保溫措施，使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。</p&

107、gt;<p>　　A、B、C、D類(lèi)焊接接頭，封頭與筒體連接接頭以及缺陷焊補(bǔ)部位，允許采用局部熱處理，局部熱處理有效加熱范圍應(yīng)符合規(guī)定。局部熱處理的有效加熱范圍應(yīng)確保不產(chǎn)生有效變形，當(dāng)無(wú)法有效控制變形時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大加熱范圍，例如對(duì)圓筒全周長(zhǎng)范圍進(jìn)行加熱；同時(shí)，靠近加熱區(qū)的部位應(yīng)采取保溫措施，使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。</p><p>　　（2）焊后熱處理操作</p><p&g

108、t;　　碳素鋼、低合金鋼的焊后熱處理操作應(yīng)符合如下規(guī)定：</p><p>　　焊件進(jìn)爐時(shí)爐內(nèi)溫度不得高于400℃；</p><p>　　焊件升溫至400℃后，加熱區(qū)升溫速度不得超過(guò)5500/δ ℃/h，且不得超過(guò)220℃/h，一般情況下不低于55℃/h；</p><p>　　升溫時(shí)，加熱區(qū)內(nèi)任意4600mm長(zhǎng)度內(nèi)的溫差不得大于140℃；</p><

109、;p>　　保溫時(shí)，加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫度之差不得超過(guò)80℃；</p><p>　　升溫及保溫時(shí)應(yīng)控制加熱區(qū)氣氛，防止焊件表面過(guò)度氧化；</p><p>　　爐溫高于400℃時(shí)，加熱區(qū)降溫速度不得超過(guò)7000/δ℃/h，且不得超過(guò)280℃/h，一般情況下不低于55℃/h；</p><p>　　焊件出爐時(shí)，爐溫不得高于400℃，出爐后應(yīng)在靜止空氣中繼續(xù)冷卻。<

110、;/p><p><b>　?。?）其他熱處理</b></p><p>　　當(dāng)要求材料的使用熱處理狀態(tài)與供貨熱處理狀態(tài)一致時(shí)，制造過(guò)程中不得</p><p>　　改變其供貨熱處理狀態(tài)，否則應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。 </p><p><b>　　4.7 壓力試驗(yàn)</b></p><p&g

111、t;　　容器制成后按圖樣規(guī)定進(jìn)行壓力試驗(yàn)，本課題的立式儲(chǔ)氣罐根據(jù)實(shí)際情況只進(jìn)行液壓試驗(yàn)就可以。試驗(yàn)時(shí)將整罐浸入水中。試驗(yàn)液體一般采用潔凈水，也可以采用不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其他液體，試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)不低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。</p><p>　　試驗(yàn)溫度：碳素結(jié)構(gòu)鋼制容器試驗(yàn)的液體溫度不得低于 5℃。</p><p>　　試驗(yàn)壓力： </p><p>　　試

112、驗(yàn)工序：壓力緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓不少于30分鐘，然后降至試驗(yàn)</p><p>　　壓力的80%，保持足夠的時(shí)間，檢查焊接接頭和連接部位。</p><p><b>　　合格標(biāo)準(zhǔn)： </b></p><p><b>　　1）無(wú)滲漏； </b></p><p><b>　　2）無(wú)可

113、見(jiàn)變形； </b></p><p>　　3）試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)異常的響聲； </p><p>　　4）對(duì)抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限σb ≥540MPa 的材料，表面經(jīng)無(wú)損檢測(cè)抽查未發(fā)現(xiàn)裂紋。</p><p><b>　　設(shè)備的耐壓試驗(yàn)：</b></p><p>　　液壓試驗(yàn)與氣壓試驗(yàn)，兩者首選液壓試驗(yàn)（因?yàn)榘踩粼O(shè)備不

114、能與水接觸選氣壓試驗(yàn)（設(shè)備要100%探傷）</p><p>　　設(shè)備的密封性試驗(yàn)：   </p><p>　　氣密性試驗(yàn)在液壓試驗(yàn)以后，適用易燃、易爆、有毒等泄露有危險(xiǎn)的場(chǎng)合。</p><p>　　根據(jù)以上表述，首選液壓試驗(yàn)，液壓介質(zhì)為水。因?yàn)閮?chǔ)罐氣體介質(zhì)為二氧化碳，不是易燃、易爆、有毒等泄露有危險(xiǎn)的氣體，故不用再做氣密性試驗(yàn)。</p>

115、;<p>　　根據(jù)GB150-2011，</p><p>　　根據(jù)壓力水容器試驗(yàn)公式：</p><p><b>　　試中</b></p><p>　　附錄1筒體與封頭焊縫</p><p>　　附錄2人孔與補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫</p><p>　　附錄3接管與筒體焊縫</p>&l

116、t;p>　　附錄4筋板與底板焊縫</p><p>　　附錄5法蘭與鋼管焊縫</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三周的課程設(shè)計(jì)，我深有體會(huì)，從查找資料到設(shè)計(jì)分析，其中的計(jì)算，數(shù)據(jù)和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的查詢(xún)，主要根據(jù)GB150中的設(shè)計(jì)過(guò)程以及其他的GB和HG/T, JB/T等系列文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中封頭采用JB/T47

117、46-2002《鋼制壓力容器用封頭》中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，筒體材料采用的是Q345R筒體和封頭厚度均設(shè)計(jì)為8mm，其他的附件的選材和設(shè)計(jì)也依據(jù)相應(yīng)的國(guó)標(biāo)進(jìn)行的。到最終的畫(huà)圖和排版，每一步都得足夠的細(xì)心和耐心。經(jīng)歷這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)CAD和Word的操作水平有了進(jìn)一步的提高，同時(shí)設(shè)計(jì)綜合能力和細(xì)心程度也有較大提高可謂收獲良多。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)得出一下結(jié)論：</p><p>　　正確

118、的制定焊接工藝參數(shù)，以便焊工能夠按照焊接規(guī)范進(jìn)行焊接，防止缺陷的產(chǎn)生。</p><p>　　如何用更好的方法及設(shè)備進(jìn)行裝配定位，提高工作效率及筒節(jié)質(zhì)量，有待日后科技進(jìn)步進(jìn)行解決。</p><p>　　自動(dòng)化設(shè)備在機(jī)械行業(yè)已得到廣泛使用，如何將計(jì)算機(jī)和機(jī)械設(shè)備有機(jī)結(jié)合運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中是又一急需解決的問(wèn)題，同時(shí)也有著巨大的發(fā)展前景。</p><p>　　積極的尋找資料是

119、解決問(wèn)題的基礎(chǔ)，只有擁有了豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，才能解決問(wèn)題如行云流水般順暢。</p><p>　　在此還要感謝朱老師與王老師的大力支持和耐心輔導(dǎo)，為我解決了很多畫(huà)圖時(shí)遇到的困難，也幫助我找到了很多問(wèn)題給予糾正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫景榮. 實(shí)用焊工手冊(cè)[M].第3版. 北京：化學(xué)工業(yè)

120、出版社. 2007.03.</p><p>　　[2] 機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編.焊接手冊(cè)第1卷、第2卷[M].第2版.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2001.8</p><p>　　[3] 姜煥中.電弧焊及電渣焊[M].第2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1992.10 </p><p>　　[4] 趙熹華. 焊接檢驗(yàn)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.9</p

121、><p>　　[5] GB985--88 《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式和尺寸 》</p><p>　　[6] GB986--88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》</p><p>　　[7] JB 4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》</p><p>　　[8] 董大勤，袁鳳隱. 《壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社.

122、2006.01</p><p>　　[9] HG/T 20592-2009鋼制管法蘭（PN系列）</p><p>　　[10] JB/T 4746-2002 鋼制壓力容器封頭</p><p>　　[11] HG/T 21521-2014 垂直吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔</p><p>　　[12] JB/T 4712.4-2007 容器支座<