化工容器设计说明书

1、大星化工容器设计课程设计姓名：何有平学号：2013115043班级：13级过程装备与控制工程指导教师：淡勇Word资料西北大学化工学院目录计算说明书11 .设计题目：12 .设计条件：13 .基本要求44 .设计参数54.1 几何参数5Word资料4.2 储存介质54.3 设计温度、设计压力55 .容器类别56 .材料选择57 .结构设计68 .强度（刚度）计算78.1 设计依据78.2 计算、校核项目78.3 厚度计算78.4 接管开孔补强78.5 鞍座计算99 .制造和检验10Word资料计算说明书1.设计题目：一氯甲烷贮槽的设计2.设计条件:接管表符号公称尺寸公称压力连接尺寸保准连接面型

2、式用途A5025HG/T-20592FM进料口B5025HG/T-20592FM放空口C2025HG/T-20592FM汽相口D6525HG/T-20592FM出料口E5025HG/T-20592FM排污口LG122025HG/T-20592FM液位计口M5002.5MPa一一人孔PI1,22025HG/T-20592FM压力表口SV8025HG/T-20592M安全阀口TI2525HG/T-20592FM温度计口Word资料修改标记修改容签字日期委托设计单位（盖章日期）委托设计单位代表签字年月日设计单位代表签字年月日校核4日尹月审核年月日Word资料一氯甲烷储槽m口训p44余米斤M甫出次奥X

3、XX<4、侪巾埠间和3m工作名称什g才1一氯甲烷川丁/NUJ，触媒比重kg/m3组分传热回积2m密度920kg/m3与热管娜格/级别特性高度危害，易燃易基本风压MPa然点或毒地宸叁率度环境温宣C黏卢本口力<勿刀七帛/上七T*心计用力1.6MPa保温WI厂刀八幺称V<y1/上/JT1r-r-"一一0.8MPa-口小mm安全位置筒体上设置月-及容建1,/3kg/m型式全启式密田强求密闭KJ.741Tt_LADN80、，誓、ri-M1*JTEr规不分娄攵量1被回计肾刍切断现场整定压力1.5MPa/I7/U八W1除静电防静电接地爆破片爆MPa1/4，UT1*J1JT1JJJ

4、A>rUZi1热处埋上壮松件甫Vp"一孑干汨中150C斯甘白伯FR*+n件I作温曲30C坎现四川舟住斗士ITI8十1-11iJTHLzj昌富汨C苴/、他推荐木才赳二11111.筒体Q345R件11村里说明3mm斶世裕良Word资料3.基本要求(1)完整的计算说明书(2)规的设计图纸Word资料4 .设计参数4.1 几何参数直径2400mm,直筒长5750mm,容积30m3。4.2 储存介质一氯甲烷，高度危害性质的液化气体。4.3 设计温度、设计压力设计温度丁S为50C；一氯甲烷的临界温度为143.8C,超过50C,储罐I设计无保冷设施，其设计温度取50C,此时一氯甲烷的饱和蒸汽

5、压力为。考虑到装置系统的安全要求，为使储槽设计压力不小于泵的最高出口压力，并使安全阀在使用过程中尽量不起跳，本例中把设计压力提高到1.6MPa,即P设计"MPa。5 .容器类别本设备介质一氯甲烷，属于第一组介质，且Pv1.6MPa。P设计pV1.63048MPam350MPam3故为第II类压力容器。6 .材料选择一氯甲烷是高度危害介质。筒体、封头钢板采用Q345R;外部接管采用20钢管；厚壁管接头及高颈法兰采用16MnIII锻件（III级锻件是极度。高度危害介质的要求）；法兰紧固件采用35CrMo的全螺纹螺柱；30CrMo的II级螺母和缠绕式密封垫片。Word资料7 .结构设计i,

6、对高度危害介质，其接管法兰应采用高颈法兰（WN型），MFM密封面，本设计法兰的公称压力选用为PN25.ii,法兰凹面、凸面的选择：位于上封头、筒体两侧的法兰一般应焊凹面法兰；位于下封头的（朝下）法兰一般应焊凸面法兰。这样，上部、两的法兰密封面不易擦伤，底部便于安装。对于连接安全阀或其他阀门的，则要注意与阀的密封面相匹配。例如：凹凸面安全阀往往是凹面法兰，与其相配的设备法兰，即使接管朝上，也应采用凸面法兰。由于图上的法兰一般采用简化画法，所以该信息应在管口表中“法兰连接面”一栏中给予表示。iii,进料管为防料液飞溅插较深。但下部需采用套管定位，以防止振动。为防止由于虹吸作用而出现液体倒流现象，在

7、筒的进料管上部需钻2个直径610的小孔。iv.对于公称直径不超过25mm、伸出长度大于等于150mm的接管，以及公称直径在3250mm、伸出长度大于等于200mm的接管，应采用加强筋加强，以防接管弯曲变形，影响法兰连接。本设计中接管LG12、D、E伸出长度均较长，采用筋板支撑。v.本设备采用JB/T4712.12007标准的A型鞍式支座。由于储槽左侧接管较多，F型（带圆孔）的鞍座应配置在左侧，以尽量减少接管因储槽热胀冷缩产生的附加载荷。Word资料8,强度（刚度）计算8.1 设计依据TSG21-2015固定式压力容器安全技术监察规程GB150压力容器NB/T47042-2014卧式容器8.2

8、计算、校核项目筒体、封头的厚度计算；接管的开口补强计算；支座的选用及校核；安全泄放量及安全阀排放能力计算。8.3 厚度计算本设计采用GB150压力容器进行强度（刚度）计算。经计算得筒体和封头的计算厚度如下。压作用下，筒体计算厚度为10.26mm;左、右封头计算厚度为10.24mm。取腐蚀裕量C23mm。根据GB713-2014锅炉和压力容器用钢板和GB/T709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级偏差的规定，钢板负偏差按B类偏差为C10.30mm。结合钢板规格，取筒体、封头的名义厚度为14mmo8.4 接管开孔补强用等面积补强法对本设计进行补强计算。对于接管A、B:Word资料2560

9、.75nm1.70.440.3123.12mn28(1.3)0,6919.53mm2d4723.353.6mmdT2T(tn-C)(1-fr)53.610.26210.261.70.31A1(B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)53.60.44-2h1,dtn16.37mmh28mmt0.2mmA22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr216.371.5069_02A320.5660.510(212tan50)199.01mn2A4A0-(A1A2A3)319.09mn则补强高度为319.09(77-57)15.95mm140mm故补强管尺寸77

10、15合适。对于接管C;LG1、2;PI1、2:d1523.321.6mm2A0dT2T(tn-C)(1-fr)21.610.26210.261.70,31232.43mmA1(B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)(59.6-21.6)0.44-21.70.440,3116.26mm2h1.dtn10.39mmh28mmt0.06mm2A22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr210.391.640.6928(1.3)0,6919.7mm一一一一一0A320,5660.510(212tan50)199.01nmA0A1A?A3,则不用补强对于接管D

11、:d6623.372.6mmA0dT2T(tn-C)(1-fr)72.610.26210.261.70,31755.69mm2A1(B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)72.60.44-21.70.440,3131.48mn2h1dtn19.05mmh2010.28mmA22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr219.051.420,6937.33mm22A20.51010100mm22A4A0-(A1A2A3)586.88mn则补强高度为586.88(100-76)24.45mm150mm故补强管尺寸合适对于接管E:2A0dT2T(tn-C)(

12、1-fr)560.75mmA1(B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)23.12mmA22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr19.53mm22A20.51010100mm22A4A0-(A1A2A3)418.1mm则补强高度为418.177-5720.91mm140mmWord资料故补强管尺寸合适对于接管SV:d7723.383.6mmtn6mmt0.33mmh.dtn22.40mmA0dT2T(tn-C)(1-fr)83.610.26210.262.70.31874.91mm2Ai(B-d)(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-

13、fr)83.60.44-22.70.440.3136.05mn2A22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr222.402.370.6928(0.3)0.6969.95mm2_02A320.5660.510(212tan50)199.01mn2A4A0-(A1A2A3)569.9mm则补强高度为569.9(107-89)31.66mm140mm,故补强管尺寸合适。对于接管T1:d2223.328.6mmtn5mmt0.09mmh2h1dtn11.96mm216.26nm2A0dT2T(tn-C)(1-fr)28.610.26210.261.70.31304.25mmA1(B-d)

14、(Tn-T-C)-2(tn-C)(Tn-T-C)(1-fr)380.44-21.70.440.31A22h1(tn-C)-tfr2h2(tn-C)-C2fr211.961.610.69211.96(1.3)0.695.12mm2_02A320.5660.510(212tan50)199.01mn2A4A0-(A1A2A3)83.86mm则补强高度为83.86(42-32)9.712mm140mm,故补强管尺寸合适。8.5鞍座计算设备及物料总质量不大，采用轻型A型鞍座；由于底部接管存在，鞍座距封头环缝距离定为1000mm;按水压试验的最大承重计算，符合要求。计算校核：G315000NF-2f18

15、8MPacr133MPaA1000mm查表得C10.232C21.148C30.075M1F(C1L-A)5.26107NmmM2FA-(1-A-C3邑。)-3.182107NmmC2LA1里-坐_88.633MPa2里也;90.806MPa2teRite2teRteWord资料cr验算合格查表得K30.319K3FL2A0.8t150.4MPamax32.222MPamaxRteL4Hcr133MPa3验算合格b240mmb22401.56.120010.7416.769mmK5Fteb226.853MPa5验算合格查表得K60.0397-F6-4teb212K6FRiLte2145.602

16、MPa61.25验算合格氯甲烷储槽安全泄放量按易燃液化气无绝热材料保温层时计算；安全阀的排放能力按饱和蒸汽且时的工况计算。后者大于前者，符合要求。9.制造和检验9.1 焊接接头结构所有焊接接头均要求全熔透。A、B类对接接头，采用（按HG/T20583-2011）DU8;D类焊接接头；接管与壳体伸时采用G4,不伸时（如底部放料口）采用G6。角焊缝的焊角尺寸按较薄板的厚度确定。Word资料9.2 焊条牌号设计数据表格中可不写出焊条牌号，仅注明“按NB/T470152011规定”。焊材可由制造厂的焊接责任工程师确定，但设计人员应有所了解。根据焊接方式的不同，焊材的牌号为：手工焊接Q345R之间可采用

17、J507,Q345R与Q235B之间、Q235B之间可采用J427。手动埋弧焊对于Q345R,焊丝可采用H08MnA,焊剂为431。9.3 钢板超声检测要求壳体钢板厚度大于等于或等于12mm,且储存介质为极度危害、高度危害时，应对钢板逐进行超声检测。按照NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测不低于UT-II级为及格。9.4 钢板冲击试验要求钢板应进行常温V形缺口更比冲击试验（横向取样，每组三个试样的平均值），冲击功至少达到41J的要求。9.5 A、B类对接接头射线检测要求筒体、封头均为100%RT-II（高度危害介质要求）时，射线检测技术等级不低于AB级（为此相应的焊接接头系数：筒体、封头均为1）。公称直径小于250mm的接管与接管、接管与高颈法兰的焊接接头属B类焊接接头。按照Word资料NB/T47013.4承压设备无损检测第4部分：磁粉检测进行100%MT-I合格。9.6 热处理压力容器焊接工作全部结束并经过检验合格后，应进行消除残余应力的