30M3液氯储罐设计

、，.—刖百本说明书为《30m3液氯储罐设计说明书》。本文采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。由于能力有限，不足之处敬请指正。朱晓娜0902034106中北大学课程设计任务书2012年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：学号：课程设计题目：(30)M3液氯储罐设计起迄日期：06月12日〜06月25日课程设计地点：校内指导教师：系主任：下达任务书日期：2012年6月12日课程设计任务书1.设计目的：设计目的1）使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。2）掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。3）掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。4）掌握工程图纸的计算机绘图。2.设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1.原始数据设计条件表序号项目数值单位备注1名称液氯储罐2用途液氯储存站3最局，作压力MPa由介质温度确定4工作温度-20〜45C5公称容积（Vg）10/16/20/25M36工作压力波动情况口」不考虑7装量系数（（f）v）0.98工作介质液氯（高度危害）9使用地点室内10安装与地基要求11其它要求管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称aDN80PJ-HG20599TG液氯进口管bDN80PJ-HG20599TG安全阀接口cDN500PJ-HG20599TG人孑LdDN40PJ-HG20599TG空气进口管eDN40PJ-HG20599TG空气出口管fDN20PJ-HG20599TG压力表接口gDN20PJ-HG20599TG液位计接口hDN80PJ-HG20599TG液氯出口管2.设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等；2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。.主要参考文献:[1]国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998[2]国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999[3]全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》，2000,11[4]郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001[5]黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002[6]国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996[7]蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，2003年.设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份；2）草图一张（A1图纸一张）3）总装配图一张（A1图纸一张）；.工作计划及进度：2010年06月12日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤06月13日〜06月17日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制06月18日〜06月22日：设计图纸绘制（草图和装配图）06月23日〜06月24日：撰写设计说明书06月25日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字：年月日目录TOC\o"1-5"\h\z1、设计温度72、筒体和封头设计73、材料选择74、设计压力85、厚度设计86、接管及接管法兰设计97、人孔的选择108、液面计的选择119、压力表的选择1110、补强圈设计1211、鞍座的设计1312、焊接163、校核1614、参考资料1615、内压圆筒校核1716、内压椭圆形封头校核1817、开孔补强计算2018、卧式容器（双鞍座）26设计温度设计温度为压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。当元件金属温度不低于0c时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度；当元件金属温度低于0c时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为50Co、筒体和封头的结构设计筒体直径一般由工艺条件决定，但是要符合压力容器的公称直径。标准椭圆型封头是中低压容器经常采用的封头形式。封头公称直径必须与筒体的公称直径相一致。根据公式：—DiL=30父（1+5%）m34L/D=4得Di=2156mm圆整得D=2200mm.根据筒体直径DN=2200mm由《压力容器与化工设备实用手册》可得封头的曲边高度为550mm直边高度为40mm封头容积为1.5459m3据：V筒=Vg（1+5%）一2V封=30（1+5%2M1.5459=（告）"L筒得L筒=7116mm,圆整得l筒=7200mm——==3.27（在3-6之间）Dg2200:,二23V筒=]DgL筒=27.37皿+2V封=31.45m所以计算容积为31.45m3,工作容积为31.45x0.9=27.41m3、选择材料根据液氯的特性，选择16MnR16Mn双压力容器专用钢。50c时的许用应力阿=170Mpa,钢板标准GB6645

四、设计压力t=50C时，根据《压力容器介质手册》可得液氯的密度是1.314g/cm3,饱和蒸汽压Pv=1.4327Mpa,大气压Pa=0.1Mpa.设计压力为容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀的开启压力，通常可取最高工作压力的1.05——1.10倍。计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定元件最危险截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当元件所承受的液柱静压力小于5烟计时,可忽略不计。设计压力p殳=1.1p工作=1.1"1.4327-0.1)=1.4659Mpa液柱静压力：gDi=13149.82.210上=0.0309Mpa因为辿二蟠09因为辿二蟠09p设146592.11%<5%,所以液柱静压力可以不考虑，计算压力与设计压力相等。水压试验Pt［二］水压试验Pt［二］=1.25PcJLCH=1.251.4659=1.8323Mpa五、厚度设计由中径公式6=p：Di可得筒体的计算厚度为9.55m项钢板厚度负偏差2Hi-PcC1=0,腐蚀余量C2=4mm,故筒体的名义厚度为6n=15mm由椭圆封头厚度计算公式可得一27I%=1056mm腐蚀裕度C2=4mm,钢板负偏差。=0,取名义厚度6n=2+G+C2+△=15mm六、接管及接管法兰设计螺栓法兰连接是一种应用最广泛的密封装置，它的作用是通过螺栓连接，并通过拧紧螺栓使密封元件压紧而保证密封。由于工艺要求和检修的需要，在筒体上直接开孔安装接管，分别有液面计接口、人孔、压力表孔、空气进口、安全阀接孔、空气出口、液体进口、液体出口。根据各接口的大小选择相对应的法兰及垫片。.选择液位计接口：液氯储罐液位计接口采用无缝热轧钢管420x3.5mm(管壁加厚，具有补强作用)，接管外伸高度为120mm.液氯进口管采用无缝钢管YB231-70180X8mm，管的一端伸入罐切成45°,管长1500mm配用凹面式平焊管法兰GH20595-97凸面管法兰盖(GB9123.9-88)和石棉橡胶垫片(GB9126.2-88)。.液氯出口管采用可拆的压出管180x8mm伸入到罐内离罐底约150mm外套无缝钢管d89X8mm管壁加厚，具有补强作用)，都配用凹面板式平焊管法兰(GH20595-97,凸面管法兰盖(GB9123.9-88)和石棉橡胶垫片(GB9126.2-88)。4.安全阀接口管安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用480x8mm勺无缝钢管，管法兰HG5010-58Pg16Dg70.压力表接口管压力表接口管由最大工作压力决定,,因此选用采用120X3.5mm无缝钢管，管法兰采用HG5010-58Pg16Dg5Q各接管外伸高度都是150mm

管口表接管代号公称尺寸公称压力连接尺寸标准连接面形式用途或名称aDN80PN1.6MPaHG20595-1997TG液氯进口管「bDN80PN1.6MPaHG21524-2005TG安全阀接口cDN500PN1.6MPaTG人孔dDN40PN1.6MPaHG20595-1997TG空气进口管eDN40PN1.6MPaHG20595-1997TG空气出口管fDN20PN1.6MPaHG20595-1997TG压力表接口gDN20PN1.6MPaHG20595-1997TG液位计接口hDN80PN1.6MPaHG20595-1997TG液氯出口管接管及接管补强详细数据见强度校核书跟据管口公称直径选择相应的法兰，1.6MPa时选用带颈对焊桦槽法兰，主要参数如下：表5.2法兰尺寸表公称通径钢管外径连接尺寸法兰厚度C法兰颈法兰高度HB法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺纹ThNSHRB202510575144M1216402.364404045150110184M161864：2.67r5458089200160188M16201103.210650七、人孔的选择根据HG/T21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》，查表3-1,选用凹凸面的法兰，其明细尺寸见下表：单位：单位：mm密封面型式凹凸面MFMD730b43d048公称压力PNMPa10660b48螺柱数量20公称直径DN500H1340A415螺母数量40dw"530M12H2216B200螺柱尺寸M332父170d506b44L300总质量kg302八.液面计的选择：液面计是用以指示容器内物料液面的装置，具类型很多，大体上可分为四类，有透光式玻璃板液面计、玻璃管液面计、反射式玻璃板液面计、浮标式玻璃板液面计、防霜液面计、磁性液面计等。因为本次设计要承装毒性为高度介质的容器，所以不能需啊弄玻璃管液面计。又因为要储存的介质稍有色泽，所以不能选用透光式玻璃板液面计。本次设计的高度小于3米，因而不能选用浮标式玻璃板液面计。本次设计的工作温度为-20-45C,所以不能用防霜液面计。综上所述的内容，结合经济效益，本次设计选用反射式玻璃板液面计。九、压力表的选择压力容器上的压力表的最大量程应与设备的工作压力相适应。压力表的量程一般为设备工作压力的1.3-1.5倍，压力表的使用压力范围，应不超过刻度极限的60%-70双考虑到液氯是高毒性的介质，所以综合考虑应选用钥材料的压力表，压力测量范围0-1.5MPa十、补强圈设计根据GB150,当设计压力小于或等于2.5Mpa时，在壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的2.5倍，且接管公称外径不大于89mm寸，接管厚度满足要求，不另行补强，故该储罐中只有DN=500mrmj人孔需要补强。补强设计方法判别按HG/T21518-2005,选用水平吊盖带颈对焊法兰人孔。开孔直径d=d-2c2=508mm,Di2200d:二——==1100mm22采用等面积法进行开孔补强计算。接管材料选用20号钢，其许用应力［ol=137MPa根据GB150-1998,A=d6+26每et(1—fr)其中：壳体开孔处的计算厚度二=9.55mm接管的有效厚度、©=二讨-C=15-4=11mm强度削弱系数fr=J--=0.806［二］r170所以开孔所需补强面积为A=d、2、et1-fr>5089.5529.55111-0.806)=7171.852mm2有效补强范围有效宽度B的确定按GB150中式8-7,得：B1=2d=2M508=1016mmB=d2n2nt=508214215=566mmB=max(B1,B2)=1016mm有效高度的确定(1)外侧有效高度h1的确定根据GB150得：。'=’d=nt=50815=87.3mmhi''=接管实际外伸高度=Hi=240mm

h1=min(h1',h1'')=87.3mm(2)内侧有效高度h2的确定根据GB150-1998,得：八2'~"337=J508M15=87.3mmh2”=0h2=min(h2',h2")=0有效补强面积根据GB150分别计算如下：A=AiAA3封头的多余金属面积：A=(B-d)(6e-d)-2det(6e-6)(1-fr)2-(1016-508)(15-9.55)-211(15-9.55)=2648.7mm2接管的多余面积：接管厚度:、tPcDi2G接管厚度:、tPcDi2Gt:-0.5Pc1.465950021700.9-0.51.4659=2.4mmA=2h(、et—t)fr2h2(et-C2)fr2=287.3(11-2.4)0.806=1210.26mm2焊缝金属截面积：(焊角取6.0mm)_1/22A3=-62=36mm2补强面积2A；=AA2A3=3894.96mm2因为Ae<A,所以开孔需另行补强所需另行补强面积：A4=A-A.=7171.852-3894.96=3276.892mm2补强圈设计：根据DN500取补强圈外径D'=840mni因为B>D,所以在有效补强范围。补强圈内径d'=530mm。..A43276.892_补强圈厚度："D'-d'_840-530".mm圆整后名义厚度取12mm.卜一、鞍座的设计查得16Mn如位面积白^质量为7.81g/cm3筒体总质量M=m1+m2+m3+m4ml:筒体质量m1=：DL、。=5125kgm2:封头质量=1193kgm3:液氯质量=40011.3kgm4:附件质量=847kgM=m1+m2+m3+m4=47176.3kgG=462.327KN每个鞍座承受的压力F=G/2=462.327/2=231.164KN「•选鞍座B/T4712-1992,标准尺寸为：DN=2200许用载荷405KN,包角120°,带垫板，A型，鞍座间距6100mm详细数据见鞍座强度校核书。由此查JB4712.1-2007容器支座。选取轻型，焊制BI,包角为120°,有垫板的鞍座筋板数为4。查JB4712.1-2007表6得鞍座尺寸，示意图如图B。鞍座支座结构尺寸公称直径Dn2200腹板§210垫板b4500允许载荷Q/KN405筋板l32456410鞍座局度h250b2208e100底板1i1580b3290螺栓间距l21380b1240晨8螺孔/孔长D/L24/40a14弧长2570鞍座质里kg205

f9鞍座位置确定因为当外伸长度A=0.207L时(A为封头切线至封头焊缝间距离)，因为当外伸长度A=0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A不超过0.2L值，中国现行标准JB4731《钢制卧式容器》规定A<0.2L=0.2(L+2h),A最大不超过0.25L.,否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。D由标傕椭圆封头=2有h=H-Di/4=590-2200/4=40mm2(H-h)故AW0.2(L+2h)=0.2(7200+2X40)=1456mm由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗弯刚度，故封头对于圆筒的抗弯刚度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此，JB4731还规定当满足AW0.2L时，最好使AW0.5Rm（其中，Rm=Ri+8n/2）AW0.5Rm=0.5X1107.5=553.75mm,取A=550mm。H^一、焊接焊接是两件或两件以上零件，在加热或（和）加压的状态下，通过原子或分子之间的结合和扩散，形成永久性连接的工艺过程。筒体、封头之间的焊接结构：根据筒体及封头的厚度以及设计压力和液化石油气的特性，焊缝采用对接接头，A型坡口。焊接接头的检验采用100%£损检验。接管和筒体之间的焊接形式采用带补强圈插入式接管T型接头形式，坡口形式为D形。十三、校核如附录。参考资料1、《中华人民共和国行业标准一一钢制管法兰、垫片、紧固件》；2、《压力容器与化工设备实用手册》董大秦，袁凤隐，化学工业出版社，20003、《H3T21523-2005水平吊盖带颈平焊法兰人孔》，中国天辰化学工程公司，2005-17-内压圆筒校核计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件筒体简图计算压力Pc1.50MPa设计温度t50.00口C8.）i——-内径Di2200.00mmI材料16MnR（热轧）（板材）试验温度许用应力国170.00MPa设计温度许用应力卜了170.00MPa试验温度卜屈服点Qs345.00MPa钢板负偏差Cl0.00mm腐蚀裕量C24.00mm焊接接头系数巾0.90厚度及重量计算计算厚度R？Di==2[ff]t^-Pc=10.81mm启效厚度&二-Ci-C2=11.00mm名义厚度缶=15.00mm重量5899.36Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt=1.25P普=1.83230（或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平HtbT<0.90os=310.50MPa试验压力下圆筒的应力5=Pt.（D型e）=147.742Se的MPa校核条件0TE㈤t校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力2覆[Q]/[Pw]=（D抬）=1.52239MPa设计温度卜计算应力.Pc（Dig）0t=26=150.43veMPa153.00MPa校核条件hr*■结论合格

内压椭圆左封头校核计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件椭圆封头简图计算压力Pc1.50MPa设计温度t15.00°C内径Di2200.00mm—F—TV—」・Ui1■-曲回局度hi550.00mm材料16MnR（热轧）（板材）试验温度许用应力㈤170.00MPa设计温度许用应力同170.00MPa钢板负偏差C10.00mm腐蚀裕量C24.00mm焊接接头系数*0.90厚度及重量计算形状系数K=61»”」=1.0000计算厚度KPcDi==2[<T]t*-0.5pc=10.79mm启效厚度5二瓦-Cl-C2=11.00mm最小厚度6min=3.30mm名义厚度a=15.00mm结论满足最小厚皮要求639.79Kg压力计算2[oT-e[Pw]=ie=1.52618MPa取人儿阡工作压力结论合格

右封头计算计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件椭圆封头简图计算压力Pc1.50MPa设计温度t15.00°C内径Di2200.00mm、!__F—TV—」・Ui1■-曲回局度hi550.00mm材料16MnR（热轧）（板材）试验温度许用应力㈤170.00MPa设计温度许用应力同170.00MPa钢板负偏差C10.00mm腐蚀裕量C24.00mm焊接接头系数*0.90厚度及重量计算形状系数K=61I2h"_=1.0000计算厚度KPcDi==2[<I]t*-0.5Pc=10.79mm启效厚度5二瓦-Cl-C2=11.00mm最小厚度6min=3.30mm名义厚度a=15.00mm结论满足最小厚皮要求639.79Kg压力计算2[。「一€KDiW5B[PwJ=e=1.52618MPa取人儿阡工作压力结论合格

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A1,。53010计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料16MnR然轧）名称及典型板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa—接管实际外伸长度300mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量4mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径840mm补强圈厚度20mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St2.078mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d478mm补强区有效宽度B956mm接管有效外伸长度hi84.68mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积A51692mm壳体多余金属面积A188.812mm接管多余金属面积A215112mm补强区内的“缝面积A3642mm一一一2一Ai+A2+A3=1664mm,小一尸A,需另加补强。补强圈面积a439002mmA-(A1+A2+A3)35052mm结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A2,。25乂6计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MnR然轧）板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度10mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数0.9接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径50mm补强圈厚度6mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St0.064mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d17mm补强区有效宽度B59mm接管有效外伸长度hi10.1mm接管有效内伸长度h28mm开孔削弱所需的补强面积A183.82mm壳体多余金属面积A17.8032mm接管多余金属面积A2111.52mm补强区内的“缝面积A3442mmAi+A2+A3-163.3mm2,小于A,需另加补强。补强圈面积a41502mmAYA1+A2+A3)20.532mm结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A3,。89乂10计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MnR然轧）板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度1900mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数0.9接管腐蚀裕量4mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径180mm补强圈厚度6mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St0.339mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d77mm补强区有效宽度B154mm接管有效外伸长度hi27.75mm接管有效内伸长度h227.75mm开孔削弱所需的补强面积A832.72mm壳体多余金属面积A114.312mm接管多余金属面积A2425.22mm补强区内的“缝面积A3802mmAi+A2+A3-519.5mm,小于A,需另加补强。补强圈面积a43902mmAYA1+A2+A3)313.22mm结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A4,。25又3计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MnR然轧）板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度10mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数0.9接管腐蚀裕量3mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径50mm补强圈厚度6mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St0.064mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d19mm补强区有效宽度B61mm接管有效外伸长度hi10.68mm接管有效内伸长度h27mm开孔削弱所需的补强面积A205.52mm壳体多余金属面积A17.8032mm接管多余金属面积A262.72mm补强区内的“缝面积A3422mmA1+A2+A3-112.5mm2,小于A,需另加补强。补强圈面积a41502mmA-(A1+A2+A3)92.972mm结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A5,445x8计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MnR然轧）板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度10mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数0.9接管腐蚀裕量4mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径90mm补强圈厚度6mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St0.143mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d37mm补强区有效宽度B83mm接管有效外伸长度hi17.2mm接管有效内伸长度h26mm开孔削弱所需的补强面积A400.12mm壳体多余金属面积A18.5472mm接管多余金属面积A2132.72mm补强区内的“缝面积A3802mmA1+A2+A3-221.3mm2,小于A,需另加补强。补强圈面积a42282mmA-(A1+A2+A3)178.82mm结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：A6,。25乂3计算方法：GB150-199筹面积补强法,单孔设计条件简图计算压力Pc1.497MPa设计温度50CE壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MnR然轧）板材£hrfL-.,1壳体开孔处焊接接头系数。0.9壳体内直径Dj2200mm壳体开孔处名义厚度8n15mmfsl-—壳体厚度负偏差Ci0mm壳体腐蚀裕量C24mm—壳体材料许用应力［（T1t170MPa接管实际外伸长度100mm接管实际内伸长度10mm接管材料名称及类型16MnR然轧）板材接管焊接接头系数0.9接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR然轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径50mm补强圈厚度8mm接管厚度负偏差Cit0mm补强圈厚度负偏差C1r（mm接管材料许用应力［b］t170MPa补强圈许用应力［bf170MPa开孔补强计算壳体计算厚度810.81mm接管计算厚度St0.064mm补强圈强度削弱系数frr1接管材料强度削弱系数fr1开孔直径d17mm补强区有效宽度B59mm接管有效外伸长度hi10.1mm接管有效内伸长度h28mm开孔削弱所需的补强面积A183.82mm壳体多余金属面积A17.8032mm接管多余金属面积A2111.52mm补强区内的“缝面积A3442mmAi+A2+A3-163.3mm2,小于A,需另加补强。补强圈面积a42002mmA-(A1+A2+A3)20.532mm结论：补强满足要求。

钢制卧式容器计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件简图设计压力p1.4659MPa设计温度t50C简体材料名称16MnR（热轧）(过头材料名称16MnR（热轧）-1_1I,••一过头型式椭圆形I11筒体内直径Di2200mm筒体长度L7200mm简体名义厚度各15mm支座垫板名义厚度&n0mm筒体厚度附加量C4mm腐蚀裕量Ci4mm筒体焊接接头系数小0.9过头名义厚度昂n15mm过头厚度附加量Ch4mm鞍座材料名称Q235-A鞍座宽度b0mm鞍座包角0120°支座形心至封头切线距离A1480mm鞍座图度H250mm地震烈度彳忆7度

计算条件简图计算压力pc1.4659MPa设计温度t50C-Ft圆筒材料16MnR（热轧）f1鞍座材料Q235-A)圆筒材料常温许用应力[可170MPa圆筒材料设计温度卜-许用应力[d170MPa圆筒材料常温屈服点。仃345MPa鞍座材料许用应力[O]sa140MPa工作时物料密度%1314kg/m3液压试验介质密度?T1000,,3kg/m圆筒1内直径Di2200mm圆筒名义厚度6n15mm圆筒厚度附加量c4mm圆筒焊接接头系数10.9封头名义厚度每hn15mm封头厚度附加量Ch4mm两封头切线间距离L7280mm鞍座垫板名义厚度6m0mm鞍座垫板功效厚度6乃0mm鞍座轴向宽度b200mm鞍座包角0120°鞍座底板中心至封头切线距离A1480mm封头曲面图度hi550mm试验压力PT1.323MPa鞍座tWj度H250mm卧式容器（双鞍座）全国化工设备设计技术中心站计算单位-29-腹板与筋板（小端）组合截面积Asa368162mm腹板与筋板（小端）组合截面断面系数Z「9644583mm地震烈度0配管轴向分力Fpp0N圆筒平均半径Rm1107.5mm物料充装系数电0.9支座反力计算圆筒质量（两切线间）mi=n(Di十1：Lc6n¥s=5965.07kg封头质量（曲面部分）m2=626.235kg附件质量m3=1000kg封头容积（曲面部分）Vh=1.39382e+093mm容器容积（两切线间）V=3.04613e+103mm谷翁内充液质里工作时，压力试验时，m4=V：=36023.5m4=V*=30461.3kg耐热层质量ms=0kg总质量工作时，m=mi+2^m2+m3+m4+ms=44241.1压力试验时，m'=m1+2父m2+m3+m4+m5=38678.8kg单位长度载荷q=-g—=54.1714q-4-47.3607L+4hL+-hi33N/mm支座反力11F'=-mg=217047F*,mg=18975822F=max(F:F")=217047N筒体弯矩计算圆筒中间处截面上的弯矩工作时Mi=4,压力试验仙_F1MT1—4J^RtzhLlLl_4A=5.1+弧L3L1-11+2(R；—h；)L2-30A=1心三-3L01599e+074.38535e+07N.mm支座处横截闻号矩工作时rM2=-FA1.1.压力试验fMT2=-FA11AR2-h2|L2AL4hi1+_L3L彳AJ；_h1——十1L2AL4hi1十一3L-7.62112e+07=-6.66295e+07N.mm系9发计算Ki=0.106611K2=0.192348K3=1.17069K4=K5=0.760258K6=0.0528518K6=K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒体轴向应力计算PCRmM1口=亦巾2成=74.97872&亦mOeMPapCRmM2°3=————-2.=90.659722[r>；.2^eKl^Rm白e操作状态Oi=-1.18399TlRmtfe轴MPaM2向仃4=♦=-9.35236二UR,&应力防1——2r-—1.0346HRm5e计一MPa…MT2算％4=——TTZ-=-8.17653,一、「A,..K2水m^e水压试验状态52=_^+JMU=67.63612双显aPtRmMT2Odo.JE-753—0一2——81.34572deKiTTRmde

应力校核许用压缩应力“0.0946A=-—=0.00094根据圆筒材料查GB150图6-3〜6-10B=123.502MPabL=min(bt,B『123.502k1c=min(0.8crs,B)=123.502MPa02,仃3<bt=170合格lol.lsl<blc=123.502合格|瓦|,|。4|<bl=123.502合格52,53<0.9os=310.5合格R一，1A>>2-时（A>4时，不适用）K3F'L-2A昨―=11.2443Rm。Il+4^/3JMPaAE反时2圆筒中：:K3F一Rm8-封头中：_K4FTh—_E—RmUeMPa应力校核封头椭圆形封头，KPcDich=二h2九碟形封头，MPcRhah==h2dhe半球形封头，_P