圆形储罐毕业设计

第一章 确定设计参数、选择材料一、确定设计参数〔一〕设计温度储罐放在室外，罐的外外表用150mm的保温层保温。在吉林地区，夏季可能到达的最40℃。最低气温〔月平均〕为-20℃。〔二〕设计压力罐内储存的是被压缩且被冷却水冷凝的液氨。氨蒸汽被压缩到0.9~1.4MPa，被冷却水40℃时的饱和蒸汽压由[1]查得为：P汽=1.55MPa(确定压力),在罐顶装有安全阀,故球罐设计压力为安全阀的启动压力，即：P=(1.05-1.1)P汽=(1.05-1.1)×1.45=1.523~1.595MPa 取设计压力P=1.6MPa(三)焊缝系数球罐承受X100%的无损探伤,由[2]知=1.0(四)水压试验压力由[4]知水压试验压力为:PT

P

16MnDR36mm,由[33=157MPa,t=157MPa则P=1.25P×157/157=1.25×1.6×1=2.06MPaT5℃。〔五〕球罐的根本参数球罐盛装量为170-2℃的密度为0.664M3，40℃时0.58吨／M。球罐所需容积〔40℃计〕为：V=1700.58

=293.1M3已给盛装系数为0.5，即不得装满，故实际所需容积为：V=1700.5

=340M3400M3，余容较大，足够用，相差17.6%，符合标准要求。4003设计，由[2]附录一P41查得球罐根本参数如表一1-1表——1-1公称容积公称容积400内径㎜几何容积m3各带球心角上极带45°／39200上温带45°／16408赤道带45°／16赤道正切式支座型式支柱根数8各带分块数下温带45°／16下极带45°／3分带数51二．材料的选择按操作条件要求及各种材料的性能特点，分别选择如下。〔一〕-2℃。按2［］要求，从表四选用16MnDRZBJ740030—88Ⅲ级为合格,试验要求按［3］规定进展。(二)接收由［3］516Mn,正火状态,其机械性能及要求应符合［3］56(三)锻件选16MnD(［3］表7)承受正火加回火或调质状态，要求及机械性能应符合［3］规定。(表8)(四)螺栓.螺母按［3］1035,螺母选Q235GB699［3］规定。表9,正火状态.2-2序号构件名称钢序号构件名称钢号钢材标准1支柱20YB231-702拉杆16Mn(圆钢)GB1591-793支柱底板Q235GB700-794拉杆连接板16MnGB1591-795支柱盖板20YB231-706销 子45GB99-797松紧绕16MnGB1591-79(六)焊接材料焊条选用低氢型,要求应符合[3]的有关规定。2其次章 构造设计一、概述球罐构造设计主要包括:球壳设计、支柱设计、拉杆设计、人孔设计、备用孔设计、接收及补强设计、保温绝热设计及各种附件设计等。其设计合理与否,直接关系到制造安装质量、本钱及检修是否便利等。二球壳设计(一)分瓣法及各带片数确实定目前我国多用桔瓣式,其便于现场组对和手工施焊。由直径的大小打算承受五环带桔瓣500mm。上、下极带用数量、型式一样的球片各三块。上、下温带各1616故球片总数为:n=16×3＋2×3=54(二)球瓣尺寸计算按几何关系计算出成型后球片的各部尺寸,以便下料.按[6］[7]公式计算。符号说明:D─球壳内径;n─球壳分带总数;ni球);(i=1,i=2带,i=3 45°);iD─球壳各带横截面弦口直径;iC ─球瓣各测量点的弦长;mm─球瓣各测量点的挨次号；S─各带测量点挨次号；iN N带的分块数;i —球瓣各点对应弦长Cm

的弧长; —对应Cm mC—球瓣经向各点弦长;m3R—各带球瓣弦口开放半径;iC —极板弦口弦长;TA —极板弦口弧长;ATC —各带球瓣对角线弦长;yi —各带球瓣对角线弧长.Ayi各带球心夹角:i

1

453测量点:赤道带m1

=1～6，温带m2

=6～16RR2CAiCA15C1414A41CA⌒2C1212121111A⌒C11AC101010CCC9988A8BBB1BB4B11277BB10966B7B84AA1⌒Ai65A54A/⌒24iL⌒1321A3BB65⌒⌒A2A1BB43⌒iAyAy1赤道带弦口直径 Di

Dcosi其中

i

i

1)

1

1=(1-1)×45°＋2

452∴D1Dcos温带弦口直径(小端)

452

]=9200×cos22.5°=8499.69mmDDcos =9200×cos[(2-1)×45°＋45〕]2 2 2=9200×cos67.5°=3520.69mm极带弦口直径DDcos =Dcos[(3-1)×45°＋45

]=9200×cos112.5°=3520.69mm3 3 22由于各带球片的球心角相等,所以各带弧长也相等。即1

3

D 3.149200 45= =360 360

=3612.83mm3Cm5

ai

]tan

3600ai1ai1cos2[(m1)Si3600]tan22Nim

2Nim—球瓣各测量点挨次号N—第i带分块数iS—各球瓣测量点挨次号总数i161-66-162-1。4Cm

的弧长 。m= D arcsin( cm)=m 180 D 3.149200 arcsin( 1794.83)1806.41mm1 180 9200其他各点弧长计算方法一样。计算结果见表2-1。5Cm

的计算i D2C2Ci D2C2m s mi45920021792.832C45920021792.8321 1其他各测量点弦长的计算方法与上面的方法一样，各点处弦长数值计算结果见表2-1。6、对应弦长C各点弧长的计算m m赤道带 D C 16

360

arcsin(

16〕D⌒ 3.149200 1 360

arcsin(

09200

〕0其他5个点求法与上面的方法一样，算得的各值见表2-1。温带 3.149200

C 716

360

arcsin(

D

)6 3.149200 7 360

arcsin(

4112.6219200

〕1775.08356.71692-1。A7Ai

的计算 D ii Ni D

3.148499.69 11 N 161

1668.91mm D

3.143520.69 22 N 162

691.29mm D 33 N3

3.143520.693686.86mm38R的计算iiR D i2tan[(ni

1) i]i 2R 9200 1 452tan[(11)45 ]2

9200 11105.38mm2tan22.5R 9200 2 452tan[(21)45 ]2

9200 1905.38mm2tan67.5R9200R

9200

1905

.38mm32tan[(31)453

45]2

2tan112.59、极带弦口弦长C 的计算T

45C DsinT

i9200 sin2

3520.69mm210、极带弦口弧长

的计算 D i 360

3.149200 45360

3612.83mm11、各带球瓣对角线弦长的算Cyi7C D2sin2(yi 2

i)D

·Di

·sin

36022i

当i1D

Di1 1赤道带D2D2sin245D2·sin2213602169200292002sin222.58499.692sin2360216 3891.64mm温带D2D2sin452 D2D·sin2 123602169200292002sin452 3520.698499.69sin22360216 3678.85mmDD2sin2 3D D·sin2 3 236022C 9200292002sin222.53520.692sin360223A12Ayi D Cyi

的计算

34657.43mmA yi 180

arcsin( )D赤道带 9200A

23.14 3891.46arcsin

)=4018.18mmy1温带

180

9200 920023.14A y2 180

arcsin(

3678.859200

)=3784.7mm极带 920023.14A

arcsin(

4657

.43

)=4883.56mmy3 1802-1C

9200、、m

、Cm

、 的数值(mm)Bm8i10°1794.831806.410024°30′1789.511800.99707.95354.3339°1773.561784.681411.71708.65413°30′1747.051757.722023.621063.77518°1710.101720.102793.411479.11622°30′1662.851672.043462.701775.08727°1605.51672.784112.59356.71831°30′1538.361545.624739.31714.32936°1461.691467.915338.941072.881040°30′1375.891381.075903.731432.471145°1281.391285.576441.971793.131249°30′1178.691181.946938.082154.891354°168.371070.797392.602517.751458°30′951.05952.757802.262881.661563°827.43828.558164.043246.581667°30′689.29698.968475.173612.39分带序号分带序号(m1)SCimmCmm赤道带温带GB12337X2-2。2-2焊缝坡口型式及尺寸名称坡口型式手工焊坡口尺寸范围 20~50(34)n称X焊缝口131.511.31.5n51b22555605四、支柱与球壳连接构造〔一〕支柱与球壳连接型式：承受赤道正切，连接处加托板，见图2-3。支柱底部构造见2-4。92-3支柱与球壳连接型式2-4〔二〕支柱支柱选用DN300的无缝钢管Φ325×85。分为两段，上段为总长的1／3，焊接时段间用垫板，顶部加焊球形防雨盖板，设易熔塞、通气孔及防火隔热层，见图2-4。(三)拉杆上，支柱长度取：H0=1565+4600+35=6200mm。材料选用直径为Φ4516Mn4700mm450mm。五、人孔选择上下极板各设置一个Φ500的人孔，需开孔补强，其计算见后面。人孔位于主轴线上，10选用回转人孔。标记为：人孔AVPN15DN500JB584-79。六、焊缝布置3δ〔名义厚100mm，其他要求应符合[8]第十章的有关要求。七、球罐附件设计及选择〔一〕液面计选择由[9]，按温度和压力查HG5-1364-80，选透光式玻璃板液面计，标记：液面计AT16-IZL=1700 HG5-1364-80〔二〕梯子与平台由[2]，依据SYJ1016-82的要求如下：600mm；盘梯叶角取为45°；踏板的最小宽度取200mm；踏步间距为250mm；同一梯子踏步间距一样；用焊接在球罐上的三角架支承具有带内，外2m1m。〔三〕安全阀选用弹簧微启式构造，安装在罐的顶部，即气相局部。〔四〕保冷措施由于吉林地区最低气温可达-37℃，故设保温层。其厚度以外表不结霜为原则，取厚度150mm。材料为聚氨基甲酸酯泡沫材料。保温层体积：V (D30 6 外

内

3.146

9552392523〕41.63取=45Kg／M3mV5

4541.61872Kg0由于保温层外还有铁皮等材料，取其为m3000Kg。511第三章强度计算一、球壳壁厚计算〔一〕计算各带球壳板厚时的计算压力按[2]P271、各带液面高度hi按下式计算1h2(3Rh)V3 i i解：各值为：1h2(34.6h)340 m33 5 5得h 6.808m5其他各值分别为：h=0,h=460mm,h=3980mm1 2 3h=6470mm.42、各带壳板计算压力P=P+ρgh×10-9MPai iP=1.6+0.58×9.81×0×10-9=1.6MPa1P=1.6+0.58×9.81×460×10-9=1.603MPa2P=1.6+0.58×9.81×43980×10-9=1.619MPa3P=1.6+0.58×9.81×6470×10-9=1.633MPa41.633-1.6=0.033，0.033／1.6=2%因静液柱压力不超过设计压力的5%，所以计算壁厚时可不计入〔按[4]〕规定。12〔二〕球壳各带厚度计算因静液柱压力不超过设计压力的5％。其可无视不计，故球壳厚只按设计压力计算，取各带壁厚相等。由〔5〕2－2〔P25〕得：PDiδ=

= 1.69200 =23.5mm415711.6C=0.9,C=1.11 2∴δ δ+c=23.5+0.9+1.1=25.5mm.0=取δ 26mm.n=二、开孔补强符号说明：A—mm2；B—mm；C—mm；D—2mm；f11；tP—设计压力，MPa ；Rmm；iδ—壳体开孔处的计算厚度；mm；δ —壳体开孔处的有效厚度，mm；eδ —壳体开孔处的名义厚度，mm；nδ —半盖计算厚度，mm；pδ —接收计算厚度，mm；tδ —接收名义厚度，mm。nt(一)确定不另行补强的最大孔径按［5］要求不另行补强的接收有:排气孔(DN25).安全阀接收(DN25).压力计口(DN25)温度计口(DN40).液面汁连通口(DN50).需补强管口(1)备用孔(DN100).进出料口(DN100)(2)人孔:DN500(二)补强孔补强计算,人孔补强计算 参数确定如下:需要的补强面积(∵开孔被削去的截面):A=dδ+2δ(δ

C)(1-f)mm2nt- t16MnR［δ］t=157MPa∴f=［δt

］t ］t管

=1.壳开孔直径:d=d+2C=501+2×2=505mmi∴A=dδ=505×23.5=11867.5mm2补强区的外侧高度h［4］P796—24)1dn50510dn505101补强区有效宽度(见［4］P796—23):13B=2d=2×505=1010mm.能起补强作用的金属截面积如下:球壳超过承压所需的多余截面积(见［4］P79式6—26):A=(B-d)(δ -δ)-2(δ -C)(δ -δ)(1-f)1 e nt e t=(B-d)(δ -δ)=(1010-505)(24-23.5)=252.5mm2e接收超过表压所需的多余截面积(［4］式6—27):A=2h(δ -δ -C)f+2h(δ -C-C)f2 1 nt t t 2 nt 2 t=2×71.06×(10-2.43-2)=791.6mm2其中接收计算壁厚δ

PD

1.650521571.6

2.43C.焊补缀强面A3确定是否需要补强及补强面积:A+A=252.5+791.6=1044.11 2∵A+A<A ∴需补强.1 2需补强的截面积:AA-(A+A4 1 2=11867.5-1044.1=10823.4mm2补强形式及尺寸3-2。30°范围内取150mm宽,45°范围内取50mm宽.则实际补强截面积为:1A/=2×4

1150150×tan30°+2

2×50×50=22500×0.5774＋2500=12991.5＋2500=15491.5mmA/>A4 4补强圈外径(实际值):B=501＋(10＋150＋50)×2=921mm备用孔补强计算:选用φ108×1616Mn开孔所需补强面积14A=ds=(di+2c)×s=(76+2×2)×23.5=80×23.5=1880mm21有效补强范围.补强区有效宽度:B=2d=2×80=160mm808016dnthdnt2 1

=35.77mm接收超过承压能起补强的面积:所需管厚 PD = i

1.676

=0.3321mmt 2tp 215711.6式中:S—接收有效厚度,mm;ntD,mm;iδ —接收所需厚度,mm;t则能起到补强作用的面积为A/=2×2×h×(δ -δ )4 1 nt t=2×2×35.77×(16-0.3321)=2241.76mm2 A<A/4三.支柱和拉杆的计算(一)球罐质量计算各有关参数值及符号球壳平均直径:Dcp=9226mm

∴安全球壳材料平均密度:ρ

=7860Kgf/M31水的密度:ρ

=1000Kgf/m33球的外径:D=9252mm0充装系数:K=0.5根本雪压值:q=75×9.81=735.75N/M2球面积雪系数:Cs=0.42.单项质量计算球壳质量m1m D21 n

1091=3.14×92262×26×7860×10-9=54642Kg物料质量m2m =170000Kg2液压试验水的质量m3m D33 6 i

1093153.14=6

9200

3103109=407513Kg积雪质量m4m 4

D2qC4g 0

106s3.14 (9252 300)2735.750.410649.81=2149Kg保温层质量m5m =1872Kg5支柱和拉杆的质量m6支柱高度h=4600+260+1340=6200mm取支柱为Φ325×886.27850 84

×〔0.3252-0.3092〕=31954700mmΦ40(6.24.7(6.24.7)2(922682)16m=16×5.5×10=880Kg杆m =3195+88=4075Kg6〔7〕附件质量〔包括接收、法兰、松紧结、耳板等〕取m=4300Kg73.组合质量计算〔1〕操作状态下球罐质量m0m=m+m+m+m+m+m0 1 2 4 5 6 7=54642+170000+2149+1872+4075+4300=237038Kg水压试验状态质量mTm=m+m+m+mT 1 3 6 7=54642+407513+4075+430016=470530Kg〔3〕球罐最小质量mminm=m+m+mmin 1 6 7=54642+4075+4300=630171Kg〔二〕地震载荷计算1、自振周期各参数符号及其值：支柱底至球心距：Ho=6200mm;支柱数目：n=8;弹性模量：Es=2.05×105MPa;支柱直径：φ325×8 d=309mm;i支柱底面至拉杆上端间距：L=1200mm操作状态球罐质量：m=237038Kg;支柱横截面的惯性距：I=

d4)64 0 i3.14= (32543094)0.049〔11156640 64

〕100088419 .94mm4拉杆影响系数：按下式计算，也可从表13P485查，l=1-〔HO

2l)2(3Ho

4700)1(6200

)2(3

24700〕6200=1-0.574×〔3-1.56〕=1-0.574×1.484=1-0.852=0.148L 4700

0.785HO 62003P485=0.143各参数代入下式求出自振周期：mm31030 03nEs237038 620030237038 620030.163103382.0510510008841 .9417地震力综合影响系数：C=0.45〔见标准P486〕Z7〔由［3］14〕max

=0.45对应于自振周期下的地震影响系数：0.3a T

0.30.450.402

0.336球罐水平地震力为：F Ce

mg =0.45×0.336×23708×9.81z o=1.82806×105N风载荷计算确定各参数风载荷系数：K=0.4 见［3］P4861系数1

=1.25 〔由［3］表〔5〕按T〕风振系数：K=1+0.35=1+0.35×1.252 1=1.43710q=400N/M2〔由［2］4-3〕0风压高度变化系数f［3］P48621［3］1611

lnHoln0.03ln10ln0.03

〔ln6.2ln0.03)2ln10ln0.031.823.5=( 2.33.5

1.68( 1.2

0.843附件上面大系数：f=1.1(由［3］P4872Ｆ＝ D2KKq ff 106Ｗ 4 O

1 2 01 2＝１.５２７×１０4N弯距计算把地震载荷和风载荷看作作用于球壳中心的集中水平载荷,则此二力引起的最大弯距为:M=FL([3]P48722)max max式中F--取(F+0.25FFmax e W WF+0.25F=2.824×105+0.25×1.527×104e WF=2.866×105N＞Fmax wL=H-l=6200-4700=1500mmO代入上式为:18M =FL=1.866×105×1500max max=2.799×108N支柱的计算。〔1〕单个支柱的垂直载荷a.重力载荷［］P48〕m g 237038 9.81操作状态下的重载：G=o On 8=290667.85N水压试验下的重载：GT

mTg

470530 9.81n 8=576987.41Nb.最大弯距对支柱产生垂直载荷〔F〕(按［3］17)R=R=4600mmi max i

=0.25=0.25 max

0.25

2.802108M iM

R 4600=1.519×104NC．拉杆作用在支柱上的最大垂直载荷。〔P〕(由［3］17查得P490):i-j max〔P〕=0.3266bi-j max=0.3266×lFmaxR=0.3266×

4700 1.8661054600

69602 .2N19d.最大垂直载荷，以上b.c.两项之和的最大值即〔F+P〕(［3］17i i-j max+P

M〕=0.1768

max

0.3018

lFmaxi i-j

max

=0.176×

R2799 108

R+0.3018×

4700 1.8661054600 4600=10709+57540.14=68249.14N3-3所示，在A3组合载荷操作状态下支柱的最大垂直载荷W0W =G+〔F+P〕0 0 i i-j max=290667.85+68249.14=358916.99N

〔3〕33。P490):水压试验状态下支柱的最大垂直载荷WT见［3］34〕W G

+0.3〔F+P

F〕× wT T

i-j

max

Fmax=576987.41+0.3×68249.14×

1527018660020=578662.915N单个支柱弯距距〔3-4。偏心弯距操作状态下支柱附加偏心弯距M:o1M= RWoe i O(见［3］35)Eo1E水压试验状态下支柱附加弯距MT2

［］或37〕M RMTe i TT2 E确定各参数值及符号意义： oe式求3］式3。 (ppoe)(Die)(1) 〔1- 〕oe 4eP ——操作时物料在赤道线的液柱静压力，MPa;OeP=h g109=1400×580×109=0.0079MpaOe oe 2h ——物料液面距赤道线距离，mm;oePh Te Te 3

1094600 5809.81109=0.046MPa 球壳有效厚度 ,e

26224mm.代入上式分别算得操作和水试压试验时赤道线的薄膜应力:(pp )(D ) 24) oe i e oe 4e

=154.492(P

P )(D Te i

(2.060.046(9200 24

=196.587MPaeT 4e

42410.3(16MnR的泊桑系数〕； E2.05105

MPa把各值代入上式分别得操作和水压试验时的偏心弯距M及M：o1 T1 RW 196.5874600 358916 .99M oe O1 E

o(1)

2.05105

〔10.3〕=870967.6Nmm RW

196.5874600578662 .92M Te T1 E

T(1)

2.0510521=1786826.8N.mm附加弯距操作时支柱附加弯距MO2

3］式39〕sM6EIs

Roe

(1)02 H2E062.05105100088419 .4154.494600=620022.05105

〔10.3〕=7771555.4N.mm水试时支柱附加弯距MT2

6EI RM s Te

(1)T2 H2E06100088419 .4196.587= 〔10.3〕62002=9889227.53N.mm总弯距操作时支柱总弯距M［］式4〕OMM M0 O1 O2

870967 .67771555 .4=8642523N.mm水试时支柱总弯距M［］式4〕TMM MT T1 T2

1786826 .89889227 .53=11676054.33N.mm支柱稳定性校核a.支柱偏心率计算o

(操作〕〔水试〕〔T

34344〕公式中各符号值：Z—单个支柱的截面系数，按下式［］式45：Z= o

d4)i

〕4〕=615929.49mm332do

32325A 单个支柱的截面积：4 o

d2)i

3.144

〔32523092=7963.04m2代入下两式分别操作和水压试验时的偏心率, :0 TM o

A 8642523 7963.04

=0.311o W O

358916 .99615929 .4922TM ATT W ZT

11676054 .337963.04578662 .915615929 .49

=0.2608b.稳定性校核〔按［3］46.47〕式中Φ ,Φ —操作和水试时偏心受压支柱的稳定系数，由ε ，ε 和值从表18[3]op TP 0 T查取。——支柱长细比，按下式［3］或4〕计算：KH=KHri

16200112.112

55.3K——计算长度系数，取K=1［］P49〕3 3rmm］p4〕iIA100088419 .97963IA100088419 .97963.04i

112.112由表18［3］用内插法求得：op

0.659,TP

0.688c

——支柱材料的许用应力ss

320

213.33MPac 1.5 1.5上述有关参数代入下两式分别得出操作和水压试验时的稳定校核。操作时：W 358916 .99 o A 7963.040.659OP

68.39＜

c

213.33水压试验时：WT AOT

587662 .9157963.040.688

105.62＜

c

213.33则操作和水压试验两种状态下均稳定，安全牢靠。地脚螺栓计算拉杆作用在支柱上的水平力［］式先求出拉杆和支柱间的夹角:arctan

i4700

arctan

3.149200/84700

37.53tan37.53°=0.7682代入下式：C

)max

.tan23=69609.2×0.7628=53473.78N支柱底板与根底摩擦力Fs

［］式5〕取摩擦系数fs代入下式

0.4F fs

m minn

0.463071 9.818

=30909.83N地脚螺栓小径d按(［3］52BF＜Fs

.故必需设地脚螺栓.cn——n=2d d35.共s

315MPa,许用剪应力［］04F F Fn代入下式得d 1.13Bd

0.4315126MPa53473.730909.853473.730909.82126BB

313.69mm<24式中C ——地脚螺栓腐蚀裕度取3.BM307.支柱底版〔3-5〕(1)底板直径计算(［3］式.53、54根底为混凝土,其［］bc578662 .93578662 .93

3.0MPaD 1.13b1

1.13WWax

496.16mmD (8~10)ddb2

(8~10)30325565~625mm取D 600mmb(2)底板厚板度(［3］55)式中参数确定: －－底板的压应力bc 4W

max

4578662 .9

2.047MPabc D2b

3.146002LmmbL=600-325/2=137.5mmb24C3mmbb

3=b

／1.5=235／1.5=156.66MPaS代入下式得底板厚δ ：332.047 137.52156.663[]L23[]L2bc bb bb

327.13取δ =30mmb拉杆计算拉杆螺纹小径d［3］57TC2mm,T[]16Mn。T[]= ／1.5=320／1.5=213.33MPaT SFN〔[358〕T(P F= ij

max

69609.2

80380.1T cos cos37.53各参数代入下式得螺纹小径d8038080380.1213.33d 1.13T

C 1.13F[F[TT

221.9223.9mm取d 40mmT拉杆连接部位的计算销子直径的计算〔按[359〕dp[τp[τ]=0.4p

=0.4×295=118MPaS45

=295MPa8038080380.1118FTFTp

0.8P

20.87mm取d=34mmp耳板厚δ 的计算〔[3式60。cFC d TFC

80380 .134213.6

11.06mmP C取δ =16mmc[Q235，其c

=235MPa。S25[]= ／1.1=235／1.1=213.6MPac S翼板厚度δ

计算〔[361〕a —耳板屈服点，取Q235，S/—翼板屈服点，取Q235、S

=235MPa。S代入下式得δa 16 c· s

8mma 2 2s取δ =10mma焊缝强度校核〔验算〕耳板与支柱连接的焊缝〔见3-6图〕A力〔按[362〕校核FT1.41LST1 1

]MPawA式中L—○焊缝单边长度，A1400mm。ASA110mm。[τ〔按[363〕W[τ]=0.4W

Φ=0.4×235×0.7=65.8MPaS aΦ0.7，a —支柱或耳板屈服点，取较小值。取235MPaS代入下式即：FTT

81380.1

[]1.41LS1 1

1.1440010

14.25

65.8MPa 。W拉杆与翼板焊缝B 剪切力校核[3式6〕26B式中 L—○焊缝单边长度，取1800mmB2BS8mm.B2[τ〔剪〕W[τ]=0.4 Φ=0.4×235×0.7=65.8MPaW S a代入上式可校核：FTL S T

80380.1

22.62

[]

65.8MPa 安全。2.822 2

2.8218008 W9、支柱与球壳连接最低点a〔1〕aa、操作状态a〔按[366〕计算：τ0式中 L—支柱与球壳连接焊缝单边弧长，mm取1400mm；Wδ —amm24mmea代入下式即：G

max

290667 .851.519104

6.57MPa0 2L W ea

2140024b.水压状态下a〔按[367〕计算：27G 0.3(F)

576987 .40.315190

15270T T 2LW

imaxFea

max

186600 2140024

8.59MPa〔2〕a操作时a

3］式68〕o1 (pp )(Di＋ )= oa eao1 4 ea=1.60.014(9200 24〕155.07Mpa4241.0P——a0.014oa水试时aT1

3］式69〕(p p )(D ) (20.025)(9200 24)

Ta

ea =

194.56MPaT1 4

4241eaP0.025〔a〕Ta〔3〕a操作状态下a点的组合应力［］式7〕 :oa oa o1

155.076.57161.64MPa水试时a点组合应力3］式7〕 ：Ta = Ta Tl

194.568.59203.15MPa〔5〕 应力校核操作状态下： 161.64MPa t163MPa16MnR)oa 2030.9Ta

0.9305(320)274MPa两种状态均安全。10．支柱与球壳连接焊缝的强度校核〔按［3］74〕 ——支柱与球壳连接焊缝所承受的剪切应力，MPaw——取G＋〔F〕

和G 0.3(F)

FW 两者中较大值。o i max

imaxF

maxG (Fo

)max

290667.85＋15190=305857.85N28G 0.3(FT

F) maxF

=5 ＋0.3〔15190〕×15270/186600=577360.31N取其为W.

maxS——S=10mm——焊缝许用应力：MPaWW 0.4Wsa

0.43200.676.8MPa ——支柱或球壳屈服点较小值，取s

320MPa把各参数代入下式：W W 1.41L W

577360 .31.411400

29.25W

76.8MPa故安全牢靠。29第四章制造、组装、焊接检验与验收一、制造〔一〕球壳板的形式与尺寸应符合图样要求。不得拼接且外表不许有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷。不得有分层。实际厚度不得小于名义厚度减去钢板厚度的负偏差。曲率公差。应符合［3］P479几何尺寸公差，长度方向弦长公差不大于2.5mm；宽度方向弦长公差不大于2mm;对角线弦长公差不大于3mm。两条对角线应在同一平面上。用两直线对角测量时，两直线的垂直距离偏差不5mm。坡口气割外表坡口应符合：外表平滑；粗糙度R≥25μm;板厚δ ＜20mm时，平面度B<0.04a nδ ；δ >20mm时，B<0.025δ ；去除熔渣及氧化皮，不得有裂纹，分层等缺陷，否则应磨平n n n或修补；>540MPa100mm范围内应按ZBJ74003低合金钢以Ⅲ级为合格。球片热压前，应做热压工艺试验。成型后其力学和弯曲性能须由热压工艺保证。同规格球片应有互换性。球片外表不能有损伤，否则要修后补焊。〔二〕零部件组焊1000mm的样板检查赤道板的3mm.人孔。接收与极板的组焊应在制造厂完成。焊后应符合以下要求：人孔、接收，开孔5mm;开孔周边100mm内及距孔中心一倍开孔直径处，用弦长1000mm3mm.安装接收法兰应保证法兰面的水平或垂直，其偏差不得超过法兰外径的1％，且不大3mm.支柱直线度的公差不大于L/100——柱长，且不大于10m，上段与赤道板组焊后的直线度公差不大于L/1000；支柱与底板的组焊应垂直，其公差不大于2mm1(三)试板制造单位供给的球壳焊接工艺评定试板不少于8容器焊接工艺评定》要求进展。4块，与球片用材钢号，规格一样，供安装单位试验用。〔四〕产品零部件的油漆、包装、运输。50mm的范围内涂可焊性防锈涂料。球片上的钢号、球罐标记、炉批号，应醒目地框出。球片板用钢构造拖架包装。铝面朝上，各板间垫以柔性材料，每个包装的总重不宜15T。试板装箱运输，拉杆等杆件宜集中包装。全部加工体外表应涂防锈油脂，细纹局部包好，其他要求按JB的有关规定。〔五〕铭牌30容器类别；公称容积；最大冲装量；球壳材料；球壳厚度；制造日期。二、组装、检验与验收〔一〕一般规定球罐安装前应对根底尺寸进展检验，其公差应符合［3］表19的规定。安装前应对球罐零部件进展以下复检：零部件数量；球片曲率，几何尺寸，坡口外表的质量等应符合规定要求；球片要进展超声波抽查，抽查数不少于总数的20％，且每带不少于２块，上、下极板不少于一块，其结果应符合规定，如觉察超标缺陷，应加倍抽检，假设应有超标缺陷，则应１００％检验。３.底版与根底，拉杆与支柱的固定连接应在液压试验合格后进展。〔二〕组装１.对球壳组装要求为：球片不应承受机械方法强力组装；对口间隙应按图样要求；对口错边量不能大于３mm,且不大于１/４δn；组装后用弦长Ｌ不小于1000mm的样板，沿对接500mmmm。见[3]p5022.支柱安装找正后在球罐径向和周向两个方向垂直度公差应符合[3]p503规定的要求。３.可调试拉杆应在对称均匀拉紧４.连接板应与球壳严密结合，并在热处理前与球壳相焊。假设连接板与球壳的脚焊缝是连续焊时，应在连接板最低部位留出通气缝隙。〔三〕焊接１.焊接环境，在以下任何状况时，且无防护措施，制止施焊：雨天及雪天；风速大于８m/s；气温低于-５℃，相对温度应在９０％以上。２.焊工资格。焊工须有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书。施焊钢材种类，方法，位置等均应在考试合格工程相符。３.焊接工艺评定。工艺评定按国家标准《钢制压力容器焊接工艺评定》规定进展。且按立横两种焊接位置分别评定。４.评定前，应针对钢号，厚度，焊接方法及焊接材料对式样进展裂纹试验，以确定欲热温度。率应为零；Ｙ型坡口焊接裂纹试验可参照ＧＢ４６７５.１进展，裂纹率为零。焊接要求焊接材料的枯燥。焊接材料的贮存库应保持枯燥，相对温度不应大于60％。焊接材料使用前应进展枯燥；烘干后的焊条应保持在100—150℃的恒温箱中，药皮应无脱落和4过两次。150mm范围内预热；定位焊缝长度应不少于50mm，引弧点和熄弧点应在坡口内；工卡具的焊接，引弧点和熄弧点应在工卡具的焊道上。不应在非焊接位置任意引弧和熄弧；工卡