153M液氨储罐设计杨砺目录一、设计条件表---------------------------------------------------------------------------------- 3二、设计数据表----------------------------------------------------------------------------------- 3三、焊缝结构及无损检测----------------------------------------------------------------------- 3四、管口表----------------------------------------------------------------------------------------- 4五、封头设计-------------------------------------------------------------------------------------- 4六、筒体长度确定---------------------------------------------------------------------------------5七、设备的材料及其厚度计算----------------------------------------------------------------- 5八、卧式容器应力校核---------------------------------------------------------------------------7九、开孔及开孔补强------------------------------------------------------------------------------8十、零部件设计----------------------------------------------------------------------------------- 91、支座设计---------------------------------------------------------------------------------92、人孔其法兰设计-------------------------------------------------------------------------103、安全阀接口管及其法兰设计--------------------------------------------------------- 104、液氨出口接管及其法兰设计----------------------------------------------------------115、放空口接管及其法兰设--------------------------------------------------------------- 116、液氨入口接管与其法兰设计------------------------------------------------------- 117、压力表接管及其法兰设计----------------------------------------------------------- 128、气氨出口接管及其法兰设计-------------------------------------------------------- 129、排污管及其法兰设计------------------------------------------------------------------1210、液位计及其法兰的选择------------------------------------------------------------- 13 十一、焊接接头设计---------------------------------------------------------------------------13 十二、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------14 十三、结束语--------------------------------------------------------------------------------------15一、设计条件表二、设计数据表三、焊缝结构及无损检测四、管口表五、封头设计1、选用标准椭圆形封头2、确定EHA 椭圆形封头内表面积及容积 （1）确定封头的大概直径 因为：逻V =153m ，筒体长为L ：Di ≈3设：L=3Di 则：214i V D L π=逻， 于是 1853i D m m =≈（2）选取EHA 椭圆形封头的直径 将圆筒直径圆整为1900D N m m =,选取的椭圆形封头为： 得30.9687V m =封头则321520.968713.0626V V V m =-=-⨯=逻封头筒体（实）23()13.06264V D N L m π==筒体实实（）解得4607L m m '=实，将其圆整为4600L m m =实。

2232 1.9 4.620.968714.979744V D N L V m ππ=+=⨯⨯+⨯=封头实实（）。

误差为：0.1352%5%V V V χ-==<逻实逻误差很小，可忽略。

六、筒体长度确定1、筒体长度确定DN ＝1900mm ，取L ＝4600mm 2、卧式容器内部总长确定 由表知封头深度H ＝500mm容器内部总长总L ＝2H+L=4600+500×2=5600mm 3、直边段长度的确定封头为标准椭圆形封头，则DN ＜2000mm 直边段长度为Ｈ=25mm七、设备的材料及其厚度计算根据规定：常温压力储存——容器内物料温度随季节温度变化，工作压力为相应温度下的饱和蒸汽压 。

最高工作温度取50℃，则液氨的饱和蒸汽压为19.86 1.861.033M P a =（绝压），故工作压力w p =1.76MP 设计压力P =1.05W P =1.848MPa取P =1.9MP ﹥1.848MPa 且介质为中度危害P v ﹥2.0MP 属于第三类压力容器 故可忽略静压力的影响，取公称压力P c =P=1.9MP故容器壁及封头壁采用 16MnR钢板负偏差C 1=0.3mm 腐蚀裕量 C 2=2mm 查寻钢板需用应力表表3 对筒体有：取Pc=1.90MPa ，设δ≤16mm ，焊接采用双面焊，全部无损探伤，即υ=1。

查表得：[σ]t=170MPa, σs t=345MPa,取腐蚀余量C 2=2mm,查表得负偏差C 1=0.3mm ， δd =δ+ C 2=10.67+2=12.67mm δn =δd + C 1=12.67+0.3=12.97mm 于是取δn 为13mm,则有效厚度δe =δn - C 2 -C 1=13-2-0.3=12.7mm ，压力试验采用水压试验：忽略液柱压力，P T =1.25Pc σ/[σ]t=1.25Pc=1.25×1.90=2.38MPa ，() 2.38(190012.7)179.2212212.7T i e T eP P M Pa δσδ+⨯+===⨯⨯0.9υσs t=0.9×1×345=310.5MPaσT <0.9υσs t,所以压力试验强度合格 所以选用13mm 厚度的钢板符合要求。

由于此压力容器为第三类压力容器，故应该进行气密性试验，气密性试验压力等于1倍的设计压力，同上述试验计算，所以此容器符合要求。

对封头有：取Pc=1.90MPa ，设δ≤16mm ，焊接采用双面焊，全部无损探伤，即υ=1。

查表得：[σ]t=170MPa, σs t=345MPa,取腐蚀余量C 2=2mm,查表得负偏差C 1=0.3mm ， δd =δ+ C 2=10.65+2=12.65mm δn =δd + C 1=12.65+0.3=12.95mm于是取δn 为13mm ，即封头厚度为13mm 。

八、卧式容器应力校核1、长度折算将两封头体积折算为与筒体直径相同的圆柱，则其长度22i220.9687683.66m m 1.944V L D ππ⨯⨯===⨯⨯’封封1.90 1.910.672[]21701 1.90tPc Di mm Pc δσϕ⨯⨯===-⨯⨯-1.90 1.910.652[]217010.5 1.90tPc Di mm Pc δσϕ⨯⨯===-⨯⨯-⨯'e 25333.66L L L L mm =+⨯+=筒直边封2、载荷ｑ的确定对进行封头折算后的容器可看作受均布载荷作用，查表得钢材密度ρ＝7850kg/m 3, 椭圆形封头δn ＝13mm,A ＝4.0624m 2,则两个封头ｍ＝2×ρδn A ＝2×7850×0.013×4.0624＝829.14kg 筒体：22223.14(())7850 1.9(1.90.013)4.61395.5244i i n m D D L K g πρδ⎡⎤=⨯⨯--⨯=⨯⨯--⨯=⎣⎦直边：22223.14(())7850 1.9(1.90.013)0.0257.5844i i n m D D L K g πρδ⎡⎤=⨯⨯--⨯=⨯⨯--⨯=⎣⎦设备净质量ｍ＝2240 kg因为 ρ液氨<ρ水，所以可以用水作为介质进行校核： 充水质量ｍ水＝15.01000⨯+2240=17240kg充介质质量ｍ＝665150.852240⨯⨯+=10718.75 kg 3、 卧式容器应力校核a ）正常工作条件下： 172409.81 31676.55985.33366em g Nq mL ⨯===水R a =R b =2mg=22409.8210976⨯÷=N已知支座的最佳位置a=0.2L=46000.2⨯=920mmM=-21(0.2)2A qx R x L +-2max )2(2)21(L q L a R M A --=∴=58563.30 N ·meeD MPD δδσ2maxmax 758.04+==21.9460058563.3086.277410.70.785 1.910.7M P a ⨯+=⨯⨯⨯=min σeD Mδ2max758.0=25863.300.785 1.910.7⨯⨯=82.414a M Pb ）液压试验条件下：2max)2(2)21(L q L a R MA --=∴=101113.72 N ·m eeD MPD δδσ2maxmax 758.04+==21.94600101113.72114.316410.70.785 1.910.7M P a ⨯+=⨯⨯⨯=min σeD Mδ2max758.0=2101113.720.785 1.910.7⨯⨯=3.335a M P正常操作条件：m ax []t σσϕ≤=170MPa 液压试验条件：m ax 0.9[]t σσϕ≤=310.5MPa 所以强度校核均合格。