1、西北大学化工学院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 34. 设计参数 44.1 几何参数 .44.2 储存介质 .44.3 设计温度、设计压力 .45. 容器类别 46. 材料选择 47. 结构设计 58. 强度（刚度）计算 68.1 设计依据 68.2 计算、校核项目 68.3 厚度计算 68.4 接管开孔补强 68.5 鞍座计算 89. 制造和检验 91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
2、称 尺寸 公称 压力 连接尺 寸保准 连接面 型式 用途A 50 25 HG/T-20592 FM 进料口B 50 25 HG/T-20592 FM 放空口C 20 25 HG/T-20592 FM 汽相口D 65 25 HG/T-20592 FM 出料口E 50 25 HG/T-20592 FM 排污口LG12 20 25 HG/T-20592 FM 液位计口M 500 2.5MPa 人孔PI1，2 20 25 HG/T-20592 FM 压力表口SV 80 25 HG/T-20592 M 安全阀口TI 25 25 HG/T-20592 FM 温度计口修改标记 修改内容 签字 日期委托设计单
3、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 年 月 日审核 年 月 日2编号 一氯甲烷储槽设计 第 页 共 页设 计 参 数 及 要 求容器内 触媒面积 3m名称 一氯甲烷 触媒比重 3kg组分 传热面积 2密度 3920mkg传热管规格/ 级别特性 高度危害，易燃易爆基本风压 MPa地震基本烈度燃点或毒性 环境温度 C黏度 场地类别工作介质操作方式设计压力 a6.1MP名称工作压力 80厚度 m位置 筒体上设置保温材料 容重 3kg型式 全启式 密度要求 密闭规格 80DN液面计 现场数量 1紧急切断整定压力 MPa5. 除静电 防静电接地热处理安全装置
4、爆破片爆破压力 安装检修要求设计温度 C 50预期使用寿命 8 年工作温度 3设计规范壁温 筒体 RQ4内件衬里其他要求推荐材料说明3腐蚀裕度 m3腐蚀速率全容积 30操作容积3. 基本要求（1）完整的计算说明书（2）规范的设计图纸44. 设计参数4.1 几何参数直径 直筒长 ，容积 。 ,240mm57030m4.2 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 为 50；一氯甲烷的临界温度为 143.8，超过 50，储罐T设 计无保冷设施，其设计温度取 50，此时一氯甲烷的饱和蒸汽压力为。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
5、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。a6.1MPp设 计5. 容器类别本设备内介质一氯甲烷，属于第一组介质，且 。a6.1MPp设 计故为第 II 类压力容器。33504806.1mMPapV6. 材料选择一氯甲烷是高度危害介质。筒体、封头钢板采用 ；外部接管采用 20RQ345钢管；厚壁管接头及高颈法兰采用 III 锻件（ III 级锻件是极度。n16高度危害介质的要求） ；法兰紧固件采用 的全螺纹螺柱； 的CrMo35CrMo30II 级螺母和缠绕式密封垫片。57. 结构设计i. 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
6、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内插较深。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，在筒内的进料管上部需钻 2个直径 6 10 的小孔。iv. 对
7、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/T 4712.12007 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。68. 强度（刚度）计算8.1 设计依据TSG 21-2015 固定式压力容器安全技术监察规程GB 150压力容器NB/T 47042-2014卧式容器8.2 计算、校核项目筒体
8、、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 GB 150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。内压作用下，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 3mm。根据 GB 713-2014锅炉和压力容器用钢板和 GB/T 2C709-2006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 0.30mm。结合钢板规格，取筒体、封头的名义厚度为114mm。8.4 接管开孔补强7用等面积补强法对本设计进行补强计算。对于接管 A、B：md6.5
9、3.247 2rn0 560.7m.31710.26.)f-C(1TtA 2rn1 3.1.4-45)f-C(T-(2t)(-B thn.h8m. 22n2r12 5.96.0)(829)ttf mfr 203 19)ta(10.560.3214 9.)A(-A则补强高度为 45.7-. ）（故补强管尺寸 合适。7对于接管 C；LG1、2；PI1、2：md6.3.15 2rn0 3.40.171.260.)f-(TtA m 2rn1 16.m0.37-59)f-C(T(t)(-B ）（thn.9h82mt. 22nr12 7.9.)(8269)-tf-C fr 203 1ta(10.560.,
10、则不用补强321A对于接管 D: md.7.6 2rn0 75.690.311.260.26)f-C(1Tt m 2rn1 31.480.4-47)f-C(T-(t)(-B thn9.52h8. 22nr12 9.5)ttfAfr310.0m3214 6.)A(-则补强高度为 m104.7-58. ）（故补强管尺寸合适。对于接管 E： 2rn0 560.)f-C(12TtAd 2rn1 3.1)f-C(T-(t)(-B22rn2 95hth m35.m32104 418.)A(-8则补强高度为 m04120.957-418. 故补强管尺寸合适。对于接管 SV: md6.3.27tnt3.dth
11、n2.4012rn0 87913.06218.)f-C(1TtA m 2rn1 36.05-8)f-C(T-(2t)(-B 2rn2 9)(6.hth m203 91ta50.56.32104 9.m)A(-则补强高度为 ,故补强管尺寸合适。m431.68-7. ）（对于接管 T1:d62tn5t0.dthn1.96122rn0 3045.7.2.)f-C(1TtA m 2rn1 16-38)f-C(T-(t)(-B 222rn2 5.190)3(96hth m203 1ta50.56.32104 8.6m)A(-则补强高度为 ，故补强管尺寸合适。m49.7-4. ）（8.5 鞍座计算设备及物
12、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： 3150NG2FMPat8Pacr13查表得m10A0.2C1.480.75C3mN15.6)-LF(C7i 10-3.2AR17232）（9MPatei 63.8R-2tP2i1e1 ate90.86MPR2t2i1eit1cr1t2验算合格查表得 0.39KMPaHLAtRFei 2.343max MPacrt134.508.mx验算合格b20 769.4.10256.2MPate83.FK-25t5验算合格查表得 0.976Pab602.145LtF
13、R12K-4teie6t1.256验算合格一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。 、 类对接接头，采用（按 HG/T 20583-AB2011)DU8；D 类焊接接头；接管与壳体内伸时采用 G4，不内伸时（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。109.2 焊条牌号设计数据表格中可不写出焊条牌号，仅注明“按 NB/T 470152011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
14、的牌号为： 手工焊接 之间可采用 ， 与 之间、RQ345507JRQ34B25之间可采用 427。B25 手动埋弧焊 对于 ,焊丝可采用 ,焊剂为 431。345MnAH089.3 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，应对钢板逐张进行超声检测。按照 NB/T 47013.3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 形缺口夏比冲击试验（横向取样，每组三个试样的平均V值） ，冲击功至少达到 的要求。J419.5 A、B 类对接接头射线检测要求筒体、封头均为 （高度危害介质要求）时
15、，射线检测技术等级I-%RT10不低于 级（为此相应的焊接接头系数：筒体、封头均为 1） 。公称直径小于的接管与接管、接管与髙颈法兰的焊接接头属 类焊接接头。 按照m250 B承压设备无损检测 第 4 部分：磁粉检测进行 T/NB4.713 I-%MT1011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整体焊后热处理（高度危害介质要求） 。热处理应在耐压试验前进行。9.7 耐压试验压力验。由于温度不高，不需要进行温度校正，水压试验压力为设计压力的1.25 倍。计算校核耐压试验由液压试验、气压试验和气液组合试验三种类型。本设计采液压试： MPate 3.2517.02)4()(DPiT.35Pa.90.ST验算合格9.8 泄露试验压力对极度、高度危害介质应当进行泄漏试验。根据介质的不同，泄漏试验分为气密性试验、氨检漏试验及氦检漏试验等。本设计采用气密性试验。气密性试验压力等于设计压力，即 。MPap6.1气 密
