15m乙醇储罐设计解析

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1、荆楚理工学院课程设计成果学院:化工与药学院班 级:12级过程装备与控制工程2班学生姓名：吴小天学 号:2012402020207设计地点（单位）荆楚理工学院设计题目：15m3乙醇储罐设计完成日期：2015 年12月25 日指导教师评语：成绩（五级记分制）:教师签名:目录一、设计任务书二、总体结构设计三、机械强度设计3.1 筒体的强度计算3.2 封头的强度计算3.3 开孔补强验算3.4 法兰的选型或设计3.5 鞍座的设计3.6 水压试验校核计算四、设备装配图五、参考文献六、设计心得体会七、附录1. 荆楚理工学院课程设计任务书设计题目： m3液氨储罐设计学生姓名课程名称地 点20124020202

2、18 2011402020221,2014ZSB0202012014ZSB020202专业课程设计专业班级2012级过程装备与控制工程2班化实A411起止时间2015.12.14 2015.12.2526一、设计任务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 A1图纸1张；5、编制设计说明书。二、设计内容1、储罐工艺参数计算，包括设计存储量、设计压力、设计温度等的确定。2、储罐的结构设计。根据储罐的结构特点，确定筒体、封头、接管、开孔、支座及安全装置 等材料的选择及结构设计，焊接接头设计。设计内容及要求3、储罐的强度计算与校核，包括筒体、封头的厚度计

3、算和开孔补强计算等内容。4、储罐的零部件的选配，包括支座，手、人孔，各种设备接口：接管与管法兰、补强圈、液 体进、出料管等。5、根据罐内介质的危险特点，对储罐在使用管理过程中应注意的安全问题提出对策措施。6、 编制设计说明书，并绘制装配图A1 一张。设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关结构和材 料选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选用的公式图表应注明来历。7、图纸要求1）按机械制图、化工设备图样技术要求标准绘图；2）要有足够的节点图，节点图要注明比例；要在图面正确的前提下，力求清洁，不要颠 倒主次要求；3）标题栏与明细

4、表、技术特性表、管口表应正确无遗漏，按照标准填写准确；零件编号 要齐全；8、注意事项：1）写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源；2）设计说明书要求字数不少于 4000字，计算正确，论述清楚，文字精练，插图简明，书写 整洁，格式正确。装订成册上交。设 计 参 数 序号项目数值单位备注1名称乙醇储罐2 -用途乙醇储存3设计压力见附表MPa4设计温度见附表C5公称容积（Vg）见附表m36工作压力波动情况可不考虑7装量系数（）0.98工作介质乙醇9 ：使用地点r荆门市，室外10安装与地基要求11其他要求2）接管口参数：符号公称尺寸公称压力连接面形式用途或名称A40凸面进料口B20凸面放空口C80凸面

5、出料口D100凸面排污口LG 1220凸面液位计口LT1240凸面自动液位计口M450凸面人孔进 度 要 求第一天：根据课程设计任务书查阅相关资料。第二天：根据设计任务和工艺要求，确定总体设计及计算。 第二天：进行强度计算。第四天：进行零部件设计和选用。第五天：绘制草图。 第六天：绘制绘制底图。第七天：加粗、标注尺寸、编件号、管口号、填技术特性表、标题栏、明细表等。 第八、九天：整理计算说明书。第十天：质疑，收说明书，收图。参 考 资 料1 郑津洋等过程设备设计北京化学工业出版社.20102 潘红良过程设备机械设计上海华东理工大学出版社.20063 贺匡国化工容器及设备简明设计手册 北京：化学

6、工业出版社，20024 蔡纪宁化工设备机械基础课程设计指导书北京：化学工业出版社，2000董大勤化工设备机械基础北京化学工业出版社，2010其/、它学 号姓 名设计压 力MPa设计温 度C容积m3学 号姓 名设计压 力MPa设计温 度C容积m305陈良建1.2505008赵仕奇1.5506006陈佳1.2507009林志戊1.8508007吴小天1.6501510刘阳1.85040说明1、本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责 教师留用。2、若填写内容较多可另纸附后。3、一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任:指导教师：张

7、伟军2014年11月2日2. 总体结构设计2.1介质说明化学名称：乙醇，别名：乙基醇、酒精乙醇的分子式为 C2H6O(结构简式为 CH3CH2O或C2H5O),俗称酒精，在常温、常压下是一种易燃、 易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性，沸点：78.4 G乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%-75%勺乙醇作消毒剂等。2.2结构尺寸2.2.1筒体基本尺寸筒体的公称直径 Di有标准选择，而它的长度 L可以根据容积要求来决定。由公式：.23Di L =30m3 15%(1-1)4一般=3 6,取=4DD得 Di

8、=1711mm，圆整至：Di = 1700mm采用标准椭圆圭寸头，查EHA椭圆形圭寸头内表面积及容积表仃 得：深度H = 450mm，内表面积A=3.2662n2，容积 V封=0.6999m3由： 23Vg筒 2V封 Di L 2V封二 15m(1-2)4V -2V+得 L g 圭=5992 mm，圆整至：L = 6000mm二 4D：计算容积：V计二V筒 2V封D：L 2V封1.72 6 2 0.6999 =15.019m344误差 W Vg 100% 二。.%Vg工作容积 V工二 V计二 0.9 15.019 = 13.517m3所以，筒体的公称直径 Di = 1700mm,长度L 600

9、0mm222筒体的结构及选材球形容器虽然省材，压能力强，但制造、安装都较困难，焊缝长，工作量大；矩形容器多用于小体积，承压能力较小；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱。而圆筒形容器，安装内件方便，制造容易，而且承压能力较好。因此综合各方面因素考虑，乙醇储罐选用卧式圆筒形。由于液氯具有腐蚀性，罐体又为低压容器、常温容器，可考虑Q235R、Q345R这两种钢种。从技术角度看， 选用Q235R类的低碳钢板更好，而 Q345R钢板制造费经济，综合力学性好，工艺、焊接性能及低温冲击韧性好，为常用的低合金钢。因此这里选用Q345R钢板。2.2.3封头的结构及选材对于封头的选择，球形封头是最

10、理想的结构形式，但缺点突出深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大；而碟形封头受力状态不佳，平板封头厚度大，耗材多且笨重。椭圆形封头吸取了球形封头受力好和蝶形封头深度浅的优点，其封头壁厚近似等于筒体壁厚，这样筒体和封头就可采用同样厚度的钢板来制造。这不仅可以给选材带来方便，也便于筒体和封头的焊接。圭寸头的材料选用和筒体一样的Q345R钢板。选取的椭圆形封头为：表2-1椭圆形封头参数公称直径Di /mm总深度H/mm内表面积A/m2容积V封 /m317004503.26620.69993. 设计计算3.1筒体壁厚的计算正常工作：P 乙醇=p 乙醇 gh=0.79103

11、 9.8 1.7=13.16Kpa水压试验：P水=卩水 gh=1.0103 9.8 1.7=16.66Kpa因为P水 P乙醇，所以用P水进行比较又因为 P水5% 1.6103Kpa=80Kpa,所以卧式容器液柱静压力的影响可不予考虑，故计算压力巳=P = 1.60 MPa。查压力容器材料使用手册-碳钢及合金钢2许用应力匚列于下表：表3-1 Q345R许用应力钢号板厚/伽60100181181167150137123假设厚度范围在 616 mm贝U Q345R在 50C下其许用应力1 = 189MPa容器筒体采用双面对接焊缝，100%无损探伤，所以焊接接头系数为=1.00。筒体计算厚度公式6 1

12、700=7.23mm2 189 1-1.6(2-1)a _PcDj2 J - Pc7.23mm在 616m m之间，故假设是成立的。式中PC 容器计算压力，MPa;MPa;Di 圆筒内直径，mm ； t1容器元件材料在设计温度下的许用应力，圆筒的焊接接头系数考虑介质腐蚀，计算厚度 ：的基础上，增加腐蚀裕度 C2。乙醇属轻度腐蚀，取 C2=1.0 所以筒体的设计厚度为C2=7.23+1=8.23mmMPcDi八2!-Q因压力容器常用钢板的负偏差均为-0.3，即 取C1 =0.3。所以，-n = p 亠 G = 9.43 mm将壁厚圆整到钢板规格系列，圆整后取名义厚度10mm ,因此罐体可以采用1

13、0 mm的Q345R制作。3.2封头壁厚的计算6_ kpc Di2 tr-0.5 Pck=1故封头的设计厚度为：d2“ -0.5pc C22 189 1-0.5 1.67.21因封头为标准椭圆形封头，取、：n = d 亠 C1 = 8.21 mm将壁厚圆整到钢板规格系列,圆整后取名义厚度 10mm，因此封头可以采用10 mm的Q345R制作。3.3压力试验采用水压试验，液压试验时水温不低于5C，外壳应保持干燥。设备充满水后，待壁温大致相等时，缓慢升压到规定试验压力，稳压30min，然后将压力降低到设计压力，保持30min以检查有无损坏，有无宏观变形，有无泄漏及微量渗透。水压试验后及时排水，用压

14、缩空气及其它惰性气体，将容器内表面吹干。3.3.1确定水压试验的压力试验值根据GB150标准的规定，液压试验时Pt=1.25P(2-5)引其中Pt 试验压力，MPap 设计压力，MPa-1 分别为液压试验温度和设计温度下壳壁材料的许用应力，MPa。所以PT =1.25 1.6 189/189 =2MPa3.3.2计算水压试验时器壁应力值试验时筒体的应力为:(2-6)R(Di 、e)2 e有效厚度、e 二、n C1 -C2 =10-0.3 -1 = 8.7mm，所以二T= 196.40MPaPr(Di 、e)2 (1700 8.7)2e_2 8.7333强度校核在GB 150钢制压力容器 3中，

15、Q345R的许用应力见表 2-3。表3-2压力容器用16MnR钢板的许用应力常温强度指在下列温度（C ）下的需用钢号钢板标准使用状态厚度mm标应力/MPad bMPad sMPaw 20100150316510345189189189Q345RGB713热轧，正火 16 36500325185185183 36 60490315181181173查表 2-1 可知 10mm的 Q345钢板的常温强度指标 j =345 MPa。所以0.9Rel =0.9 345 1 =310.5M P ,訓 匚丁乞0.9Rel，筒体应力小于水压试验校核应力，所以水压试 验满足试验要求。4. 支座设计4.1支座的

16、选取卧式容器支座有圈座、支承式支座和鞍式支座三种。支承式支座结构简单，但其反力给壳体造成很大的局部应力，故只适应于小型设备；圈座不尽对圆筒壳具有加强作用，且当支座多于两个时较鞍座受力好，真空容 器或壁厚的容器可以采用圈座；对于换热器、卧式容器等，则大多采用鞍式支座，鞍座的结构和尺寸，除特殊 情况需另外设计外，一般可根据设备的公称直径和重量选用标准鞍座。我国标准为JB/T 4712.1 2007容器支座第一部分：鞍式支座5。鞍式支座分为轻型（A）和重型（B），每种形式又分为固定式（F）和滑动式（S）,直径1000 mm以上的，轻 型鞍座就即可，为保证容器的热胀冷缩的位移要求，F型和S型应总是配对

17、使用。所以本设计选择轻型鞍座，固定式和滑动式各一个。4.2鞍座的计算为确定鞍座的型号，需粗略计算鞍座的负荷。贮罐总质量：m =叶 2m2 m3 m44.2.1筒体质量根据 Di =1700mmn = 10mm 的筒节，mj -二DjL、n J =3.14 1.7 6.0 10 10-3 7.85 103 =2514.2kg4.2.2封头质量根据Di =1700mmn =10mm，查标准JB/T25198-2010压力容器封头表 C-2EHA椭圆形封头质量，可知，m2251.6kg4.2.3充液质量因为 匚 t乙醇，所以充液质量为水质量(3-2)m3 = V于是 m3 二 V： =0.9 1.0

18、 10-315=13500kg4.2.4附件质量人孔质量约300kg，其他接口管总重约100kg,则m4=400kg设备总质量：m = m1 m2 m3 m4 = 2514.2 2 251.6 13500 400 = 16917.4 kg每个鞍座的负荷mg 16917.4 汉9.8Q=82895.26N : 83KN2 2由此查JB4712.1-2007容器支座，选取轻型鞍式支座，焊制为A,包角为120，有垫板的鞍座。查JB4712.1-2007表6得鞍座结构尺寸如下表3-1 :表4-1 :鞍式支座结构尺寸公称直径Di1700腹板J8垫板b390允许载荷Q/kN275筋板275&8鞍座咼度h2

19、50b170e70底板1200b240螺栓间距1040b2008螺孔/孔长D/l24/40d12垫板弧长1990鞍座质量Kg1224.3安装位置般A的尺寸不会超过 0.2L，最好使A 0.5 Rm（ Rm为筒体平均半径）DD根据标准椭圆封头i一 =2，得h = H = 450-1700/4二25mm2(H-h)4所以 A 乞0.2L =0.2(L2h) =1210 mm61700 10A 0.5Rm,Rm = R 8552 22A 辽0.5Rm =0.5 85427.5mmm取 A = 420mm两支座中心线间距 L=L-2A=6000-2420=5160鞍座标记为：JB/T4712.1 -2

20、007鞍座 A1700 - FJB/T 4712.1 -2007鞍座 A1700 -S4.4鞍座应力校核（详见附录-1 SW6计算说明书鞍座处圆通应力分析）鞍座垫板宽度 W - b 1.56., Rar ；鞍座垫板包角_ ： 12横截面最低点处的周向应力:_ kaF=-1.19815 MPa鞍座边角处的周向应力：L/R m8 时,F12 K6FRm-20.2579 MPa 6 :4 沁 b2L :e2 、；鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力：L/R m8 时,汀F乎如只皿-32.3179 MPa一412 -应力校核：|6| 二七=189 MPa合格| ；飞 | 1.25二 f = 236.25 M

21、Pa合格6| 1.25匚七=236.25 MPa合格5人孔的设计5.1人孔的选取本次设计根据储罐是在常温及设计压力为1.6MPa的条件下工作，人孔标准按公称压力为1.6MPa的等级选取，根据人孔设计标准HG/T21518-2005钢制人孔和手孔，选取PN = 2.5 MPa，公称直径Dn = 450mm MFM型密封面，川型材料，回转盖带颈对焊法兰人孔。标记为：人孔 MFM Hls-35CM W.B -0222 B 450-2.5 HG/T21518 - -2005其中垫片材料：金属带材料为0Cr18Ni9、非金属带材料为柔性石墨带、内环材料为0Cr18Ni9标记为：HG/T20610 缠绕垫

22、 B 450 -2.5 0222表5-1 :人孔结构尺寸密封 面型 式公称 压力PN公称 直径DNdwPdddHiH2bMFM2.5450480X1245667060025012642b1b2ABLd0螺 柱螺 母螺柱总质 量数量直径況长度4146375175250242040M33X2X 170245人孔位置的确定：去人孔中心线距筒体左端顶部距离L=4000mm5.2人孔补强的计算表5-2允许不另行补强的最大开孔直径mm接管公称外径253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.05.2.1补强设计方法判别开孔直径,Di 1700 d :=850mm满足等面积补强的条件，所

23、以采用等面积法进行补强计算。5.2.2开孔所需补强面积（A）所以开孔所需补强面积为：（人孔与筒体材料相同取fr=1）A2、et（1 一 fr）= 458 7.232=3311mm5.2.3补强范围（1）有效宽带（B）B = 2d =2458 =916 mmmax取二者中的较大值，故 B= 916mmB = d 十2& +2&t = 458 + 2汉10十2: 2 （ DN+DM）上部：从罐体左侧至右侧依次为进料口、人孔、方空口进料管中心线与人孔中心线间的距离：取 Li=1500mm，Li2 （40+450），符合要求；放空管中心线与人孔中心线间的距离：取 L2=1000mm , L22 （20

24、+450），符合要求；下部：从罐体左侧至罐体右侧依次为排污管及出料管排污管中心线与进料管心线间的距离：取 L3=500mm , L32 （40+100），符合要求；出料管中心线与放空管中心线间的距离：取 L4=500mm , L42 （480+20），符合要求；6.2乙醇进口管及法兰的设计进料管公称直径 Dn=40,外径为45mm （ B系列），选用GB8163型号的钢管，材料为 20号钢，其 数据如下表：表6-1乙醇进口管尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁厚（mr）i外伸端长度（mr）i40454150根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰（ WN ）连接面形式 M，公称压力

25、PN=16的法兰如表6-2 表6-2进料管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰 外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚度法兰颈R4045150110：184M1618452.0kg642.66因为管的公称直径较小，所以不必补强。6.3乙醇出料口管及法兰的设计出口管公称直径 Dn=80，外径为89mm （ B系列），选用GB8163型号的钢管，材料为 20号钢，其数据如 下表：表6-3乙醇出料管尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁厚（mr）i外伸端长度（mr）i80894150根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰（

26、WN ）连接面形式 M，公称压力PN=16的法兰如表6-4表6-4出料管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚 度法兰颈R8089200160188M1624585.0kg1053.2:8出料管补强参照人孔补强设计由SW6得（详见附录-2出料管补强计算说明书）2 2 2 2A=614mm ，Ai=122 mm , A2=60 mm， A3=10 mm2Ae= Ai+ A2+ A3=192 mm A,2需补强面积 A4=A- Ae=422 mm2，参照补强圈标准 JB/T 4736 2002取补强

27、圈外径 D=180mm,取厚度10mm6.4放空口及法兰的设计放空口公称直径 Dn=20,外径为25mm（ B系列），选用GB8163型号的钢管，材料为 20号钢，其 数据如下表：表6-5乙醇进口管尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁厚（mr）i外伸端长度（mr）i20253.5150根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰（ WN ）连接面形式 M，公称压力PN=16的法兰如表6-5表6-5进料管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚 度法兰 颈R202510575：144M121

28、8401.0kg402.34因为管的公称直径较小，所以不必补强。6.5排污口及法兰的设计出口管公称直径 Dn=100，外径为108mm （B系列），选用GB8163型号的钢管，材料为 20号钢，其数据如下表:表6-6乙醇出料管尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁厚（mr）i外伸端长度（mr）i1001084200根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰（ WN ）连接面形式 M，公称压力PN=16的法兰如表6-7表6-7出料管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚 度法兰 颈R100

29、108235190228M2024656.5kg1343.6P 8出料管补强参照人孔补强设计由SW6得（详见附录-3排污口管补强计算说明书）2 2 2 2A=753mm ，Ai=151mm , A2=60 mm， A3=10 mm2Ae= A什 A2+ A3=221 mm A,需补强面积A4=A- Ae=532 mm2，参照补强圈标准 JB/T 4736 2002取补强圈外径 D=210mm,取厚度10mm表5-14凹凸面法兰用 MFM型垫片尺寸表符号管口名称垫片厚度公称直径内径D1外径D2A1液氯进口1.5506187A2安全阀口1.5506187A5空气进口1.5506187A6空气岀口1

30、.5506187A7压力表口1.5253457A8液位计口1.5202750A3液氯岀口1.55061876.6液面计接管及法兰设计由于磁性浮子液位计无盲区，功能齐全，且密封性好，测量显示部分不与介质直接接触，防泄漏和适 用于高压、高温、耐腐蚀的场合，显示清晰、测量范围大，安装简单，可靠性高，所以选用磁性浮子液位 计。液位计法兰的选用必须用带颈对焊法兰。液位计必须安装在最高液面以上表6-8液位计尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁厚（mr）i外伸端长度（mr）i20253.51502由试差法nRi + R.Sin计算可得最高液面距离筒体中心线液位计选用的等级压力为 1.6MPa， 查表得：h =

31、 Rj.Cos1700/2 cos45 = 601mm2按其规格安装在距离筒体中心线约650mm处.根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰（ WN ）连接面形式 M，公称压力PN=16的法兰如表6-9表6-9液位计管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚 度法兰 颈R202510575：144M1218401.0kg402.34因为管的公称直径较小，所以不必补强。根据HG/T2742-1995查得安装中心矩 L取800mm.表6-10自动液位计管尺寸公称通径（mr）i外径（mm壁

32、厚（mr）i外伸端长度（mr）i40454150根据HG/T20592-20635法兰选用带颈对焊法兰 （WN ）连接面形式 M，公称压力PN=16的法兰如表6-11表6-11自动液位计管管法兰尺寸公称 直径钢管 外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓 孔直 径螺栓 孔数 量螺 纹法兰 厚度法兰 高度法兰理论 重量法兰 颈N法兰颈厚 度法兰颈R4045150110184M1618452.0kg642.66因为管的公称直径较小，所以不必补强。根据HG/T2742-1995查得安装中心矩 L取500mm6.7法兰垫片的选择由于等级压力1.6MPa，故选用四氟板垫片，其耐腐蚀，耐高温，密封性好，耐磨。根据

33、HG/T 20606-2009非金属平垫片得：表6-12凹凸面法兰用 MFM型垫片尺寸表符号管口名称垫片厚度公称直径内径D1外径D2A乙醇进口1.5406175B放空口1.5203650C乙醇出口1.580106120D排污口1.5100129149LG i2液位计口1.5203650LTl2自动液位计口1.5406175M人孔1.54505234977焊接接头的设计7.1筒体与封头的焊接接头封头与圆筒连接的环向接头采用A类焊缝。纵、环焊缝必须采用对接接头，坡口形式选X型。焊接方法：采用自动埋弧焊，生产效率高，焊接速度快，生产效率比手工电弧焊提高5-10倍；焊接质量高而且稳定；节省材料和电能消

34、耗；改善劳动条件，降低劳动强度。选用自动环缝焊接机，接焊接设 备结构合理，操作简便，自动化程度高，采用变频器无级调速装置进行调速，调速范围宽，精度高，还可 用于切割，打磨、装配、检测、喷漆等工序，是储气罐焊接的首选设备其中X型坡口焊接方式如下图（c）1-2rt)u 玻单形7.2接管与筒体的焊接接头所设的接管都为不带补强圈的插入式接管，接管插入壳体，接管与壳体间的焊接分全焊透和部分焊头两种，因为壳体厚度在 425mm接管厚度大于等于 0.5倍壳体厚度，液氯属于高毒性介质，所以选择全 焊透工艺，坡口为50 _5，如图：b咖土 5*K 或+玄K|4mmK 或+玄K|4mmb图7-1全焊透焊接7.3人

35、孔与筒体的焊接接头对于人孔、补强圈和和筒体的接头选用D类接头形式，如图图7-2 D类接头7.5焊缝的检验对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。因此，工件焊完后应根据产品技术要求对焊缝进行相应的检验，凡不符合技术要求所允许的缺陷，需及时进行返修。焊缝主要是检验焊缝的外观成型质量，检验内容一般为焊脚高度，咬边,焊接变形，焊瘤，弧坑，焊缝直度等 当然还有焊缝的内在质量，如夹 渣,气孔，未焊透，裂纹,未熔合等。7.6外观质量检查外观检查一般以肉眼观察为主，有时用5-20倍的放大镜进行观察，主要检测焊接接头的形状和尺寸，检测过程中可使用标准样板和量规。目视检测工作容易、直观、方便、效率高。因

36、此，应对焊接结构的所有可见焊缝进行目视检测。对于结构庞大，焊缝种类或形式较多的焊接结构，逐次检查。检测的项目：（1） 焊后清理质量所有焊缝及其边缘，应无焊渣、飞溅及阻碍外观检查附着物。（2） 焊接缺陷检验在整条焊缝和热影响区附近应无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷，气孔、咬边 应符合有关标准规定。(3)几何形状检查重点检查焊缝与母材连接处及焊缝形状和尺寸急剧变化部位。(4 )焊接的伤痕补焊材机械划伤部位等。重点检查装配拉筋板拆除的部位，勾钉吊卡焊接的部位、母材引弧部位、母表7-1对接焊缝外观质量检验项目和要求序 号项目说明、图示质 量 等 级焊缝类型ABCD1可视面不允许，非可视表面面允许单个小的

37、气孔，12不允许气孔气孔直径 0.25t 1以上的飞澱数i可视面不允许有飞溅，2(焊2不允许非可视面在100 x 50范2滴附不允许围内，？1以上的飞溅数着)量不超过一个。31在焊缝金属和热影3裂纹2不允许响区内的裂纹3H1不允许T4弧坑+4 A1) 0.5 t 3,弧坑深度h 0.1t w 2。8设计小结两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业

38、课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职综合业工作前一个必不少的过程 千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言 的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大 潮中奔跑打下坚实的基础通过这次课程设计， 本人在多方面都有所提高。 通过这次课程设计， 运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次化工容器设计工作的实际训练从而培养和提高 学生独立工作能力，巩固与扩充了化工容器设计等课程所学的内容，掌握化工容器设计的方法和步 骤，掌握化工容器设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定设计步骤，了解 了化工容器的基本

39、结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都 有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计化工容器的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己 平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错 误，恳请老师们多多指教，我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。9附录附录一 SW6计算说明书钢制卧式容器计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计 算条件简图设计压力p1.6MPa设计温度t50Cr |筒体材料名称Q345R封头材料名称Q345R*1 1

40、1封头型式椭圆形11H筒体内直径Di1700mm筒体长度L6000mm筒体名义厚度舀10mm支座垫板名义厚度各n8mm筒体厚度附加量C1.3mm腐蚀裕量Ci1mm筒体焊接接头系数1封头名义厚度&n10mm封头厚度附加量Ch1.3mm鞍座材料名称Q235-B鞍座宽度b200mm鞍座包角0120o支座形心至封头切线距离A445mm鞍座咼度H250mm地震烈度低于七度内压圆筒校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力Pc1.60MPa设计温度t50.00 CLdi1内径Di1700.00mm材料Q345R（板材）试验温度许用应力同1

41、89.00MPa设计温度许用应力fcjjt189.00MPa试验温度下屈服点ns345.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C21.00mm一一 1焊接接头系数 *1.00厚度及重量计算计算厚度ELDi右=2q5Pc = 7.23mm有效厚度ie = & - Ci - C2= 8.70mm名义厚度& = 10.00mm重量2530.20Kg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 黑 =2.0000（或由用户输入）eMPa压力试验允许通过 的应力水平Htfcrl 0.90 crs =310.50MPa试验压力下 圆筒的应力两=Pt.（ Di +瓦）=196

42、40 2苞MPa校核条件T兰同T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力2&心Pw= （Di 垃）=1.92462MPa设计温度下计算应力tR（Di+乱）CT =2e= 157.12MPa同S189.00MPa校核条件同9 AC?结论合格左封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准计算条件计算压力Pc1.60MPa设计温度t50.00。C内径Di1700.00mm曲面深度hi425.00mm材料Q345R（板材）设计温度许用应力fot189.00MPa试验温度许用应力fo189.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C21.00mm焊接接头系数 *1.00GB 1

43、50.3-2011椭圆封头简图压力试验类型压力试验时应力校核 液压试验试验压力值压力试验允许通过的应力上t试验压力下封头的应力校核条件 校核结果形状系数计算厚度有效厚度最小厚度名义厚度结论重量最大允许工作压力结论Pt = 1.25卩科=2.0000（或由用户输入）b H 0.90 Cs =310.50；寸=pT .(KDi 0-5e)=佃5.902&E: IJt合格厚度及重量计算=1.0000KPcDjh = 2;于0.5Pc = 7.21:eh =：mh - Ci- C2= 8.70：;min = 3.00-nh = 10.00满足最小厚度要求251.62压力计算Pw= KDi 05. e

44、= 1.92953合格MPaMPaMPammmmmmmmKgMPa28计算所依据的标准计算条件计算压力Pc1.60MPa设计温度t50.00。C内径Di1700.00mm曲面深度hi425.00mm材料Q345R（板材）设计温度许用应力fot189.00MPa试验温度许用应力fo189.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C21.00mm焊接接头系数 *1.00GB 150.3-2011椭圆封头简图压力试验类型压力试验时应力校核 液压试验试验压力值压力试验允许通过的应力上t试验压力下封头的应力校核条件 校核结果形状系数计算厚度有效厚度最小厚度名义厚度结论重量最大允许工作压力结论Pt =

45、 1.25卩科=2.0000（或由用户输入）b H 0.90 Cs =310.50；寸=pT .(KDi 0-5e)=佃5.902&E: IJt合格厚度及重量计算=1.0000KPcDjh = 2;于0.5Pc = 7.21:eh =：mh - Ci- C2= 8.70：;min = 3.00-nh = 10.00满足最小厚度要求251.62压力计算Pw= KDi 05. e = 1.92953合格MPaMPaMPammmmmmmmKgMPa卧式容器（双鞍座）计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计 算条件简图计算压力pc1.6MPa设计温度t50Cf1圆筒材料Q345R鞍座材料Q235-B

46、J7丿圆筒材料常温许用应力绸189MPaITF圆筒材料设计温度下许用应力 iqi189MPa圆筒材料常温屈服点a345MPa鞍座材料许用应力Osa147MPa工作时物料密度艺0.79kg/m3液压试验介质密度丫丁1000kg/m3圆筒内直径Di1700mm圆筒名义厚度&10mm圆筒厚度附加量C1.3mm圆筒焊接接头系数*1封头名义厚度hn10mm封头厚度附加量Ch1.3mm两封头切线间距离L6050mm鞍座垫板名义厚度%8mm鞍座垫板有效厚度re8mm鞍座轴向宽度b200mm鞍座包角0120o鞍座底板中心至封头切线距离A445mm封头曲面咼度hi425mm试验压力PT2MPa鞍座咼度H250m

47、m腹板与筋板组合截面A积Asa02 mm腹板与筋板组合截面断面系数Zr03 mm地震烈度7圆筒平均半径 Ra855mm物料充装系数电0.9一个鞍座上地脚螺栓个数2地脚螺栓公称直径0mm地脚螺栓根径0mm鞍座轴线两侧的螺栓间距0mm地脚螺栓材料支座反力计算圆筒质量（两切线间）m! =ji(Di +5n Lc& ?s =2551.36kg封头质量（曲面部分）m2 = 248.823kg附件质量m3 = 400kg封头容积（曲面部分）Vh = 6.4311e+08mm3容器容积（两切线间）V= 1.50185e+10mm3工作时，mu =V? o。= 10.6782容器内充液质量kg压力试验时,m4

48、 =VYt =15018.5耐热层质量m5 = 0kg 总质量工作时，m=m1m2 +m3+m4 +m5 = 3459.68kg压力试验时,m =mt +2 x m2 +m3 +m4 +m5 = 18467.5单位长度载荷mg5.13044qF _mg27.3859q 一 44N/mmL +hL +hi33支座反力1 F =_mg16973.2FFmg=90601.622NF =max(F:F”)= 90601.6筒体弯矩计算工作时M 1 =已1 H卜 2(R；_h2/L2 4A=1.66262e+0741+如L圆筒中间处截13LN mm面上的弯矩压力试验-1F LMT1 41 +2(R2 h2 J L24A=8.87496e+07L-3L