摘要壓力容器在石油、化工以及冶金等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但受力情況卻很復(fù)雜，一旦投入使用就要連續(xù)運(yùn)行，還具有爆炸的危險(xiǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力容器制造水平越來(lái)越高，壓力容器涉及多個(gè)學(xué)科，綜合性很強(qiáng)，一臺(tái)壓力容器從參數(shù)確定到投入正常使用，要通過(guò)很多的環(huán)節(jié)及相關(guān)部門(mén)的各類(lèi)工程技術(shù)人員的共同努力才能實(shí)現(xiàn)。因此，重視壓力容器設(shè)計(jì)具有重要的意義。本論文簡(jiǎn)述了壓力容器結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，主要探討壓力容器設(shè)計(jì)的一般要求。通過(guò)查閱壓力容器工藝手冊(cè)，我們發(fā)現(xiàn)壓力容器的每個(gè)部分都需要確定使用的材料與工藝，不可忽視每一個(gè)很小的環(huán)節(jié)，否則將會(huì)有生命的危險(xiǎn)。這樣多種性的操作特點(diǎn)給壓力容器從選材、制造、檢驗(yàn)到使用、維護(hù)以致管理等諸方面造成了復(fù)雜性，因此對(duì)壓力容器的制造、現(xiàn)場(chǎng)組焊、檢驗(yàn)等諸多環(huán)節(jié)提出了越來(lái)越高的要求。關(guān)鍵詞: 壓力容器 設(shè)計(jì)要求 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 工藝IABSTRACT The pressure vessel is widely used in petroleum, chemical, metallurgy and other fields.Although its structure is simple, the force is very complex. Once put into use ,it is necessary to run continuously, and also has a risk of explosion. With the development of science and technology, the level of pressure vessel manufacturing increasingly high.The pressure vessel involves multiple disciplines and highly integrated.A pressure vessel,from the determination of the parameters to put into regular use, can be achieved through the joint efforts of many links and relevant departments of the various types of engineering and technical personnel. Therefore, the emphasis on pressure vessel design is of great significance. This paper outlines the pressure vessel structural standards,mainly has discussed the design requirements of pressure vessels.Through the inspection of pressure vessel technology manual, we found that each part of the pressure vessel needs to determine the use the materials and craft and each a small part can not be ignored, otherwise there will be lives at risk.Such a variety of operating characteristics result in the pressure vessel from the selection of materials, manufacture, examination to the use, maintenanceand complexity.Therefore,to the manufacture, scene group welded, examination and so many other aspects of the pressure vessel set the more and more high demands. Keywords ：pressure vessel;design requirements ;structural standards;craft0目錄中文摘要 I英文摘要 .II前言 1第 1 章 壓力容器 .21.1 壓力容器的結(jié)構(gòu)與分類(lèi) .21.2 壓力容器的失效和設(shè)計(jì)要求 .31.3 設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定 .3第 2 章 容器的選型和選材 .52.1 筒體的選材及結(jié)構(gòu) .52.2 封頭的結(jié)構(gòu)及選材 .5第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 .63.1 筒體壁厚計(jì)算 .63.2 封頭壁厚計(jì)算 .63.3 壓力試驗(yàn) 7第 4 章 容器的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng) .84.1 容器的開(kāi)孔 .84.2 容器的補(bǔ)強(qiáng) .9第 5 章 支座的選擇 135.1 支座結(jié)構(gòu)和材料的選取 135.2 裙座設(shè)計(jì) 135.2.1 座體設(shè)計(jì) 135.2.2 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) .145.2.3 螺栓座的設(shè)計(jì) 15第 6 章 容器焊縫標(biāo)準(zhǔn) 166.1 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 166.2 筒體與橢圓封頭的焊接接頭 166.3 管法蘭與接管的焊接接頭 166.4 接管與殼體的焊接接頭 16結(jié)束語(yǔ) .18參考文獻(xiàn) .19致謝 .201前言壓力容器是一種特殊的焊接結(jié)構(gòu)，它比較容易發(fā)生事故且事故的危害較為嚴(yán)重。隨著我國(guó)改革開(kāi)放的深入，壓力容器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，數(shù)量不斷增加。在化工、煉油、醫(yī)藥等行業(yè)中，壓力容器幾乎成為生產(chǎn)中的主要設(shè)備。設(shè)備的增多，隨之而來(lái)的安全問(wèn)題，顯得非常突出。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)多次發(fā)生壓力容器爆炸傷人的惡性事故。因此，保證壓力容器生產(chǎn)和使用安全，是從事壓力容器生產(chǎn)制造、管理以及壓力容器使用人員義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。國(guó)內(nèi)外壓力容器發(fā)生破壞的事故不少，究其原因，基本上可分為兩類(lèi)性質(zhì)完全不同的破壞方式：一類(lèi)是超強(qiáng)度破壞，即容器因晶間腐蝕、均勻腐蝕和高溫氧化等原因，導(dǎo)致材料強(qiáng)度削弱或壁厚減薄引起的破壞，以及操作失誤，致使壓力、溫度超過(guò)極限值引起的破壞。另一類(lèi)是裂紋擴(kuò)展破壞，即在正常使用條件或設(shè)計(jì)條件下，甚至在水壓試驗(yàn)時(shí)，由于制造和使用中形成的各種裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展所引起的破壞。壓力容器都是采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，在以往的壓力容器設(shè)計(jì)中，由于 對(duì)容器各部分的受力以及它們對(duì)容器強(qiáng)度的影響，缺乏全面、精確、深刻的了解，因而只能在設(shè)計(jì)中采用較高的安全系數(shù)，以保證壓力容器的運(yùn)行安全。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這一設(shè)計(jì)方法對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)和技術(shù)的發(fā)展起著積極的推動(dòng)作用。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單易行，具有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，各國(guó)依然采用它進(jìn)行一般壓力容器的設(shè)計(jì)。在壓力容器建造的初期，產(chǎn)品建造的目的為滿(mǎn)足本國(guó)相應(yīng)工業(yè)的需求，壓力容器的生產(chǎn)技術(shù)也是以本國(guó)的基本生產(chǎn)條件為基礎(chǔ)。生產(chǎn)技術(shù)的總結(jié)和統(tǒng)一安全質(zhì)量的要求，使得國(guó)家依據(jù)自己的生產(chǎn)技術(shù)和管理要求制定出了適合于本國(guó)國(guó)情的相應(yīng)安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。中國(guó)已經(jīng)加入 WTO，我國(guó)的壓力容器行業(yè)已經(jīng)不可避免地面臨國(guó)際市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。在新形勢(shì)下，壓力容器生產(chǎn)廠(chǎng)家應(yīng)充分認(rèn)識(shí)自身的優(yōu)勢(shì)和不足，改變觀(guān)念，實(shí)行國(guó)際壓力容器生產(chǎn)的通行做法，使產(chǎn)品早日走出國(guó)門(mén)。壓力容器設(shè)計(jì)是指根據(jù)給定的工藝設(shè)計(jì)條件，遵循現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，在確保安全的前提下，經(jīng)濟(jì)、正確合理地選擇材料，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)、強(qiáng)（剛）度 和密封設(shè)計(jì)。壓力容器設(shè)計(jì)的基本思路：設(shè)計(jì)參數(shù)、容器類(lèi)別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定、結(jié)構(gòu)型式選擇、主體尺寸確定、材料的選擇、強(qiáng)度計(jì)算（應(yīng)力分析） 、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)、容器附件的選擇、安全附件的配用、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收的技術(shù)條件的編制。2第 1 章 壓力容器1.1 壓力容器的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域使用的受壓設(shè)備十分繁多，這些設(shè)備的功能及其內(nèi)、外結(jié)構(gòu)各異，但從強(qiáng)、剛度的角度分析，除個(gè)別者外都是受壓力載荷的回轉(zhuǎn)殼體，都屬于壓力容器范疇。壓力容器通常由筒體、封頭、接管(開(kāi)孔） 、密封件、支座等部分組成。它們又被稱(chēng)為化工設(shè)備通用零部件，通常，承壓不大的化工設(shè)備通用零件大多有已有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)盡可能直接選用。為了保證使用的安全性，我國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局制定及公布了《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)《容規(guī)》 ） 。按照《容規(guī)》的要求，根據(jù)設(shè)計(jì)壓力的高低、在運(yùn)行中可能發(fā)生危險(xiǎn)的程度、所儲(chǔ)介質(zhì)的毒性和易燃等級(jí)等把壓力容器劃分為一、二、三等三個(gè)類(lèi)別。其要點(diǎn)如下。⑴按設(shè)計(jì)壓力大小容器分為四個(gè)等級(jí)：低壓(代號(hào) L)容器 0.1MPa≤p＜1.6MPa; 中壓(代號(hào) M)容器 1.6MPa≤p＜10MPa; 高壓(代號(hào) H)容器 10MPa≤p＜100MPa; 超高壓(代號(hào) U)容器 p≥100MPa。⑵按容器在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的作用原理可分為: 反應(yīng)壓力容器(代號(hào) R):用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。 換熱壓力容器(代號(hào) E):用于完成介質(zhì)的熱量交換。 分離壓力容器（代號(hào) S):用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離。 儲(chǔ)存壓力容器（代號(hào) C，其中球罐代號(hào) B）：用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)。這兩種分類(lèi)方法還不便于對(duì)壓力容器的分類(lèi)管理工作。因此，從安全監(jiān)察的角度，《容規(guī)》將壓力容器按照其危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行分類(lèi)，即綜合考慮設(shè)計(jì)壓力的高低、容器內(nèi)介質(zhì)的危險(xiǎn)性大小、反應(yīng)或作用過(guò)程的復(fù)雜程度以及一旦發(fā)生事故的危害性大小，把它分為三類(lèi)。 ⑴第三類(lèi)壓力容器，具有下列情況之一的，為第三類(lèi)壓力容器： 高壓容器； 3中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）； 中壓儲(chǔ)存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且 pV 乘積大于等于10MPa·m3 ）； 中壓反應(yīng)容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且 pV 乘積大于等于0.5MPa·m3）； 低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且乘積大于等于0.2MPa·m3）； 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐； 中壓搪玻璃壓力容器； 使用強(qiáng)度級(jí)別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于 540MPa）的材料制造的壓力容器； 移動(dòng)式壓力容器，包括鐵路罐車(chē)（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車(chē)[液化氣體運(yùn)輸（半掛）車(chē)、低溫液體運(yùn)輸（半掛）車(chē)、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車(chē)]和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等； 球形儲(chǔ)罐（容積大于等于 50m3）；低溫液體儲(chǔ)存容器（容積大于 5m3）。 低溫液體儲(chǔ)存容器（容積大于 5m3） ⑵第二類(lèi)壓力容器，具有下列情況之一的，為第二類(lèi)壓力容器： 中壓容器； 低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）； 低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）； 低壓管殼式余熱鍋爐； 低壓搪玻璃壓力容器。 ⑶第一類(lèi)壓力容器 ,除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類(lèi)壓力容器。1.2 壓力容器的失效和設(shè)計(jì)要求壓力容器常見(jiàn)的失效現(xiàn)象有以下三大類(lèi)：過(guò)度變形失效（強(qiáng)度失效、剛度失效）、斷裂失效、表面損傷失效。壓力容器存在多種失效模式，容器設(shè)計(jì)時(shí)必須切實(shí)防止各種失效的出現(xiàn)以保障容器的安全。容器設(shè)計(jì)時(shí)按防止各種不同失效所建立的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行強(qiáng)度或剛度的設(shè)計(jì)校核。概括的說(shuō)，壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以安全為前提，綜合考慮質(zhì)量保證的各個(gè)環(huán)節(jié)，并盡可能做到經(jīng)濟(jì)合理。一般先從掌握應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ)著手，進(jìn)入具體問(wèn)題的設(shè)計(jì)計(jì)算，然后從綜合考慮落實(shí)到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定工作壓力（P W） 指在正常工作情況下，容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。設(shè)計(jì)壓力（P） 指設(shè)定容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載4荷條件，其值不得低于工作壓力。即 P≥P W。計(jì)算壓力（P C） 指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于 5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可忽略不計(jì)。故 PC≥P；試驗(yàn)壓力（P t） 指壓力試驗(yàn)時(shí)，容器頂部的壓力。 （試驗(yàn)用壓力表口設(shè)計(jì)位置應(yīng)位于容器頂部）設(shè)計(jì)溫度 指容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值） 。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。試驗(yàn)溫度 指壓力試驗(yàn)時(shí)，殼體金屬的溫度。計(jì)算厚度 δ 指按厚度計(jì)算公式計(jì)算得到的厚度。設(shè)計(jì)厚度 δ d 指計(jì)算厚度（δ）與腐蝕裕量（C 2）之和。即 δ d =δ+C 2, 因此 δ d ≥δ名義厚度 δ n 指設(shè)計(jì)厚度（δ d ）加上鋼材厚度負(fù)偏差（C1）后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。即標(biāo)在圖樣上的厚度。δ n≥（δ d + C1）有效厚度 δ e 指名義厚度（δ n）減去腐蝕裕量（C 2）和鋼材厚度負(fù)偏（C 1） 。δ e =δ n-C1-C2=δ n-（C 1+C2）=δ n-C（厚度附加量）厚度附加量 C 由鋼材厚度負(fù)偏差 C1和腐蝕裕量 C2兩部分組成。C = C1 + C2鋼材厚度負(fù)偏差 C1 按鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；當(dāng)鋼材厚度負(fù)偏差不大于 0.25mm，且不超過(guò)名義厚度的 6%時(shí)，厚度負(fù)偏差 C1可忽略不計(jì)。腐蝕裕量 C2 為防止容器元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)至厚度的削弱減薄，應(yīng)考慮腐蝕裕量。對(duì)有腐蝕或磨損的零件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器壽命和介質(zhì)對(duì)鋼材的腐蝕速率而定。最小厚度 容器在較低內(nèi)壓力作用下，按厚度計(jì)算方法得到的厚度很小，雖然能滿(mǎn)足容器的強(qiáng)度要求，但剛度不夠。為解決剛度問(wèn)題，GB150 中規(guī)定了殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度：1)對(duì)碳素鋼、低合金鋼制容器，不小于 3 mm；2)對(duì)高合金鋼制容器，不小于 2 mm。因此，碳素鋼和低合金鋼制的容器的最小名義厚度應(yīng)不小于 4 mm。許用應(yīng)力 容器使用鋼材常用指標(biāo)是力學(xué)性能，在 D 類(lèi)容器中，主要指標(biāo)是材料的5抗拉強(qiáng)度 σ b和屈服點(diǎn) σ s（或 σ 0.2） 。容器使用中達(dá)到屈服或斷裂時(shí)即為破壞，在實(shí)際應(yīng)用中必須控制容器的材料受力處在安全范圍內(nèi)，即除以系數(shù) n，n 稱(chēng)為材料許用應(yīng)力系數(shù)（即是設(shè)計(jì)安全系數(shù)） 。焊接接頭系數(shù) 焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)受壓元件的焊接接頭型式及無(wú)損檢測(cè)的長(zhǎng)度比例確定。第 2 章 容器的選型和選材2.1 筒體的選材及結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)課題條件：工作溫度：45℃；設(shè)計(jì)溫度：50℃；工作壓力：0.8 MPa；設(shè)計(jì)壓力：0.85 MPa；介質(zhì)：空氣；Di=3200mm；總?cè)莘e：60m 3查相關(guān)手冊(cè)可以判斷設(shè)計(jì)的容器為儲(chǔ)存內(nèi)壓壓力容器，按《容規(guī)》規(guī)定，0.1 MPa≤p＜1.6 MPa; 屬于低壓容器。設(shè)計(jì)溫度為 50℃ ，在-20℃～200℃條件下工作屬于常溫容器。根據(jù)空氣的物性選擇罐體材料，空氣的腐蝕性很小，且又屬于低壓儲(chǔ)罐，可以考慮 20R 和 16MnR 這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看，建議選用 20R 類(lèi)的低碳鋼板， 16MnR 鋼板的價(jià)格雖比 20R 貴，但在制造費(fèi)用方面，同等重量設(shè)備的計(jì)價(jià) 16MnR 鋼板比較經(jīng)濟(jì)。所以在此選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭材料。鋼板標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB6654-1996。筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形。因?yàn)樽鳛槿萜髦黧w的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類(lèi)容器應(yīng)用最廣。2.2 封頭的結(jié)構(gòu)及選材封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來(lái)說(shuō)為最小，需要的厚度是同樣直徑圓筒的二分之一，從受力來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點(diǎn)是深度大，直徑小時(shí)，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓，其拼焊工作量也較大。橢圓形封頭的應(yīng)力情況不如半球形封頭均勻，但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與厚度相等的筒體連接時(shí)，可以達(dá)到與筒體等強(qiáng)度。它吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點(diǎn)，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個(gè)橢球面和一圓柱直邊段組成。查橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)（JB/T4737-95）表 2.1 橢圓封頭標(biāo)準(zhǔn)公稱(chēng)直徑 DN 曲面高度 h1 直邊高度 h2 內(nèi)表面積 Fi/m2 容積 V/m36??0.85329.4317.20.5ctcpDi m?????????3200 800 40 11.25 4.29封頭取與筒體相同材料。 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 筒體壁厚計(jì)算 查 《壓力容器材料使用手冊(cè)-碳鋼及合金鋼》得 16MnR 的密度為 7.85t/m3，熔點(diǎn)為 1430℃，許用應(yīng)力 列于下表：??t?表 3.1 16MnR 許用應(yīng)力在下列溫度（℃）下的許用應(yīng)力/ Mpa鋼號(hào) 板厚/㎜ ≤20 100 150 200 250 3006～16 170 170 170 170 156 14416～36 163 163 163 159 147 13436～60 157 157 157 150 138 12516MnR60～100 153 153 150 141 128 116圓筒的計(jì)算壓力為 0.85 Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的對(duì)接接頭都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為 0.85,局部無(wú)損探傷。取許用應(yīng)力為 170 Mpa。壁厚： 式(3-1) 鋼板厚度負(fù)偏差 mm,查材料腐蝕手冊(cè)得 50℃下空氣對(duì)鋼板的腐蝕速率小于0.8C1?7??1.251.25081.6t tpMPa??????20.5ctcpDi?????????1.25083146.2.5tieTPDpa?????????????29.431.dCm????0.05㎜/年，所以雙面腐蝕取腐蝕裕量 mm。C所以設(shè)計(jì)厚度為：式 (3- 2) 圓整后取名義厚度 14mm。3.2 封頭壁厚計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 a:b=2:1 ，其中 a、b 分別為橢圓形封頭的長(zhǎng)半軸和短半軸。封頭計(jì)算公式 ：式（3-3）可見(jiàn)封頭厚度近似等于筒體厚度，則取同樣厚度。由封頭壁厚查標(biāo)準(zhǔn)得標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的直邊高度 h2=40㎜。3.3 壓力試驗(yàn)水壓試驗(yàn)，為了避免試驗(yàn)時(shí)發(fā)生低溫脆性破壞，對(duì)于 16MnR 鋼制容器，其液體的溫度不得低于 5℃；試驗(yàn)方法： 試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液 時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗(yàn)過(guò) 程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的 80%，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力式（3-4）水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力式（3-5） 水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力為80.9TS???式(3-6）,故筒體厚度滿(mǎn)足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。第 4 章 容器的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)4.1 容器的開(kāi)孔考慮到容器主要用來(lái)空氣貯備，應(yīng)開(kāi) 7 個(gè)孔，包括進(jìn)氣孔、出氣孔、安全閥孔、放凈氣孔、備用孔、壓力計(jì)孔、人孔。開(kāi)孔 N1：接管公稱(chēng)直徑為 Φ150mm，外徑為 Φ159mm，厚度為 4.5mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M16，數(shù)量為 8 個(gè)，法蘭重量為 6.12㎏。開(kāi)孔 N2：出氣孔的基本尺寸以及法蘭與進(jìn)氣孔相同。接管公稱(chēng)直徑為 Φ150mm，外徑為 Φ159mm，厚度為 4.5mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為M16，數(shù)量為 8 個(gè)，法蘭重量為 6.12㎏。開(kāi)孔 N3：接管公稱(chēng)直徑為 Φ100mm，外徑為 Φ108mm，厚度為 4mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M16，數(shù)量為 8 個(gè)，法蘭重量為 4.01㎏。開(kāi)孔 N4：接管公稱(chēng)直徑為 Φ50mm，外徑為 Φ57mm，厚度為 3.5mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M16，數(shù)量為 4 個(gè)，法蘭重量為 2.09㎏。開(kāi)孔 N5：接管公稱(chēng)直徑為 Φ50mm，外徑為 Φ57mm，厚度為 3.5mm，接管法蘭的標(biāo)9準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M16，數(shù)量為 4 個(gè)，法蘭重量為 2.09㎏。開(kāi)孔 M：接管公稱(chēng)直徑為 Φ500mm，外徑為 Φ530mm，厚度為 9mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M22，數(shù)量為 20 個(gè)，法蘭重量為 27.7㎏。開(kāi)孔 P：接管公稱(chēng)直徑為 Φ25mm，外徑為 Φ35mm，厚度為 3.5mm，接管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) 16-17（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》華東化工學(xué)院出版社出版） ，法蘭直徑為 M12，數(shù)量為 4 個(gè)，法蘭重量為 0.89㎏。為了增強(qiáng)容器的強(qiáng)度需驗(yàn)證是否需要補(bǔ)強(qiáng)。4.2 容器的補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：壓力容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)常用的形式可分為補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁管補(bǔ)強(qiáng)、整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。在一般用途、條件不苛刻的條件下，可采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)形式。但必須滿(mǎn)足規(guī)定的條件。壓力容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法有多種，為了計(jì)算方便，采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，即殼體截面因開(kāi)孔被削弱的承載面積，必須由補(bǔ)強(qiáng)材料予以等面積的補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與被削弱殼體的材料相同時(shí)，則補(bǔ)強(qiáng)面積等于削弱的面積。補(bǔ)強(qiáng)材料采用 16MnR。補(bǔ)強(qiáng)范圍：有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)（即開(kāi)孔應(yīng)力集中區(qū)）補(bǔ)強(qiáng)區(qū)寬度：B=2d補(bǔ)強(qiáng)區(qū)外側(cè)高度：h 1=[d（S t-C）]/2 或等于接管外伸高度，取二者中較小值 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)側(cè)高度：h 2=[d（S t-2C）]/2 或等于接管內(nèi)側(cè)高度，取二者較小值式中：d—考慮腐蝕后的開(kāi)孔直徑，等于開(kāi)孔內(nèi)徑加兩倍腐蝕裕度St—接管的實(shí)際壁厚C—壁厚附加量⑴有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)，可作為補(bǔ)強(qiáng)金屬截面面積 A 的計(jì)算A=A1+A2+A3＋A 4式中：A—筒體或封頭承受內(nèi)壓或外壓所需壁厚和壁厚附加量?jī)烧咧獾亩嘤嘟饘貯4—在補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)另外加的補(bǔ)強(qiáng)金屬截面面積A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]式中：Φ—焊縫系數(shù)，焊縫不通過(guò)開(kāi)孔時(shí)，取 Φ=1.0：焊縫通過(guò)開(kāi)孔時(shí)，取Φ=0.85A2—接管承受內(nèi)壓或外壓所需要厚度和壁厚附加量?jī)烧咧獾亩嘤嘟饘?0A3=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）式中：S t0—接管的計(jì)算厚度A3—在補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫截面面積⑵開(kāi)孔所削弱的金屬截面 F 的計(jì)算：對(duì)于內(nèi)壓容器：A=d×S 0 ,其中 S0為殼體開(kāi)孔處計(jì)算壁厚，對(duì)于封頭 S0的計(jì)算為：如果開(kāi)孔位于以橢圓形封頭中心為中心 80%封頭內(nèi)徑范圍內(nèi)，則 S0=PK1Di/2[σ] t Φ，式中：K 1—當(dāng)量球體半徑系數(shù)⑶等面積補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則方程式若 A1+A2+A3 A,則不需補(bǔ)強(qiáng);若 A1+A2+A3 ≤A，則需補(bǔ)強(qiáng)，要求有效補(bǔ)強(qiáng)金屬截面面積 A4 ：A4 ≥A-(A1+A2+A3 )N1：開(kāi)孔接管，接管的實(shí)際外伸長(zhǎng)度 L=194mm，實(shí)際的內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，接管焊接接頭系數(shù) F=1，接管材料選用 20（GB8163）管材，接管的腐蝕裕量 C=1.8mm，接管厚度負(fù)偏差 C1r=0.562mm，接管材料的許用應(yīng)力[σ]=130Mpa。開(kāi)孔的計(jì)算厚度 S=8.883mm，所以開(kāi)孔銷(xiāo)所需的補(bǔ)償面積：A=S×d=8.883×159=1379mm 2接管的有效外伸長(zhǎng)度 h1=26.34mm，接管的有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=o，殼體多余金屬面積A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]，代入數(shù)據(jù)得：A 1=553.4mm2接管多余金屬面積：A 2=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）代入數(shù)據(jù)得：A 2=79.53mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積：A 3=20.25mm2則：A 1+A2+A3=653.1mm2 A需要另加補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)圈材料選 16MnR(熱軋)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D=300mm，補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 170Mpa，補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) f=1，接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=0.765。接管的計(jì)算厚度 S=0.463mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=308.2mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)面積A4=1974mm2，則 A-(A 1+A2+A3 )=726.1mm2A4所以，補(bǔ)強(qiáng)滿(mǎn)足要求N2：出氣孔的基本尺寸以及法蘭與進(jìn)氣孔相同，局部補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算與進(jìn)氣孔 N1 相同。N3：開(kāi)孔接管，接管的實(shí)際外伸長(zhǎng)度 L=144mm，實(shí)際的內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，接管焊接接頭系數(shù) F=1，接管材料選用 20（GB8163）管材，接管的腐蝕裕量 C=1.8mm，接管厚度負(fù)偏差 C1r=0.5mm，接管材料的許用應(yīng)力[σ]=130Mpa。開(kāi)孔的計(jì)算厚度 S=8.883mm，所以開(kāi)孔銷(xiāo)所需的補(bǔ)償面積：A=S×d=8.883×108=932.2mm 2接管的有效外伸長(zhǎng)度 h1=20.4mm，接管的有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=o，殼體多余金屬面積:A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]，代入數(shù)據(jù)得：A 1=372.8mm211接管多余金屬面積：A 2=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）代入數(shù)據(jù)得：A 2=52.76mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積：A 3=16mm2則：A 1+A2+A3=441.6mm2 A需要另加補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)圈材料選 16MnR(熱軋)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D=300mm，補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 170Mpa，補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) f=1，接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=0.765。接管的計(jì)算厚度 S=0.309mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=208mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)面積A4=1400mm2，則 A-(A 1+A2+A3 )=490.6mm2A4 ，所以補(bǔ)強(qiáng)滿(mǎn)足要求N4：開(kāi)孔接管，接管的實(shí)際外伸長(zhǎng)度 L=145mm，實(shí)際的內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，接管焊接接頭系數(shù) F=1，接管材料選用 20（GB8163）管材，接管的腐蝕裕量 C=1.8mm，接管厚度負(fù)偏差 C1r=0.438mm，接管材料的許用應(yīng)力[σ]=130Mpa。開(kāi)孔的計(jì)算厚度 S=7.983mm，所以開(kāi)孔銷(xiāo)所需的補(bǔ)償面積：A=S×d=7.983×57=436mm 2接管的有效外伸長(zhǎng)度 h1=13.73mm，接管的有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=o，殼體多余金屬面積:A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]，代入數(shù)據(jù)得：A 1=80.59mm2接管多余金屬面積：A 2=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）代入數(shù)據(jù)得：A 2=29.57mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積：A 3=12.25mm2則：A 1+A2+A3=441.6mm2 A，需要另加補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)圈材料選 16MnR(熱軋)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D=300mm，補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 170Mpa，補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) f=1，接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=0.765。接管的計(jì)算厚度 S=0.154mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=107.8mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)面積A4=710.5mm2，則 A-(A1+A2+A3 )=490.6mm2A4，所以補(bǔ)強(qiáng)滿(mǎn)足要求N5：開(kāi)孔接管，接管的實(shí)際外伸長(zhǎng)度 L=144mm，實(shí)際的內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，接管焊接接頭系數(shù) F=1，接管材料選用 20（GB8163）管材，接管的腐蝕裕量 C=1.8mm，接管厚度負(fù)偏差 C1r=0.438mm，接管材料的許用應(yīng)力[σ]=130Mpa。開(kāi)孔的計(jì)算厚度 S=7.983mm，所以開(kāi)孔銷(xiāo)所需的補(bǔ)償面積：A=S×d=7.983×57=436mm 2接管的有效外伸長(zhǎng)度 h1=13.73mm，接管的有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=o，殼體多余金屬面積:A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]，代入數(shù)據(jù)得：A 1=80.59mm2接管多余金屬面積：A 2=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）代入數(shù)據(jù)得：A 2=29.57mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積：A 3=12.25mm2則：A 1+A2+A3=441.6mm2 A，需要另加補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)圈材料選 16MnR(熱軋)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D=300mm，補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 170Mpa，補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱12系數(shù) f=1，接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=0.765。接管的計(jì)算厚度 S=0.154mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=107.8mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)面積A4=710.5mm2，則 A-(A1+A2+A3 )=490.6mm2A4，所以補(bǔ)強(qiáng)滿(mǎn)足要求M：開(kāi)孔接管，接管的實(shí)際外伸長(zhǎng)度 L=200mm，實(shí)際的內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，接管焊接接頭系數(shù) F=1，接管材料選用 20（GB8163）管材，接管的腐蝕裕量 C=1.8mm，接管厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，接管材料的許用應(yīng)力[σ]=170Mpa。開(kāi)孔的計(jì)算厚度 S=8.883mm，所以開(kāi)孔銷(xiāo)所需的補(bǔ)償面積：A=S×d=8.883×530=4592mm 2接管的有效外伸長(zhǎng)度 h1=64.31mm，接管的有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=o，殼體多余金屬面積:A1=(B-d)Φ[（S-C）-S 0]，代入數(shù)據(jù)得：A 1=1870mm2接管多余金屬面積：A 2=2h1（ S t- St0-C）+2h 2（S t-2C）代入數(shù)據(jù)得：A 2=680.1mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積：A 3=64mm2則：A 1+A2+A3=2614mm2 A，需要另加補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)圈材料選 16MnR(熱軋)，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D=840mm，補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r=0mm，補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力 170Mpa，補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) f=1，接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr=1。接管的計(jì)算厚度 S=1.212mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=1034mm，補(bǔ)強(qiáng)區(qū)面積A4=4340mm2，則 A-(A1+A2+A3 )=1978mm2A4，所以補(bǔ)強(qiáng)滿(mǎn)足要求。 ????tssmVsm KBAFgZM?,in1101ax??????13第 5 章 支座的選擇5.1 支座結(jié)構(gòu)和材料的選取立式容器的支座有四種形式：耳式、支承式、腿式和裙式支座。中小型直立設(shè)備采用前三種，高大的設(shè)備則采用裙式支座，它是應(yīng)用得最為廣泛的一種立式容器支座。常用的裙座結(jié)構(gòu)有圓筒形裙座和圓錐形裙座。圓筒形裙座制作方便，經(jīng)濟(jì)上合理，應(yīng)用廣泛。裙座材料如裙座殼、基礎(chǔ)環(huán)、地腳螺旋等屬于非受壓元件，在選材時(shí)可適當(dāng)放寬。裙座的材料（除加強(qiáng)墊板除外）為 Q235-C，只有環(huán)境溫度低于 0℃時(shí)采用16Mn，加強(qiáng)墊板的材料應(yīng)與設(shè)備殼體材料相同為 16MnR。5.2 裙座設(shè)計(jì)圓筒形裙座主要有以下幾個(gè)部分組成：（1) 座體它的上端與塔體底封頭焊接在基礎(chǔ)環(huán)上，座體承受塔體的全部載荷并把載荷傳到基礎(chǔ)環(huán)上去。（2) 基礎(chǔ)環(huán)14????00maxin,teVssbsbMgFKBZA????????11max0min,teVsssgFKBZA???????111max0.3in0.9,WeVsssMgFBZA????? 基礎(chǔ)環(huán)是塊環(huán)形墊板，它把由座體傳下來(lái)的載荷平均分配到基礎(chǔ)上去。 （3）螺栓座 由蓋板和筋 板組成，共安裝地腳螺栓用，以便地腳螺栓把塔 設(shè)備固定在基礎(chǔ)上。（4) 管孔在裙座上有檢修用的檢查孔、引出孔、排氣孔等。5.2.1 座體設(shè)計(jì)首先參照塔體 厚度試取一座體有效厚度 L0=10.02,然后驗(yàn)算危險(xiǎn)截面的應(yīng)力，危險(xiǎn)截面的位置一般取裙座基底截面、裙座殼檢查孔或較大管線(xiàn)引出孔截面。裙座基底截面 （0－0 截面）危險(xiǎn)截面時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足下 列條件：操作時(shí) 式(4-1)水壓試驗(yàn)時(shí)式(4-2）裙座殼檢查孔或較大管線(xiàn)引出截面（1—1 截面）為危險(xiǎn)截面，應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：操作時(shí) 式(4-3)水壓試驗(yàn)時(shí) 式(4-4) 代入數(shù)據(jù)得： 危險(xiǎn)截面滿(mǎn)足要求取名義厚度 δ n =11mm裙座的高度 h=1580mm，裙座的腐蝕裕量 C=0mm，裙座材料的許用應(yīng)力為 125Mpa，裙座??0max.3in0.9,WessbsbMKBZA????15??6sbbM???上同一高度處開(kāi)兩個(gè)較大的孔，中心高度為 264mm，引出管寬度為 500mm，引出管長(zhǎng)度為 180mm。5.2.2 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) （1）基礎(chǔ)環(huán)尺寸的確定 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)、外徑的選取應(yīng)考慮可以放置地腳螺栓，一般可參考下式選?。?Dbo=Dso+(160~400)mm 或 Dbi=Dsi-(160~400)mm其中 Dso—裙座基底截面外徑（Dso=Dsi+2δ n ）Dbo—基礎(chǔ)環(huán)的外徑Dbi—基礎(chǔ)環(huán)的內(nèi)徑代入數(shù)據(jù)得： Dbi=3000mm，Dbo=3500mm(2) 基礎(chǔ)環(huán)厚度的設(shè)計(jì)操作時(shí)或水壓試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備重力和彎矩在混凝土基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的最大軸向壓力為：式(4-5）式中：Z b—基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù)Ab—基礎(chǔ)環(huán)的面積基礎(chǔ)環(huán)上無(wú)筋板時(shí)基礎(chǔ)環(huán)作為懸臂梁，在均勻載荷 Dmax 的作用下其最大彎曲應(yīng)力為：式(4-6） 由此得出基礎(chǔ)厚度 式(4-7）基礎(chǔ)環(huán)上有筋板時(shí)，求出基礎(chǔ)環(huán)厚度為：式(4-8）式中：M s—計(jì)算力矩，M s=1487.43N·mm代入數(shù)據(jù)得：δ b=7.98mm基礎(chǔ)環(huán)的厚度求出后，應(yīng)加上壁厚附加量 2mm，并圓整到鋼板規(guī)格厚度，故取S=11mm。全部筋板塊數(shù)為 24，筋板內(nèi)側(cè)間距為 200mm。相鄰筋板最大外側(cè)間距為 684mm，筋板厚度選為 11mm，筋板寬度選為 136mm。????????????? bbewbvb AgmZMAFgmZax000axmax 3.,?bb][73.1max????2max11axmax6bbbMZ??????165.2.3 螺栓座的設(shè)計(jì) 為了使設(shè)備在刮風(fēng)或地震時(shí)不致翻倒，必須安裝足夠數(shù)量和一定直徑的地腳螺栓，把設(shè)備固定在基礎(chǔ)環(huán)上。計(jì)算時(shí)常以 4 的倍數(shù)來(lái)假設(shè)螺栓的數(shù)量（一般取 8—24 個(gè)） 。然后根據(jù)迎風(fēng)側(cè)受力最大的一個(gè)螺栓的強(qiáng)度條件，來(lái)計(jì)算螺栓的根徑。基礎(chǔ)環(huán)是一塊環(huán)板，它把座圈傳來(lái)的全部載荷均勻的分布到基礎(chǔ)環(huán)上處?；A(chǔ)環(huán)上的螺栓座，由座板和筋板組成，是專(zhuān)門(mén)供安裝地腳螺栓用的。第 6 章 容器焊縫標(biāo)準(zhǔn)6.1 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求焊縫分散原則；避免焊縫多條相交原則；對(duì)稱(chēng)質(zhì)心布置原則；避開(kāi)應(yīng)力復(fù)雜區(qū)或應(yīng)力峰值去原則；對(duì)接鋼板的等厚連接原則；接頭設(shè)計(jì)的開(kāi)敞性原則；焊接坡口的設(shè)計(jì)原則（焊縫填充金屬盡量少；避免產(chǎn)生缺陷；焊縫坡口對(duì)稱(chēng)；有利于焊接防護(hù)；焊工操作方便；復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過(guò)渡層焊縫金屬的稀釋率） 。6.2 筒體與橢圓封頭的焊接接頭壓力容器受壓部分的焊接接頭分為 A、B、C、D 四類(lèi)，查得封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用 A 類(lèi)焊縫。焊接方法：采用手工電弧焊，其原理是利用電弧熱量融化焊條和母材，由融化的金屬結(jié)晶凝固而形成接縫，焊接材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，應(yīng)用范圍廣，適用17短小焊縫及全位置施焊，可適用在靜止、沖擊和振動(dòng)載荷下工作的堅(jiān)固密實(shí)的焊縫焊接，這種方法靈活方便，適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，維修方便，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度高。封頭與圓筒等厚采用對(duì)接焊接。平行長(zhǎng)度任取。坡口形式為 I 型坡口。根據(jù) 16MnR 的抗拉強(qiáng)度 =510Mpa 和屈服點(diǎn) =345Mpa 選擇 E50 系列（強(qiáng)度要求：b?s?≥510Mpa； ≥400Mpa）的焊條，型號(hào)為 E5014.該型號(hào)的焊條是鐵粉鈦型藥皮b?s（藥皮成分：氧化鈦 30%，加鐵粉） ，適用于全位置焊接，熔敷效率較高，脫渣性較好，焊縫表面光滑，焊波整齊，角焊縫略凸，能焊接一般的碳鋼結(jié)構(gòu)。6.3 管法蘭與接管的焊接接頭管法蘭與接管焊接接頭形式和尺寸參照標(biāo)準(zhǔn) HG20605-97,根據(jù)公稱(chēng)通經(jīng) DN 80 選擇坡口寬度 b=6mm。6.4 接管與殼體的焊接接頭所設(shè)的接管都是不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接有全焊透和部分焊頭兩種，它們的焊接接頭均屬 T 形或角接接頭。選擇 HG20583-1998標(biāo)準(zhǔn)中代號(hào)為 G2 的接頭形式，基本尺寸為 ； ； ；???50?5.02??b5.01?p，且 ，它適用于 ， ，因?yàn)樗x接管的厚度都為殼體tk?31?6?k24～s?st?1?厚度的一半，殼體的厚度為 24mm，所以符合要求。選擇全焊透工藝，可用于交變載荷，低溫及有較大溫度梯度工況。如附圖中的局部放大圖所示。18圖 6.1 接管與殼體焊接詳圖結(jié)束語(yǔ)2012 年 4 月，我開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。回想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。在搜集資料的過(guò)程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本。我在學(xué)校圖書(shū)館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類(lèi)相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于設(shè)計(jì)的進(jìn)行。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類(lèi)，及時(shí)拿給老師進(jìn)行溝通。我想這是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感19謝幫助我的同學(xué)。 在此更要感謝我的專(zhuān)業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。參考文獻(xiàn)[1] 朱思明,湯善甫．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(第二版) [M]．上海：華東理工大學(xué)出版社，2004，12[2] 陳國(guó)恒．化工機(jī)械基礎(chǔ)（第二版） [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006,1[3]王志文，蔡仁良．化工容器設(shè)計(jì)[M] ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005,5[4]丁伯民，黃正林．化工容器 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002，12[5]劉孟昌．機(jī)械工程師設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999,3[6]徐灝．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992,5[7]成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993,7[8]虞和謙．機(jī)械工程手冊(cè) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997,9[9]王毅昌．鋼材實(shí)用手冊(cè) 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特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師宋洪梅，從畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選擇、到選到課題的研究和論證，再到本畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫(xiě)、修改，每一步都有宋老師的細(xì)心指導(dǎo)和認(rèn)真的解析。在宋老師的指導(dǎo)下，我在各方面都有所提高，老師以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和勤勉的工作態(tài)度深深感染了我，給我巨大的啟迪，鼓舞和鞭策，并成為我人生路上值得學(xué)習(xí)的榜樣,使我的知識(shí)層次又有所提高,感謝她在這段時(shí)間對(duì)我如何查閱資料的耐心指導(dǎo)和嚴(yán)格的進(jìn)度督促。在她的指導(dǎo)下我的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)有了較大的提高，順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。再此，我深表謝意，并衷心祝宋老師身體健康、工作順利！同時(shí)感謝所有教育過(guò)我的專(zhuān)業(yè)老師，你們傳授的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是我不斷成長(zhǎng)的源泉也是完成本論文的基礎(chǔ)。感謝與我并肩作戰(zhàn)的舍友與同學(xué)們，感謝關(guān)心我、支持我的朋友們，在他們的幫助和共同交流下，畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成! 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我21獨(dú)立思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力而且培養(yǎng)了認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。由于經(jīng)驗(yàn)匱乏，能力有限，設(shè)計(jì)中難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師多加指教。