立式空气储罐设计.docx

1、立式空气储罐设计设计任务书设计题目： 0.5m3 的立式压缩空气储罐已知工艺参数以下：介质：空气设计压力：使用温度： 0-100 几何容积： 0.5 m3规格： 600*6*2050设计要求：（ 1）依据给定条件确立筒体径、长度、封头种类等，而后确立有关参数（容器械料、许用应力、壁厚附带量、焊缝系数等）（2）进行焊接接头设计，附件设计等。1、 数据 42、容器主要元件的 52.1 封头的设计2.2 人孔的选择2.3 接收和法兰3、 度 83 1 水压试验校核3.2 圆筒轴向应力弯矩计算4、 接 构剖析 104 1 储气罐构造剖析4.2 零件工艺剖析4.3 焊缝地点确实定5、 接资料与方法 11

2、5.1 母材选择5.2 焊料选择5.3 焊接工艺及技术要求6、焊接工艺工程 126.1 焊前准备 储罐的安装施工次序6.3 装置与焊接6.4 质量查验、修整办理、外观检查 焊缝修理7、 接工 参数 158、 接工 心得领会 169、参照文件 161.设计数据表 1-1序号名称指标1设计压力 MPa2设计温度1003最高工作压力 MPa4最高工作温度 因此水压试验合格。3.2 圆筒轴向应力弯矩计算圆筒的均匀半径=/2+/2=600/2+4/2=302mm(3-3)鞍座反力F=mg/2=13.02kN 。(3-4)1圆筒中间截面上的轴向弯矩如图 3-1 ：依据 JB/T 4731-2005 中式

3、7-2 ，得：= (4-5) 2 鞍座平面上的轴向弯矩依据 JB/T 4731-2005 中式 7-3 ，得：=4焊接构造剖析4 1 储气罐构造剖析储气罐属于一类压力容器，它是由钢制气瓶 ( 以下简称钢瓶 ) 、多孔性填料、溶剂、溶解乙炔及附件等构成。 钢瓶依据国家劳动部公布的 气瓶安全督查规程 和 GBS100 钢质焊接气瓶设计、制造和查验 ，在制造过程中对焊接质量的要求很高。依据国家劳动部1993 年公布的储气罐安全督查规程及 GBl1638-89 溶解乙炔气瓶的规定钢瓶主体资料一定采纳平炉、电炉或氧气转炉抬炼的冷静钢，以获取优秀的成形和焊接性能。4 2 零件工艺剖析如零件图所示，其构造不

4、复杂，是大批生产，体积适中，应采纳焊接。焊接制造该零件的过程中，固然零件构造简单，在焊接过程中，主要考虑是零件的氧化。上、下封头拉伸成型后，因张口端变形大，冷变形增强严重，加上板材纤维组织的影响，在剩余应力作用下很简单发生断裂。为防备裂纹产生，拉伸后应进行再结晶退火。为了减少焊接缺点，焊件接缝附件一定严格清理铁锈、油污；为去除剩余应力并改良焊接接头的组织与性能，瓶体焊接后应当进行整体正火办理，起码要进行去应力退火。4 3 焊缝地点确实定有关锅炉、压力容器规程中对焊缝的数目和部署做了详细的规定（ 1）筒体拼接时，筒节的长度 2000mm；每节筒体，纵向焊缝的数目：筒体径 i=600mm，拼接焊缝

5、 1 条；相邻筒节的纵向焊缝应互相错开，两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于钢板厚度的 3 倍，且不得小于 100mm。（ 2）封头应尽量用整块钢板制成。封头、的径 i=600mm，拼接焊缝不多于 1 条；封头拼接焊缝离封头中心线距离应不超出 0.3 i ，其实不得经过扳边人孔，且不得部署在人孔扳边圆弧上；管板上整条拼接焊缝不得部署在扳边圆弧上，且不得经过扳边孔；由中心圆板和扇形板构成的凸形封头，焊缝的方向只同意是径向和环向的。径向焊缝之间的最小距离应不小于壁厚的 3 倍，且不小于 100mm。（3）受压元件主要焊缝及其周边地区，应防止焊接零件。如不可以防止时，焊接零件的焊缝可穿过主要焊缝，而不要

6、在焊缝及其周边地区中断。（ 4）开孔、焊缝和转角要错开。开孔边沿与焊缝的距离应不小于开孔处实质壁厚的3 倍，且不小于 100mm。在凸形封头上开孔时， 孔的边沿与封头周边间的投影距离应不小于封头外径的 10。开孔及焊缝不同意部署在零件转角处或扳边圆弧上，并应走开必定距离。5焊接资料与方法选择5.1 母材选择依据容器的工作条件确立对资料和制造工艺的要求。关于一般容器重量大小不是主要问题，因此用焊接性好的低碳钢或低合金构造钢。 本设计采纳 Q235-A, 其化学成分和力学性能如下。化学成分钢号CMnSiSPQ235-A0.140250力学性能钢号板厚抗 拉 强屈 服 强试 验温缺 口 形/mm度度

7、 s度 / 式/Mpab/MpaQ235-A4375 235100 V5.2 焊料选择焊接采纳焊条电弧焊， 焊条型号为 J422，图中未注明焊接接头形式与尺寸按 GB985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊逢坡口的基本形式与尺寸进行采纳。所有角焊缝焊脚高度，除注明者外，均为两相焊较薄者的厚度，且须连续焊。5.3 焊接工艺及技术要求焊缝分别原则；防止焊缝多条订交原则；对称质心部署原则；避开应力复杂区或应 力峰值去原则；对接钢板的等厚连结原则；接头设计的开敞性原则；焊接坡口的设计原 则（焊缝填补金属尽量少；防止产生缺点；焊缝坡口对称；有益于焊接防备；焊工操作 方便；复合钢板的坡口应有益于减少过渡

8、层焊缝金属的稀释率） 。属结晶凝结而形成接缝，焊接资料为碳钢、低合金钢、不锈钢，应用围广，合用短小 焊缝及全地点施焊，可合用在静止、冲击和振动载荷下工作的坚固密实的焊缝焊接，这 种方法灵巧方便，适应性强，设施简单，维修方便，生产率低，劳动强度高。封头与圆筒等厚采纳对接焊接。平行长度任取。坡口形式为 I 型坡口。6、焊接工艺工程6.1 焊前准备焊前，坡口双侧各 10mm围的铁锈，应打磨洁净，露出金属光彩。用丙酮冲洗坡口周边的油污。焊剂和焊条按规定烘干， 300350保温 2h。注意焊剂中不要混入铁屑、碎石等杂物。不要强行组装，防止应力过大；引弧板要对齐焊缝，地线连结坚固。上、下封头的焊接采纳对接

9、接头， 为保证环焊缝开设 60的正面 V 形坡口， 在钢瓶部装上衬垫，用手工电弧焊达成封头的定位焊接和衬垫与筒体的连结，装置时空隙为 01mm，如图7-1 。而后清理洁净手工电弧焊药皮，并且将焊点用磨光机打磨平坦。6.2 储罐的安装施工次序定顶立式圆筒形钢制焊接储罐的安装广泛采纳倒装法施工工艺， 即在罐底铺设、 焊接以后，先组装焊接顶层壁板及包边角钢，再组装焊接罐顶，而后自下而上挨次组装焊接每层壁板，直至基层壁板。2.预制完成的封头、罐壁板、包边角钢在堆放、运输和起吊过程中应采纳有效举措防备变形。3 罐体安装前一定对甲苯罐基础按土建基础设计文件中的要乞降 GBJ128-90 中有关对基础的要求

10、进行检查、查收合格后方可进行安装。4.罐体安装完成查收合格后， 罐体表面面刷二遍底漆 - 环氧树脂漆， 二遍面漆 - 聚氨酯面漆 ,涂层厚度参照国家标准规定履行。5. 罐壁纵焊缝进行大于等于10%，T 形焊缝进行大于等于15%,和环焊缝进行大于等于1%的X 射线无损探伤。 探伤合格标准按GB3323-87钢焊接射线照相底片等级分类法III 级评定。6.4 质量查验、修整办理、外观检查(1)质量查验：整体构造质量：构造的几何尺寸、形状和性能焊缝质量： 与构造的强度和安全有关，如无损检测等强度评定：压力试验、气密性实验等，断裂评定：防脆断、防疲惫评定等(2)修整办理：变形改正：手工改正、机械改正、

11、火焰改正热 处 理：焊后热办理，整体或局部热办理除应力缺点修整：焊接缺点等冲洗防备、外观办理：除锈、氧化皮清理、酸洗、抛光、油漆防备等（3）外观检查：检查前将熔渣、飞溅物清理洁净，焊缝及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣或弧坑等缺陷；焊缝表面质量标准缝合设计要求，见下表折服点大于 390MPa或厚度大于 25mm的低合金钢的地圈壁板纵缝不得有咬边；折服点大于 390MPa的钢板，表面焊疤应在磨平后进行浸透探伤或磁粉检测，无裂纹为合格。6.5 焊缝修理深度超出的划伤、电弧擦伤、焊疤等有害缺点，应打磨光滑，打磨修理后的钢板厚度用大于等于钢板名义厚度扣除负误差；缺点深度或打磨深度查过 1mm时应进行补焊

12、并打磨。折服点大于 390MPa的低合金钢缺点清理后应进行探伤，确认无缺点后进行补焊，修理后打磨光滑再做探伤；焊缝修理宜采纳回火焊道。依据缺点的探测埋深确立缺点的消除面，消除深度不宜大于板厚的 2/3.焊缝的修理一定严格按焊接工艺，严格控制线能量，修理长度不该小于 50mm。顶板的焊缝缺点因其板材较薄可直接修理。 同一部位返修次数不宜超出 2 次。7焊接工艺参数焊接材质：焊条 J422 直径 2mm坡口形式： V 形坡口 60 度焊接电流： 180A焊接电压： 20V电源及接法：直流正接焊接速度：（7） 焊接地点：平焊每个地点均采纳此工艺进行焊接焊缝焊接工艺卡片产品名 储藏罐产 品 型焊缝地点

13、筒体环缝、封头和筒体称号焊缝、接头与筒体焊缝、接头与封头焊缝、 补强圈焊接节点母材Q235-A规 格4mm电 源极电电焊 接 速性流 压度层次焊接方法牌 号规格直 流 正180 20mm/s封 底 焊SMAWE43032接AKV接mm技术要求：消除坡口双侧表面 20mm的油污，锈蚀，灰尘。定位焊条选 E4303.8.焊接工艺设计心得领会经过此次课程设计，让我对化工设施机械有了进一步的认识。设计时要有一个明确的思路， 要考虑多种要素包含环境条件和介质的性质等再选择适合的设计参数，对罐体的资料和构造确立以后还要进行一系列校核计算，包含筒体、封头的应力校核，以及鞍座的载荷和应力校核。校核合格以后才能

14、确立所选设施型切合要求。经过此次设计对我们单独解决问题的能力也有所提升。在整个过程中，我查阅了有关书本及文件，取其有关知识重点应用到课设中，并且此中有好多有关设施选用标准能够直接选用，这样设计出来的设施更为切合要求。在设计的最后附有设施图，在画图的整个过程中，我对制图软件的操作更为熟习。此次课设的书写中对格式的要求也很严格， 在老师的指导下我们依据毕业设计的格式要求达成课设。这就为我们做毕业设计打下了基础。因为的知识有限，所做出的设计存在很多弊端和不足，请老师做出责备和指正。最后感老师对此次课设的评阅。9.参照文件【1】 GB150-1998 钢制压力容器【2】 压力容器与化工设施使用手册化学工业【3】 JBT4736-2002 补强圈【4】 GB/T 9115.1-2000 平面、突面对焊钢制管法兰【5】 GB 6654-1996 压力容器用钢板