





























在检修时只需松开螺栓将盖板绕销轴旋转,即可轻松进入,而不必将其取下以节约维修时间。
查得该人孔的有关数据如下表水平吊盖带颈平焊法兰人孔标准尺寸公称压力公称直径螺栓螺母螺栓螺柱螺母螺柱质量数量直径长度数量直径长度总质量不锈钢标记为人孔Ⅲ,其中指突面密封,Ⅲ指接管与法兰的材料为,是指垫片是非金属平垫片不带内包边的石棉橡胶板,是指公称直径为公称压力为。
补强圈选择及厚度计算由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。
由表知本设计所选用的人孔筒节内径。
查得补强圈尺寸为外径,内径。
开孔补强的有关计算参数如下开孔所需补强面积内压容器的圆筒开孔后所需的补强面积为式中开孔直径,圆形孔取接管内直径加两倍壁厚附加量壳体开孔处的计算厚度接管有效厚度强度削弱系数,等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比值。
开孔直径由于接管和筒体选用同种材料,取将这些数据代入上式得开孔所需补强面积有效宽度二者中取较大值有效高度外侧高度接管实际外伸高度二者中取较小值内侧高度接管实际外内伸高度二者中取较小值。
补强面积在有效补强范围内,可作为补强的截面积按下式计算式中补强面积壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积焊缝金属截面积,。
计算如下接管有效厚度为,筒体有效厚度为故接管计算厚度为故焊缝金属截面积,故补强面积为由于,故开孔需另加补强,其另加补强面积为补强圈厚度圆整后取,补强材料与壳体材料相同为。
鞍座的设计计算和安装标准鞍座的选择储罐的总质量式中罐体质量封头质量液氨质量附件质量,。
罐体质量查化工设备设计基础,天津大学出版社,附表公称直径,壁厚的筒体,得每米质量是,所以封头质量查表化工设备设计基础,天津大学出版社,附表根据公称直径,壁厚,直边高度的标准椭圆形封头,得其质量,所以浓硝酸质量式中装量系数,取压力容器安全技术监察规程规定介质为液化气体的固定式压力容器,装量系数般取贮罐总容积浓硝酸的密度,在时浓硝酸的密度为。
于是附件质量人孔重,其它接口管的总重约。
于是。
设备总质量每个鞍座承受的负荷为根据鞍座承受的负荷,查表化工设备机械基础,大连理工大学出版社,附录可知,选择轻型带垫板,包角为的鞍座。
其标准尺寸如下表轻型鞍座本设计公称直径,则选用轻型双鞍座,焊制包脚带垫板肋板,为固定式型为滑动式支座型。
即鞍座,鞍座。
鞍座的安装公称直径允许载荷鞍座高度底板腹板筋板垫板弧长因为鞍座位置的要求为,并尽量使,综合考虑选择。
两鞍座间的距离图鞍座安装位置示意图接口管的设计液氩进口管采用无缝热轧钢管,为方便液氩进入,管的端伸入罐中并切成,接管外伸高度为,内伸高度为,法兰选择法兰。
垫片选择垫片。
液氩出口管采用无缝热轧钢管,接管外伸高度为,内伸高度为,法兰选择法兰为筒体中间处截面的弯矩为式中鞍座反力椭圆封头长半轴外半径两封头切线之间的距离鞍座的位置筒体内半径鞍座平面上的轴向弯矩图筒体受剪力图图筒体受弯矩图圆筒轴向应力计算及校核由化工机械工程手册上卷表查得。
因为,且,故最大轴向应力出现在跨中面,校核跨中面应力。
圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力最高点处于是最低点处鞍座平面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力最高点处最低点处由设计压力引起的轴向应力于是轴向应力组合与校核最大轴向拉应力出现在筒体中间截面最低点处,于是许用轴向拉压应力,﹤合格。
最大轴向压应力出现在充满水时,在筒体中间截面的最高点轴向许用应力根据值查外压容器设计的材料温度线图化工设备机械基础,赵军编,图,查得,取许用压缩应力,合格。
圆筒切向剪应力的计算由化工机械工程手册上卷表查得,。
于是圆筒被封头加强时,其最大剪应力于是合格圆筒周向应力的计算和校核设垫片不起作用。
在鞍座处横截面最低点处式中筒体有效宽度。
由化工机械基础手册上卷表查得,。
式中考虑容器焊在鞍座上式中支座轴向宽度。
于是故鞍座边角处轴向应力因为,所以合格。
合格。
鞍座有效断面平均压力支座承受的水平分力由化工机械工程手册上卷表查得。
于是鞍座有效断面平均应力式中鞍座计算高度鞍座腹板厚度。
其中取鞍座实际高度和中的最小值,即。
腹板厚度于是应力校核合格。
式中,鞍座材料的许用应力。
焊接工艺设计焊接焊接方法的选用铝合金的焊接方法很多,各种方法有其不同的应用场合。
除了传统的熔焊电阻焊气焊方法外,其他些焊接方法如等离子弧焊电子束焊真空扩散焊等也可以容易地将铝合金焊接在起。
查国防工业出版社出版的轻金属焊接技术第三章铝及铝合金的焊接得表部分焊接方法的焊接性及适用范围焊接方法焊接性适用厚度适用范围推荐可用焊很好可焊接板厚焊很好厚件的焊接,可焊厚度以下脉冲焊很好薄板或全位置焊,厚度气焊很差非重要场合的薄板对焊及补焊等焊条电弧焊很差铸铝件补焊及般修理电阻焊很好压痕不明显,大电流焊接等离子弧焊很好对接接头要求比氩弧焊更高场合电子束焊很好焊接质量好,熔深大,厚件焊接根据上面表格中的内容,再结合实际情况,考虑到焊接性厚度适用性焊接材料焊接设备焊接质量和焊接成本等多方面因素的综合影响,决定采用手工钨极氩弧焊。
焊接材料的选择焊丝型号的选择焊丝的型号应该根据母材的成分焊缝力学性能的要求工作条件等因素决定,查国防工业出版社出版的轻金属焊接技术第三章铝及铝合金的焊接,选择铝镁合金焊丝,该种焊丝特点是适用于化工压力容器核工业造船制冷锅炉航空航天工业等。
耐腐蚀性好抗热裂性好强度高,适用于焊接铝镁合金。
且成分与母材很接近,复合本次设计的要求。
查铝及铝合金焊丝得表的化学成分和规格型号类别化学成分代号直径长度铝镁钨极材料的选择因为焊接材料为铝合金,厚度为,方法为手工钨极氩弧焊。
根据化学工业出版社气体保护焊工艺及应用表表表表综合考虑选择钨极如下表表钨极的参数电极类型电源类型保护气体电流范围纯钨极交流筒体板材的选择和焊接筒体板材选择选择,查般工业用铝及铝合金板带材第部分表,可以得到铝及铝合金板带材类别状态及厚度规格。
表板带材类别状态及厚度规格表牌号类别状态板材厚度带材厚度查般工业用铝及铝合金板带材第部分表,可以得到铝及铝合金板带材长度和宽度范围。
表的板带材长度和宽度范围板带材厚度板材的宽度和长度带材的宽度和内径板材的宽度板材的长度带材的宽度带材的内径根据上面两个表格,由于筒体的厚度为,公称直径,所以选择以下板材板,张板,张表示热加工成形,然后轻微加工硬化,或者少量冷加工后再进行轻微加工硬化,以满足特定的力学性能要求。
筒体的焊缝在圆周方向上,每张等宽度的板材首尾对接成形圆柱形筒节,每张板材对应的圆心角为,对接处的焊缝属于受压部分的纵向焊缝,按钢制压力容器的规定,此类焊缝属于类焊缝。
在轴向上,个宽和个宽的筒节焊接在起形成筒体,筒节之间焊接用的焊缝属于受压部分的环向焊缝,按钢制压力容器的规定,此类焊缝属于类焊缝。
筒体的焊接参数和具体焊接方法根据国防工业出版社出版的轻金属焊接技术,第三章铝及铝合金的焊接中的表,可以得到不同厚度的铝镁合金在采用手工钨极氩弧时的详细工艺参数,其中焊接厚的板材时的详细工艺参数如下表表铝镁合金手工钨极氩弧焊的工艺参数板厚钨极直径焊接电流焊丝直径氩气流量喷嘴直径焊接层数正面反面预热温度备注形坡口对焊选择焊丝直径为,正面层,反面层,预热温度,喷嘴直径,氩气流量,钨极直径,焊接电流。
坡口尺寸,和具体参数见焊接工艺卡。
接管与筒体的焊接接管和筒体采用带顿边的单边形坡口对焊,形成环焊缝,此类属于类焊缝。
采用手工钨极氩弧焊,焊接工艺参数见表,坡口尺寸和具体参数见焊接工艺卡。
法兰与接管人孔的焊接法兰与接管人孔的焊接均采用搭接角焊缝,焊角腰高根据壁厚决定,形成环焊缝,此类属于类焊缝。
采用手工钨极氩弧焊,焊接工艺参数见表,坡口尺寸和具体参数见焊接工艺卡和。
焊前清理和焊后处理焊前清理氩气是惰性气体,焊接过程中不与液态金属发生任何化学反应,因此钨极氩弧焊无去氢脱氧作用。
钨极氩弧焊对材料表面质量要求很高,为了保证焊接质量,焊前必须填充焊丝,清理工件坡口两侧表面至少范围内德氧化膜油脂和水分。
否则在焊接过程中将影响电弧稳定性,恶化焊缝成形,并可能导致气孔夹杂未熔合等缺陷。
清理方法主要有机械清理化学清理。
化学方法该方法依靠化学反应去除工件及焊丝表面的氧化膜及油污。
表工件表面去脂溶液的配方及清洗工艺配方温度清洗时间清水冲洗处理方法热水冷水室温在溶液中浸泡,然后在热水中冲洗冷水中冲洗,用干净布擦干表氧化膜的化学清理配方及工艺条件材料碱液冲洗溶液温度时间铝镁合金清水由于铝容易氧化,所以清理后至焊接前的储存时间般不得超过。
机械方法用钢丝刷将坡口与两侧来回刷几次,再用刮刀将表面清理干净。
焊后处理铝罐铝桶等铝合金焊件焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣,需要及时清理干净,否则在空气水分的作用下,残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜,激烈的腐蚀焊件。
因此,焊后应立即严格清除焊件上残存的污物。
常用的清渣方法和步骤在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头将焊件在温度为质量分数为的铬酐水溶
