毕业设计-常压储罐设计

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学号： ※※※※

常州大学毕业设计（论文）（2012届）

题目燃料气稳压罐设计学生 ※※※ 学院 ※※※※※ 专业班级 ※※※ 校内指导教师 ※※※ 专业技术职务 ※※ 校外指导老师专业技术职务

二○一二年六月

燃料气稳压罐的设计

摘要：本设计说明书是关于燃料气温压罐的设计，主要进行储罐的材料选择、结构设计、强度计算、焊接工艺评定及检验。本设计说明书是依据设计内容的的顺序所编制。首先根据任务书对设计的基本参数进行了确定，根据基本参数及介质特性对储罐筒体、封头及主要附件的材料进行了选取，然后确定了储罐的基本尺寸及结构，接下来是对设计中所需要的附件进行选取及校核，如人孔、支座、法兰、盘管等。强度校核是对筒体、封头、支座等进行应力校核，以确保设计的合理性及安全性。最后是焊接工艺评定任务书及预焊接工艺规程的编制，检验、压力试验的一般规定说明。

关键词：基本参数；强度校核；焊接工艺评定；压力试验

The design of the fuel gas stabilization tank

The design specification is about fuel temperature pressure tank design, material selection, structural design of the tanks, strength calculation, welding procedure qualification and inspection. The design specification of the tank is prepared according to the order of the design content. According to the mission statement on the basic parameters of the design to determine the basic parameters and media characteristics of the tank cylinder, head and main attachment materials selected, and then determine the size and structure of the tank, followed by selecting and checking the design of the required accessories, such as manhole, bearings, flange coil, etc.. The strength check of stress on the cylinder, head, bearing checking ensure that the rationality of the design and safety. Finally, it is the general provisions of welding procedure assignment, preliminary welding procedure specification, inspection and pressure testing.

Keywords: basic parameters; strength check; welding procedure qualification;

pressure test

摘要············································Ⅰ Abstract···········································Ⅱ 目次···········································Ⅲ 1 引言·················································1 1.1 储罐概述···············································1 1.1.1 储罐分类···············································1 1.1.2 储罐结构·········································2 1.2 液化石油气概述·········································2 1.2.1 主要用途·········································2 1.2.2 主要成分····································3 2 设计参数确定及材料选择····································3 2.1 设计参数确定·············································3 2.1.1 设计压力的确定····································3 2.1.2 设计温度的确定····································3 2.1.3 工作介质性质确定····································3 2.1.4 压力容器类别·············································4 2.2 材料选择··············································4 2.2.1 筒体、封头材料选择··································4 2.2.2 附件材料选择······································4 3 结构设计·················································4 3.1 设计厚度计算··········································4 3.1.1 液柱静压力计算·······································4 3.1.2 筒体设计厚度计算·······································4 3.1.3 封头选型···········································5 3.1.4 封头设计厚度计算···········································5 3.2 基本尺寸设计···········································5 3.2.1 设计结构草图···········································5 3.3 附件设计及选择······································6 3.3.1 接管法兰选型··································6 3.3.2 紧固件选配······································8 3.3.3 接管选型及校核······································10 3.3.4 垫片选配······································10 3.3.5 人孔选型······································12 3.3.6 盘管及其固定结构······································13 3.3.7 支座选型······································15 4 强度计算····················································16 4.1 筒体应力校核·········································16

III

4.2 封头应力校核·········································17 4.3 支座应力校核·············································19 5 焊接工艺评定，无损检测及压力试验··································20 5.1 焊接工艺评定···········································20 5.1.1 焊接工艺评定一般过程····································20 5.1.2 预焊接工艺规程评定表····································21 5.2 无损检测···········································31 5.2.1 基本检测···········································31 5.2.2 重复检测···········································31 5.3 压力试验········································31 5.3.1 试验介质···········································31 5.3.2 试验压力···········································31 5.3.3 应力校核···········································31 5.3.4 试验温度···········································31 5.3.5 试验方法···········································31 5.3.6 合格标准···········································31 6.结论···········································32 参考文献······································35 致谢··········································36

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1 引言

1.1 储罐概述

用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐[1]，防腐储罐工程是石油、化工、粮油、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，我们的经济生活总是离不开大大小小的钢制储罐，钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。钢制储罐是储存各种液体（或气体）原料及成品的准用设备，对于许多企业来讲没有储罐就无法正常生产。

燃料气稳压罐是盘锦某公司6万吨/年丁基橡胶项目中的一个重要环节。燃料气稳压罐的设计既涉及到很多相关的国家和行业标准，例如：TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150《钢制压力容器》、JB/T4731《钢制卧式容器》等等，又与项目的其他设备相关联。燃料气稳压罐是卧式容器[1]中一个典型的产品，对该产品的设计和制造工序的掌握和熟悉，可以使学生在压力容器方面设计的能力和制造工艺[19]掌握进一步得到提高，在参加工作时能够更快更好的适应工作、参与到工作之中。熟悉过程装备设计及制造的相关知识，由此可以看出压力容器在化工，石油化工生产中非常重要，我们必须了解压力容器的特性和结构。 1.1.1 储罐分类

由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的。

按位置分类：可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。

按油品分类：可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。

按用途分类：可分为生产油罐、存储油罐等。按形式分类：可分为立式储罐、卧式储罐等。

按结构分类：可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。按大小分类： 100m3以上为大型储罐，多为立式储罐；100m3以下的为小型储罐，多为卧式储罐。

按储罐的材料：储罐工程所需材料分为罐体材料和附属设施材料。罐体材料可按抗拉屈服强度或抗拉标准强度分为低强钢和高强钢，高强钢多用于5000m3以上储罐；附属设施（包括抗风圈梁、锁口、盘梯、护栏等）均采用强度较低的普通碳素结构钢，其余配件、附件则根据不同的用途采用其他材质，制造罐体常用的国产钢材有20、20R、16Mn、Q345R、以及Q235系列等。

1.1.2 储罐的结构

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目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。

拱顶储罐构造：拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用最为广泛，最常用的容积为 1000 -10000m3 ，目前国内拱顶储罐的最大容积已经达到 30000m3 。

罐底：罐底由钢板拼装而成，罐底中部的钢板为中幅板，周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板，也可采用弓形板。一般情况下，储罐内径< 16.5m 时，宜采用条形边缘板，储罐内径≥ 16.5m 时，宜采用弓形边缘板。

罐壁：罐壁由多圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式。套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接，纵向焊缝为对接。拱顶储罐多采用该形式，其优点是便于各圈壁板组对，采用倒装法施工比较安全。直线式罐壁板环向焊缝为对接。优点是罐壁整体自上而下直径相同，特别适用于内浮顶储罐，但组对安装要求较高、难度亦较大。

罐顶：罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状，罐顶内侧采用扁钢制成加强筋，各个扇形板之间采用搭接焊缝，整个罐顶与罐壁板上部的角钢（或称锁口）焊接成一体。

浮顶储罐的构造：浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮顶直接覆盖，减少介质挥发。

罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。

浮顶：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。单盘式浮顶：由若干个独立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。

内浮顶储罐的构造：内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制，拱顶按拱顶储罐的要求制作。目前国内的内浮顶有两种结构：一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶；另一种是拼装成型的铝合金浮顶。

卧式储罐[2]的构造：卧式储罐的容积一般都小于 100m3 ，通常用于生产环节或加油站。卧式储罐环向焊缝采用对接，纵向焊缝采用对接。圈板

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交互排列，取单数，使端盖直径相同。卧式储罐的端盖分为平端盖和碟形端盖，平端盖卧式储罐可承受 40kPa 内压，碟形端盖卧式储罐可承受 0.2MPa 内压。地下卧式储罐必须设置加强环，加强还用角钢煨制而成。 1.2 液化石油气概述

随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窖炉的焙烧等。 1.2.1 主要用途

液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯氫含量。液化石油气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸[3]。 1.2.2 主要成分

液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下（%）：氢气5～6．甲烷10．乙烷3～5．乙烯3．丙烷16～20．丙烯6～11．丁烷42～46．丁烯5～6，含5个碳原子以上的烃类5～12。热裂解气的主要成份如下（%）：氢气12．甲烷5～7．乙烷5～7．乙烯16～18．丙烷0.5．丙烯7～8．丁烷0.2．丁烯4～5，含5个碳原子以上的烃类2～3。这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250～l/33，贮存于耐高压的钢罐中，使用时拧开液化气罐的阀门，可热裂解气的主要成份如下（%）：氢气12．甲烷5～7．乙烷5～7．乙烯16～18．丙烷0.5．丙烯7～8．丁烷0.2．丁烯4～5，含5个碳原子以上的烃类2～3。这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250～l/33，贮存于耐高压的钢罐中，使用时拧开液化气罐的阀门，可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰，燃烧过程中产生大量热。并可根据需要，调整火力，使用起来既方便又卫生。

液化石油气虽然使用方便，但也有不安全的隐患。万一管道漏气或阀门未关严，液化石油气向室内扩散，当含量达到爆炸极限（1.7%～10%）时，遇到火星或电火花就会发生爆炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏，加工厂常向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物。一旦有液化气泄漏，立即闻到这种气味而采取应急措施。

2 设计参数的确定及材料选择

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2.1 设计参数的确定 2.1.1 设计压力的确定

工作压力：pw=0.5MPa

根据GB150-2011安全阀开启压力：pz≤（1.1～1.05）pw ，设计压力取：p=0.6MPa

2.1.2 设计温度的确定

最高工作温度:tw =30℃ 根据GB150-2011设计温度取:t =50℃ 2.1.3 工作介质性质确定

根据HG 20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》：工作介质性质：易燃易爆轻度危害性质的液化气体 2.1.4 压力容器类别

根据《过程设备设计》：本设备内介质属于第一组介质且p=0.6MPa PV=0.6×10000MPa·L=6000 MPa·L <50000MPa.L 故为第Ⅰ类压力容器[4]。 2.2 材料选择

2.2.1筒体、封头的材料选择

材料选择：根据GB150-2011《钢制压力容器》，由于所设计的卧式容器为常规压力容器，考虑使用条件和综合成本，选择筒体与封头的材料为钢板Q345R，Q345R属于低合金钢，具有优良的综合力学性能和制造工艺性能[5]，其强度、韧性、耐腐蚀性、低温与高温性能均优于相同含碳量的低碳钢，并且采用低合金钢可以减少容器的厚度，减轻重量，节约钢材。

根据GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》和GB/T709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》规定，Q345R钢板负偏差C10.3mm。 2.2.2 附件材料的选择

根据HG/T 20635-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》的选择法兰的材料选择为16MnⅡ;

根据GB 8163-2008《无缝钢管》，接管及盘管的材料选择16Mn;

根据HG/T 20635-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》确定法兰紧固件的材料：螺栓 35CrMo,螺母30CrMo;

根据HG/T 20635-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》的确定垫片的材料为聚四氟乙烯；

另：人孔，支座为组合件，其材料见第三章。

3 结构设计

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3.1 设计厚度计算 3.1.1 液柱静压力计算

150-2011,液柱静压液 =585Kg/m3, 满载时液柱静压力为0.01MPa根据GB

力小于设计压力的5%时，可忽略不计，故pc=p=0.6MPa。 3.1.2 筒体设计厚度计算

假设材料许用应力=170MPa (厚度为6～16mm时）

焊接方式：根据GB150-2011，选用双面焊对接接头，20%无损探伤，故焊接系数0.85。

t=PcDi/(2-PC)=3.74mm.............................. (3.1) 根据 GB150-2011 得：c2=2mm 设计厚度：

dC2 =3.74+2=5.74mm.............................. (3.2) 名义厚度：

ndC1 =8.0mm（圆整值） C1 取0.3mm........ (3.3)

t经验算：n=8.0mm时=170MPa,与假设相符，故名义厚度8.0mm合适。

3.1.3 封头的选型（标准椭圆封头)

图1 标准椭圆封头表1 封头尺寸

公称直径DN/mm

1800

总深度H/mm

475 内表面积/m2 3.6535 容积/m3 0.8270 h1/Di1/4，ho25mm，h1450mm 3.1.4 封头设计厚度计算

假设材料许用应力=189MPa (厚度为6～16mm时）

焊接方式：根据GB150-2011，选用双面焊对接接头，20%无损探伤，故焊接系数0.85。

t =P/(2D-0.5PC)=3.74mm........................ (3.4) ci第5页共37页

t常州大学本科生毕业设计（论文）

设计厚度：

dC2=3.74+2=5.74mm............. (3.5) ndC1 =8.0mm............. (3.6)

名义厚度：

有效厚度：

enC1C2 =5.7mm>1800mmx15%............. (3.7) 椭圆形封头最大允许工作压力：

[Pw]=2e/(k+0.5e)=0.64>Pw，验算合格。 3.2 基本尺寸设计 3.2.1 设计结构草图

筒体长度计算：

假设筒体内径Di=1800mm

查表的封头体积V=0.8270m3，计算的筒体体积为：8,346m3 则

4V3280mm............. (3.8) LD2表2 筒体尺寸 mm

公称直径 1800

总长度 3280

壁厚 8

图2 设计结构草图

3.3 附件设计及选择 3.3.1 接管法兰的选型

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⑪公称压力等级：Class150 PN20 根据HG/T 20635-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》确定：

①接管法兰材料：16MnⅡ级锻件(工作温度≦38℃ 表压19.6MPa） ②法兰型式及密封面型式[6]：带颈对焊法兰（WN)突面（RF）根据HG/T 20615-2009确定接管法兰的基本尺寸：

表3 公称尺寸与钢管外径对照表

管法兰 DN（mm） NPS 钢管外径(mm) ⑫密封面尺寸

25 1`` 33.7

公称尺寸和钢管外径 40 1-1/2`` 48.3

50 2`` 60.3

80 3`` 88.9

表4 突面法兰密封面尺寸 mm

DN d

25 50.8

40 73

50 92.1

80 127.0

f1 2

图3 突面（RF）法兰的密封面尺寸

⑬管法兰的连接尺寸

表5 管法兰连接尺寸

DN 25 40 50 80

D 110 125 150 190

K 79.4 98.4 120.7 152.4

L 16 16 18 18

Th M14 M14 M14 M14

n（个） 4 4 4 4

近似质量kg

1.14 1.81 2.72 5.22

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图4 法兰的连接尺寸

⑭带颈对焊钢管法兰结构尺寸

表6 法兰结构尺寸 mm

DN 25 40 50 80

钢管外径法兰外径法兰厚度 33.7 48.3 60.3 88.9

110 125 150 190

12.7 15.9 17.5 22.3

N 49 65 78 108

B 27 41 52 77.5

H 54 60 62 68

图5 带颈对焊钢制管法兰（WN）尺寸

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（5）焊接接头和坡口尺寸

①带颈对焊法兰的锥颈斜度应不大于45度，且应具有7度的直边段，直边段长度不小于7mm。

②带颈对焊法兰的颈部厚度一般不小于钢管名义厚度。

③若带颈对焊法兰的直边段厚度超过与其对接钢管壁厚1mm以上时，法兰的直边段应在内径处削薄，削薄的斜度应小于或等于1:3。

图6 焊接坡口及尺寸

3.3.2 紧固件选配

⑪全螺纹螺柱

根据HG/T20635 -2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》选用专用级全螺纹螺柱材料：35CrMo

表7 螺柱性能

热处理调制

（回火≥550℃）

力学性能 HB

b

835

s

735

s（%） 269-321

根据GB/T 901《等长双头螺柱 B级》查的螺柱基本尺寸:

表8 螺柱尺寸及质量

DN 25

40 50 80

螺纹 M14 M14 M14 M14

Lzr(mm) 70 80 85 95

质量（g） 84 96 136 153

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图7 等长双头螺柱结构尺寸

⑫管法兰专用螺母根据GB/T 20634-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》确定材料选择：30CrMo 近似质量：35g。选用螺母尺寸：

表9 螺母尺寸

d M14

da max 15.1

min 14

e m min 13.6

m, s

max 24

min 23.16

min min max 21.1 25.94 14.3 min 10.9

图8 螺母尺寸

(3)平垫圈C级 300HV

根据GB/T 20634-2009《钢制管法兰、垫片紧固件选配规定》，材料选择：65Mn 尺寸要求按GB/T 95-2002《平垫圈 C级》：

表10 基本尺寸

d1 15

d2 28

M14 2.5

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图9 平垫圈尺寸

3.3.3 接管选型及校核

本套设备的接管除人孔外均选用无缝钢管 [8]（φ=1 ）根据GB150-2011 材料：16Mn 许用应力：189MPa

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》确定厚度附加量 c12mm c212.5%n 接管E,L1/L2，M1/M2：

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》

假设n取4.5mm

enC1C2=2.0625mm..................... (3.9)

t tP=2.08MPa<........... (3.10) (D)/2ciee接管：A1，A2/H/J/N:

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》假设n取5.0mm

enC1C2 =2.3125mm

t tP=6.0MPa< (D)/2ciee接管：P/Q：

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》

假设n取6.0mm

enC1C2 =3.25mm

t tP=5.266MPa< (D)/2ciee接管：C/D：

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》

假设n取7.0mm

enC1C2=4.125mm

t tP=8.345MPa< (D)/2ciee经校核所选管口表的接管均能满足应力要求。

注：（1）16Mn的无缝钢管单位质量:[(外径-壁厚×壁厚]×0.02466=Kg/m

（2）接管外伸长度根据JB/T 4731-2005《钢制卧式容器》要求E,接管L1/L2，M1/M2，A1，A2/H/J/N外伸长度取150mm; 接管P/Q, C/D外伸长度取200mm。

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3.3.4 垫片选配

(1)根据HG/T 20634-2009的选配规定选择：钢制管法兰用缠绕式垫片-带内环和对中环型-D-RF（公称压力Class150 PN20）

(2)根据HG/T 20634-2009的选配规定选择材料：金属带材料：361；填充材料：聚四氟乙烯带。

(3) 根据HG/T 20631-2009确定垫片的尺寸（公称压力Class150 PN20）

表11 垫片尺寸

DN 25 40 50 80

D1 27.0 44.5 55.6 81.0

D2 31.8 54.1 69.9 101.6

D3 47.8 69.9 85.9 120.7

D4 65.5 84.5 104.5 136.5

T t

4.5 3.0

图10 金属缠绕垫片尺寸

3.3.5 人孔

本设备的人孔选型依据：GB/T 21514-2005《钢制人孔和手孔》与GB/T 21523-2005《水平吊盖带颈平焊法兰人孔》 (1)型式、基本参数及尺寸

水平吊盖带颈平焊法兰人孔采用突面密封型式，公称直径DN=600mm ，公称压力：PN=1.0MPa ，吊盖式，材料：组合件。

最高无冲击工作压力1.0MPa [P]>Pw且接近，故型式满足。

表12 人孔尺寸

密封面形式

公称

DN dw×s D 压力

D1 A

螺母

b b1 b2 H1 H2 d

数量螺

柱螺柱d数×L 量

质量Kg

RF 1.0 600 610x8 780 725 435 28 32 34 320 204 36 40 20 M27x115 235

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图11 人孔尺寸表13 明细表

件

1 号标准

号

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

HG20HG20HG20HG20HG20594 607 601 613 613

GB/GB/T95 T41

名

筒法兰双头吊转垫称法兰垫片螺母

节盖螺柱环臂圈数量 1

见尺见尺

寸表寸表

支

螺吊钢

环撑

母钩管

板 2

Q3聚四Q3材16MnQ34535Cr30CrQ2Q2100Q2Q2

45氟乙4级 20 45料 Ⅱ R Mo Mo 35 35 HV 35 35

R 烯 R

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(2)开孔及开孔补强计算[5]

假设开孔补强型式为补强圈补强。因b=510MPa<540MPa,n <38mm,均满足补强圈补强条件，假设成立。

enC1C2=8-2-0.3=5.7mm......................................... (3.11) etntC=10-2-0.3=7.7mm........................................... (3.12) d=dw+2(c1c2)=634.6mm............................................. (3.13) A=dδ+2δet（1-fr）=2373.404mm2..................................... (3.14) B: 2d=1269.2........................................................... (3.15)

d+2n+2nt=660.6 ................................................. (3.16) B取1269.2mm

h1: dnt=79.66mm.................................................... (3.17)

Dnnt=77.46mm................................................. (3.18) h1取79.66mm 注：实际外伸高度250mm

h2: dnt=79.66mm................................................... (3.19)

≥1.5n且≥6mm h2取12mm ①壳体多余金属面积

A1(Bd)(e)2et(e)(1fr)=1243.816mm2.................. (3.20) ②接管多余金属面积：

A2A2h2h1(ett)fr2h2(etC2)fr=1106.8mm2.................. (3.21) ③接管区焊缝面积（焊脚取为6mm）：

1A326636mm；（无补强圈的焊接型式内伸式、全焊透）

2 AeA1A2A3A 由此得：开孔无需补强。 3.3.6 盘管及其固定构件

⑪ 盘管长度计算

换热面积：1.7㎡

根据GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》选取换热管尺寸： =33.7×4mm 根据HG 20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》及GB 150-2011选择材料：Q345 PC取0.3MPa

enC1C2=0.5mm................................................. (3.22)

tPc(Die)/2e=9.96MPa<=170MPa............................ (3.23) D2L/417mm2得：L=19058.96mm 取L=20m ⑫角钢选配

根据 GB/T 9787-1988 选择材料：Q235A;

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基本尺寸:角钢号 7.5 尺寸：b×b×d=75×75×8 L=300mm r取9mm 理论质量：11.503Kg/m ⑬U型螺栓选配

根据JB/ZQ 4321-1997 材料：Q235A 基本尺寸：

表14 U型螺栓

D 33

R 18

d M10

L 160

a 48

b 28

m 46

c 1.5

100件质量

图12 U型螺柱尺寸

⑭螺母选配

根据GB/T 6170-2000 《Ⅰ型六角螺母》确定材料：Q235A 基本尺寸：

表15 螺母基本尺寸 d

da min 10

max 8.4

m min 8.04

max 16

min 15.73

M10 max

10.8 min min 14.6 17.77 min 6.4

注：详细尺寸见图

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3.3.7 支座的选择

⑪此支座根据 GB/T 4721.1-2007《容器支座》进行选型：

表16 型式特征

型式

轻型

焊制

包角 120

垫板有

筋板数 4

支座尺寸见表见图

注：鞍式支座分固定式（代号F）和滑动式（代号S）两种安装形式[9]。

⑫系列参数及尺寸

表17 鞍座尺寸

筋允许增加１

鞍螺栓

公称载荷底底腹筋筋板筋垫垫垫００mm

座底板垫板间距鞍座质鞍座

直径Ｑ板板板板板 b3 板板板板高度增

高l1 弧长 l2 量（kg）包角

ＤＮ（Ｋb1 1 2 l b e 加的质b34342度h Ｎ）量（kg）

1800 295 250 1280 220 12 10 295 190 260 8 2100 430 10 80 1120 162

7 120o

图13支座基本尺寸

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材料：鞍式支座材料为Q235A 垫板材料一般与筒体材料相同为Q345R。 ⑬制造技术要求： ①焊接采用电弧焊，焊条牌号应根据支座材料参照有关标准选用。焊接接头型式和尺寸按GB/T 985中的规定。

②鞍座本体的焊接，均为双面连续角焊，鞍座与容器圆筒焊接采用连续焊。焊缝腰高取较薄板厚度的0.5～0.7倍，且不小于5mm。 ③焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔和弧坑等缺陷，并不得残留有熔渣和飞溅物。 ④鞍座垫板的圆弧表面应能与容器壁贴合，要求装配后的最大间隙不应超过2mm。

⑤鞍座螺栓孔间距L2允许偏差值为±2mm。

⑥鞍座的螺栓孔和其他部分的制造公差分别按GB/T 1804中的m级与c级精度。 ⑦与腹板相接侧的筋板两端应切成25×45°的倒角。 ⑧鞍座所有组焊零件周边粗糙度为Ra50um.

⑨若容器壳体有热处理要求时，鞍座垫板应在热处理前焊与容器上。 ⑩鞍座焊接完毕，各部件应平整，不得翘曲。

4 强度计算

4.1 支座反力计算 (1)圆筒的质量：

m122'(D2)DLini4 3.14226(180016)1800103.287850.................. (4.1) 41169.4kg ——是指材料的密度，由于壳体与封头的材料均选用Q345R，故

3。 7850kg/m(2)封头的质量：m2224.42448.8kg (3)人孔质量：

m3=353 kg

(4)附件质量：接管、法兰、紧固件、密封件，按总质量的20%计算。

m420%(m1m2m3)=394.24kg................... (4.2)

圆筒的体积:

V14Di2L'3.141800232808.34m3........... (4.3) 4封头的体积：

V220.82701.6540m3

故总体积为：

VV1V28.341.6540m3.................. (4.4) 第17页共37页

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由于水的密度比油品与原油的密度均大，故鞍座应在水压试验时所受支反力较大，如下：

水压试验时充液重量：

m5VH2o9.99410009994kg.................. (4.5)

水压试验时总质量：

mm1m2m3m4m5.................. (4.6) 12359.44kg；

水压试验时单位长度载荷：

mg12359.449.8q30.75Nmm.................. (4.7)

44L'hi330547533水压试验时支座反力：

11Fmg12359.449.860561.256N.................. (4.8)

224.2 圆筒、封头应力计算与校核 4.2.1 支座弯矩计算

①支座跨中截面处的弯矩

q222LLLL M1(RiH2)Hq()F(A)q()().................. (4.9)

432A24整理得

M1F(C1LA)60561.256(0.233305450)18783073.55Nmm 式中:

H4752R900212(i)2()212()()LL330533050.230........ (4.10) C14H44754(1)4(1)3L33305②支座截面处的弯矩

MRFAA60561.256450450900(1C3iC2)(10.0981.19)174416.4NmmC2LA1.193305450式中 C214H1.19.................. (4.11) 3LRi2H2C30.098.................. (4.12)

2RiL4.2.2 圆筒应力计算与校核

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(1)两支座跨距中截面处圆筒的轴向应力截面最高点（压应力）：

M118783073.551.29MPa.................. (4.13)

R2ie3.1490025.71截面最低点（拉应力）:

2M11.78MPa.................. (4.14)

R2ie(2)支座截面处轴向应力

①支座截面最高点（拉应力）

3minB,0.8ReL183MPa②支座截面最低点（压应力）

M2174416.40.012MPa

K1R2ie13.1490025.74M118783073.551.29MPa.................. (4.15) 22K2Rie13.149005.7其中K1,K2由JB-T 4731-2005《钢制卧式容器》表7-1查得K1=1，K2=1 由于:

10.9ReL210.3MPa， 30.9ReL210.3MPa；

2minB,0.8ReL183MPa， 4minB,0.8ReL183MPa

则满足应力要求。

(3)圆筒和封头[11]及切应力校核

圆筒最大切应力应在22()的支座角点处。其大小按下式计算：

220K3F36982.480.886.34MPa.................. (4.16) Rie9005.7thK4F2.96MPa.................. (4.17) Rie 式中k3,k4查《过程设备设计》表得K3=1.171,k4=0.410

0.8146.4MPa

满足应力要求。

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(4)支座截面处筒体的周向应力校核（支座截面处无加强的圆筒）：查《过程设备设计》表5-3得：k5=0.760,k6=0.013 支座截面处筒体的最低点周向应力：

5K5Fk0.7660561.25621.15MPa.................. (4.18) b22175.88其中bb32270mm

521.15MPa，验算合格。

由L8Ri,612K6FRiF17.29MPa........................ (4.19) 24b2Lt其中：ere5.77.713.4mm，rernc1c27.7mm；

鞍座垫片边缘处圆筒中的周向应力6

12K6FRiF60561.256120.01360561.256900当L8Ri时，6=-86.14MPa224eb2Le45.7381.733055.7

tt由于61.25228.75MPa，61.25228.75MPa 则满足周向应力要求。

所采用的鞍座未超出标准规定的适用范围，无需对鞍座腹板-筋板组合截面

进行校核。

综上所述，支座可满足。

5. 焊接工艺评定、无损检测及压力试验

5.1 焊接工艺评定

焊接是制造压力容器的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定了制造质量。压力容器焊接质量包括诸多方面的内容：焊缝外观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能（力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能[2]、低温性能、高温性能等）和焊接接头外型尺寸等，焊接工艺能否保证产品的焊接质量，焊前需要在试件上进行验证，这就是广义的焊接工艺评定概念，严格来说，焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。 5.1.1 焊接工艺评定一般过程

(1) 对于产品上每条需要评定的焊缝，拟定“预焊接工艺规程”，内容包括每种焊接方法的重要因素、补加因素和次要因素、

(2) 按照“预焊接工艺规程”和本标准的规定施焊试件、检验和测定试样性能、填写“焊接工艺评定报告”，内容主要包括每种焊接方法施焊试件所需控制的重要因素、补加因素数据记录值和各项检测结果，如果评

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定不合格应修改焊接工艺指导书继续评定，直到评定合格。

(3)当规定冲击试验时，焊接工艺指导书上每个重要因素和补加因素都要得到评定，当不规定冲击试验时，焊接工艺指导书上每个重要因素都要得到评定：

正确选用焊接工艺参数可以减少焊接工艺评定数量。例如： ①在同一组别内最好选择规定进行冲击试验的钢号进行评定。 ②本单位若需要多种焊接位置，则首选向上立焊评定焊接工艺。 ③对于常用钢号，对钢材厚度统一考虑，使每一试件覆盖的厚度范围不重复或少重复。

④充分利用已进行过评定试件覆盖范围用于两种或两种以上焊接方法(或焊接工艺)焊接同一焊缝的焊件。

⑤尽量选用低氢性药皮焊条，选用产品上可能使用的最大直径的焊条。

⑥尽量选用产品上可能使用的线能量最大值。 ⑦要求焊后热处理的试件。尽量选用产品上可能使用焊后热处理时间(如返修、环焊缝重复加热等)。

焊接工艺指制造焊件所有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备，材料选用，焊接方法选定，焊接参数，操作要求。

焊接工艺指导书是用于焊接工艺评定所拟定的焊接工艺。焊接工艺规程(范)与焊接工艺指导书不同，它是指制造焊件所有关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。

(4)经评定合格的“预焊接工艺规程”可以保证获得力学性能符合要求的焊接接头，“焊接工艺指导书”可直接用于生产的前提条件是该单位焊接技术与管理素质都较高，有控制焊接质量的完整措施与方法：“焊接工艺指导书”不针对具体产品也不针对具体焊接接头“焊接工艺指导书”通常不考虑劳动生产率、劳动保护、焊工操作方便、焊接线余应力与变形和焊接缺陷等生产管理因素，并不能有效保证焊接质量的再现性。因此，国内绝大多数压力容器制造厂都综合考虑“焊接工艺指导书”、产品要求、实际生产条件和管理因素编制“焊接工艺规程”（也称焊接工艺卡[13]）用于焊制压力容器。

5.1.2一般焊接工艺评定工作流程：（1）审图，确定需做那些评定；（2）下达任务书；

（3）根据任务书，编制材料采购计划及焊接指导书（pWPS)、下料任务单、理

化试验单、无损检验委托单（如需热处理，还有热处理工艺卡）；（4）下料；

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（5）焊接；

（6）质检员进行外观检查；

（7）合格后，无损检测员进行RT无损检测；

（8）合格后，如需热处理，进行热处理，不许热处理，焊件进行试件加工；（9）加工完毕，进行理化性能检测；

（10）完毕后各项检查结果汇总给焊接工程师，将合格的评定试件保存在保存

室；（11）焊接工艺师编制焊接工艺评定报告；

（12）完成后，单位技术部负责人审核、签字，送至锅检所审核，签字。（13）锅检所签字后，方可用到实际产品施焊中。评定编号：

图14 评定编号

例：母材Q245R,厚度6mm,焊接方法为钨极氩弧焊，评定母材厚度范围为6—12mm,焊缝熔敷金属厚度范围为6—12mm,该评定为第25个，评定编号为：I112—141（12）—025

本设计所涉及焊接工艺评定如表18所示:

表18 焊接工艺评定

评定编号

评定报告编号

材料 Q345R Q345R Q345R

方法埋弧焊焊条电弧焊氩弧焊

母材厚度

δ8 δ6 δ4

覆盖范围

8-16 6-12 2-8

0840332201 I216-121(16)-001 0840332202 I212-111(12)-002 0840332203 I28-141(8)-003

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表19 Q345R-埋弧自动焊-δ8-焊接工艺评定

焊接工艺评定任务书产品名称项目名称焊接方法评定标准通用件 Q345R埋弧自动焊δ8板对接埋弧自动焊 NB/T 47014-2011 产品工号估计费用进度安排评定编号预热规范坡口型式后热规范评定实验项目外观探伤抗拉弯曲冲击无裂纹为合格无裂纹为合格 2个拉力 4个侧弯焊缝、热影响区各3个冲击金相硬度化学分析层间规范 0840332201 常温 ≤250℃ 机械性能和化学成分母材 Q345R 母材(%) Q345R 序号试验材料 Rel (MPa) 345 C ≤0.2 名称钢板焊丝焊剂 Si Rm(MPa) 490-620 Mn S ≤0.015 Akv(J) 0℃ 34 P ≤0.025 材料 Q345R H10Mn2 HJ 431 备 Cr Ni A(%) 21 N 数量 2 Z(%) 备注 ≤0.55 1.2-1.6 规格 500×150×8 φ4 8-40 目 1 2 热处理规范 / 注评定负责人热处理工程师焊接责任工程师归口单位评定工号第23页共37页

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预焊接工艺规程单位名称：常州大学日期：评定工号： 08403322 评定报告编号： I216-121(16)-001 焊接方法：自动埋弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）：自动焊接接头：简图：坡口形式：见简图衬垫（材料及规格）：其它：母材：类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 与类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 相焊及标准号：钢号： Q345R 与标准号：钢号： Q345R 相焊。厚度范围：母材：对接焊缝 8-16 角焊缝不限管子直径、壁厚范围：对接焊缝直径不限壁厚8-16 角焊缝不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝 0-16 角焊缝不限其它：可用于返修焊、补焊焊接材料：焊材类别焊材标准填充金属尺寸焊材型号焊材牌号（钢号）其它焊丝 GB/T5295-1999 φ4 F5A2-H10Mn2 CHW-S3 焊剂 GB/T5295-1999 8-40 目 F4A2-H08A CHF431 耐蚀堆焊金属化学成分（%）： C 其它： Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 第24页共37页

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预焊接工艺规程焊接位置：焊后热处理: 对接焊缝的位置：平位温度范围（℃）：焊接方向（向上、向下）：保温时间（h）：角焊缝的位置：升温速度（℃/h）：其它：冷却方式：预热：预热温度（℃）（允许最低值）：层间温度（℃）（允许最高值）： 250 加热方式：保持预热时间(min): 电特性：电流种类：直流极性：反接电流范围（A）： 580-640 电弧电压（V）： 28-32 （按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法 1 2 SAW SAW 填充金属牌号直径焊接电流极性直反直反电流（A） 580-640 580-640 电弧电压焊接速度（V） 28-32 28-32 线能量保护气体：气体混合比流量（L/min）保护气体：尾部保护气：背面保护气：（cm/min）（KJ/cm） 35-45 35-45 21.7-35.1 21.7-35.1 H10Mn2/HJ431 φ4 H10Mn2/HJ43 φ4 钨极类型及直径：喷嘴直径（mm）：熔滴过渡形式：焊丝送进速度（cm/min）：技术措施：摆动焊或不摆动焊：不摆动摆动参数：焊前清理或层间清理：刷理或打磨背面清根方法：碳弧气刨或打磨多道焊或单道焊（每面）：多道多丝焊或单丝焊：单丝导电嘴至工件距离： 20-35 捶击：其它：编制日期审核日期批准日期第25页共37页

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表20 Q345R-焊条电弧焊-δ6-焊接工艺评定

焊接工艺评定任务书产品名称项目名称焊接方法评定标准坡口型式后热规范评定实验项目外观探伤抗拉弯曲冲击无裂纹为合格无裂纹为合格 2个拉力 2个面弯、2个背弯焊缝、热影响区各3个冲击金相硬度化学分析层间规范 ≤250℃ 通用件 Q345R焊条电弧焊δ6板对接焊条电弧焊 NB/T 47014-2011 产品工号估计费用进度安排评定编号预热规范 0840332202 常温机械性能和化学成分母材 Q345R 母材(%) Q345R 序号试验主材料 1 2 名称钢板焊条 C ≤0.2 Rel (MPa) 345 Si Mn ≤0.55 1.2-1.6 规格 500×120×6 φ3.2 φ4 Rm(MPa) 490-620 S ≤0.015 材料 Q345R CHE507R 2 数量备注 E5015 P ≤0.025 Akv(J) 0℃ 34 Cr Ni A(%) 21 N Z(%) 评定负责人热处理工程师焊接责任工程师归口单位评定工号第26页共37页

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预焊接工艺规程单位名称：常州大学日期：评定工号： 08403322 评定报告编号： I212-111(12)-002 焊接方法：焊条电弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）：手工焊接接头：简图：坡口形式：见简图衬垫（材料及规格）：无其它：母材：类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 与类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 相焊及标准号：钢号： Q345R 与标准号：钢号： Q345R 相焊。厚度范围：母材：对接焊缝 6-12 角焊缝不限管子直径、壁厚范围：对接焊缝直径不限壁厚6-12 角焊缝不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝 0-12 角焊缝不限其它：可用于返修焊、补焊焊接材料：焊材类别焊材标准填充金属尺寸焊材型号焊材牌号（钢号）其它焊丝 GB/T4747-2002 φ3.2 E5015 CHE507R 焊丝 GB/T4747-2002 φ4 E5015 CHE507R 耐蚀堆焊金属化学成分（%）： C 其它： Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 第27页共37页

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预焊接工艺规程焊接位置：焊后热处理: 对接焊缝的位置：平位温度范围（℃）：焊接方向（向上、向下）：保温时间（h）：角焊缝的位置：升温速度（℃/h）：其它：冷却方式：预热：预热温度（℃）（允许最低值）：层间温度（℃）（允许最高值）： 250 加热方式：保持预热时间(min): 电特性：电流种类：直流极性：反接电流范围（A）： φ3.2 100-140 φ4 140-180 电弧电压（V）： φ3.2 20-23 φ4 22-24 （按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法 1 2 SMAW SMAW 填充金属牌号 CHE507R CHE507R 直径 φ3.2 φ4 焊接电流极性直反直反电流（A） 100-140 140-180 电弧电压焊接速度（V） 20-23 22-24 线能量保护气体：气体混合比流量（L/min）保护气体：尾部保护气：背面保护气：（cm/min）（KJ/cm） 7-8 10-12 15-27.6 15.4-25.9 钨极类型及直径：喷嘴直径（mm）：熔滴过渡形式：焊丝送进速度（cm/min）：技术措施：摆动焊或不摆动焊：不摆动摆动参数：焊前清理或层间清理：刷理或打磨背面清根方法：气刨清理或砂轮打磨多道焊或单道焊（每面）：多道多丝焊或单丝焊：单丝导电嘴至工件距离：捶击：其它：编制日期审核日期批准日期第28页共37页

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表21 Q345R-氩弧焊-δ4-焊接工艺评定

焊接工艺评定任务书产品名称项目名称焊接方法评定标准坡口型式后热规范评定实验项目外观探伤抗拉弯曲冲击无裂纹为合格无裂纹为合格 2个拉力 2个面弯、2个背弯焊缝、热影响区各3个冲击金相硬度化学分析通用件 Q345R手工钨极氩弧焊δ4板对接手工钨极氩弧焊 NB/T 47014-2011 产品工号估计费用进度安排评定编号预热规范层间规范 0840332203 常温 ≤250℃ 机械性能和化学成分母材 Q345R 母材(%) Q345R 试验主材料序号 1 2 名称钢板焊丝 C ≤0.2 Rel (MPa) 345 Si Mn ≤0.55 1.2-1.6 规格 500×120×4 φ2.5 Rm(MPa) 490-620 S ≤0.015 P ≤0.025 材料 Q345R CHG-56 备/ 注热处理工程师

焊接责任工程师归口单位评定工号 2 数量备注 ER50-6 Akv(J) 0℃ 34 Cr Ni A(%) 21 N Z(%) 热处理评定负责人第29页共37页

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预焊接工艺规程单位名称：常州大学日期：评定工号： 08403322 评定报告编号： I28-141(8)-003 焊接方法：手工钨极氩弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）：手工焊接接头：简图：坡口形式：见简图衬垫（材料及规格）：其它：单面焊双面焊成型时间隙可加大到2-4mm 母材：类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 与类别号： Fe-1 组别号： Fe-1-2 相焊及标准号：钢号： Q345R 与标准号：钢号： Q345R 相焊。厚度范围：母材：对接焊缝 2-8 角焊缝不限管子直径、壁厚范围：对接焊缝直径不限壁厚2-8 角焊缝不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝 0-8 角焊缝不限其它：可用于返修焊、补焊焊接材料：焊材类别焊材标准填充金属尺寸焊材型号焊材牌号（钢号）其它焊丝 GB/T8110-2008 φ2.5 ER50-6 CHG-56 耐蚀堆焊金属化学成分（%）： C 其它： Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 第30页共37页

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预焊接工艺规程焊接位置：焊后热处理: 对接焊缝的位置：平位温度范围（℃）：焊接方向（向上、向下）：保温时间（h）：角焊缝的位置：升温速度（℃/h）：其它：冷却方式：预热：预热温度（℃）（允许最低值）：常温层间温度（℃）（允许最高值）： 250 加热方式：保持预热时间(min): 电特性：电流种类：直流极性：正接电流范围（A）： 90-160 电弧电压（V）： 10-15 （按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法 1 2 GTAW GTAW 填充金属牌号 CHG-56 CHG-56 直径焊接电流极性电流（A） 90-160 90-160 电弧电压焊接速度（V） 12-14 12-14 线能量保护气体：气体混合比流量（L/min）保护气体：纯Ar 100% 8-10 尾部保护气：背面保护气：（cm/min）（KJ/cm） 5-7 5-7 11.3-26.8 11.3-26.8 φ2.5 直流正接 φ2.5 直流正接钨极类型及直径： WTh15 Φ2.5 喷嘴直径（mm）： 8-10 熔滴过渡形式：焊丝送进速度（cm/min）：技术措施：摆动焊或不摆动焊：可摆动摆动参数：焊前清理或层间清理：刷理或打磨背面清根方法：多道焊或单道焊（每面）：多道多丝焊或单丝焊：导电嘴至工件距离：捶击：其它：编制日期审核日期批准日期第31页共37页

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5.2 无损检测 5.2.1 基本检测

(1)容器的焊接接头，经形状尺寸及外观检查合格后，再进行无损检测。 (2) 本容器A类及B类焊接接头进行局部射线检测。检测方法按图样规定。检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm。焊缝交叉部位及以下部位应全部检测，其检测长度可计入局部检测长度之内。

a.凡标准抗拉强度下限b>540MPa的钢材制造容器上的C类和D类焊接接头； b.层板材料标准抗拉强度下限b>540MPa的多层包扎压力容器的层板C类焊接接头；

c．堆焊表面；

d. 标准抗拉强度下限b>540MPa的材料及Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，以及该容器的缺陷修磨或补焊除的表面，卡具和拉肋等拆除处的焊痕表面； (3) 容器上接管与接管的焊接接头，需按图样[14]规定的方法，对其表面进行磁粉或渗透检测。

(4)射线检测不低于Ⅲ级为合格；磁粉和渗透检测，Ⅰ级为合格。 5.2.2 重复检测

（1）经射线检测的焊接接头，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除干净后进行补焊，并对该部分采用原检测方法重新检查，直至合格。进行局部探伤的焊接接头，发现不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度，曾加的长度为该焊接接头长度的10%，且不小于250mm.若仍有不允许的缺陷时，则对该焊接接头做百分之百检测。

（2）渗透检测发现的不允许缺陷，应进行修磨及必要的补焊，并对该部位采用原检测方法重新检测，直至合格。 5.3 压力试验（水压试验） 5.3.1 试验介质

液压试验一般采用水（必须是洁净的）。 5.3.2 试验压力

内压容器，其试验压力的最低值按下式规定:

pT1.25p............................. (5.1)

t式中pT-试验压力，MPa;

p-设计压力，MPa;

-容器元件材料在试验温度下的许用应力，MPa; t

-容器元件材料在设计温度下的许用应力，MPa.

[15]

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5.3.3 应力校核

液压试验前，应按下式校核圆筒应力：

TpT(Die)0.9s...................... (5.2)

2e式中s-圆筒材料在试验温度下的屈服点（或0.2%屈服强度），MPa;

-圆筒的焊接接头系数。

，MPa. pT-试验压力（校核时还应计入液柱静压力）5.3.4 试验温度

Q345R容器液压试验时，液体温度不得低于5℃。 5.3.5 试验方法

试验时容器顶部应设排气口，冲液时应将容器内的空气排尽。试验过程中，应保持容器的观察表面干燥。

试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保持时间一般不少于30分钟。然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长的时间以对所有焊接接头和连接部位进行检查。如有渗漏，补修后重新试验。

液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。 5.3.6 合格标准

液压试验过程应无渗漏；无可见的形变；实验过程中无异常的响声；对抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹。 6.总结

时间如流水，转眼之间我们的毕业设计即将结束。本次设计是大学四年来任务最重，耗时最多，最为重要，然而这次毕业设计让我受益匪浅。在毕业设计即将结束之际，我对这次设计进行了总结。

首先，这次毕业设计对培养我的实际工程能力具有重要意义。通过毕业设计，我把先修课程中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以动用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产实践密切地结合起来。这次设计，初步培养了我对压力容器设计的工作能力；树立正确的设计的思想；掌握一些容器设计有基本方法和步骤，为以后进行设计工作打下了良好的基础。另外还使我能训练地应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准，为成为一个工程技术人员在培养基本技能。

其次，我从这次设计中得到了以下经验：

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一、设计前应做好计划 1.学习计划

在设计前进行相关知识的系统学习，包括过程设备的结构特点以及AUTOCAD软件的熟悉；设计时对此设计内容进行学习。 2.布图计划

①设置图层（便于整体修改）；②颜色不宜多；③细节使用应注意。二、设计中应做到以下几点： 1.学习相关基础知识。

2.借鉴以前的实例，对别人的设计多问几个为什么。 3.向指导老师以及工厂的工程师咨询，与同学讨论。三、关于计算

首先，计算公式必须符合规范的要求，在多种公式中选择更安全、更合理的公式；其次，计算的步骤可以参照以往的计算书或者其它资料，计算的每一步结果都要确保正确；最后，要认真地对计算书进行检查校正。

四、关于制图

首先，图框应按标准纸张画；其次，标注必须充分并且剖面的位置要正确。总之，要尽量避免错误。

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参考文献

⑪.中国国家标准化管理委员会. GB150-2011钢制压力容器[S]. 北京：中国标准出版社，2011.

⑫. 国家发展和改革委员会. JB／T4731-2005 钢制卧式容器[S]. 新华出版社，2005.

⑬.国家质量监督检验检疫总局. TSG R0004-2009 压力容器安全技术监察规程[S]. 北京：中国劳动社会保障出版社，2009年.

⑭. 国家发展和改革委员会. HG T20583-2011 钢制化工容器结构设计规定[S].中国标准出版社，2011.

⑮. Hao Jun-cai, LENG Jin-song, Wei Zhang. Non-destructiVe EValuation of Composite Pressure

Vessel By Using FBG Sensors [J]. Chinese Journal of Acronautics, 2007, (20): 120-123.

⑯.工业和信息化部. HG/T 20615-2009 钢制管法兰[S]. 北京：中国标准出版社，2009.

⑰. 工业和信息化部. HG20592～20635－97钢制管法兰、垫片、紧固件[S]. 北京：中国标准出版社，2009.

⑱. 中国国家标准化管理委员会. GB17953-2008 无缝钢管[S]. 北京：中国标准出版社，2008. .

⑲. 国家发展和改革委员会. JB／T4712.1－2007，容器支座[S]. 北京：中国标准出版社，2007.

⑳中国国家标准化管理委员会. JB／T4736－2002，补强圈[S]. 北京：中国标准出版社，2002.

⑴.国家发展和改革委员会. JB／T4746－2002，钢制压力容器用封头[S]. 北京：中国标准出版社，2002.

⑵.国家发展和改革委员会. HG20580－～HG20581-1998，钢制化工容器设计基础规定 [S]. 北京：中国标准出版社，1998.

⑶. 国家发展和改革委员会. CD130A20－86，化工设备设计文件编制规定[S].北京：中国标准出版社，1986.

⑷. 国家发展和改革委员会. TCED41002－2000，化工设备图样技术要求[S]. 北京：中国标准出版社，2000.

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⑸. 国家发展和改革委员会. JB4726－94，压力容器用碳素钢和低合金钢锻件[S].北京：中国标准出版社，1994.

⑹.董其伍. 过程设备与控制工程专业英语[M]. 北京：化学工业出版社，2000. ⑺李福宝，李勤. 压力容器及过程设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2009. ⑻杨起. 化工设备课程设计指导[M]. 北京：化学工业出版社，2010. ⑼贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计[M]. 天津：天津大学出版社，2002. ⑽郑津洋，董其伍. 桑芝富.过程设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2001.

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致谢

历尽数月，毕业设计终于告一段落。之所以能够按时并且保质保量的完成毕业设计，是因为在这段时间，我们得到了各方面的帮助。首先我要感谢毕业设计的发起者及组织者：常州大学，给我提供了这样一个将理论付诸实践的平台，谢谢。还要感谢我的导师-宋敏霞女士给予的帮助与支持。还要感谢在这次毕业环节给我们提供参观实习的洪流机械、江苏金能、江苏省宜兴市恒泰环保设备有限公司。感谢百度百科、有道、标准分享网等新媒体提供的参考资料以及广大网友在这段时间给予的支持和帮助。最后，还要感谢我的同仁，他们是黄云、丁鹏飞、陆晨给予的批评与指正。

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