储气罐设计过程简介

　　

　　一、设计条件

　　

　　根据TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出压力容器设计条件。设计条件至少包含以下内容：1.操作条件；2.压力容器使用地及其自然条件；3．介质组分与特征：4．预期使用年限；5．几何参数和管口方位；6．设计需要的其他必要条件。本次设计委托方向我司提供的设计条件为：使用压力1.0MPa；使

　　

　　用温度：常温；压力容器使用地为北方室内；介质为压缩空气；预期使用年限为10年；简体内径1000mm，容积1.3m3以及管口方位简图。

　　

　　二、设计过程

　　

　　2．1设计压力的确定

　　

　　对于此类简单储罐根据设计经验通常设计压力取工作压力的1.15倍，故此储罐设计压力取1.15MPa。

　　

　　2．2设计温度的确定

　　

　　根据GB 150.1～150.4—2011《压力容器》的规定，此储罐设计温度取和工作温度相同的常温。

　　

　　2．3腐蚀裕度的确定

　　

　　根据《压力容器》的规定，此储罐储存介质为压缩空气，其腐蚀裕度不可小于lmm，故取lmm。

　　

　　2．4焊接接头系数的确定

　　

　　焊接接头系数的确定取决于焊缝形式以及无损检测的长度比例两个因素，本例中焊缝形式为双面全焊透对接接头，且根据GB150.1-150.4-2011《压力容器》的规定无需采用全部无损检测，故焊接接头系数取O．85．

　　

　　2．5压力试验的确定

　　

　　此储罐为内压容器。其液压试验的压力，其中P为设计压力：为容器元件材料在耐压试验温度下的许用应力；为容器元件材料在设计温度下的许用应力。计算得出液压试验压力为1.44MPa。

　　

　　2．6材料的确定

　　

　　材料应根据其经济性以及采购的难易程度在允许使用的范围内进行选取，如能满足GB150.1-150.4-2011《压力容器》对Q235系列钢板的使用规定，则可尽量选取Q235系列钢板，其经济性要高于Q245R以及Q345R等容器用板。此例中除钢板厚度未知外，其余条件均满足《压力容器》对Q235系列钢板的使用规定，因此在确定材料厚度小于等于16mm的情况下可选用Q235B板。不锈钢储气罐

　　

　　2．7厚度的确定

　　

　　压力容器的厚度主要有计算厚度6；有效厚度6；名义厚度6。计算厚度为按照《压力容器》相应公式计算得到的厚度；有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差得到的厚度；名义厚度为计算厚度加上腐蚀裕量以及材料厚度负偏差向上圆整至材料标准规格的厚度。其中板材或者管材的厚度负偏差可查阅相应的材料标准。根据《储气罐》内压圆筒厚度计算公式，其中为计算压力；为圆筒内径；为容器元件材料在设计温度下的许用应力；为焊接接头系数。由于此例先假设材料厚度小于等于16ram，所以根据GB/T 3274．2007选取=1.16MPa，通过计算得出=5.87ram 6.为计算厚度5．87ram加钢板负偏差0.30mm自fl腐蚀裕度lmm向上圆整至8ram。满足对此材料厚度小于等于16ram的假设，由于《压力容器》对于厚度计算公式有使用的要求，此公式使用范围为，此=1.15MPa小--39．44MPa所以同时确定了此例使用材料为Q235B，名义厚度为8mm。

　　

　　2．8封头的确定

　　

　　通常情况封头都是根据现行标准选取对应的标准封头，此例根据GB/T25198—2010((压力容器封头》直接选取EHAl000*8型封头。

　　

　　2．9容器尺寸的确定

　　

　　由于此例设计条件中规定了容积以及内径，可直接在GB／T25198．2010

　　

　　《压力容器封头》中查到EHAl000*8型封头的容积，通过计算可得到该容器圆筒部分的高度。

　　

　　2．10其他部件的确定

　　

　　储气罐的其他部付如接管、法兰、支腿、鞍座等都可以参照相应的标准选取，在此不一一列举。申江牌储气罐

　　

　　三、强度校核

　　

　　虽然通过上面的计算以及选取，我们已经可以绘制完整的图样，但是还有一个重要的步骤我们还没有做——强度校核。所谓强度校核就是对我们前面做的设计以及计算进行进一步的验证，其主要内容包括对储气罐圆筒的校核；对封头的校核；对开孔补强的校核以及对法兰的校核等。该工作现在多使用SW6过程设备强度计算软件来完成，只要把我们选取以及计算得出的数据输入软件，即可自动进行强度计算，如果有未满足要求的我们就得重新检查设计过程进行修改，直到所有强度均校核合格为止。接下来绘制图样，填写设计文件后我们的设计工作就算圆满完成了。

　　

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