1.1筒体的长度计算

筒体直径一般由工艺条件决定，但是要符合压力容器的公称直径。标准椭圆型封头是中低压容器经常采用的封头形式。封头公称直径必须与筒体的公称直径相一致。 根据公式

?4Di2L?V公称

取 L/DN=4 封头结构示意图 得Di=2049mm,圆整得Di=2100mm.

Di?2得h?H?Di由

2(H?h)4表面积、容积，如下表1：

?565?2100?40mm 4查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1 EHA椭圆形封头内

表1 EHA椭圆形封头内表面积、容积

公称直径DN /mm 2100 由V?总深度H /mm 565 内表面积A/m2 5.0443 容积V封/m3 1.3508 ?4Di2?L?2V封，充装系数为0.88，得

V??Di2L?2V封即0.88427???2.12?L?2?1.3508 0.884计算得L=8.08m，圆整得L=8m。

L8??3.8(在3~6之间) Di2.1由V实??4Di2L?2V封??4?2.12?8?2?1.3508?30.4

V实?V公称30.4?27??12.6%?5%

V公称27得符合要求。 1.2筒体厚度的设计

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（1）计算压力Pc

计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定组件最危险截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当组件所承受的液柱静压力小于5%设计时，可忽略不计。 液柱静压力：?gh?562.871?9.8?2100?0.012Mpa 因为

?ghp?设0.012?0.0056?0.56%?5%，故液柱静压力可以忽略。 2.126则计算压力与设计压力相等，即Pc=2.126 Mpa （2）圆筒厚度

该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为??1.0。

圆筒的厚度在16~36mm范围内，查GB150-1998中表4-1，可得：在设计温度50?C下，屈服极限强度?s?345MPa， 许用应力???t?189Mpa 利用中径公式， 计算厚度：??PcDi2.126?2100??11.88mm 圆整至12mm

2???t??Pc2?189?1.0?2.126取C1?0.3 C2=2

则筒体的设计厚度?d???C2?C1?14.3mm 名义厚度?n??d?C1?14.3?0.3?14.6mm 筒体的有效厚度?e??n?C1?C2?12.3mm （3）封头厚度的计算

查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径

Dn?Di?2100mm

选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA，则 圆形封头计算中式7-1计算：

Di?2，根据GB150-1998中椭2hi??

2?????0.5pctpcDi?2.126?pa?2100?11.84mm圆整得??12mm

2?189?1.0?0.5?2.1267

腐蚀裕度C2=2mm，设计厚度δd=δ+C2=12+2=14mm.

对于Q345R,钢板负偏差C1=0,取名义厚度?n??d?C1?14.3mm 有效厚度?e??n?C1?C2?12mm

由于筒体的名义厚度与封头的名义厚度相近，所以可以统一去名义厚度为

?n?16mm。

选择封头的数据：DN=2100mm 曲面高h1=525mm 直边高h0=40mm 内表面积=5.0443m,容积=1.3508m3 名义厚度δn=16mm 质量=624.6kg。

22、水压试验

由PT?1.25Pc[?]?1.25?2.126?2.66Mpa [?]tδ

得

e=12mm，Di=2100mm,σb=345Mpa,

PT(Di??e)2.66(2100?12)??228.8Mpa?0.9?b?0.9?345?315Mpa

2?e2?12即筒体符合水压试验。

三、开孔补强设计

1、人孔的选用

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图3.1 人孔结构图

根据HG/T 21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》，查表3-3尺寸表，选用凹凸面的法兰，其明细尺寸见下表：

表3.1 人孔尺寸表 单位：mm 密封面型式 公称压力PN MPa 公称直

凹凸面MFM 10 D 610 b1 42 d0 螺柱通丝 30 D1 550 b2 48 16 400 H1 280 A 9

332 螺母数量 32

径DN dw?s d 426312 400 H2 b 115 44 B L 150 100 螺柱尺寸 总质量kg M303160 203 根据GB150中8.3，当设计压力小于或等于2.5MPa时，在壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径不大于89mm时，接管厚度满足要求，不另行补强，故该储罐中只有DN=400mm的 人孔需要补强。

2、补强设计方法判别

按HG/T 21518-2005,选用回转盖带颈对焊法兰人孔。 开孔直径d=di+2=404+232.3=408.6mm

d?408mm?Di2100??1050mm 22c

故可以采用等面积法进行开孔补强计算。

接管材料选用16Mn（热轧），其许用应力???t?181MPa 根据GB150-1998中式8-1，A=d??2??et(1?fr) 其中：壳体开孔处的计算厚度

??kPcDi0.9?2.126?2100??10.66

2[?]r??0.5Pc2?189?1.0?0.5?2.126接管的有效厚度?et??nt?C1?C2?11?0.3?2?8.7mm 强度削弱系数

f[?]tn122.9???0.65 r189[?]r所以开孔所需补强面积为

A?d??2??et(1?f?)?408.6?10.66?2?10.66?8.7?(1?0.65)?4421mm2

3、有效补强范围

3.1有效宽度B的确定 按GB150中式8-7，得：

B1?2d?2?408.6?817

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