25M3液氯储罐设计(4)

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图3.1 人孔结构示意图

表3.1 人孔结构尺寸【3】 dw?S d D D1 H1 密封面型式 MFM b1 41

公称压力PN 2.5 b2 46 公称直径DN H2 b 450 480?12 456 A 375 B 175 L 250 670 600 250 d0 24 螺柱 螺母 121 螺柱 42 总质量 数量 直径?长度 20 40 M33?2?165 245

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2.1.4 核算开孔补强

根据GB150，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2.5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。本次设计人孔的公称外径为?450?89mm，所以进行补强圈补强。 ①.补强设计方法判别

开孔直径d d?di?2C?450?2?2.25?454.5mm

?Di2000??1000mm 22满足等面积开孔补强计算的适用条件，故采用等面积法进行开孔补强计算。

②.开孔所需补强面积

接管材料选用20号钢，根据《材料许用应力表》查得其许用应力????137MPa 根据GB150-1998，A=d??2??et(1?fr) 其中：壳体开孔处的计算厚度?接管的有效厚度

t?8.661mm。

?et??nt?C1?C2?12?0.25?2?9.75mm

[?]tn137??0.806 强度削弱系数fr?r[?]170所以开孔所需补强面积为

A?d??2??et(1?fr)?454.5?12?2?12?9.75?(1?0.806)?5499.396mm2

③.有效补强范围

1）有效补强范围内的宽度B

?B?2d?2?454.5?909mm故?B?d?2?n?2?nt?454?2?12?2?12?502mm取二者中的较大值，?B?909mm。

2).有效高度 有效补强范围的外侧高度h1

??d?nt有效补强范围的外侧高度h1应取?二者中的较小值，其中

??接管实际外伸高度d?nt?454.5?12?73.851mm，接管实际外伸高度200mm。

d?nt小于接管实际外伸高度，所以h1?d?nt?78.115mm。

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西南科技大学城市学院 h1?d?n?73.851mm

有效补强范围的内侧高度h2

??d?nt有效补强范围的内侧高度h2应取?二者中的较小值，其中

??接管实际内伸高度d?nt?508.5?12mm?78.115mm，接管实际内伸高度设计为0mm，接管实际内伸高度小于d?nt，所以h2?0mm。

补强范围内补强金属面积i.

Ae

A1——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积

圆筒计算厚度??8.6609mm，接管有效厚度?et?9.75mm

A1?(B?d)(?e??)?2?et(?e??)(1?fr)?(908?454)(11.75?8.6609)?2?9.75(11.75?8.6609)(1?0.806)?1390.765mm2

ii.A2---接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积

pcDi1.466?450接管计算厚度?t???2.421mm t2?????pc2?137?1.0?1.466根据公式:

A2?2h1(?et??t)fr?2h2(?et??)fr?2?73.851(9.75?2.421)?0.806?0?872.501mm2

iii.A3--焊缝金属面积

由于本次设计的储罐是存放有毒介质的，所以选用D类接头形式进行焊接，

122因此，A3??2?6?36mm

2iv.有效补强范围内的补强面积根据公式:

Ae

Ae?A1?A2?A3?1390.765?872.501?36?2299.266mm2

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西南科技大学城市学院 ④.补强圈的选取

因为

Ae＜A，所以需要另加补强，其补强面积为：

A4?A?Ae=5499.396-2299.266=3200.13mm2。

?n?A43200.13??10.59mm

D2?D1760?458查表《JB/T 4736?2002规定的补强圈尺寸系列》应选用的补强圈厚度为12mm，补强材料一般与壳材料相同，可确定补强圈为：dn450?12?D?16MnRJB/T

4736?2002。

2.1.5支座的设计

①.支座的选择

鞍座结构

该卧式容器采用双鞍式支座，材料选用Q235-A。 估算鞍座的负荷： 储罐总质量m?m1?2m2?m3?m4

m1—筒体质量：m1??DL????3.14?2.0?7.3?10?3?7850?4320..70kg

m2—单个封头的质量：查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2 EHA椭

圆形封头质量，可知，m2?415.4kg

m3—充液质量：?水

氯计m4—附件质量：人孔质量为254kg，其他接管质量总和估100kg，即m4?354kg

综上所述，

m?m1?2m2?m3?m4?4320.70?2?415.4?33093.09?354?38598.59kg

G=mg=378.27kN,每个鞍座承受的重量为189.13kN

由此查JB4712.1-2007容器支座，选取轻型，焊制为A,包角为120，有垫板的鞍座。查JB4712.1-2007得鞍座结构尺寸如下表4：

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表4：鞍式支座结构尺寸 单位：mm 公称直径DN 允许载荷Q /kN 鞍座高度h l1 b1 底板 腹板 l3 筋板 b2 b3 ?1 ?2 ?3 2000 300 250 1420 220 12 10 330 190 鞍座质量260 8 垫板 弧长 b4 e 间距l2 2330 430 10 80 1260 螺栓配置 螺孔d 20 M16 螺纹 孔长l 40 增加100mm高度增加的质量/kg ?4 kg 160 17

②.鞍座位置的确定

通常取尺寸A不超过0.2L值，中国现行标准JB 4731《钢制卧式容器》规定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应

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