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强重2L2kg,进出料管约100kg,两个液面计共60kg,安全阀80kg,,再加上与阀门相接的接管重量,、鞍座选取标准查得公称直径为1100mm的容器选择轻型(A)/20。包角、焊制、六筋、带垫板,高度为200mm的鞍座,允许载荷Q:145kN>4L064kN,为使封头对鞍座处的圆筒起加强作用,可取A〈=250mm。左鞍座标记为JB/T4712-1992鞍座A1100--1992鞍座A1100-:表2-5鞍座标准尺寸表公称直底板腹板筋板径DNL1blblL3b2b3b311008801701061851401806鞍座高垫板螺栓连接间距度h弧长b4b4e2501290270640660其鞍座如图所示::..鞍座腹板的水平分力:F=KFS9查得鞍座包角120。对应系数K=:F=^=:H也+女-计算高度,取鞍座实际高度和R%两者中的较小值,mm4-鞍座腹板厚度,mm:..-鞍座腹板有效宽度,取垫板宽度切与圆筒体的有效宽度优=〃+疯近两者中的较小值,mm或-鞍座垫板有效厚度,。门1彳(=-------=----=---------------------------=。Q9HJ?0+b冉183x6应力校核:鞍座材料Q235AF的许用应力匕1=125的%,则于。]w=:..,必须在承受压力时具有足够的稳定性,也就是说具有足够的力学性能,包括抗拉强度、塑性、韧性。其次,钢材应具有良好的冷成型加工和热成型加工性能。第三,压力容器用钢应具有良好的焊接性。第四,压力容器用钢还具有适应各种热处理的特性。其基本性能包括对强度性能、塑性、冲击韧度、变形性能、耐蚀性的要求。在低合金高强钢中,用得最多的是16MnR。16MnR是普通低合金钢,是锅炉压力容器的专用钢,强度较高,塑性韧性较好。根据筒体强度校核,所选筒体材料的许用应力>,根据下表2-1列出的16MnR在不同难后以及不同温度区间的许用应力值,选择16MnR作为此次设计的制造筒体和封头材料。表3-116MnR在不同班后不同温度下的许用应力在下列温度°C)下的许用应力/Mpa钢号板厚/mm100150200250300<206?16170170170**********?36163163163**********M11R36?60157157157150138125>60?153153150141**********M11R的化学成分如下表2-2所示:表3-216MnR的标准化学成分牌号化学成分(质量分数%)15:..MilSiPS16M11R<—<<=w(C)+l/6w(Mn)(%)%,%时,在焊接过程中基本无淬硬倾向,冷裂纹敏感小。16MnR由于含碳量低,而含Mn量较高,因此w(Mn)/w(S)能达到要求,具有较好的抗热裂纹性能。钢中的Ci,M。元素及含量对消除应力裂纹(SR)的产生影响很大,由于16MnR中的含Ci,M。元素很小,故消除应力裂纹倾向很小。:..《钢制压力容器焊接工艺》第2版力容器制造中常用的碳钢焊条的熔敷金属标准化学成分和力学性能,,酸性J422碳钢焊条只能用于压力容器的非受压件的焊接,如鞍座和支撑的结构件。受压部件的主焊缝,包括接管焊缝和加强圈必须采用低氢型焊条,如J506,J506H,J507,J507H等。对于厚壁高压容器壳体的焊接,最好采用J5O7H。由于压力容器壳体的形状,主要的焊接方法应该选为手工电弧焊和埋弧焊。查阅《钢制压力容器焊接工艺》第2版107页常用压力容器焊接材料选用表,选择焊接材料如下表3-1所示:表4-1常用压力容器焊接材料选用表适用钢号焊条电弧焊埋弧焊型号牌号型号牌号16M11RE5016J506H08M11AHJ431E5015J507SJ301焊接方法选择:根据16M11R的抗拉强度=490Mpa和屈服点=325Mpa选择E50系列(强度要求:>490Mpa>400Mpa)的焊条,型号为E5015,是铁粉钛型药皮(药皮成分:氧化钛30%,加铁粉),适用于全位置焊接,熔敷效率较高,脱渣性较好,焊缝表面光滑,焊波整齐,能焊接一般的碳钢结构。:..防护等表面处理工作的总称。预处理的目的是为后序加工做好准备。钢材的矫正矫正是使材料在加工之前保持一种力学性能良好、有利于零件加工的平直状态。钢材的矫正是钢材进行加工并保证加工质量的前提和基础。钢材的矫正方法分为手工矫正、机械矫正、火焰矫正和高频热点矫正四种。本容器结构所选用的钢材厚度是52mm,属于厚板,所以选用机械矫正的方法矫正。,就是清除钢材和零件表面上的锈、油污和氧化物等的一道工序。为防止零件加工过程中再一次被污染,有些零件在表面清理后还要喷保护底漆。常用的表面清理方法有机械除锈法、化学除锈法和火焰除锈法。本容器选用机械除锈法进行清理。、,准确的按1:1的比例在待下料的零件表面上画出加工界限的过程。画线的作用是确定零件各加工表面的加工位置和余量,使零件加工时有明确的标志;还可以检查零件毛坯是否正确;对于有些误差不大,但仍属不合格的毛坯,可以通过借料得到挽救。。。它是根据工作图的要求,用1:1的比例,按正投影原理,把构件画在样台或平板上,画出图样。此图叫做实样图,乂叫放样图。画放样图的过程叫做放样。对于不同行业,如机械、锅炉、船舶、车辆、化工、冶金、飞机制造等,其放样工艺各具特色,但就其基本程序而言,却大体相同。。一般把下料分为手工下料和机械下料。常用的下料方法主要有:剪切、气割、冲裁、锯割、砂轮切割、克切等。:..筒节的划线是在钢板上划出展开图。筒节的展开计算比较简单,即以筒节的平均直径为基准。由于钢板在卷板机上弯卷是受辐子的碾压,厚度会减薄,长度会伸长。因此,下料尺寸应比计算出来的尺寸短一些。筒节展开长按下式计算:-AL=+S)-ALL=RDN-AL式中:L:筒节展开式,〃D-筒节外径,mm△L:钢板伸长量,mm通常△L=(~)兀DNb/(DN-25)=:L=-18=17252min~,因此筒节下料单个钢板的长度为:1760nun,取钢材宽度为1150mm,所以其具体尺寸为(长x宽x高)1760x1100xUmm。筒节钢板的下料选择机械剪切下料。常用的机械剪切下料多采用圆板剪和龙门剪板机,而以龙门剪板机的应用最为广泛,通常只能做直线剪切。本次选择的剪板机的型号为:Q11-50X3200型。2、封头的下料封头由一些厂家制造。,简称弯形。弯形根据坯料温度可分为冷弯和热弯;根据弯形的方法分为手工弯形和机械弯形。在焊接结构制造中,80%?90%的金属材料需进行弯曲与成形加工,例如:压力容器、各种石油塔、罐、球形封头及锅炉的锅筒和管子等。,都是采用不同厚度的钢板卷制而成。卷制成形通常在三辐筒或四辑:..实际上是一种弯曲工艺。卷筒可以分为热卷和冷卷。通常对厚度小于的钢板可采用冷卷;本次设计的容器筒体钢板厚度为Umm,因此选择冷卷。、旋压成型、爆炸成型等三种方法。冲压成型就是用水压机或油压机借助冲模把毛坯冲压成所需形状。其成型质量好,生产效率高适用于批量生产。由于冲压过程毛坯塑性变形较大,对于壁厚较大或冲压深度较大的封头,为了提高材料变形能力,保证封头成型质量,一般都采用热冲压成型。由于本次所选用的封头壁厚为lOnmi,壁厚较小,因此封头的冲压成形选用热冲压一次冲压成形。:1)尽可能减少焊缝数量)合理安排焊接位置3)焊缝应避免过密或交义4)焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处5)焊缝应尽量避开加工面6)不同厚度工件焊接应注意平滑过渡7)应正确选用接头形式8)接头可设计成热源对称形9)尽量使焊接端部角度变缓10)受弯曲作用的焊缝未焊侧不应位于拉应力区11)焊缝位置应考虑操作可达性12)改变焊缝、坡口形式,降低接头应力:..腐蚀介质中的接头,应考虑接头焊缝形式,考虑焊透,考虑热影响区范围14),环焊缝的设计筒节是由钢板卷制而成,其边缘部分由于变形和冷作硬化作用其性能已发生变化,不能满足设计要求,因此需将此区域除去。筒节卷制成形后,按图样规定的筒体名义直径测量筒节的实际周长,并划二次线,割去余量后按焊接工艺要求加工坡口。筒体的纵向接头的焊接采用X型坡口对接,根据埋弧焊坡口加工要求其坡口形式为带钝边双面Y形坡口,即X形坡口,采用热切割方法进行开坡口。具体尺寸如图3-1所示:图5-,取决于其壁厚及所选用的焊接工艺方法。对于薄壁容器,壳体环焊缝多采用V形坡口;而对于厚壁容器壳体环焊缝,为了减少焊缝的横截面,通常采用U形坡口。对于此次所设计的容器,属于薄壁型,采用带钝边V型坡口。采用碳弧气刨的方法进行开坡口。焊接方法:采用手工电弧焊,其原理是利用电弧热量融化焊条和母材,由融化的金属结晶:..焊缝及全位置施焊,可适用在静止、冲击和振动载荷下工作的坚固密实的焊缝焊接,这种方法灵活方便,适应性强,设备简单,维修方便,生产率低,劳动强度高。具体尺寸如图所示::..-97,根据公称通经DN80选择坡口宽度b=6mm,焊接接头形式如图5-3所示。544接管与壳体的焊接接头所设的接管都是不带补强圈的插入式接管,接管插入壳体,接管与壳体间的焊接有全焊透和部分焊头两种,它们的焊接接头均属T形或角接接头。选择HG20583-1998标准中代号为G2的接头形式,基本尺寸为夕=50。±5。2+;p=1±;A=%￡,且女之6,它适用于￡=425,5,2;瓦,因为所选接管的厚度都为壳体厚度的一半,壳体的厚度为24mm,所以符合要求。选择全焊透工艺,可用于交变载荷,低温及有较大温度梯度工况。焊接接头形式如图5-4所示:图5-3管法兰与接管的焊接接头形式:..HG管法兰标准中的板式平焊法兰(PLXUG20593-1997)公称压力F2公称通径DNPN/MPx350,400,,60。-600L_咤10-600________'110014160016180017200018图5-4接管与壳体的焊接接头形式于弹性状态时才是安全的,一旦结构内某一点的最大应力进入塑性范围,即达到或超过材料的屈服极限,就认为整个容器失效。这一设计准则是有最大主应力理论来确定最大相当应力最为强度校核条件。筒节焊接接头,筒体与封头焊接接头强度计算筒节接头是对接接头,主要承受轴心力,承受拉力或者压力N作用时,按下式计算其强度::..——按载荷标准值得出的轴心拉力或压力;NLw焊缝的计算长度,取焊缝的时间长度;t—焊缝的计算厚度,取连接构建中较薄板的厚度;[。]—对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。根据回转壳体的无矩理论,在内压p的作用下,薄壳圆筒行壳体内会产生轴向拉应力OZ和环向拉应力04两向应力沿着壁厚分布,且。e=2ozoa0=pD/26式中:——圆筒形壳体