鋯制脫硫緩沖罐的設(shè)計(jì)

鄒清鵬 劉娜 張?chǎng)? 王紅利

摘要：通過(guò)計(jì)算，得到了脫硫緩沖罐夾套筒體、夾套封頭、筒體、筒體上封頭及下封頭較為經(jīng)濟(jì)合理的壁厚。校核了此壁厚在水壓試驗(yàn)條件下的安全性。

關(guān)鍵詞：筒體；封頭；名義厚度；夾套筒體；夾套封頭

1.引言

鋯材是一種價(jià)格昂貴，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)的材質(zhì)，在設(shè)備的制造過(guò)程中，民用行業(yè)使用較少，以往多用于軍工行業(yè)。近年來(lái)，隨著我國(guó)制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有越來(lái)越多的民用行業(yè)開(kāi)始應(yīng)用鋯材生產(chǎn)制造一些對(duì)腐蝕性要求較高的設(shè)備。

鋯壓力加工材及其焊接接頭在壓力容器中的許用設(shè)計(jì)溫度上限為375℃。當(dāng)設(shè)計(jì)溫度不低于-60℃時(shí)，對(duì)鋯材及焊接接頭的力學(xué)性能沒(méi)有附加要求（如沖擊韌性等）。當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于-60℃時(shí)，應(yīng)在溫度不高于設(shè)計(jì)溫度的低溫下檢驗(yàn)材料與焊肉的斷后伸長(zhǎng)率能符合要求（如不低于在室溫時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)下限值），才能應(yīng)用（不低于-269℃）。

本次為武漢某企業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)備，其設(shè)備技術(shù)特性參數(shù)如表1所示。此設(shè)備中筒體內(nèi)的壓力為-0.1Mpa，夾套中壓力為0.65 Mpa，筒體工作過(guò)程中承受負(fù)壓，需對(duì)筒體進(jìn)行外壓校核。而現(xiàn)流行的SW6設(shè)計(jì)軟件沒(méi)有鋯材的外壓曲線參數(shù)，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行外壓計(jì)算。本次設(shè)計(jì)在參閱了相關(guān)設(shè)計(jì)資料【1】的基礎(chǔ)上對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算。設(shè)計(jì)結(jié)果較好的滿足了客戶的要求，并在保證安全的條件下最大限度的節(jié)省了材料。

2.3.5水壓試驗(yàn)時(shí)筒體及下封頭強(qiáng)度校核

夾套水壓試驗(yàn)是在設(shè)備制造完畢后進(jìn)行的，過(guò)大的水壓試驗(yàn)可能不能滿足筒體的強(qiáng)度要求，需要對(duì)試驗(yàn)條件下筒體及下封頭強(qiáng)度進(jìn)行校核。

按照2.3.1節(jié)及2.3.2節(jié)的方法分別對(duì)試驗(yàn)條件下筒體及封頭的強(qiáng)度進(jìn)行校核，經(jīng)計(jì)算許用外壓【】=1.38Mpa，大于水壓試驗(yàn)壓力。

2.3 結(jié)論：

（1）. 設(shè)備在工作過(guò)程中，夾套作用在筒體及下封頭上的壓力較大，在對(duì)筒體及下封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核的時(shí)候，必須考慮壓差最大的情況。

（2）. 筒體上封頭與筒體及下封頭工作狀況不盡相同，為了節(jié)省材料，對(duì)上封頭進(jìn)行了單獨(dú)的強(qiáng)度計(jì)算，得到了較為經(jīng)濟(jì)合理的壁厚。

（3）. 夾套在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，由于壓力高達(dá)1.2Mpa，可能對(duì)筒體造成破壞。為了保證試驗(yàn)的安全性，校核了試驗(yàn)條件下的筒體強(qiáng)度。計(jì)算結(jié)果表面，筒體壁厚可以滿足水壓試驗(yàn)要求。

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