某钢厂800立方米氧气球罐设计文献综述
2020-06-14 16:24:40
前言
我国目前的球罐发展速度快、数量多、体积由小增大,球罐的设计包含了强度设计理论、材料力学、制造工艺、焊接工艺、热处理技术、无损检测、腐蚀防护等等内容,是化工设备学科的一个综合型设计题目,所以,球罐的设计、制造水平,从某种程度上反应了我国在压力容器过程设备领域的整体水平[1-2]。
本次毕业设计课题为:某钢厂800立方米低温氧气球罐设计;工作介质:氧气;介质特性:易爆;工作温度:70℃/-20℃;设计温度:80℃/-25℃;工作压力:3.0 MPa;设计压力:3.5MPa;场地土类别:II;地震设防烈度:7度。根据上述参数,进行氧气球罐的设计。
因为球罐内部储存的氧气具有助燃作用,所以球罐内表面必须要用四氯化碳彻底脱脂,氧气还会与罐体钢材发生氧化反应,氧气球罐内表面需要涂上无机富锌漆,以防钢板氧化腐蚀[3-4]。与氧气球罐相配套的阀门、仪表、管线因为内表面无法涂漆,所以一般用不锈钢材料,阀门仪表还必须选用经过严格脱脂处理的氧气专用品[5]。
球罐的设计
1.设计选材
球罐的受压元件用钢应该用氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢,但是选择球罐的受压元件用钢时,要考虑球罐用钢原件的使用条件,比如设计压力、设计温度、物料特性等等,还有材料的性能,比如力学性能、化学性能、物理性能、工艺性能等,球罐的制造工艺、焊接工艺以及经济合理性。球罐的钢材选择有许多准则,第一,力学性能上,抗拉强度、屈服点、刚性、韧性以及可焊性等工艺制造性能是必须考虑的因素;第二,经济性也必须考虑[6]。
钢板上,我国制造的球罐用材主要是Q245R、Q345R、16MnDR、15MnNiDR、07MnMoVR等。根据参数:本次采用07MnMoVR钢板。
球罐的人孔、接管往往采用锻件。在锻件选材时,必须要考虑到力学性能不低于球壳板材料的力学性能,而且必须可焊性良好,经过消除应力退火后,强度和韧性没有明显下降[7]。