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二氧化碳储罐的设计要求

  二氧化碳储罐目前我国生产的二氧化碳槽车的设计温度一般为一4O摄氏度,设计压力为2.73MPa。按照此设计条件,该储罐已达到《固定式caoporn超碰安全监察规程》中的Ⅱ类容器条件,由于该储罐的结构的特殊陛,无法在如此小的储罐上开设检查孔,因此设计时应注意到必须将该储罐的焊接接头系数取为1.0.所有A、B类焊缝均必须进行10x射线检测,结果应符合JB/T4730中Ⅱ级要求。考虑到该设备的设计温度已经达到了一4嚎氏度,普通的caoporn超碰用钢板已无法满足其要求,结合经济性和实际情况,选用16MnDRt~板进行,该钢板的使用温度下限值为一40摄氏度,符合该设备的要求。由此,该设备的主要设计参数及材质均已确定完毕。
二氧化碳对16gnD~质的腐蚀较为轻微,但考虑到该设备以后使用过程中内部不可检测性,为了提高其安全性,故取2rrm腐蚀余量。因此该设备的设计厚度为9.12+2=11.12mm::~设计厚度的基础上加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度12ram,即为名义厚度。经过以上步骤,该设备的主体设计已完成,由于液态二氧化碳储罐的工作温度一般都在一4旷_一20摄氏度左右,该设备尤其要考虑应力集中对低温脆断的影响。钢材随着使用温度的降低,会由延性状态向胎陛状态转变,降低了抗冲击性能。结构不连续引起应力集中,很可能成为脆断的起源。对于接近韧一旦鬯性转变温度的钢材,仅由于残余应力就可能发生脆性破坏。
  为减少结构不连续导致的局部高应力,使结构具有足够的柔性,应通过设计要求达要求:
  1)结构应尽量简单,减少约束
  2)避免产生过大的温度梯度
  3)应尽量避免结构形状的突然变化,以减少局部高应力,接管端应打磨成圆角,呈圆滑过渡,
  4)容器的制作或支腿须设置垫板,不得直接焊在壳体上根据以上原则,储罐的最终装配图如图所示,设计及工艺要求均综合考虑了上述情况,对于可能产生的残余应力,通过最终焊后热处理进行消除最后应考虑储罐的保冷措施,液态二氧化碳储罐保冷的目的在于阻止周围水汽向绝热体渗透,防止储罐外层结露甚至产生冰层。

2015-11-1
 

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