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1、化学材料与工程系09化工（3）题目:系别:班级:姓名：学号：队别:教师:Hefei University化工机械与设备过程考核之三丁浩0903023035Team 29胡科研日期:2011-12-6化工机械与设备过程考核之三1一前言.31.1设计人孔的目的31.2人孔附图3二人孔的机械设计42.1选择人孔42.2核算人孔补强42.3机械设计标准参数52.3.1、碳素钢、低合金钢类 52.3.2不锈钢类 62.3.3人孔的PN2.5DN明细表7三人孔工艺设计: 83.1人孔的功能类型：83.2材料的选择83.3人孔种类的划分83.3.1、以通信管块容量划分83.3.2、以人孔的通向划分83.3.
2、3、以人孔上覆承受负荷能力划分83.4人孔直径及人孔中心距底板尺寸9四总结9五参考文献9前言1.1设计人孔的目的人孔是安装在储罐顶上的安全应急通气装置，通常与防火器、机械呼吸阀配 套使用，既能避免因意外原因造成罐内急剧超压或真空时，损坏储罐而发生事故， 又有起到安全阻火作用，是保护储罐的安全装置，特别适用于贮存物料以氮气封 顶的拱顶常压罐。具有定压排放、定压吸入、开闭灵活、安全阻火、结构紧凑、 密封性能好、安全可靠等优点。1.2人孔附图设计条件：管经308mmX5；工作介质：水蒸气；表压：1MPa二人孔的机械设计21选择人孔根据储罐是在常温下及最高工作压力为1MPa条件下工作,人孔的标准按 公
3、称压力为1.0 MPa等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重，故选用回转盖对焊 法兰(GH21518-2005),公称直径450，突面法兰密封面。该人孔标记为：人孔RF W；AG)450-2.5 GH21518-2005另外还要考虑人孔补强,确定补强圈尺寸,由于人孔的筒节不是采用无缝钢管，故 不能直接选用补强圈标准。本设计所选用的人孔筒节内径为d i = 450mm ,壁 厚 8 m = 6mm立式储罐为腐蚀介质压力容器，故其所有焊缝(包括角焊缝)均采用全焊透结构。 查表得人孔的筒体尺寸为O 480x12，由标准JB/T 4736-2002查得补强圈尺寸 为：内径 Di= 490mm 外径 Do=
4、 760mm22核算人孔补强补强圈坡口取D型立式储罐设计说明书 开孔补强的有关计算参数如下：1筒体的计算壁厚：P D0.594 x 1200= 2.1 mm -P 2 x 170 x 1 - 0.594 e2.计算开孔所需补强的面积A：开孔直径：d = di + 2C = 450 + 2 x (0.0 + 2.0) = 454mm 补强的面积：A = d-8 = 454 x 2.1 = 953.4mm23有效宽度：B = 2 - d = 2 x 454 = 908mmB = d + 2 - 8n + 2- 8m = 454 + 2 x 6 + 2 x 6 = 478mm 取最大值B = 908
5、mm4有效高度：外侧高度 h1 = d -8 m = 454 x 6 = 52.19mm或h1 =接管实际外伸高度=250mm两者取较小值h1 = 52.19mm内侧高度 h2 = d - 8 m = 454 x 6 = 52.19mmh2 =接管实际内伸高度=0mm两者取较小值h2 = 0mm5筒体多余面积A1：筒体有效厚度：8 e = 8 n -C = 6 - 2.0 = 4mm选择与筒体相同的材料(16MnR)进行补偿，故f r =1,所以 Ai = ( B -d )(8 e -8 ) -28 m (8 e -8 )(1 -f y ) = (908 -454)(4.0 -2.1) -2
6、x 6 x (4.0 -2.1)(1 -1) = 862.6mm26接管多余金属的截面积A2：Pc - d 0.594 x 454 = = 0.80mm t 2o -Pcx 170 x 1 -0.594接管计算厚度 8 t = A2 = 2 -hl (8 et -8 t ) f y + 2 -h2 (8 et -C 2 ) f y 8立式储罐设计说明书=2 - hl (8 m -C - 8 t ) f y + 0 = 2 x 52.19 x (6 -2.0 -0.80) =334.02mm2补强区内焊缝截面积A3： 1 A3 = 2 x x 6 x 6 = 36mm2有效补强面积 Ae： Ae
7、 = A1 + A2 + A3 = 862.6 + 334.02 + 36 = 1232.62m用因为Ae A，所以不需要补强2.3机械设计标准参数2.3.1.碳素钢、低合金钢类标准号适用通经DN适用压力MPa常压人孔HG21515400600常压回转盖板平焊法 兰人孔HG215164006000.6回转盖带颈平焊法兰人孔HG215174006001.0, 1.6回转盖带颈对焊法兰人孔HG215184006002.5, 4.0, 6.3垂直吊盖板式平 焊法兰人孔HG215194006000.6垂直吊盖带颈对 焊法兰人孔HG21520400600垂直吊盖带颈对 焊法兰人孔HG2152140060
8、02.5, 4.0, 6.3水平吊盖板式平 焊法兰人孔HG215224006000.6水平吊盖带颈平 焊法兰人孔HG215234006001.0, 1.6水平吊盖带颈对 焊法兰人孔HG215244006002.5, 4.0, 6.3常压旋柄快开人 孔HG21525400500常压椭圆形回转盖快 开人孔HG21526450x3500.6回转拱盖快开人 孔HG215274005000.6常压手孔HG21528150, 250常压板式平焊法兰手 孔HG21529150, 2500.25带颈平焊法兰手 孔HG21530150, 2501.0, 1.6带颈对焊法兰手 孔HG21531150, 2502.
9、5, 4.0, 6.3回转盖带颈对焊 法兰手孔HG215322504.0, 6.3常压快开手孔HG21533150, 250常压旋柄快开手孔HG21534150, 2500.25回转盖快开手孔HG21535150, 2500.62.3.2不锈钢类力 MPa标准号适用通经DN适用压力MPa常压不锈 钢人孔HG21595450600常压回转盖不锈钢人孔HG215964506001.0 4.0回转拱盖快开不锈钢人孔HG215974505000.6 4.0水平吊盖不锈钢人 孔HG21598450, 5000.6 4.0垂直吊盖不锈钢人 孔HG215994506000.6 4.0椭圆快开不锈钢人 孔HG
10、21600450x3500.6常压快开不锈钢手 孔HG21601150, 250常压平盖不锈 钢手孔HG21602150, 2500.6 4.0回转盖快 开不锈钢 手孔HG21603150， 2500.6旋柄快开不锈钢手 孔HG21604150， 2500.252.3.3人孔的PN2.5DN明细表件号标准号名称数量材料尺寸/mm1GB/T筒节1Q345Rdw=480*12713-2008(5=32HG20592法兰116Mn (锻b1=39,件）b2=443HG20592垫片1石棉橡胶板M33*2*1754HG20592法兰片1Q345R5HG20613螺栓2035CrMoA6HG20613螺
11、母4030CrMo7吊环1Q235-A.FM338转臂1Q235-A.F9GB/T 95-垫圈201100HVDo=3610GB/T螺母M2025级6170-200011吊钩1Q235-A.F12环1Q235-A.F13GB/T8163-2008无缝钢管12014支撑板1Q345三人孔工艺设计:3.1人孔的功能类型:人孔分为紧急泄压人孔、防爆阻火呼吸人孔、罐顶人孔、罐壁人孔和带芯人 孔等。3.2材料的选择根据提供的压力1MPa温度200C 直径2000mm，根据前面的机械设计，可 选择Q245R类型的钢板，其化学成分包括C Si Mn Cr Ni Nb V P S等。其屈服强 度一般为200左
12、右，实验温度为200-400C,故符合所给是数据要求。3.3人孔种类的划分3.3.1、以通信管块容量划分按人孔可容纳规格为宽360mm、高250mm （标准的六孔管孔内径90mm水 泥管块，简称标准块）的管道断面管块或单孔管道管孔内径90mm的数量，分为 大、中、小三类。通信管道所设置人孔的大小，应以通信管道的远期容量设置。不应只考虑本期 建设通信管道容量。3.3.2、以人孔的通向划分以人孔的通向划分可分为直通人孔、三通人孔、四通人孔和斜通人孔，具体详 见下表1。其中，斜通人孔又分为15、30、45、60、75共五种。每种斜通人 孔的角度，可适用于7.5范围以内。3.3.3、以人孔上覆承受负荷
13、能力划分以人孔上覆承受负荷能力划分可分为汽-20级和汽-10级两种3.4人孔直径及人孔中心距底板尺寸人孔已有成型产品，直径通常为600mm。人孔中心距地板一般为750mm。 便于工作人员在安装、清洗、维护时进出油罐和通风。考虑到人孔盖直径较大较重，故选用回转盖对焊 法兰人孔(GH21518-2005), 公称直径450，突面法兰密封面。我们可选择储存液体为油类，做案例分析。非金属油罐的人孔设在罐顶上，金属油罐的人孔设在罐壁最下圈板上。大都 为直径600mm的圆孔，其中心距底板750mm，为油罐清洗或维修人员进出油罐 用，又称作道门。检修清理油罐时刻利用人孔进行采光和通风。立式油罐的容量 在5000m3以下时设12个人孔，5000m3以上的设2个人孔。人孔的安装应与进 出油管线相隔不大于90。当只设一个人孔时，应将其置于罐顶透光孔的对面； 当设2个人孔时，其中一个设在透光孔的对面，另一个应至少与第一个人孔相隔 90。人孔应有一个设在进出油管右侧附近，并尽量使人孔正对罐室密闭门，以便 人员进出、维修油罐和通风接管用。由于人孔安装
