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二氧化碳儲罐的設計要求

來源:未知   發布時間:2018-04-12 10:30
核心設備液態二氧化碳儲罐,由于受井下空間及礦車自身大小的限制,儲罐有效容積宜在2立方米,由此計算出該儲罐的罐體直徑應為1.2米,簡體長度1.5米,兩邊橢圓封頭,臥式結構。由于該裝置由二氧化碳運輸槽車直接充裝,故該儲罐的設計壓力及溫度均按照現行的二氧化碳槽車的要求設計。
 
    目前我國生產的二氧化碳槽車的設計溫度一般為一4O攝氏度,設計壓力為2.73MPa。按照此設計條件,該儲罐已達到《固定式壓力容器安全監察規程》中的Ⅱ類容器條件,由于該儲罐的結構的特殊陛,無法在如此小的儲罐上開設檢查孔,因此設計時應注意到必須將該儲罐的焊接接頭系數取為1.0.所有A、B類焊縫均必須進行10x射線檢測,結果應符合JB/T4730中Ⅱ級要求。考慮到該設備的設計溫度已經達到了一4嚎氏度,普通的壓力容器用鋼板已無法滿足其要求,結合經濟性和實際情況,選用16MnDRt——板進行,該鋼板的使用溫度下限值為一40攝氏度,符合該設備的要求。由此,該設備的主要設計參數及材質均已確定完畢。
 
    二氧化碳對16gnD——質的腐蝕較為輕微,但考慮到該設備以后使用過程中內部不可檢測性,為了提高其安全性,故取2rrm腐蝕余量。因此該設備的設計厚度為9.12+2=11.12mm::——設計厚度的基礎上加上材料厚度負偏差后向上圓整至材料標準規格的厚度12ram,即為名義厚度。經過以上步驟,該設備的主體設計已完成,由于液態二氧化碳儲罐的工作溫度一般都在一4曠_一20攝氏度左右,該設備尤其要考慮應力集中對低溫脆斷的影響。鋼材隨著使用溫度的降低,會由延性狀態向胎陛狀態轉變,降低了抗沖擊性能。結構不連續引起應力集中,很可能成為脆斷的起源。對于接近韌一旦鬯性轉變溫度的鋼材,僅由于殘余應力就可能發生脆性破壞。
 
    為減少結構不連續導致的局部高應力,使結構具有足夠的柔性,應通過設計要求達要求:
 
    結構應盡量簡單,減少約束
 
    避免產生過大的溫度梯度
 
    應盡量避免結構形狀的突然變化,以減少局部高應力,接管端應打磨成圓角,呈圓滑過渡,容器的制作或支腿須設置墊板,不得直接焊在殼體上根據以上原則,儲罐的最終裝配圖如圖所示,設計及工藝要求均綜合考慮了上述情況,對于可能產生的殘余應力,通過最終焊后熱處理進行消除最后應考慮儲罐的保冷措施,液態二氧化碳儲罐保冷的目的在于阻止周圍水汽向絕熱體滲透,防止儲罐外層結露甚至產生冰層。
 
    按照此要求,參考目前國內吖常用的幾種保溫層材料綜合分析后選用聚氨酯發泡材料作為保溫材料。該材料以為主要成分,加上其它輔料組合而成,發泡聚氨酯組合料具有優異的理化性能和便捷的施工工藝性能,其導熱系數僅為0.Ol6-0.030W/(in·k),在已知的保溫材料中,導熱系數是最低的,尤其是發泡組合料是一種天然的膠粘材料魔能形成連續的保溫層,保證了保溫層與儲罐的粘結強度高,無需任何膠粘劑和錨固。
 
    通過以上設計,一臺二氧化碳液體儲在礦用平板車上,搭建外部保護架及防護在井下自由移動達到防滅火的目的。
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本文關鍵詞:二氧化碳儲罐