1000m³液態(tài) CO₂球罐的設(shè)計(jì)

摘 要：球罐可按不同方式進(jìn)行分類，按照儲(chǔ)存溫度、結(jié)構(gòu)形式等。按照儲(chǔ)存溫度，球罐可分為常溫球罐、低溫球罐、深冷球罐。對(duì)于常溫球罐一般做的非常多，低溫球罐相對(duì)比較少，

關(guān)鍵詞： 球罐 設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度 沖擊韌性

1.概述

2.設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1.球殼結(jié)構(gòu)

由于混合式球殼結(jié)構(gòu)具有材料利用率高，球殼板互換性好，焊縫總長度減少和焊接工作量、焊接用料及能源消耗低的特點(diǎn)，因此，采用混合式球殼結(jié)構(gòu)。

4.2.球殼幾何尺寸

確定球殼幾何尺寸的原則是少分帶并盡量加大球殼板的幾何尺寸，以減少焊縫長度。但受到鋼板幅面以及壓機(jī)能力的制約，球殼板幾何尺寸按三帶八支柱混合式結(jié)構(gòu)確定。

4.3.支柱結(jié)構(gòu)

在支柱與球殼相接的球殼局部區(qū)域中，受力及變形相當(dāng)復(fù)雜，應(yīng)力數(shù)值高，應(yīng)力變化梯度大，是整個(gè)球罐中的高應(yīng)力區(qū)。支柱與球殼相焊焊縫的最低點(diǎn)，是應(yīng)力校核的重點(diǎn)部位。通過ANSYS 分析計(jì)算，支柱與球殼相接部位采用帶加托板的赤道正切型式，可極大改善支柱與球殼連接焊縫的受力情況。因此，球罐采用此結(jié)構(gòu)型式，支柱分為上段支柱和下段支柱，上段支柱與赤道板在制造廠組焊后出廠。上段支柱材料選用16MnDR鋼板，下段支柱采用20#鋼管。托板采用16MnDR鋼板。

5.結(jié)束語

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 12337-1998， 鋼制球形儲(chǔ)罐

[2] HG/T 20580-2011， 鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)確定

[3] GB 3531-2008， 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板

作者簡介：

錢媛 （1980-），女，工程師，2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)從事壓力容器及非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)工作。