乙烯装置丙烯精馏塔设计+CAD图纸(3)
塔设备设计包括工艺条件和机械条件两方面。本设计是在满足工艺条件的前提下，对塔设备进行结构设计、材料选择、部件设计选用、塔体强度及稳定性计算。
2 材料选择与结构设计
2.1塔体设计
2.1.1 圆筒与封头的材料选择
塔体[3]是塔设备的外壳，由等直径和等壁厚的圆筒和两个封头组成，塔体除满足工艺条件下的强度、刚度外，还应考虑风力、地震、偏心载荷的强度和刚度问题，以及吊装、运输、检验、开停工作等的影响。本设备操作压力为2.16MPa,设计温度为80℃，介质为丙烯。根据该设计条件、材料的焊接性能、加工工艺性能以及经济合理性，在符合GB150.1~150.4-2011《压力容器》、 《HG20581-1998钢制化工容器材料选用规定》、《GB 713-1997 锅炉用钢板》和《GB 6654-1996 压力容器用钢板》的规定下，所供选择的主要有Q345R、Q-235、15MnVR和15MnVNR等，经过计算验证并查钢材厚度标准后，使用15MnVNR型钢板符合现有的钢板厚度标准。
查标准GB 150.1~150.4-2011《压力容器》得15MnVNR材料在设计温度80℃下的许用应力 ， ， 。
2.1.2 圆筒壁厚的计算
该容器中的焊接采用双面焊对接接头，且焊缝局部无损检测，通过查阅GB 150.1-150.4-2011《压力容器》中相关焊接接头系数的规定可知，双面焊对接接头在局部无损检测时取焊接接头系数 。
按照GB 150.1-150.4-2011《压力容器》关于压力容器的规定，为防止容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量，具体规定如下：对有腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量；介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于1mm。综合各方面条件本设计腐蚀裕量选取C2=1.5mm。在设计温度为80℃，设计压力为2.16Mpa，主要受到的是内压的作用。
设计压力计算：
（2.1）
取计算压力为：
（2.2）
圆筒计算厚度：
（2.3）
圆筒设计厚度：
（2.4）
钢板厚度负偏差按照GB150规定选取钢板15MnVNR厚度负偏差C1为1.0mm，所以厚度附加量
圆筒名义厚度：
（2.5）
所以圆整至钢材标准值取32mm
圆筒有效厚度：
（2.6）
计算容器操作状态下的计算应力：
（2.7）
所以合格。
圆筒体的最大允许工作压力：
（2.8）
所以合格。
2.1.3 封头壁厚的计算
由于设计压力为2.376MPa，设计温度为80℃，故在满足工艺条件前提下比较封头的制造难易程度、消耗材料情况、工艺上的合理性确定上下封头，均采用内径为公称直径的EHA型标准椭圆形封头。其特点是易于冲压成型，制造方便，是目前低压容器中应用较多的封头之一。焊接接头系数 ，腐蚀裕量C2 =1mm。
封头计算厚度：
（2.9）
封头设计厚度：
（2.10）
钢板厚度负偏差按照GB709规定选取钢板15MnVNR厚度负偏差C1为1.0mm，所以厚度附加量C=C1 + C2=2.5 mm
封头名义厚度：
（2.11）
圆整至钢材标准值取32mm
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