h093-31-吴冬冬-法兰

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1、HefeiUniversity《化工机械与设备》过程考核之三题目：法兰系别：化学材料与工程系班级：09化工（3）姓名：吴冬冬学号：0903023031队别：Team34教师：胡科研日期：2011-12-67一．前言  法兰盘法兰（Flange）又叫法兰盘或突缘。法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。法兰（Flange）又叫法兰盘或凸缘盘。法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰连接或法兰接头，是指由法

2、兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。设计条件：管经308mm×5；工作介质：水蒸气；表压：2MPa二.工艺设计72.1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。2.2材料的选择根据提供的压力1MPa温度200℃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

3、包括CSiMnCrNiNbVPS等。其屈服强度一般为200左右，实验温度为200-400℃，故符合所给是数据要求。2.3人孔种类的划分2.2.1、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。具体详见表1。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。2.2.2、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

4、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。2.2.3、以人孔上覆承受负荷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2.4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。7非金属油

5、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1~2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

6、、维修油罐和通风接管用。由于人孔安装在油罐的最下层体圈上，防渗漏就显得特别重要。要求两法兰结合面必须保证其平直度，无飘扭现象。加强板和法兰应尽量在整块钢板上切割而不拼接。法兰和盖板上加工有密封圈，在施工中要特别注意保护。密封用3mm厚石棉橡胶垫片，不允许有折裂。安装人孔盖板上紧螺栓时，要成对角均与用力，以防孔盖变形。三.机械设计3.1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,人孔的标准按公称压力为1.0MPa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（GH21518-20

7、05）,公称直径450，突面法兰密封面。该人孔标记为：人孔RFⅣ(A·G)450-2.5GH21518-2005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di=450mm,壁厚δm=6mm立式储罐为易燃介质压力容器，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Φ480×12，由标准JB/T4736-2002查得补强圈尺寸为：内径Di=490mm外径Do=760mm3.2核算人孔补强补强圈坡口取D型7甲苯

8、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：2.计算开孔所需补强的面积A：开孔直径：d=di+2C=450+2×(0.0+2.0)=454mm补强的面积：A=d-δ=454×2.1=953.4mm23有效宽度：7B=2-d=2×454=908mmB=d+2-δn+2-δm=454+2×6+2×6=478mm取最大值B=908mm4有效高度：外侧高度h1=d-δm=454×6=52.19mm或h1=接管实际外伸高