过程装备制造与检测课程设计报告书.doc

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1、过程装备制造与检测课程设计科技大学课程设计成绩考核表课程设计名称:尿素合成塔制造工艺及其检测专业:过程装备与控制和工程班级:082班学号:5穆青下表由指导教师按实际情况进行填写:考核容所占比例得分设计方案15%说明书15%图纸、程序、计算、作品等的完成质量30%创新与发挥情况10%答辩(口试)情况20%出勤率10%指导教师评语总评成绩评定等级成绩与等级对应表优90-100良80-89中等70-79及格60-69不及格59分以下指导教师签字:教研室主任签字:20年月日陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计任务书机电学院学院过控专业过控082班级

2、学生:穆青题目:尿素合成塔制造工艺及其检测---------球形封头的制造与检测课程设计从2011年6月15日起到2011年7月6日1、课程设计的容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):1.原始数据:设备的原始图及主要尺寸,部件图,零件图,技术特性、技术要求、材料种类等。2.技术要求:要有运用标准,规,手册,图册等有关技术资料的能力。3.工作要求:6人一组,做尿素合成塔的制造与检测,我主要负责封头的制造与检测。通过现场实习一套典型设备结构及制造工艺,分析绘制该设备较详细的设备图、部件图和局部图,分析制定该设备整体制造工艺及各部件详细制

3、造工艺。*总图量为一A0设备图,多A2或A3部件图,多零件图及多制造工装图,并绘制加工工序图(如零件展开图、焊接坡口设计图、冲压半成品形状图),所有图纸均为计算机绘制。*设计计算说明书一份*课程设计完成后进行答辩2、具体任务:1.结合现场实习和查阅相关资料,进行设备的总体结构图分析,技术要求分析,金属材料性能分析、结构工艺性分析。2.用AutoCAD或电子版绘制设备的总体结构图3.确定尿素合成塔封头过程设备的生产流程;预处理方法和工艺;正确的进行零件的展开计算、拼接设计;部件图,零件图,及绘制加工工序图。4.封头成型工艺设计及相关计算、设备选

4、用等;。5.进行模具成型工艺设计、相关计算、设备选用等6.部分焊接工艺设计及工艺参数选用;7.正确的选择零件制造过程中的检测方法及工艺;8.编写说明书。3、课程设计工作进度计划:6月15日——20日对尿素合成塔总体结构图进行分析,了解其结构工艺6月21日——25日小组分配任务,每个人具体负责一部分结构设计制造6月26日——30日查阅相关资料对其结构工艺进行设计计算;6月30日——7月3日电子版打印说明书并用AutoCAD绘制相关零件图等;7月4日——6日完善说明书,图纸等并准备课设答辩。指导教师:瑞虎日期2011,6.28教研室主任:日期:球

5、形封头制造过程:一整体结构分析1、尿素合成塔筒体由碳素钢外层和不锈钢层组成。其组合形式可以是多种多样的,主要有以下几种类型:① 单层外壳,松衬不锈钢衬里层;② 单层外壳,爆炸衬里不锈钢层;③ 热套多层壳体,热套层不锈钢或松衬不锈钢衬里层;④ 多层包扎焊接壳体,松衬不锈钢衬里层;⑤ 以不锈钢作为筒外层直接包扎焊接碳钢多层层板;但经过比较,目前用的最多的,最可靠的结构形式是以不锈钢作为筒外层直接包扎焊接碳钢多层层板。以不锈钢衬里作为筒的多层包扎焊接式筒体的优点是:① 制造工艺简单② 衬里层与外壳碳钢层得贴紧度高① 在操作压力下不锈钢筒由多层包扎产

6、生的压应力与压引起的拉应力相互抵消,使筒应力大大降低,甚至为压应力,降低了应力腐蚀的可能性。② 筒的不锈钢衬里纵焊缝可以在塔外制作,并进行RT检测和外侧PT检测,有缺陷时返修方便且彻底,可充分保证主焊缝的质量为了保证不锈钢衬里层外壁在焊接外层碳钢时免受污染和产生低碳马氏体,位于不锈钢和层板之间设置一层过渡层(通常叫盲板)。图(2)盲板层得纵焊缝不全焊透,只间断焊,且根部有一窄垫板,使焊缝可与筒隔离。焊道表面不高于盲板外圆,以便作为将来的检漏通道。在盲板层得壁也开出纵横交错的沟槽,作为检漏通道。2、上、下封头结构尿素合成塔上下封头可以采用整体锻

7、件加工而成,也可采用厚板冲压成形。从节约材料和改善受力状况考虑,采用半球形封头。由于要与介质接触的材料要为耐腐蚀材料,因此,球形封头采用复合层球形封头。层为316L不锈钢,外层为16MnR。3、筒体材料筒体层为316L不锈钢,外层为16MnR。由于尿素介质对普通碳钢的年腐蚀率高达2000mm,所以在尿素生产装置中与尿素介质接触的设备不允许采用碳钢的。采用在尿素合成反应器中加入氧气的方法,可以使不锈钢得到连续钝化,因此,尿素合成塔部可以采用比较廉价的奥氏体CrNiMo不锈钢。316L不锈钢为低碳316,可以减少碳化铬晶间析出,减轻晶间腐蚀。16

8、MnR是屈服强度350MPa的普通低合金高强度钢,具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性、因此,选用层为316L不锈钢,外层为16MnR,316

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