1、 焊接结构学课程 设计说明书 题 目： 立式二氧化碳储罐 学 院： 材料科学与工程 焊接结构学课程设计说明书焊接结构学课程设计说明书 I 前前 言言 本设计是针对焊接结构学这门课程所安排的一次课程设计，是对这门 课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。 本设计的介质为二氧化碳气体，化学式为 CO2，碳氧化物之一，是一种无 机物，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，微溶于水，并生成碳酸。 （碳酸饮料基本原理）可以使澄清的石灰水变浑浊，做关于呼吸作用的产物等 产生二氧化碳的试验都可以用到。固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量 热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中
2、用于制造烟雾。二氧化碳不 参与燃烧，密度比空气略大，所以也被用作灭火剂。二氧化碳是绿色植物光合 作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。 空气中含有约 0.03%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响， 近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应，全球气候变暖，冰川融化，海平面 升高旨在遏止二氧化碳过量排放的京都议定书已经生效，有望通过国 际合作遏止温室效应。二氧化碳在焊接领域应用广泛，如：二氧化碳气体保护 焊，是目前生产中应用最多的方法。 设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合 给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝 标准的设计
3、顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管 法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的 执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设 备没有相应标准，则选择合适的非标设备。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可 循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 焊接结构学课程设计说明书焊接结构学课程设计说明书 II 目目 录录 前前 言言 I 第第 1章章 绪论绪论1 1.1 概述1 1.2 二氧化碳的特点2 1.3 立式二氧化碳储罐设计的特点2 第第 2章章 零部件的设计和选型零部件的设计和选型 .3
4、2.1 筒体的设计3 2.1.1 筒体的材料的选择3 2.1.2 筒体的设计计算3 2.2 封头的设计4 2.2.1 封头的选择4 2.2.2 封头材料的选择5 2.2.3 封头的设计计算5 2.3 人孔的设计6 2.3.1 人孔的选择6 2.3.2 人孔的选取6 2.4 容器支座的设计7 2.4.1 支座的材料选择7 2.4.2 支座的设计计算8 2.5 接管、法兰、垫片和螺栓的形式和选择9 2.5.1 接管的选取9 2.5.2 法兰的选取10 2.5.3 垫片的选取10 2.5.4 螺栓的选取10 第第 3章章 强度设计与校核强度设计与校核 .13 3.1 圆筒强度设计13 3.2 封头强
5、度设计13 3.3 筒体长度校核14 3.4 人孔补强设计14 第第 4章章 2.7m 立式二氧化碳储罐装配与焊接立式二氧化碳储罐装配与焊接 17 4.1 板材复验17 4.2 钢材矫正17 焊接结构学课程设计说明书焊接结构学课程设计说明书 III 4.3 备料17 4.3.1 板材加工17 4.3.2 封头的备料17 4.3.3 筒体的备料18 4.3.4 支座的备料18 4.3.5 人孔的备料18 4.3.6 接管的备料18 4.4 装配与焊接19 4.4.1 筒体与封头装焊19 4.4.2 人孔、接管、支座等零部件与筒体的装焊20 4.5 检验22 4.5.1 尺寸检验22 4.5.2
6、无损检测23 4.6 热处理23 4.6.1 恢复性能热处理23 4.6.2 焊后热处理23 4.7 压力试验25 附录附录 1.27 附录附录 2.28 附录附录 3.29 附录附录 4.30 附录附录 5.31 总结总结32 参考文献参考文献33 焊接结构学课程设计说明书焊接结构学课程设计说明书 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 概述概述 压力储罐的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工 等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力储罐一般由筒体、封头、 法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有 安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及 介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染 环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门
