锆制脱硫缓冲罐的设计

邹清鹏 刘娜 张鑫 王红利

摘要：通过计算，得到了脱硫缓冲罐夹套筒体、夹套封头、筒体、筒体上封头及下封头较为经济合理的壁厚。校核了此壁厚在水压试验条件下的安全性。

关键词：筒体；封头；名义厚度；夹套筒体；夹套封头

1.引言

锆材是一种价格昂贵，生产周期较长的材质，在设备的制造过程中，民用行业使用较少，以往多用于军工行业。近年来，随着我国制造业技术的发展，已经有越来越多的民用行业开始应用锆材生产制造一些对腐蚀性要求较高的设备。

锆压力加工材及其焊接接头在压力容器中的许用设计温度上限为375℃。当设计温度不低于-60℃时，对锆材及焊接接头的力学性能没有附加要求（如冲击韧性等）。当设计温度低于-60℃时，应在温度不高于设计温度的低温下检验材料与焊肉的断后伸长率能符合要求（如不低于在室温时的标准下限值），才能应用（不低于-269℃）。

本次為武汉某企业设计的设备，其设备技术特性参数如表1所示。此设备中筒体内的压力为-0.1Mpa，夹套中压力为0.65 Mpa，筒体工作过程中承受负压，需对筒体进行外压校核。而现流行的SW6设计软件没有锆材的外压曲线参数，无法对其进行外压计算。本次设计在参阅了相关设计资料【1】的基础上对该设备进行了强度计算。设计结果较好的满足了客户的要求，并在保证安全的条件下最大限度的节省了材料。

2.3.5水压试验时筒体及下封头强度校核

夹套水压试验是在设备制造完毕后进行的，过大的水压试验可能不能满足筒体的强度要求，需要对试验条件下筒体及下封头强度进行校核。

按照2.3.1节及2.3.2节的方法分别对试验条件下筒体及封头的强度进行校核，经计算许用外压【】=1.38Mpa，大于水压试验压力。

2.3 结论：

（1）. 设备在工作过程中，夹套作用在筒体及下封头上的压力较大，在对筒体及下封头进行强度校核的时候，必须考虑压差最大的情况。

（2）. 筒体上封头与筒体及下封头工作状况不尽相同，为了节省材料，对上封头进行了单独的强度计算，得到了较为经济合理的壁厚。

（3）. 夹套在进行水压试验时，由于压力高达1.2Mpa，可能对筒体造成破坏。为了保证试验的安全性，校核了试验条件下的筒体强度。计算结果表面，筒体壁厚可以满足水压试验要求。

参考文献：

[1]GB 150-2011 压力容器. 北京：中国标准出版社，2012

[2]NB/T 47011-2010 锆制压力容器. 北京：新华出版社2010

[3]ASME锅炉及压力容器规范国际性规范D篇. 北京：中国石油出版社2010 2008

[4]丁伯民 黄正林 化工容器（M）北京：化学工业出版社

[5]TSG 21-2016，固定式压力容器安全技术监察规程[S].