天然气脱水的方法有低温分离 天然气低温分离脱水工艺流程( 六 )



<1,于是式(3.1)可写成
(3.2)
2、工艺设计中确定的容器内径,在制造过程中测量的也是圆筒的内径,而受力分析中指的却是筒体面直径 。用内径代替式(3.1)中的中面直径更为方便 , 于是有
(3.3)
解出上式中的,得到内压圆筒的计算壁厚 。
(3.4)
3、考虑到钢板厚度不均匀及介质对筒壁的腐蚀作用,在确定筒体所需厚度时 , 还应在计算壁厚的基础上,增加壁厚附加量C 。
综合以上因素,内压圆筒壁厚的计算公式为
(3.5)
对于已有的圆筒,测量壁厚,则其最大许可承压的计算公式为
(3.6)
以上诸式中
—圆筒计算壁厚,mm;
—圆筒设计壁厚 , mm;
—圆筒名义壁厚,mm;
—圆筒有效壁厚,mm;
p—容器设计压力,MPa;
—圆筒内压,mm;
—设计温度t℃下 , 筒体材料的许用应力 , MPa;
—焊缝系数;
C—壁厚附加量,mm 。
特别应指出,式(3.5)仅仅考虑了容器内介质的内压(气体压力) 。当容器中盛有很高的液柱,设计及产生的压力,当容器除受内压作用外 , 还承受其他较大外载荷(例如风载荷、地震载荷、温度应力等)时,式(3.5)不能作为确定壁厚的唯一依据,这尚须校核各种外载荷所产生的应力 。
3.2.2
设计参数确定
壁厚设计公式中各个参数,应按全国压力容器标准化技术委员会编制的GB150—89“钢制压力容器”的规定正确取值 。
1、设计压力
设计压力指在相应设计温度下用以确定容器筒体壁厚的压力 。它应标注在铭牌上,设计压力一般稍高于最大工作压力 。使用安全阀时,设计压力不小于安全阀的开启压力,或取最大工作压力的1.05~1.10倍;使用爆破膜安全装置时,根据爆破膜片的型式确定,一般取最大工作压力的1.15~1.4倍作为设计压力 。
最大工作压力是指压力容器在工艺操作过程中,顶部可能达到的最大表压力 。当容器内盛有液体物料时,若液体物料的静压力不超过最大工作压力的5%,则在设计压力可不计入液体静压力,否则需在设计压力中计入液体静压力 。
2、设计温度
设计温度的取值在设计公式中没有直接反映,但它对容器材料的选择和许用应力的确定直接有关 。
设计温度指容器正常工作过程中,在相应的设计压力下,金属器壁的温度通过换热计算确定,为了方便,对于不被加热或冷却的器壁,规定取介质的最高或最低温度作为设计温度;对于蒸汽、热水或其它载热体或载冷体加热或冷却的器壁 , 取加热介质(或冷却介质)的最高温度(或最低温度)作为设计温度 。在工作过程中,当容器不同部位可能出现不同温度时,按预期的不同温度作为各相应部分的设计温度 。
3、许用应力
许用应力是以材料的各项强度数据为依据,合理选择安全系数n得出的,即

所需要考虑的强度指标主要有抗拉强度、屈服强度,对于需要考虑蠕变的材料 , 强度指标还应有蠕变强度 。设计时应比较各种许用应力 , 取其中最低值 。常用钢板与钢管的许用应力可从附录中直接查得 。当设计温度低于0℃时,取20℃时的许用应力 。
4、焊缝系数
焊缝系数应根据焊接接头形式及对焊缝提出的无损探伤检验要求,按表选取 。只有一类压力容器和设计压力小于5MPa的非易燃和有毒的二类容器才允许对焊缝作局部无损探伤 。焊缝抽验长度不应小于每条焊缝长度的20%,且不小于250mm 。
5、壁厚附加量
壁厚附加量C由钢板负偏差(或钢管负偏差)C1和腐蚀裕量C2两部分组成 , 即
C= C1+ C2
C1按相应钢板(或钢管)的标准选取 。
腐蚀裕量C2应根据各种刚才在不同介质中的腐蚀速度和容器设计寿命确定 。关于设计寿命,塔类、反应器类容器一般按20年考虑 。
当腐蚀速度 0.05mm/a(包括大气腐蚀)时,碳素钢和低合金钢单面腐蚀C2=1mm,双面腐蚀取C2=2mm,不锈钢取C2=0 。
当腐蚀速度 0.05mm/a,单面腐蚀取C2=2mm,双面腐蚀取C2=4mm 。
当介质对容器材料产生氢脆、碱脆、应力腐蚀及晶间腐蚀等情况时,增加腐蚀裕量不是有效办法,而应根据情况采用有效防腐措施 。
容器制造时,对于整体冲压成型的封头,制造厂还须根据加工工艺条件再增加若干裕量(C3,称拉伸减薄量)以补偿成型时钢板厚度因拉伸而减薄的量 。
3.2.3
最小壁厚


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