高压氮气储罐的焊接工艺一,设计背景储罐作为储存设备,主要是指用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备,在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用,如本设计中的高压氮气储罐,储罐的结构形式主要有卧式储罐、立式储罐和球形储罐,,本设计中采用立式储罐
二,材料选择对受内压的筒体,由于其工作介质为氮气,考虑其腐蚀性小,再综合其经济效益考虑,选择 16MnR 作为材料
元素CSiMnSPCrNi质量分数(%)0
00616MnR 材料性能分析:16Mn 钢的基体组织为铁素体+珠光体,是低合金高强钢中应用最广泛的钢,有比较成熟的经验,屈服强度为 294~343MPa,基本属于热轧的低合金钢,其综合性能、焊接性及加工工艺性能均优于普通碳素钢,且质量稳定,其使用温度在-40~450℃范围内,16Mn 钢作为低温压力容器时,为改善低温性能,可以在正火处理后使用
16Mn 钢是在低碳钢的基础上加入了少量合金,其加工性能与低碳钢相似,具有较好的塑性和焊接性
由于加入了少量合金元素,其强度增加,淬硬倾向比低碳钢大,所以在较低温度下或刚性大、壁厚结构的焊接时,需要考虑采取预热措施,预防冷裂纹的产生,本设计中板厚 62mm,均预热 100~150℃
由《过程设备设计》单层圆筒厚度计算公式得其厚度为 54mm,加上钢板负偏差以及腐蚀余量选择厚度为 62mm,可达到设计要求
三,技术特性及要求:3
1 技术特性:高压氮气储罐材料 16MnR,工作压力 12
1MPa,属于第三类压力容器,设计压力 13MPa,工作温度-12
6~68℃,设计温度 70℃,腐蚀裕度 1
5mm,焊接接头系数 1
0,液压试验压力 16
47MPa(卧放),全容积 21
7m3,充装系数 1
0,安全阀开启压力 13MPa3
2 技术要求:1) 设