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二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)要求

目前我國(guó)生產(chǎn)的二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度一般為-40℃，設(shè)計(jì)壓力為2.16MPa。按照此設(shè)計(jì)條件，該儲(chǔ)罐已達(dá)到《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中的Ⅱ類(lèi)容器條件，由于該儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)的特殊性，無(wú)法在如此小的儲(chǔ)罐上開(kāi)設(shè)檢查孔，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到必須將二氧化碳儲(chǔ)罐的焊接接頭系數(shù)取為1.0，所有A、B類(lèi)焊縫均必須進(jìn)行100%射線檢測(cè)，結(jié)果應(yīng)符合NB/T47013中Ⅱ級(jí)要求。

考慮到二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度已經(jīng)達(dá)到了-40℃，普通的壓力容器用鋼板已無(wú)法滿足其要求，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際情況，選用16MnDR鋼板，該鋼板的使用溫度下限值為-40℃，符合該設(shè)備的要求。由此，二氧化碳儲(chǔ)罐的主要設(shè)計(jì)參數(shù)及材質(zhì)均已確定完畢。
   

二氧化碳對(duì)16MnDR的腐蝕較為輕微，但考慮到二氧化碳儲(chǔ)罐以后使用過(guò)程中內(nèi)部不可檢測(cè)性，為了提高其安全性，故取2mm腐蝕余量。經(jīng)過(guò)以上步驟，該設(shè)備的主體設(shè)計(jì)已完成，由于二氧化碳儲(chǔ)罐的工作溫度一般都在-40～-20℃左右，該設(shè)備尤其要考慮應(yīng)力集中對(duì)低溫脆斷的影響。

為減少結(jié)構(gòu)不連續(xù)導(dǎo)致的二氧化碳儲(chǔ)罐局部高應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)具有足夠的柔性，應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)要求達(dá)要求：

1) 二氧化碳儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，減少約束。

2)避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度梯度。

3)應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)形狀的突然變化，以減少局部高應(yīng)力，接管端應(yīng)打磨成圓角，呈圓滑過(guò)渡。

4)容器的制作或支腿須設(shè)置墊板，不得直接焊在殼體上，設(shè)計(jì)及工藝要求均綜合考慮了上述情況，對(duì)于可能產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，通過(guò)最終焊后熱處理進(jìn)行消除，最后應(yīng)考慮儲(chǔ)罐的保冷措施，液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐保冷的目的在于阻止周?chē)蚪^熱體滲透，防止儲(chǔ)罐外層結(jié)露甚至產(chǎn)生冰層。

以上即是二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)要求。