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液體二氧化碳儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)要求

目前我國生產(chǎn)的二氧化碳槽車的設(shè)計(jì)溫度一般為-4O攝氏度，設(shè)計(jì)壓力為2.73MPa。按照此設(shè)計(jì)條件，該液體二氧化碳儲(chǔ)罐已達(dá)到《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中的Ⅱ類容器條件，由于液體二氧化碳儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)的特殊性，無法在如此小的儲(chǔ)罐上開設(shè)檢查孔，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到必須將該儲(chǔ)罐的焊接接頭系數(shù)取為1.0．所有A、B類焊縫均必須進(jìn)行10倍射線檢測，結(jié)果應(yīng)符合JB/T4730中Ⅱ級(jí)要求。

考慮到液體二氧化碳儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度已經(jīng)達(dá)到了-40攝氏度，普通的壓力容器用鋼板已無法滿足其要求，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際情況，選用16MnDR板進(jìn)行，該鋼板的使用溫度下限值為-40攝氏度，符合該設(shè)備的要求。由此，該設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)及材質(zhì)均已確定完畢。

二氧化碳對(duì)16MnDR材質(zhì)的腐蝕較為輕微，但考慮到液體二氧化碳儲(chǔ)罐以后使用過程中內(nèi)部不可檢測性，為了提高其安全性，故取2mm腐蝕余量。且該設(shè)備的設(shè)計(jì)厚度的基礎(chǔ)上加上材料厚度負(fù)偏差后向上圓整至材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格即為名義厚度。

經(jīng)過以上步驟，該設(shè)備的主體設(shè)計(jì)已完成，由于液體二氧化碳儲(chǔ)罐的工作溫度一般都在-40～-20攝氏度左右，該設(shè)備尤其要考慮應(yīng)力集中對(duì)低溫脆斷的影響。鋼材隨著使用溫度的降低，會(huì)由延性狀態(tài)向胎陛狀態(tài)轉(zhuǎn)變降低抗沖擊性能。結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起應(yīng)力集中，很可能成為脆斷的起源。

為減少液體二氧化碳儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)不連續(xù)導(dǎo)致的局部高應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)具有足夠的柔性，應(yīng)通過設(shè)計(jì)要求達(dá)要求：

1)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，減少約束，

2)避免產(chǎn)生過大的溫度梯度，

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根據(jù)以上原則，對(duì)于可能產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，通過最終焊后熱處理進(jìn)行消除最后應(yīng)考慮儲(chǔ)罐的保冷措施，液體二氧化碳儲(chǔ)罐保冷的目的在于阻止周圍水汽向絕熱體滲透，防止儲(chǔ)罐外層結(jié)露甚至產(chǎn)生冰層。

以上即為二氧化碳低溫液體儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)要求。