设计要求
1、设计题目：空气储罐的机械设计
2、最高工作压力：0.8
MP
a
3、工作温度：常温
4、工作介质：空气
5、全容积：163
m
设计参数的选择：
设计压力：取1.1倍的最高压力，0.88MP<1.6属于低压容器。
筒体几何尺寸确定：按长径比为3.6，确定长L=640000mm,D=1800mm
设计温度取50
因空气属于无毒无害气体，材料取Q345为低合金钢，合金元素含量较少，其强度，韧性耐腐蚀性，低温和高温性能均优于同含量的碳素钢，是压力容器专用钢板，主要用于制造低压容器和多层高压容器！
封头设计：椭圆形封头是由半个椭圆球面和短圆筒组成，球面与筒体间有直边段。直边段可以避免封头和和筒体的连接焊缝处出现经向曲率突变，以改善曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀；且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易冲压成型，在实际生产中多有模具，是目前中低压容器应用较多的封头。
因此选用以内径为基准的标准型椭圆形封头为了防止热应力和边缘应力的叠加，减少应力集中，在封头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。封头材料与筒体相同，选用头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。
选材和筒体一致Q345R
接管设计3.4
接管设计优质低碳钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。优质中碳钢的强度较高，韧性较好，但焊接性能较差，不宜用作接管用钢。
由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择 20 号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管
3.5 法兰设计法兰连接的强度和紧密性比较好，装拆也比较方便，因而在大多数场合比螺纹连接、承插式连接、铆焊连接等型式的可拆连接显得优越，从而获得广泛应用。
平焊法兰连接刚性较差，只能在低压，直径不太大，温度不高的情况下使用。由于Q345R 为碳素钢，设计温度 50℃ <300℃，且介质无毒无害，可以选用带颈平焊法兰，即 SO 型法兰。
储罐的设计压力较小要保证法兰连接面的紧密性，必须合适地选择压紧面的形状。
对于压力不高的场合，常用突台形压紧面。突面结构简单，加工方便，装卸容易，且便于进行防腐衬里。储罐由于设计压力为 0.88MPa，空气无毒无害，可选择突面（RF）压紧面。
由于法兰钢件的质量较大，需要承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也较高，所以不用铸钢件，可以采用锻钢件。接管材料为 20 号钢，法兰材料选用 20Ⅱ锻钢。
3.6接管与法兰分配
3.6.6 N1、N2空气进、出口公称尺寸 DN250，接管尺寸? 273 x6 。接管采用无缝钢管，材料为 20 号钢。伸出长度为 150mm 。
选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO300-2.5 RF3.6.2 N3排污口；
公称尺寸 DN40，接管采用 45 x3.5 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为150mm。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO40-1.6 RF
3.6.3 N4安全阀口公称尺寸 DN80，接管采用?89 x4 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99，选用 90°弯头；弯头上方仍有一定
外伸量。
选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO80-1.6RF
3.6.4 N5压力表口公称尺寸 DN25，接管采用?32 x3.5 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99，选用 90°弯头；弯头上方仍有一定外伸量。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO25-1.6 RF
3.6.5 N6（备用口）公称尺寸 DN80，接管采用?89 x4 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为 150mm。需进行补强计算。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO80-1.6 RF
3.7弯头设计
N4 为安全阀口，安全阀在容器中起安全保护作用。当容器压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。由于冲出压力较大，阀口不可直接对人，因此需 90°安装，用弯头过渡。标记为：弯头 DN80 90°
N5 为压力表口。为方便读数，压力表需竖直安装于管口，因此接管要通过 90°弯头过渡至竖直面，再安装压力表。标记为：弯头 DN25 90°
3.8 人孔设计在化工设备中，开设人孔是为了便于内部附件的安装，修理和衬里，防腐以及对设备内部进行检查、清洗。对于压力容器，为了便于移动沉重的人孔盖，盖子通常做成回转形式。本储罐由于尺寸较大，人孔直径也较大，可使用回转盖人孔。
3.8.1 人孔接管及法兰设计公称尺寸为 500mm。接管采用 530 10 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为150mm。选用回转盖带颈平焊法兰人孔。法兰采用带颈平焊突面法兰，材料为 20Ⅱ锻钢，法兰标记为 500-1.6 RF。
法兰盖设计
法兰盖根据配套选择，采用 A 型盖轴耳，材料与接管同，钢20 标记为：BL500-1.6RF。
紧固件选用
与法兰盖之间必须加垫片密封。在采用标准法兰的情况下，选择恰当的垫片可以提高密封效果。根据储罐的设计温度和设计压力，可选用石棉橡胶板（XB350）作为垫片材料。该材料应用广泛，使用温度可达 450℃，压力小于 6MPa 的场合。垫片型号标记为：RF 500-1.6
法兰盖与法兰连接的螺柱可选用 M24 的螺杆。
3.9 支座选择
化工容器设备大都通过支座加以固定。支承式支座结构简单轻便，不需要专门的框架、钢梁来支承设备，可直接把设备载荷传到较低的基础上。此外，它能比其他型式的支座提供较大的操作、安装和维修空间。由于支承式支座对所在设备封头产生的局部应力相对较大，故在采用这种支座时，需增设垫板。根据公称直径，本储罐选用 B 型第 4组支承性支座。支座标记为：支座 4B 图 3-4 支承型支座
3.10 吊耳选择
由于本储罐高度较高，为方便起吊、移动设备，在筒体顶部加设吊耳。 图 3-5 吊耳3.11 焊接型式及结构
3.11.1 筒体焊接接头系数选取 根据介质性质，取焊缝形式为相当于双面焊的全焊透对接接头，无损探伤要求为局部。 焊接系数 0.853.
假设圆筒的厚度在6~16mm 范围内
设计温度为 50℃，查 查GB150-1998中表4-1得该温度下 Q345R 许用应力 [σ]t= 170MPa,[σ]=170MP.
筒体厚度计算：[]mm 50.588
.0-85.017021800
88.02t
=???=-=
c c p D p φσδ 取钢板负偏差 C1 =0.3mm 钢板腐蚀裕量 C2=1mm
mm
8.61n mm 50.6150.52d =+≥=+=+=c d c δδδδ名义厚度设计厚度
向上圆整取为10mm
封头厚度设计：封头个参数和筒体相同，只有焊接系数因为钢板整体冲压而成所以取1.0，故封头计算厚度：[]mm 66.488
.00.5-117021800
88.012t
=?????=-=c c p D Kp φσδ
mm
96.51n mm 66.5166.42d =+≥=+=+=c d c δδδδ名义厚度设计厚度
向上圆整取10mm ，也满足焊接方面。 实验压力确定
采用液压实验，试验压力
[][]T
MP L MP
e e D P MP P
T T T σφδδσσσ≥=??==?--+?=+==?==93.26334585.09.0Re 9.077.633.0-1-102)3.01101800(1.12)(1.188.025.125.1p t
）
（试验应力校核
\
所以液压试验应力合格.
3.3筒体和封头的结构设计
由封头长短轴之比为2，即
22=i
i
h D 错误!未找到引用源。，得mm mm D h i i 4504
18004===
错误!未找到引用源。 查标准[4]中表B.1 EHA 和B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表3-1和图3-1。
封V L D V i 24
π
0+=
取装料系数为0.9，则
封V L D V i 24π
9.00+= 即
2545.028.14
π
9.01602?+??=L 错误!未找到引用源。 算得错误!未找到引用源。
圆整后取为错误!未找到引用源。
3.6鞍座选型和结构设计
3.6.1鞍座选型
该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用Q345R 。 估算鞍座的负荷： 罐总质量
43212m m m m m +++=
（3-3）
1m —筒体质量：kg 77.3105785001.078.114.301=????==δρπDL m 2m —单个封头的质量，查标准封头质量表m2=294.3kg
3m —充液质量：压缩空气水ρρ>，水压试验充满水，故取介质密度为
3/1000ρm kg =水，V m 水ρ3=
320231.812545.0278.14
π
24π2m V L D V V V i =?+??=+=
+=封封筒 则kg kg V m 1831031.811000ρ3=?==水
4m —附件质量：人孔质量为153kg ，其他接管总和为200kg ，即4353m kg = 综上所述m0=m/4=5589.34kg
则每个鞍座承受的质量为5589.34kg ，即为55.90KN<350KN ,满足要求。
鞍座的安装位置如图3-3所示：
第四章 开孔补强设计
4.1补强设计方法判别
根据 GB150 规定，接管必要时必须进行补强设计。对管 N1、N2、N6、N7 进行补强，采用等面积补强法法进行接管补强。据前筒体与封头计算，其计算壁厚 名义厚度为10mmN1N2空气进、出口管：公称尺寸 DN250接管尺寸 273 x6mm
mm D d i 9002
18002==<
且mm d 520< 故可采用等面积法进行补强计算 以 20 号钢为管材，查 GB150 得设计温度下 20 钢许用应力 t 130MPa 焊接接头系数?=1
接管计算厚度：
[]m m 93.088
.0-11302273
88.02t =???=-=
c i c p t
d p ?σδ
钢板负偏差：C1=0.1x0.93=0.093mm C2=1mm
C=C1+C2=1.1mm 名义厚度为6mm
强度削弱系数[][]765.0170
130
==
=
t
t t
r f δδ 开孔直径d=di+2C=261+2.2=263.2mm
开孔切削截面积： （4-1）
δ2δδ(1)
et r A d f =+-=263.2x4.66+2x4.66x(6-1.1)(1-0.765)=1237.4mm2
4.2有效补强范围
4.2.1有效宽度B
B1=2d=2x263.2=526.4mm
22δ2δ263.221026294.6n nt B d mm =++=+?+?=
12max(,)526.4B B B mm
==
（4-2）
4.2.2外侧有效高度
根据[1]中式8-8，得：
'139.74h mm === "11150h H mm ==
'"111min(,)39.74h h h mm ==
4.2.3内侧有效高度
根据[1]中式8-9，得：
'139.74h mm ===
0"
2==接管实际内伸高度h
0),min("
2'22==h h h
4.3有效补强面积
根据[1]中式8-10 至式8-13，分别计算如下：
3
21A A A A e ++=
（4-3）
1A —筒体多余面积
()12
()(δ-δ)2δ(δ-δ)(1)(526.4263.2)(10 4.66 1.1)26 1.10(10 4.66 1.1)(10.765)1106e et e r A B d f mm =---=
-?---?-?--?-= 2A —接管多余面积
21222(δδ)2(δ)239.74(6 1.1 1.21)0.760221.6et t r et r
A h f h C f mm
=-+-=??--?+=
3A —焊缝金属截面积，焊脚去7mm ，则
2
23162362
A mm =
??= 4.4补强面积
2
1231106221.6361363.6e A A A A mm =++=++=
同样对
N4安全阀口 公称尺寸 DN80，接管采用 ?89 x4 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为 150mm mm D d i 9002
18002==<
且mm d 520< 故可采用等面积法进行补强计算
以 20 号钢为管材，查 GB150 得设计温度下 20 钢许用应力 t 130MPa 焊接接头系数?=1
接管计算厚度：
[]m m 30.088
.0-1130289
88.02t =???=-=
c i c p t
d p ?σδ
钢板负偏差：C1=0.1x0.30=0.03mm C2=1mm
C=C1+C2=1.03mm 名义厚度为4mm
强度削弱系数[][]765.0170
130
==
=
t
t t
r f δδ 开孔直径d=di+2C=89+2.1=91.2mm
开孔切削截面积： （4-1）
δ2δδ(1)
et r A d f =+-=91.2.2x5.5+2x5.5x(4-1.1)(1-0.765)=487.8mm2
4.2有效补强范围
4.2.1有效宽度B
B1=2d=2x91.2.2=182.4mm
22δ2δ91.221024208.4n nt B d mm =++=+?+?=
12max(,)526.4B B B mm
==
（4-2）
4.2.2外侧有效高度
根据[1]中式8-8，得：
'119.10h mm === "11150h H mm ==
'"111min(,)19.10h h h mm ==
4.2.3内侧有效高度
根据[1]中式8-9，得：
'119.10h mm ===
0"
2==接管实际内伸高度h
0),min("
2'22==h h h
4.3有效补强面积
根据[1]中式8-10 至式8-13，分别计算如下：
3
21A A A A e ++=
（4-3）
1A —筒体多余面积
设计要求 1、设计题目：空气储罐的机械设计 2、最高工作压力：0.8 MP a 3、工作温度：常温 4、工作介质：空气 5、全容积：163m 设计参数的选择： 设计压力：取1.1倍的最高压力，0.88MP<1.6属于低压容器。 筒体几何尺寸确定：按长径比为 3.6，确定长L=640000mm,D=1800mm 设计温度取50 因空气属于无毒无害气体，材料取Q345为低合金钢，合金元素含量较少，其强度，韧性耐腐蚀性，低温和高温性能均优于同含量的碳素钢，是压力容器专用钢板，主要用于制造低压容器和多层高压容器！ 封头设计：椭圆形封头是由半个椭圆球面和短圆筒组成，球面与筒体间有直边段。直边段可以避免封头和和筒体的连接焊缝处出现经向曲率突变，以改善曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀；且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易冲压成型，在实际生产中多有模
具，是目前中低压容器应用较多的封头。 因此选用以内径为基准的标准型椭圆形封头为了防止热应力和边缘应力的叠加，减少应力集中，在封头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。封头材料与筒体相同，选用头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。 选材和筒体一致Q345R
接管设计3.4 接管设计优质低碳钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。优质中碳钢的强度较高，韧性较好，但焊接性能较差，不宜用作接管用钢。 由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择20 号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管 3.5 法兰设计法兰连接的强度和紧密性比较好，装拆也比较方便，因而在大多数场合比螺纹连接、承插式连接、铆焊连接等型式的可拆连接显得优越，从而获得广泛应用。 平焊法兰连接刚性较差，只能在低压，直径不太大，温度不高的情况下使用。由于Q345R 为碳素钢，设计温度50℃<300℃，且介质无毒无害，可以选用带颈平焊法兰，即SO 型法兰。 储罐的设计压力较小要保证法兰连接面的紧密性，必须合适地选择压紧面的形状。 对于压力不高的场合，常用突台形压紧面。突面结构简单，加工方便，装卸容易，且便于进行防腐衬里。储罐由于设计压力为0.88MPa，空气无毒无害，可选择突面（RF）压紧面。
常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程 1 总则 1.1 主题内容与适用范围 1.1.1 本规程适用于建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存液态石油及石油产品等介质，内压不大于6000Pa 的立式圆筒形钢制焊接储罐子 （以下简称储罐）的检修周期与内容、检修与质量标准、试验与验收以及维护与故障处理。 储存酸、碱、氨等液态化学药剂或高台架上以及罐壁不与挡土墙直接接触的地下、半地下常压储罐的维护和检修可参照本规程执行。 1.1.2 储罐按结构分为：固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐。固定顶罐又分为：自支承拱顶罐、自支承锥顶罐等。 1.1.3 凡已安装使用的各类储罐在维护修理时，除遵守本规程外，还应遵守现行有关标准规范和原建罐设计要求的规定。 1.1.4 凡已安装使用的各类非金属储罐原则上应予报废。本规程的适用范围不包括非金属储罐。 1.2 编写修订依据 SH 3046 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 SH/T 3530 石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准 SH 3097 石油化工静电接地设计规范 SH/T 3537 立式圆筒形低温储罐施工技术规程 《加工高含硫原油储罐防腐技术管理规定》（试行），中国石油化工股份有限公司，2001年5月 SH 3007 石油化工储运系统罐区设计规范 GB/T 16906 石油罐导静电涂料施工及验收规程 GB 9793金属及非金属覆盖层——热喷涂锌、铝及其合金的管理规定 GBJ 128 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 2. 检修周期与内容 2.1 检修周期 储罐的检修周期一般为3~6 年。 2.2 检修内容 2.2.1 储罐本体的变形、泄漏以及板材严重减薄等。 2.2.2 储罐本体以及各接管连接焊缝的裂纹、气孔等缺陷。
10立方米液化石油气储罐设计 目录 目录 (1) 前言 (3) 课程设计任务书 (4) 第一章工艺设计 (6) 1.1液化石油气参数的确定 (6) 1.2设计温度 (6) 1.3设计压力 (6) 1.4设计储量 (7) 第二章机械设计 (8) 2.1筒体和封头的设计： (8) 2.1.1筒体设计 (8) 2.1.2封头设计 (8) 第三章结构设计 (10) 3.1液柱静压力 (10) 3.2圆筒厚度的设计 (10) 3.3椭圆封头厚度的设计 (11) 3.4开孔和选取法兰分析 (11) 3.5安全阀设计 (13) 3.6液面计设计 (16) 3.7接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (17) 3.7.1接管和法兰 (17) 3.7.2垫片的选择 (18) 3.7.3螺栓（螺柱）的选择 (19) 3.8人孔的设计 (20) 3.8.1人孔的选取 (20) 3.8.2人孔补强圈设计 (21) 3.9鞍座选型和结构设计 (24) 3.9.1鞍座选型 (24) 3.9.2鞍座位置的确定 (25) 3.10焊接接头的设计 (26) 3.10.1筒体和封头的焊接 (26) 3.10.2接管与筒体的焊接 (26)
第四章强度校核 (28) 结束语 (43) 参考文献 (44)
前言 液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500m 3或单罐容积大于200m 3时选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500m 3, 单罐容积小于100m 3时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。液化石油气呈液态时的特点。(1) 容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大, 约为水的16倍, 因此, 往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量, 以确保安全;(2) 容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的, 所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重, 如在常温20℃时, 液态丙烷的比重为0. 50, 液态丁烷的比重为0. 56 0. 58, 因此, 液化石油气的液态比重大体可认为在0. 51左右, 即为水的一半。卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等
目录 一序言 （一）设计任务 （二）设计思想 （三）设计特点 二储罐总装配示意图 三材料及结构的选择 （一）材料的选择 （二）结构的选择 四设计计算内容 （一）设计温度和设计压力的确定 （二）名义厚度的初步确定 （三）容器的压力实验 （四）容器应力的校核计算 （五）封头的设计 （六）人孔的设置 （七）支座的设计确定 （八）各物料进出管位置的确定及其标准的选择（九）液位计的设计 （十）焊接接头设计 五设计小结 六参考资料
太原科技大学材料科学与工程学院 过程设备课程设计指导书 课程设计题目： （15）M3甲醇储罐设计 课程设计要求及原始数据（资料）： 一、课程设计要求： 1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3.设计计算采用电算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。 4.工程图纸要求计算机绘图。 5.毕业设计全部工作由学生本人独立完成。 二、原始数据： 设计条件表
管口表 课程设计主要内容： 1．设备工艺设计 2．设备结构设计 3．设备强度计算 4．技术条件编制 5．绘制设备总装配图 6．编制设计说明书 应交出的设计文件(论文)： 1.设计说明书一份 2.总装配图一张 (折合A1图纸一张)
一序言 （一）设计任务： 针对化工厂中常见的甲醇储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。（二）设计思想： 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。（三）设计特点： 容器的设计一般由筒体，封头，法兰，支座，接口管及人孔等组成。常，低压化工设备通用零件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体，封头的设计计算，低压通用零件的选用。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。
齐齐哈尔大学设备设计课程设计题目名称：空气储罐设计 学院：机电工程学院 专业班级：过控102 学生姓名：王国涛 指导教师：刘岩 完成日期： 2013-12-20
目录 摘要3 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第一章压缩空气的特性5 第二章设计参数的选择6 第三章容器的结构设计7 3.1圆筒厚度的设计7 3.2封头厚度的计算7 3.3筒体和封头的结构设计8 3.4人孔的选择9 3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱）9 3.6鞍座选型和结构设计12 第四章开孔补强设计15 4.1补强设计方法判别15 4.2有效补强范围15 4.3有效补强面积16 4.4补强面积17 第五章强度计算18 5.1水压实验应力校核18 5.2圆筒轴向弯矩计算18 5.3圆筒轴向应力计算及校核20 5.4切向剪应力的计算及校核22 5.5圆筒周向应力的计算和校核23 5.6鞍座应力计算及校核25 第六章归纳总结28 参考文献29
摘要 本说明书为《3.0m3空气储罐设计说明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关规范，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计技术方案。 设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。 关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强
设计任务书 设计题目:0、5m3的立式压缩空气储罐 已知工艺参数如下: 介质:空气 设计压力:0、5MPa 使用温度:0--100℃ 几何容积:0、5 m3 规格:600*6*2050 设计要求: (1)根据给定条件确定筒体内径、长度、封头类型等,然后确定有关参数(容器材料、许用应力、壁厚附加量、焊缝系数等) (2)进行焊接接头设计,附件设计等。 1、设计数据 (4) 2、容器主要元件的设计 (5) 2、1封头的设计 2、2人孔的选择 2、3接管与法兰 3、强度设计 (8) 3.1水压试验校核 3、2圆筒轴向应力弯矩计算 4、焊接结构分析 (10) 4.1储气罐结构分析 4、2零件工艺分析 4、3焊缝位置的确定 5、焊接材料与方法选择 (11) 5、1母材选择
5、2焊料选择 5、3焊接工艺及技术要求 6、焊接工艺工程 (12) 6、1焊前准备 6、2 储罐的安装施工顺序 6、3装配与焊接 6、4质量检验、修整处理、外观检查 6、5 焊缝修补 7、焊接工艺参数 (15) 8、焊接工艺设计心得体会 (16) 9、参考文献 (16) 1、设计数据 表1-1 进出料接管的选择 材料:容器接管一般应采用无缝钢管,所以液体进料口接管材料选择无缝钢管,采用无缝钢管标准GB8163-87。材料为16MnR。 结构:接管伸进设备内切成 45 度,可避免物料沿设备内壁流动,减少物料对壁的磨损与腐蚀。 接管的壁厚要求:接管的壁厚除要考虑上述要求外,还需考虑焊接方法、焊接参数、加工
条件、施焊位置等制造上的因素及运输、安装中的刚性要求。一般情况下,管壁厚 不宜小于壳体壁厚的一半,否则,应采用厚壁管或整体锻件,以保证接管与壳体相焊部 分厚度的匹配。 不需另行补强的条件:当壳体上的开孔满足下述全部要求时,可不另行补强。 ① 设计压力小于或等于2、5Mpa 。 ② 两相邻开孔中心的距离应不小于两孔直径之与的2倍。 ③ 接管公称外径小于或等于89㎜。 ④ 接管最小壁厚满足以下要求。 手孔的选择 根据HG/T 21531-2005-1《回转盖带颈对焊法兰手孔》,查表3-3,选用凹凸面的法兰,其明细尺寸见下表: 表2-2 手孔尺寸表 单位:mm 密封面型式 凹凸面MFM D 300 1 b 23、5 d 30 公称压力PN MPa 0、5 1 D 250 2 b 28 螺柱数量 8 公称直径DN 250 1 H 180 A 385 螺母数量 16 w d s 159 6 2 H 89、5 B 175 螺柱尺寸 M24*120 d 146、4 b 28 L 250 总质量kg 34、1 开孔补强结构: 压力容器开孔补强常用的形式可分为补强圈补强、厚壁管补强、整 体锻件补强三种。补强圈补强就是使用最为广泛的结构形式,它具有结构简单、制造方便、原材料易解决、安全、可靠等优点。在一般用途、条件不苛刻的条件下,可采用补强圈补强形式。 2容器主要元件的设计 2、1封头的设计 从受力与制造角度分析,球形封头就是最理想的结构形式,但其缺点就是深度大,冲压较困难;而椭圆形封头深度比半径小,易于冲压成型,就是目前低压容器中用的较多的,故采用标准椭圆形封头,各参数与筒体相同,则封头的设计厚度也为6mm
常压储罐定期检验及结果评价 1范围 1.1 本标准规定了钢制焊接常压储罐的定期检验和结果评价的要求。 1.2 本标准适用于储存石油、石化产品及其他类似液体的常压立式圆筒形钢制焊接储罐罐体及其基础的定期检验，包括年度检验和全面检验。 1.3其它常压或低压(工作压力小于0.1Mpa)储罐的定期检验可参照本标准执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适应于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适应于本文件。 SHS 01012 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程 SY/T 5921 立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程 JB/T 10764 无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价 JB/T 10765 无损检测常压金属储罐底板漏磁检测方法 JB/T 4730 承压设备无损检测 3 一般要求 3.1年度检验，是指为了确保常压储罐罐体在检验周期内的安全而实施的运行过程中的在线检查，每年至少一次。常压储罐罐体的年度检验可以由设备管理人员进行，也可以由检验检测机构（以下简称检验机构）的专业检验人员进行。 3. 2全面检验，是按一定的检验周期对常压储罐进行的较为全面的检验。对于常压储罐全面检验，检验单位应当根据常压储罐的使用情况、失效模式选择检验方法，检验方法可采用在线检验方法或停工检验方法，对于储罐群或罐区内的储罐，其定期检验还可采用基于风险的检验方法。 3.2.1在线检验是指常压储罐在运行过程中的检验。储罐顶板和壁板的在线检验是指从储罐外侧进行的宏观检查、腐蚀状况检测和焊缝无损检测等，其检测结果评价方法与停工检验相同。储罐底板的在线检验是指底板的腐蚀状况检测，检测方法执行JB/T 10764-2007《无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价》，检测结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.2停工检验是指常压储罐停工清罐时的检验，其检验结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.3基于风险的检验是指对储罐群或罐区内的储罐逐一进行风险评价、危险源辨识、失效机理分析并进行风险计算，根据可接受风险的大小和风险的发展趋势，决定储罐的检验周期和检测手段。 3 .3定期检验应当由专业检验机构进行，其检验周期的确定根据采用的检验方法按本标准第6章进行。 4年度检验的方法与要求 4 .1常压储罐年度检验包括使用单位常压储罐安全管理情况检查；常压储罐罐体、及运行状况检查等。 年度检验以外部宏观检查为主，以目视和锤击法检测，必要时进行外侧的壁厚测定。 4. 2每年应对罐体做一次测厚检查。测厚检查应对罐壁下部二圈壁板的每块板沿竖向至少测2个点，其他圈板可沿盘梯每圈板测1个点。测厚点应固定，设有标志，并按编号做好测厚记录。有保温层的储罐，其测厚点处保温层应制做成活动块便于拆装。 4. 3进行常压储罐年度检验，除非检查人员认为必要，一般可以不拆除保温层。 4. 4检查前检查人员应当首先全面了解被检常压储罐底板的使用情况、管理情况，认真查阅
目录 绪论 (3) 第一章压缩空气的特性 (4) 第二章设计参数的选择 (5) 第三章容器的结构设计 (6) 3.1圆筒厚度的设计 (6) 3.2封头厚度的计算 (6) 3.3筒体和封头的结构设计 (6) 3.4人孔的选择 (7) 3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱） (9) 3.6鞍座选型和结构设计 (11) 第四章开孔补强设计 (14) 4.1补强设计方法判别 (13) 4.2有效补强范围 (13) 4.3有效补强面积 (14) 4.4补强面积 (14) 第五章强度计算 (16) 5.1水压试验应力校核 (15) 5.2圆筒轴向弯矩计算 (15) 5.3圆筒轴向应力计算及校核 (16) 5.4切向剪应力的计算及校核 (17) 5.5圆筒周向应力的计算和校核 (20) 5.6鞍座应力计算及校核 (22) 5.7地震引起的地脚螺栓应力 (24) 第六章设计汇总 (25) 参考文献........................................................... 错误！未定义书签。
绪论 课程设计是一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 迅速准确的进行工程计算的能力； 4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力 本次设计为压缩空气储罐，在三周时间内内，通过相关数据及对国家标准的查找计算出合适的尺寸，设计出主体设备及相关配件，画出装备图零件图以及课程设计说明书。 压缩空气储罐的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求， 合理地进行设计。
腈纶厂常压储罐管理规定 第一章总则 第一条为加强我厂常压储罐管理，确保常压储罐安全、稳定、长周期运行，根据《常压储罐管理制度（试行）》（中国石化生[2005]193号）等有关规章，结合我厂实际情况，制定本规定。 第二条本规定中所称常压储罐，是指我厂储存非人工制冷、非剧毒的石油、化工等液体介质的常压立式圆筒形钢制焊接储罐。 第三条依据公司规定，根据常压储罐在生产中的重要程度，对储罐进行分级管理。常压储罐按其重要和危险程度划分为主要储罐和一般储罐。主要储罐为公称容积大于或等于2000立方米的储罐，其它为一般储罐。 第二章分工与职责 第四条设备部是我厂常压储罐的主管部门，主要履行以下职责： （一）负责贯彻执行国家和上级有关法律、法规、规章和标准，制定我厂储罐管理规章，安排年度工作计划，并检查执行情况； （二）建立健全我厂常压储罐管理体系； （三）组织各相关单位实施常压储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等环节的全过程管理； （四）负责审核各车间编制上报的常压储罐全面检查计划，并督促实施。根据检查结果及时掌握各车间常压储罐设备状况，并做好常压储罐技术状况分析； （五）针对常压储罐运行过程中存在的问题，组织技术攻关，提高储罐的技术管理水平； （六）负责审核我厂常压储罐设备的更新改造项目，参与新建和改扩建项 目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收；
（七）负责常压储罐事故的调查、分析和处理工作； （八）负责检查和考核各车间的常压储罐管理工作。 第五条生产技术部主要履行以下职责： （一）负责组织制定、审查常压储罐操作规程，检查执行情况； （二）根据储罐的全面检查计划和工艺操作状况，及时合理地安排常压储罐倒罐时间，保证全面检查工作顺利进行； （三）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收； （四）参与常压储罐事故的调查和处理。 第六条安全环保部主要履行以下职责： （一）负责制定我厂罐区有关安全管理规章，组织审定罐区事故应急救援预案。 （二）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收，检查安全环保设施“三同时” （同时设计、同时施工、同时投入使用）工作的落实情况； （三）参与常压储罐事故调查、分析和处理工作； （四）检查督促各单位做好与常压储罐有关的安全装备、消防气防设施、器材的维护保养和管理工作。 第七条各车间主要履行以下职责： （一）负责贯彻执行本规定，明确职责，责任到人； （二）负责本车间常压储罐的日常检查工作，做好储罐的维护和保养工作，及时发现和消除隐患； （三）负责储罐的外部检查和全面检查工作； （四）负责建立健全储罐设备技术档案，做好储罐技术状况分析和管理工作总结； （五）负责上报储罐的修理和全面检查计划，并组织实施； （六）负责上报储罐更新改造计划，参加新、改、扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收工作； （七）参与常压储罐事故的调查、分析和处理。
目录 摘要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1) 1.1液化石油气储罐的用途与分类 (1) 1.2液化石油气特点 (1) 1.3液化石油气储罐的设计特点 (2) 第二章工艺计算 (3) 2.1设计题目 (3) 2.2设计数据 (3) 2.3设计压力、温度 (3) 2.4主要元件材料的选择 (4) 第三章结构设计与材料选择 (5) 3.1筒体与封头的壁厚计算 (5) 3.2筒体和封头的结构设计 (6) 3.3鞍座选型和结构设计 (7) 3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (10) 3.5人孔的选择 (15) 3.6安全阀的设计 (15) 第四章设计强度的校核 (19) 4.1水压试验应力校核 (19) 4.2筒体轴向弯矩计算 (20) 4.3筒体轴向应力计算及校核 (20) 4.4筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (21) 4.5封头中附加拉伸应力 (22) 4.6筒体的周向应力计算与校核 (22) 4.7鞍座应力计算与校核 (23) 第五章开孔补强设计 (26) 5.1补强设计方法判别 (26) 5.2有效补强范围 (26) 5.3有效补强面积 (27) 5.4.补强面积 (28)
设计要求 1、设计题目:空气储罐的机械设计 2、最高工作压力:0、8 MP a 3、工作温度:常温 4、工作介质:空气 5、全容积:163 m 设计参数的选择: 设计压力:取1、1倍的最高压力,0、88MP<1、6属于低压容器。 筒体几何尺寸确定:按长径比为3、6,确定长L=640000mm,D=1800mm 设计温度取50 因空气属于无毒无害气体,材料取Q345为低合金钢,合金元素含量较少,其强度,韧性耐腐蚀性,低温与高温性能均优于同含量的碳素钢,就是压力容器专用钢板,主要用于制造低压容器与多层高压容器！ 封头设计:椭圆形封头就是由半个椭圆球面与短圆筒组成,球面与筒体间有直边段。直边段可以避免封头与与筒体的连接焊缝处出现经向曲率突变,以改善曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀;且椭圆形封头深度较半球形封头小得多,易冲压成型,在实际生产中多有模具,就是目前中低压容器应用较多的封头。 因此选用以内径为基准的标准型椭圆形封头为了防止热应力与边缘应力的叠加,减少应力集中,在封头与筒体连接处必须有一段过渡的直边段,直边段的高度依据标准选择。封头材料与筒体相同,选用头与筒体连接处必须有一段过渡的直边段,直边段的高度依据标准选择。 选材与筒体一致Q345R 接管设计3、4 接管设计优质低碳钢的强度较低,塑性好,焊接性能好,因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。优质中碳钢的强度较高,韧性较好,但焊接性能较差,不宜用作接管用钢。 由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择 20 号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管
3、5 法兰设计法兰连接的强度与紧密性比较好,装拆也比较方便,因而在大多数场合比螺纹连接、承插式连接、铆焊连接等型式的可拆连接显得优越,从而获得广泛应用。 平焊法兰连接刚性较差,只能在低压,直径不太大,温度不高的情况下使用。由于Q345R 为碳素钢,设计温度 50℃ <300℃ ,且介质无毒无害,可以选用带颈平焊法兰,即 SO 型法兰。 储罐的设计压力较小要保证法兰连接面的紧密性,必须合适地选择压紧面的形状。 对于压力不高的场合,常用突台形压紧面。突面结构简单,加工方便,装卸容易,且便于进行防腐衬里。储罐由于设计压力为 0、88MPa,空气无毒无害,可选择突面(RF)压紧面。 由于法兰钢件的质量较大,需要承受大的冲击力作用,塑性、韧性与其她方面的力学性能也较高,所以不用铸钢件,可以采用锻钢件。接管材料为 20 号钢,法兰材料选用 20Ⅱ锻钢。 3、6接管与法兰分配 3、6、6 N1、N2空气进、出口公称尺寸 DN250,接管尺寸? 273 x6 。接管采用无缝钢管,材料为 20 号钢。伸出长度为 150mm 。 选取 0、88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20Ⅱ,法兰标记为:SO300-2、5 RF3、6、2 N3排污口; 公称尺寸 DN40,接管采用 45 x3、5 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为150mm。选取 0、88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20Ⅱ,法兰标记为:SO40-1、6 RF 3、6、3 N4安全阀口公称尺寸 DN80,接管采用?89 x4 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99,选用 90°弯头;弯头上方仍有一定外伸量。 选取 0、88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20Ⅱ,法兰标记为:SO80-1、6RF 3、6、4 N5压力表口公称尺寸 DN25,接管采用?32 x3、5 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99,选用 90°弯头;弯头上方仍有一定外伸量。选取 0、88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20Ⅱ,法兰标记为:SO25-1、6 RF 3、6、5 N6(备用口)公称尺寸 DN80,接管采用? 89 x4 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。需进行补强计算。选取 0、88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20Ⅱ,法兰标记为:SO80-1、6 RF 3、7弯头设计 N4 为安全阀口,安全阀在容器中起安全保护作用。当容器压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。由于冲出压力较大,阀口不可直接对人,因此需 90°安装,用弯头过渡。标记为:弯头 DN80 90° N5 为压力表口。为方便读数,压力表需竖直安装于管口,因此接管要通过 90°弯头过渡至竖直面,再安装压力表。标记为:弯头 DN25 90° 3、8 人孔设计在化工设备中,开设人孔就是为了便于内部附件的安装,修理与衬里,防腐以及对设备内部进行检查、清洗。对于压力容器,为了便于移动沉重的人孔盖,盖子通常做成回转形式。本储罐由于尺寸较大,人孔直径也较大,可使用回
常压储罐管理制度 第一章总则 第一条为了加强公司常压储罐管理，确保安全生产和设备正常运行，特制定本办法。 第二条常压储罐（下称储罐）是指：建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存化工介质，内压不大于6kPa的100m3及以上立式圆筒形钢制焊接储罐。 第二章职责 第三条设备材料部职责 （一）负责储罐的管理，贯彻执行国家的法律、法规、标准的有关规定，制定公司储罐管理制度，并对使用车间的储罐的管理工作进行监督、检查和考核。 （二）组织或参与储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理，保证储罐安全、稳定、长周期运行。 （三）组织或参与编制和审核年度储罐修理、更新改造及检测计划。 （四）组织或参与储罐设备事故的调查、分析与处理。 （五）对各使用车间储罐的巡回检查情况进行监督检查。 第四条安全管理部职责 （一）协调常压储罐管理中与安全相关联的问题。 （二）对各使用车间储罐安全设施状况监督检查。 （三）组织储罐区事故的处理和管理协调工作。 第五条科技研发中心职责
（一）协调常压储罐管理中与生产相关联的问题。 （二）参与储罐生产事故的处理和管理工作。 （三）按国家要求制定储罐区操作规程。 第六条使用车间职责 （一）负责制订车间级储罐管理制度，组织日常巡检维护工作，及时发现和消除隐患。 （二）负责储罐的定期外部检查工作。 （三）负责编制和上报储罐的修理、更新改造、检验计划，并组织实施。 （四）组织编制和审核储罐的检修方案。 （五）参加储罐新建、扩建、改建项目的设计审查和竣工验收工作。 （六）建立和健全储罐档案。 （七）负责组织编写各类事故应急预案，实施隐患整改工作。 （八）参加储罐设备和生产事故的调查、分析和处理。 第三章工作程序 第七条前期管理 （一）储罐的设计应由具有相应资质的单位进行设计。 （二）储罐设计方案应符合相应技术标准和规范，达到技术先进、安全可靠、经济合理的要求。 （三）储罐安装单位应具备相应资质，按照国家相关标准进行施工。 （四）储罐安装、防腐蚀工程施工应选择具有相应资质、有良好业绩的施工队伍。 （五）新建、改建储罐需经相关部门进行验收合格后方可投入使用。
湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1) 二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2)
3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 设计参数的确定 (3) 筒体壁厚的设计 (3) 刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 液压试验压力的确定 (3) 液压试验的强度校核 . (3) 压力表的量程、水温的要求 (3) 液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4) 气压试验压力的确定 (4) 气压试验的强度校核 (4) 、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计 算 ..................................4 、开孔
补强的有关计算参数 .......................5 、补强圈的 设计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7) 2、液氨出料管 (7) 3、排污管 (7) 4、安全阀接口管 (7) 5、压力表接口管 (8) 七、设计结果一览表 (9) 八、液氨储罐装配图（见附图）............................... 一、设计任务书 试设计一液氨储罐，其公称容积、储罐内径、罐体（不包括封头）长度见下表。使用地点：家乡--湖北省十堰市竹溪县。 技术特性表
目录 任务书 (2) 第一章空气储罐产品概要 (3) 第二章空气储罐材料的选择 (4) 第三章空气储罐的结构设计 (4) 3.1圆筒厚度的设计 (5) 3.2封头厚度的计算 (5) 3.3接管的设计 (5) 3.4支座的设计 (6) 3.4.1支座选型 (6) 3.4.2鞍座定位 (6) 第四章强度计算 (6) 5.1水压试验应力校核 (6) 5.2工作应力计算及校核 (7) 5.2.1圆筒轴向应力计算及校核 (7) 5.2.3周向应力计算及校核 (8) 第五章空气储罐的制造工艺 (10) 5.1空气储罐的制造工艺流程 (10) 5.2空气储罐的焊接工艺 (11) 5.2.1接管焊接 (11) 5.2.2纵缝和环缝焊接 (12)
5.3空气储罐的焊接检验 (13) 5.3.1无损检测 (14) 5.3.2耐压试验 (14) 第六章课程设计心得体会 (15) 参考文献 (16) 任务书 2m3空气储罐的焊接工艺设计 设计参数 序号名称指标 1 设计压力P c（MPa） 1.0 2 设计温度（℃）100 3 最高工作压力（MPa）0.95 4 最高工作温度（℃）95 5 工作介质压缩空气 6 主要受压元件的材料Q235-B 7 焊接接头系数Φ0.9 8 腐蚀裕度C2（mm） 1.2 9 厚度负偏差（C1）0.8 9 全容积（） 2.0 10 容器类别第一类 设计要求 （1）更具给定的条件来选定容积的几何尺寸，即确定筒体的内径、长度、封
头类型等，然后确定有关的参数，如容器材料、需用应力、壁厚附加量、焊缝系数等。 （2）设计筒体和封头壁厚；进行强度计算；焊接接头设计；附件设计等。 （3）撰写设计说明书：能以“工程语言和格式”阐明自己的设计观点、设计方案的优劣以及设计数据的合理性；按照设计步骤、进程，科学地编排设计说明书的格式与内容叙述简明。 第一章空气储罐概要 空气储罐的特点 空气储罐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，如氢气储罐、液化石油气储罐、石油储罐、液氨储罐等。储罐内的压力直接受温度影响，且介质往往易燃、易爆或有毒。储罐的结构形式主要有卧式储罐、立式储罐和球形储罐。 压力容器的外壳由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座及安全附件六大部件组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书
化工安全设计课程设计任务书 设计题目 某化工储运公司安全设计（4000 m3醋酸储罐选型及计算） 学院 专业安全工程班级 起讫日期 指导教师 2015 年6 月18 日
8只4000 m3醋酸储罐，建设地点位于南京贮运码头罐区的预留地，当地全年最小频率风向为西北风。查相关规范得知，设计压力为常压，设计温度为55℃，储存介质为醋酸，属于乙A类液体（由《石油化工企业防火设计规范》 GB50160-2008查得）。 相关规范：《石油化工企业防火设计规范》GB50160-2008；《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T3007-2014；《立式圆筒钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2014；《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》SH3046-1992；《建筑结构荷载规范》；《化工设备设计全书》等。
第1章醋酸的理化性质 (1) 第2章醋酸储罐的选型和选材 (2) 2.1储罐的选型 (2) 2.1.1储罐的选型 (2) 2.1.2物料管的设计 (2) 2.2储罐的选材 (2) 第3章醋酸储罐经济尺寸的选择 (4) 3.1储罐的储存液位 (4) 3.2储罐的罐壁设计 (5) 3.2.1储罐的技术特性表 (5) 3.2.2壁厚的计算 (6) 3.2.3罐壁加强圈的计算 (8) 3.2.4罐壁包边角钢 (9) 3.3储罐的罐底设计 (9) 3.3.1罐底的选型 (9) 3.3.2罐底板厚度的计算 (11) 3.4储罐的罐顶设计 (11) 第4章醋酸储罐的安全附件 (13) 4.1储罐的一般附件 (13) 4.1.1通气管 (13) 4.1.2量油孔 (14) 4.1.3透光孔 (14) 4.1.4人孔 (15) 4.1.5、排污孔 (15) 4.1.6放水管 (15) 4.1.7阻火器 (15) 4.2安全仪表 (16) 4.2.1液位计 (16) 4.2.2液位报警器 (16) 4.2.3温度计 (17) 4.2.4压力表 (17) 4.2.5流量计 (17) 第5章其他安全措施 (18) 5.1放空处理 (18) 5.2气封装置 (18) 5.3 防冻和保温 (18) 5.4防爆措施 (19)
6*10000m3成品油库安全设计 一汽油的理化性质 1.1 物理化学性质 汽油的重要性能有为蒸发性、抗爆性、安定性和腐蚀性。 1.2 汽油的危险特性 1.2.1 油料的火灾危险特性 油料具有较强的挥发性和扩散性，具有易燃易爆特性，具有易积累静电和热膨胀性。由于这些特性的存在，使它具有较大的火灾危险性：挥发性；扩散性；易燃性；易爆性；易积聚静电荷性；热膨胀性；沸溢性。 1.3 安全防护措施 汽油的安全防护措施可以分为以下几类。 1 工程控制。生产过程密闭，全面通风。 2 呼吸系统防护。高浓度环境中，佩带供气式呼吸器。应急或有计划进入浓度未知区域，或处于立即危及生命或健康的状况 3 眼睛、身体和手的防护。一般不需特殊防护，但高浓度接触时安全防护眼镜。且必须穿工作服。对于手，一般不需特殊防护，高浓度接触戴防护手套。 4 其他防护。工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐或其它高浓度区作业，须有人监护。 二油罐的整体设计 2.1 油罐的选型 2.2 10000m3油罐设计参数 储罐内径：φ 28000mm 罐壁高度：18000mm 公称容积：10000m3计算容量：11084m3 设计压力：490Pa~1960Pa 设计风压：850Pa 设计温度：-10~50 ℃腐蚀裕度： 1.5mm 地震烈度：7 焊缝系数：0.9 2.3 材料确定 根据汽油物性选择罐体材料，汽油几乎没有腐蚀性，且有属于低压灌，可以考虑16MnR这两种钢材。 2.4 结构设计
内浮顶油罐的结构形式其实就是内浮盘和密封装置的结构形式。本设计采用边缘板的钢制单盘式内浮顶和弹性材料密封结构。 2.4.1内浮盘 内浮盘由一层薄的单盘板，在其外侧围以一圈边缘板焊制而成。盘上带有若干立柱，使浮盘下沉时最终支撑在罐底上，以免浮顶与罐内附件相碰。为了检修需要，内浮盘上还设有人孔。 2.4.2密封装置 内浮顶油罐要求密封间隙为150mm，密封为196N/m时，达到良好的密封性能。本设计采用弹性材料密封结构，由密封袋、软泡沫塑料块、固定钩板等组成。考虑到储存介质为汽油，密封袋采用丁腈耐油橡胶带制作，厚度取1.5mm。 2.4.3 内浮顶与罐壁之间的密封 圆弧转角是为不致戳破密封胶袋。每米圆周长度设置固定钩板。内浮盘与罐壁之间间隙取 150mm，采用断面宽度 230~250mm 的软泡沫塑料密封块，密封力约为200N/m。为消除蒸汽空间，弹性块应侵入液面下 20-50mm，外层密封袋能在使用环境中经久耐用，且不污染储液。为防止液体的毛细现象，要在橡胶密封袋上压有锯齿。 三罐体的设计 3.1 罐壁设计 随着储罐的大型化,储罐的直径和钢材总重量也随之增大。大型储罐的设计应尽可能地减少钢材的消耗量. 达到比较好的经济合理性。罐壁钢材的重量在大型储罐罐体的总重量中约占35%～50% ,因此确定罐壁厚度的罐壁强度计算. 对于减少罐壁的重量从而降低整个储罐的钢材消耗量、对于大型储罐的经济合理性具有决定性的作用。考虑贮液静压力,罐壁应由上至下逐渐增厚,但实际制造中不可能采用过多的板厚规格。罐壁的最大应力为环向应力,一次薄膜应力与局部应力相叠加,最大应力值分面在距罐底1000mm 左右的位置,并随贮罐直径和罐底、罐壁厚度增加而升高。 1 与罐底板相焊的最低层罐壁应适当加厚,且选用较宽的板材,以上各层则分档减薄,最小厚度4mm。 2 在最低层罐壁上开清扫口及人孔时,对罐壁强度有一定削弱,应对开孔大小、结构、热处理、探伤等提出明确要求。 储罐罐壁除应满足强度要求外,还应具有足够的抗风能力,以避免储罐在风载作用下失稳。随着储罐大型化和高强度钢的采用,使储罐罐壁减薄,储罐的抗风稳定性设计越趋重要。对于大型储罐来说,为防止储罐抗风圈以下的罐壁局部被风吹,通常需要在罐壁适当的位置上设置一道或数道加强圈。加强圈的功能是在罐壁上形成节线圈,以提高储罐的抗外压能力。当两个加强圈之间(或加强圈与抗风圈、包边角钢、罐底等加强截面之间)的罐壁许用临界压力大于设计外压时,就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力。对于加强圈的设计计算,各国标准中部有详细的计算方法,我国标准SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》中也对加强圈的计算做了详细的描述。
课程设计液氨储罐设计精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级 12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1)
二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2) 3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 1.1设计参数的确定 (3) 1.2筒体壁厚的设计 (3) 1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 3.1液压试验压力的确定 (3) 3.2液压试验的强度校核 . (3) 3.3压力表的量程、水温的要求 (3) 3.4液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4)
4.1气压试验压力的确定 (4) 4.2气压试验的强度校核 (4) 4.4、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计算 ..................................4 2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设 计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7)