储罐设计说明

毕业设计（论文）题目：储罐设计说明自己的设计题目自己的设计题目姓名：自己姓名专业：过程装备与控制工程学院：继续教育学院学习形式：自学考试助学单位：辽宁石化职业技术学院线右端对齐线右端对齐指导教师：教师姓名2014年8月毕业设计（论文）说明书题目储罐的设计说明（用自己的题目）院别：继续教育学院专业：过程装备与控制工程班级：装备101设计人：自己姓名指导教师：写指导教师名辽宁石油化工大学继续教育学院论文PAGEPAGEI储罐设计设计题目小二号字，黑体说明设计题目小二号字，黑体摘一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或段前0.5行，段后0.5行，但整个设计要统一。中文摘要一般不少于400字液氨储罐是一种常见的压力容器，它易于制造、安装、维护、检修。我们的经济生活中总是行距：固定值22磅，段前0行，段后0行距：固定值22磅，段前0行，段后0行氨是无色气体，有刺激性恶臭味。自己补充内容，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设。摘要、关键词、参考文献等用宋体五号字。摘要、关键词、参考文献等用宋体五号字。关键词应选择3－5应选择3－5个词作为关键词以显著字符另起一行，排在摘要的左下方，即顶格写，最后无标点，各词间用分号ExplainofTankDesign设计题目小二号字，黑体设计题目小二号字，黑体Abstract一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或段前0.5行，段后0.5行，但整个设计要统一。Liquidammoniastoragetankisacommonpressurevessel,itiseasytomanufacture,installation,maintenance,repair.Oureconomiclifeisinseparablefromthelargeandsmallsteelstoragetanks,steelstoragetank,storagetankinthedevelopmentofthenationaleconomyplaysanimportantroleisirreplaceable.Steelstoragetankisstoredforvariousliquid(orgas)ofrawmaterialsandfinishedproductsandspecialequipment,formanyenterpriseshavenotanktocannotbeproducednormally,especiallythestatestrategicmaterialreservesareinseparablefromvariouscapacityandtypesofanti-corrosionstoragetank,storagetank.China'sliquidammoniafacilitiestoabovegroundstoragetanks,andthestructureofthemetal.Thispapermainlyintroducesthedesignprocessofhorizontalstoragetank.自己加内容根据自己的设计情况写，如题目内容的分解等根据自己的设计情况写，如题目内容的分解等Keywords:tank;design应选择3－应选择3－5个词作为关键词以显著字符另起一行，排在摘要的左下方，即顶格写，最后无标点，各词间用分号PAGEIII目录一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或段前0.5行，段后0.5行，但整个设计要统一。目录要自动生成摘要 IAbstract I1化工容器及设备设计概论 41.1化工容器及设备的应用及地位 41.2化工容器及设备设计的基本要求 42压力容器及其分类 62.1压力容器的结构及制造工序 62.2压力容器的不同分类形式 83压力容器的质量保障体系 103.1设计 103.2材料 103.3制造 113.4检验 123.5定期检验 124压力容器用钢的选用原则 134.1考虑设备使用和操作条件 134.2考虑材料的焊接和冷热加工性能 134.3考虑设备的使用功能和制造工艺 134.4考虑材料的来源与价格 144.5封头的设计 144.6鞍座的选择 144.7人孔的选择 144.8接口管选择 154.9压力表选择 154.10储罐液位计结构原理 164.11储罐液位一般原则 175压力容器的设计参数确定与校核 185.1内压圆筒校核 185.1.1工艺设计 185.1.2结构设计 185.1.3内压圆筒的强度校核 195.2封头校核 215.3卧式容器（双鞍座）的设计计算 225.3.1鞍式支座选用及配置 235.3.2支座反力计算 235.3.4筒体轴向弯曲应力校核 245.3.5鞍座处筒体切向剪应力校核 265.3.6鞍座处筒体周向应力校核 275.3.7鞍座腹板强度校核 285.4开孔补强计算 285.4.1符号说明 285.4.2φ108×14接管开孔补强计算壳 295.4.3φ480×14人孔开孔补强计算 315.4.4垫片及螺栓 33结论 35参考文献 36谢辞 37PAGE421注意：章节序号用阿拉伯数字化工容器及设备设计概论一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22注意：章节序号用阿拉伯数字一级标题：宋体，三号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或段前0.5行，段后0.5行下同1.1化工容器及设备的应用及地二级标题：宋体，四号字，加粗，行距：固定值22二级标题：宋体，四号字，加粗，行距：固定值22磅，段前6磅，段后6磅（或段前0.5行，段后0.5行下同诸如航空、航海、原子能、冶金、机械制造、精细化工、轻工、交通和农副业产品加工等等。然而，化工容器及设备有其自身的特点，它们不仅需要适应工艺过程所需要的不同压力和温度条件，而且要承认内部化学介质的作用，这些介质往往有腐蚀性、毒性或易燃易爆，还要能长期的安全工作，并且要保证密封。可见，化工容器及设备是为生产工艺过程服务的，它必需在规定的工艺条件下，在保证安全工作生产规模的前提下，在单位时间内，尽可能利用最少的能源，最小的空间生产最多的产品，而且在经济上也是最为合理的。它们的性能，对整个装置的产品产量、正文：首行缩进2正文：首行缩进2个字符，宋体，四号字，加粗，行距：固定值22磅，段前0行，段后0行。设置方法：在2007下选中段落就可以设置。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同01.2化工容器及设备设计的基本要求在进行化工容器及设备设计的结构设计时，必须满足以下各项要求。（1）强度。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同（2）刚度。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同（3）稳定性。（4）密封性。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同。（5）耐久性。（6）节约材料及制造方便。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同（7）操作方便和运输可能。、长度与重量是符合铁路、公路或水路运输的规定。（8）技术可行，经济合理。

2压力容器及其分类不同类型的化工设备虽然其服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样，但大多都是含有一个能承受压力且容积达到一定数值的密闭容器。按照中国《压力容器安全技术监察规程》的有关规定，若密闭容器同时具备以下条件即可视为压力容器。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同2.1压力容器的结构及制造工序如图所示圆筒形压力容器。一般可以分为筒体（筒身）、封头（端盖）、密封装置、人（手）孔、接管和支座等6个组成部件。其中，筒体和封头是用板、壳制造而成的具有典型几何形状的焊接结构件。筒体和封头构成了整个压力容器实现化学反应或储存物料的压力空间，是压力容器最主要的受压元件。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同图2-1圆筒形压力容器1—出料口2—鞍式支座3—封头拼接焊缝4—封头5—封头拼接焊缝6—补强圈7—人孔8—筒体纵向对接焊缝9—筒体10—压力表11—安全阀12—液位计管自己用word自己用word的功能完成，在插入中有此框图及连接线条图2-2典型压力容器制造工艺顺序示意图2.2压力容器的不同分类形式由于过程条件的多样化和复杂化，使得压力容器的种类十分繁多，而且他们在使用过程中一旦发生事故所造成的危害程度也各相同。为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、管理等方面的要求，需要对压力容器进行分类。将着重介绍中国《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法。压力容器分类如果压力等级分类：压力容器可分为内压容器与外压容器。内压容器又可按设计压力（p）大小分为四个压力等级：低压(代号L)容器0.1MPa≤p＜1.6MPa;中压(代号M)容器1.6MPa≤p＜10.0MPa;高压(代号H)容器10MPa≤p＜100MPa;超高压(代号U)容器p≥100MPa。2、压力容器分类如果按容器在生产中的作用分类:又可以按以下要求分类四种：

反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换。分离压力容器(代号S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。储存压力容器(代号C，其中球罐代号B)：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。压力容器按安装方式可以划分成两类：固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。压力容器按《压力容器安全技术监察规程》安全技术管理可以分为三类：第三类压力容器，具有下列情况之一的，为第三类压力容器：高压容器；中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa•m3）；中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5Pa•m3）；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于0.2MPa•m3）高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等；球形储罐（容积大于等于50m3）；低温液体储存容器（容积大于5m3）；低温液体储存容器（容积大于5m3）；第二类压力容器，具有下列情况之一的，为第二类压力容器：中压容器；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。第一类压力容器,除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法，以有利于安全技术监督和管理。压力容器的危险程度还与介质危险性及其设计压力p和全容积V的乘积有关，pV值愈大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对压力容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。可见，国内压力容器分类方法综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。

3压力容器的质量保障体系由于压力容器是化工、核能、冶金、机械、轻工、食品、纺织、航空、航天以及海洋石油工业中广泛使用的、有爆炸危险的承压设备，所以对承担压力容器的设计，制造、安装、使用、检验、修理、改造，直至判定退役等各有关单位，都必须遵守国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》以及由国务院颁发的《特种设备安全监察条例》，对于压力容器的设计、制造工作，则规划国家标准局全国压力容器标准化技术委员会分管，即压力容器的设计和制造必须遵守上述标委员会编制的标准、规定、规程、技术条件和方法。而压力容器在役检验与监控，则必修由专业资格人员进行，并接受劳动部门锅炉压力容器安全监察机构的监督和检查。所有这些措施都是为了确保压力容器在整个辅以过程内安全进行，以减少或杜绝灾难性事故的发生。为达此目的，世界上各工业发达国家都通过实施质量控制以保证其安全。质量保证是一个系统工程，长期实践中各国都逐步形成了质量保证体系，我国也不例外。然而实施质量控制要有两个先决条件：其一是必须有一个能起到安全保证作用的标准规范，因为这是质量控制的基础；其二是能是标准规范得到贯彻执行的管理体制，它包括管理机构和管理制度。压力容器的质量保障体系主要由设计、材料、制造、检验和定期检验等几个方面组成。3.1设计设计是压力容器质量保障的第一个环节。涉及一台化工机器时必须充分考虑到以后的各个质量保证环节、各个环节中可能产生的问题和为保证质量所应采取的措施。如果设计者对此考虑不甚周密，则将埋下隐患。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同设计单位和设计者应提供包括设计计算书、设计图样和设计要求在内的设计文件，并对这些文件的准确性和完整性负责。3.2材料钢管的选择一般要注意以下问题：(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同焊件材料的选择一般要注意以下问题：根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能结合压力容器的制造特点和使用条件，综合选用焊接材料，必要时通过工艺性能试验确定。3.3制造制造是质量保证体系中极重要的环节。我国《压力容器安全技术监察规程》明(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同焊压力容器。焊工必须经过劳动部门组织的考试，取得合格证后，才能在有效的时间担任合格规范内的焊接工作。压力容器出厂，制造单位必须向用户提供竣工图样、产品质量证明书和质量证明书和质量监督检验证书等技术文件和资料。钢制压力容器制造要求三级标题：宋体，小四号字，中粗，首行缩进两个字符，行距固定值，三级标题：宋体，小四号字，中粗，首行缩进两个字符，行距固定值，22磅，段前、段后为6磅或0.5倍行距。下同焊接方法焊(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同则必须有焊接工艺试验来确定最合适的焊接工艺规程。焊缝表面质量、(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同焊缝与母材应圆滑过度；焊缝表面咬边应符合规定；尺寸应符合技术标准和实际图样要求。焊后热处理焊后热处理的目的是，消除或部分消除焊接残余应力，并消除焊接区的脆化，回复其延塑性。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同产品焊接试板为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能，应焊接产品毛坯，以便惊醒拉力、冷弯和必要的冲击韧性试验。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同试板的要求在《压力容器安全技术监察规程》中作出详尽的规定。3.4检验压力容器的检验主要包括无损探伤和压力试验。无损探伤的主要方法是射线探伤与超声波探伤，并辅以磁粉法或着色法检验是否存在表面裂纹。探伤中发现的超标缺陷应予消除。发现裂纹应全部消除，消除的方法以补焊为主。无损探伤应由持证资格人员进行。具有裂纹倾向的材料应在焊接完成24小时后，才能进行无损探伤检验。压力容器无损探伤的比例按合计分为全部和局部两种，并按有关规定进行评定。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同这种试验必须在液压试验合格后进行。3.5定期检验(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同言，虽然在壳体的总部分一般都将其应力限制在材料的宏观弹性范围内，因而不会引起宏观的塑性变形。但是，在边缘区、接管区、支座区、焊缝的错边、咬边区以及余高区、焊接接头的热影响区，因机械加工而引起的表面擦伤；刻痕以及种种结构不连续区，不同材料的结合区等等，会存在局部高峰应力，使这些局部地区在正常设计载荷下的应力超过屈服强度而引起材料的塑变，在交变载荷作用下，这些塑性变形能逐步积累，最后导致裂纹的产生和扩展，因此我们可以断言，监控技术是压力容器的一项重大研究课题。同样压力容器的质量保证体系也必须将随着科学的不断发展而日臻完善。

4压力容器用钢的选用原则选用材料时，应综合考虑设备的使用和操作条件、材料的焊接和冷（热）加工性能、化工设备的功能及制造工艺、材料的来源及经济合理性等。4.1考虑设备使用和操作条件使用和操作条件是指设备的操作压力、操作温度、介质特性和工作特点。选用材料时，首先就要考虑这些使用条件对设备的影响。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同如12CrlMoV、15CrMnR等。4.2考虑材料的焊接和冷热加工性能由于压力容器绝大多数是焊接结构，制造中避免不了要进行冷（热）卷、冷（热）冲和焊接等加工。在满足操作条件的基础上，应尽量选择具有良好冷（热）加工成型性能和塑性的钢材，并保证伸长率在15%~20%以上。另外，在一定焊接工艺条件下，为获得优质的焊接接头，还需要考虑钢材中含碳量的影响。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同4.3考虑设备的使用功能和制造工艺根据设备不同的使用功能和结构特点，需要选择不同性能要求的材料。例如，压力容器的壳体，其主要功能是构成化学或物理反应所需的空间，由于它直接与介质接触，并承受一定的压力，故选用耐腐蚀的压力容器专用钢板；对换热设备，选择材料不仅要考虑耐蚀性能外，还应考虑有良好的导热性能；而支座的主要功能是支撑和固定设备，属非受压元件，并且不与介质接触，所以，可以考虑选择一般的钢材，如普通碳素钢中的Q235-A、Q235-B等。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同4.4考虑材料的来源与价格(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同衬里或堆焊层则可采用耐腐蚀材料。除此而外，选用的材料应符合相应的国家标准或行业标准的规定，特别是有使用限制的材料，要认真考虑其适用条件。如前面提到的Q235-A、Q235-B、Q235-C等普通钢板，应按GB150-1998中的有关规定选作压力容器壳体材料。4.5封头的设计从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大，冲压较为困难；(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同采用椭圆形封头最为合理。4.6鞍座的选择鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，因为多支承在粱内产生的应力较小。所以，(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。在此选择鞍式双支座，一个S型，一个F型。4.7人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。一般人孔有两个手柄。(自己添加文字，去教材或网上找)运用自己所学知识完成。下同运用自己所学知识完成。下同工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。人孔的类型很多，选择使用上有较大的灵活性。通常可以根据操作需要,在这考虑到人孔盖直径较大较重,故选用碳钢水平吊盖人孔，人孔筒节轴线垂直安装。4.8接口管选择以下内容仅作参考参考相关资料，自己选择参考相关资料，自己选择本储罐设有如下接口管（1）进料管采用无缝钢管108×14mm（管壁加厚，具有补强作用）。管的一端伸入罐切成45°，管长400mm。配用凸面式平焊管法兰PN2.5DN100（HG20592-1997）（2）出料管采用可拆的压出管108×14mm,伸入到罐内离罐底约100mm，都配用凸面板式平焊管法兰（HG20592-1997），凸面管法兰盖（HG20592-1997）和石棉橡胶垫片（GB9126。2-88）。（3）排污管在罐的右端最底部设个排污管，规格是89×6mm，管端焊有与截止阀J141-16相配的管法兰HG20592；法兰PL50-1.6RFQ235A。（4）放空管接口管采用32×3.5mm无缝钢管,管法兰PN2.5DN25HG5010-58（5）安全阀接口管安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用89×6mm的无缝钢管，管法兰PN2.5DN80HG5010-58（6）压力表接口管压力表接口管由最大工作压力决定，因此选用采用25×3mm无缝钢管,管法兰采用HG5010-58PN2.5DN20。各接管外伸高度都是200mm。4.9压力表选择以下内容仅作参考参考相关资料，自己选择参考相关资料，自己选择（1）量程装在锅炉、压力容器上的压力表，其最大量程（表盘上刻度极限值）应与设备的工作压力相适应。压力表的量程一般为设备工作压力的1.5～3倍，最好取2倍。若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，则会影响压力读数的准确性；反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，引起压力表的误差增大和使用寿命降低。另外，压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位，而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。因此，压力表的使用压力范围，应不超过刻度极限的60～70％。（2）测量精度压力表的精度是以允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示的。精度等级一般都标在表盘上，选用压力表时，应根据设备的压力等级和实际工作需要来确定精度。额定蒸汽压力小于2.45MPa的锅炉和低压容器所用的压力表，其精度不应低于2.5级；额定蒸汽压力大于2.45MPa的锅炉和中、高压容器的压力表，精度不应低于1.5级。（3）表盘直径为了使操作人员能准确地看清压力值，压力表的表盘直径不应过小。在一般情况下，锅炉和压力容器所用压力表的表盘直径不应小于100mm，如果压力表装得较高或离岗位较远，表盘直径还应增大。所以综合考虑选用隔膜压力表。4.10储罐液位计结构原理仅作参考参考相关资料，自己选择参考相关资料，自己选择储罐液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计主导管中的浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到现场指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上升时，翻柱由白色转为红色，当液位下降时，翻柱由红色转为白色，指示器的红、白界为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位的指示。4.11储罐液位一般原则1．原油、重质油储罐液位测量宜采用非接触式（雷达式、超声波式）；轻质油、[wiki]化工[/wiki]原料产品（非[wiki]腐蚀[/wiki]性）储罐液位测量，宜采用非接触式或接触式（浮子式、差压式）。2．储罐就地液位指示，宜选用磁性浮子液位计、浮球液位计，也可选用直读式彩色玻璃板液位计。3．拱顶罐、浮顶罐液位测量，宜选用重锤式钢带液位计、恒力盘簧式钢带液位计或光导式液位计。4．内浮顶罐、外浮顶罐、有压罐、带有搅拌机或有旋流的储罐液位测量，应选用有导向管安装方式的伺服式液位计。5．大型拱顶罐、球形罐的原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化[wiki]液氨[/wiki]气、液化天然气及其它介质液位的测量，可选用雷达式液位计。6．常压罐、压力罐、拱顶罐、浮顶罐的液体质量、密度、体积、液位等测量，可选用静压式储罐液位计，但高粘度液位测量不宜采用。

5压力容器的设计参数确定与校核图5-1储罐结构图5.1内压圆筒校核5.1.1工艺设计盛装液化气体的压力容器设计存储量W=ΦVρt式中，W——储存量，tФ——装载系数，一般取Ф=0.9，对于储罐容积经实际测定者，可大于0.9，但不得大于0.95。本设计取Ф你自己设计将取的值填上=？？？？你自己设计将取的值填上V——压力容器容积V=？？给定的设计参数m3给定的设计参数ρt——设计温度下饱和液体密度ρt=？你设计所涉及液体的密度，上网上一查就有。kg/m3你设计所涉及液体的密度，上网上一查就有。则：存储量W=自己计算用上面的公式t用上面的公式工作温度为-50℃～45℃则取设计温度为45设计时已给定，这是液化气的，按自己设计的介质查℃设计时已给定，这是液化气的，按自己设计的介质查45℃液化气参考介质设计的最大饱和蒸汽压Ρ=1.81MPa可查得参考介质设计可查得则P=1.1Pt=1.1×1.81=2MPa设计任务书已经线定，也可用此公式计算设计任务书已经线定，也可用此公式计算5.1.2结构设计筒体和封头的结构设计：筒体设计：储罐的长径比L/D一般为：L/DL为储罐筒体的长度，D一般指是窗口的公称直径，以Di为主是指内径。=3～6L为储罐筒体的长度，D一般指是窗口的公称直径，以Di为主是指内径。由此可简单计算储罐的公称直径πDi2L按L/D=5，即L/Di按L/D=5，即L/Di=5，可得Di=/5，即可得到Di其后进行圆整，注意加速时以100mm基本量，可查阅相关标准。圆整得Di=？？？mm查得封头容积为：标准椭圆形封头的容积的计算机公式为：V封=0.1308Di3m3考虑封头的直边高度h的数值为：Di≤2000mm时，取25mm，当Di＞2000mm时，取40mm，得储罐的实际容积为：2V封+（πDi2/4）（L+2h）=？？给定的设计参数得L=？？mm给定的设计参数圆整得L=？？圆整为100的倍数mm则L/D=？？（在3～6内就可以，比较后删除）符合要求.圆整为100的倍数5.1.3内压圆筒的强度校核计算条件设计压力Pc=？？Mpa设计温度t=??℃内径Di=？？mm材料Q345R（热轧）设计温度许用应力t=？？Mpa试验温度许用应力=？？Mpa钢板负偏差C1=0.3mm腐蚀裕量C2=？？mm焊接接头系数=？？筒体厚度附加量C=C1+C2筒体计算厚度：δ=Pc给定的设计压力Di/(2[σ]t使用温度下的许用应力Ф焊缝系数，百分百探伤取1，局部探伤取0.85，在已知条件中有-Pc)=？？mm给定的设计压力使用温度下的许用应力焊缝系数，百分百探伤取1，局部探伤取0.85，在已知条件中有筒体的名义厚度δn取C1厚度负偏差，取0.3mm=0.3C2腐蚀裕量，是已知参数，没有的取3mm=？？δn≥δ+C1+C2=？？mm厚度负偏差，取0.3mm腐蚀裕量，是已知参数，没有的取3mm经圆整δn向上圆整取整数，最好是偶数。取？？mm向上圆整取整数，最好是偶数。筒体的有效厚度δeδe=δn-圆整后的数值C1+C2=？？mm圆整后的数值查GB1503.5.6壳体加工成型后不包括腐蚀余量的最小厚度：a）对碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm；b）对高合金钢制容器，不小于2mm。满足要求液压试验校核P试验压力试验温度下的许用应力=1.25×2×=压力试验允许通过的水平压力σ焊缝系数试验温度下屈服强度=0.9×=σδe筒体的有效壁厚，D==校核条件σT？？MPa≤？？？合格压力及应力计算最大允许工作压力P==设计温度下计算应力σ==合格5.2封头校核计算条件设计压力Pc=？？Mpa设计温度t=??℃内径Di=？？mm曲面高度hiDi/4，即公称直径的四分之一=？？Di/4，即公称直径的四分之一材料Q345R（热轧）设计温度许用应力t=？？Mpa试验温度许用应力=？？Mpa钢板负偏差C1=0.3mm腐蚀裕量C2=？？mm焊接接头系数=？？椭圆封头简图左右两侧椭圆型封头的设计校核采用标准椭圆形封头形状系数K=1计算厚度δ=KPc==名义厚度取？？m有效厚度δ最小厚度3mm结论：满足最小厚度要求最大允许工作压力P=因为PT<5.3卧式容器（双鞍座）的设计计算我国鞍式支座已有标准系列JB/T4712-2007，设计时，多根据卧式容器总重和容器公称直径选用标准鞍座。卧式容器的鞍座分为固定式鞍座即F型和移动式鞍座即S型两种。两种鞍座除地脚螺栓开孔不同外，其余均相同。如设备使用时有温差应力存在，则两种鞍座配对选用。鞍座在下列条件下应设置加强垫板设备壳体的计算厚度小于或等于3mm时；设备壳体的计算厚度大于3mm，但小于Di/500时；设备外壳用高合金钢制造，配以碳钢支座；设备壳体与支座之间的温差大于200℃；设备壳体需要焊后热处理时，应设置加强垫板，且加强垫板需要在热处理前焊上；壳体鞍座处的最大周向应力大于1.25[σ]t。本设计按JB/T4712-2007选用F和S型的双鞍式标准鞍座，然后进行强度校核。计算条件设计压力Pc=？？Mpa设计温度t=??℃内径Di=？？mm筒体长度L=？？mm材料Q345R（热轧）设计温度许用应力t=？？Mpa筒体有效厚度δe=δn-C标准椭圆封头5.3.1鞍式支座选用及配置按JB/T4712-2007选用并确定各部分尺寸，给定鞍座包角θ=120°，腹板厚度b0=？？mm，加强垫板厚度t1=??mm，垫板宽度m=？？mm，支座宽度b=??mm，垫板从支座边缘伸出长度C=?/mm。图5-2鞍式支座按公称直径查JB/按公称直径查JB/T4712-2007，已放在邮箱中为了使筒体设计合理，减小跨中截面的弯距，取A≤0.2L，即A=？？mm，此时A（两种情况有＞或≤0.5Ri）小于等于时端盖（封头）对筒体有加强作用，大于时端盖（封头）对筒体无加强作用。两种情况5.3.2支座反力计算该卧式储罐有两个鞍式支座，因此支座反力总重量的一半。圆筒质量(两切线间)=其中：Lc=L+2h封头的直边高度，公称直径2000mm封头的直边高度，公称直径2000mm以下为25mm，2000mm以上40mm。ρs筒体材料的密度，可查得kg/m3两端封头的质量=0.1308[(Di+δn)3-Di3]ρs×2kg液压试验时液体的质量=V不考虑装载系数时储罐的容积ρ水kg不考虑装载系数时储罐的容积总质量m=m1+m2+m3=支座反力两个支座，第个支座支反力为总重量的二分之一两个支座，第个支座支反力为总重量的二分之一5.3.3筒体轴向弯矩计算圆筒中间处截面上的弯矩hi是Dhi是Di的四分之一，A值前面已计算支座处横截面弯矩5.3.4筒体轴向弯曲应力校核表5-1系数K1、K2条件鞍座包角θK1K2被端盖加强的筒体(A≤0.5Ri)或鞍座上有加强圈的筒体1.61.0未被加强的筒体((A＞0.5Ri)(考虑扁塌现象)120°135°150°0.10660.13200.16070.19230.23390.2792表5-2系数K3、K4条件鞍座包角θK3K4圆筒在鞍座平面上有加强圈120°135°150°0.3190.3190.319圆筒在鞍座平面上无加强，且A＞Ri/2或靠近鞍座处有加强圈120°135°150°1.1710.9580.799圆筒被封头加强，即(A≤0.5Ri)120°135°150°0.8800.6540.4850.4010.3440.295表5-3系数K5、K6鞍座包角θK5K6A/Ri≤0.5A/Ri≥1120°132°135°147°150°162°0.76030.71960.71080.68000.97330.65010.01320.01090.01030.00840.00790.00630.05290..04340.04130.03350.03170.0252跨中截面处轴向弯曲应力：正压操作时轴向薄膜应力为正，故轴向弯曲应力最大值在容器充满物料但无压力时，此时筒体最高点处有最大拉应力为σT1=-MT1πR公称直径Di/2为Ri，下同操作状态下，筒体最低点处有最大拉应力为符号意义同前-=MPa符号意义同前鞍座截面处轴向弯曲应力：操作状态下，筒体最高点处有最大拉应力：由于A从JB/T4712-2007上根据自己设计的公称直径去找相对应的图用QQ截，标准在邮箱中。（有＞或≤0.5Ri）对筒体有加强作用，大于时端盖（封头）对筒体无加强作用。且无加强圈，查表5-1得K1从JB/T4712-2007上根据自己设计的公称直径去找相对应的图用QQ截，标准在邮箱中。=MPa装满液体来加压时，筒体鞍座截面最低点处有最大压应力为：=MPa因此筒体上最大轴向拉应力为σT1（或σT4）MPa，最大轴向压应力为σT2（或σT3）MPa应力校核系数根据圆筒材料查GB150图即图5-3得，图5-3外压应力系数B曲线（其他材料的B曲线在GB150-2011的第101页）许用压缩应力B=？？MPa，即[σ]cr=？？MPa故σT1（或σT4）＜[σ]t=MPa，最大轴向拉应力为σT2（或σT3）＜[σ]cr=？？MPa筒体轴向弯曲应力满足强度条件及稳定性条件。合格。5.3.5鞍座处筒体切向剪应力校核第一种情况，A>0.5Ri，筒体未被端盖加强故MPa筒体切向剪应力的校核筒体的切向剪应力不应超过设计温度下材料的许用应力的0.8倍，即τ≤0.8[σ]t查表5-2得k3=？？？τ=？？？MPa<0.8[σ]t=？？？Mpa结论：筒体切向剪应力强度满足条件第二种这种情况在本次设计中不考虑，如确需要，则按此计算情况，A≤0.5Ri，即筒体被端盖加强，则这种情况在本次设计中不考虑，如确需要，则按此计算此时端盖上的最大剪应力为端盖，即封头的有效厚度端盖，即封头的有效厚度端盖的切向剪应力应满足σh是由内压封头引起的应力，对于椭圆形封头K形状系数，对于标准椭圆形封头K形状系数，对于标准椭圆形封头K＝１5.3.6鞍座处筒体周向应力校核所选的鞍座具有垫板，垫板宽度m=？？mm，垫板厚度t1=??mm，无加强圈筒体，垫板起加强作用时，鞍座处筒体最低点处的周向压应力式中：k—系数，当容器不焊在支座上时，取k=1，当容器焊在支座上时，取k=0.1b2—筒体有效宽度，取，，，，mmδe—筒体有效厚度mmt1—加强板厚度mm无加强圈，鞍座边角处筒体的周向合成压应力查表5-3得K5=？？，K6=？？，K/6？？。当L/Ri≥8时,当L/Ri＜8时,鞍座垫板宽度b2=？？，鞍座垫板包角=132°5<[]t=合格6<1.25[]t=合格6′<1.25[]t=合格5.3.7鞍座腹板强度校核容器作用于鞍座的载荷，此载荷的水平分量将使鞍座两边角分开，因此，鞍座必须有足够的厚度，以保证边角的刚性。半个鞍座水平推力是各水平分力的总和，即表示为：PH=KHF式中：F—每个支座的反力NKH—系数，是包角的函数；当θ=120°时，KH=0.204；当θ=150°时，KH=0.259。鞍座腹板厚度上的平均应力校核公式为：式中：Hs—计算高度，即承受水平推力的有效高度，取Hs=Ri/3和鞍座实际高度两者中的较小值，mm所选鞍座高度H=？？mm，腹板厚度b=？？mm，材料为Q235-A·F则，腹板应力：σ=KHF/Hsb=??Mpa<2/3[σ]=??Mpa结论：满足强度要求（如果不满足要求，增大腹板的厚度）（如果不满足要求，增大腹板的厚度）5.4开孔补强计算5.4.1符号说明A--开孔削弱所需要的补强截面积，mm2；B--补强有效宽度，mm；Di--壳体内直径，mm；dop--开孔直径，mm；dop=di+2Cfr--强度削弱系数h1--接管外侧有效补强高度，mm；h2--接管内侧有效补强高度，mm；pc--计算压力，MPa；S1--管孔的轴向节距，mm；S2--孔带的单位长度，mm；S3--管孔的对角向节距，mm；--壳体开孔处的计算厚度，mm；e--壳体开孔处的有效厚度，mm；et--接管有效厚度，mm；n壳体开孔处的名义厚度，mm；nt接管名义厚度，mm；t接管计算厚度，mm；[]t--设计温度下壳体材料的许用应力，MPa；b钢材标准抗拉强度下限值，MPa；s钢材标准屈服点，MPa；焊接接头系数。5.4.2φ108×14接管开孔补强计算壳壳体开孔处的计算厚度δ=？？接管计算壁厚di=d0-2δn+2Ct=108-2×14+2×3.5=87mm开孔削弱截面积A或式中：——壳体计算厚度 ——接管有效厚度，—设计温度下接管材料与壳体材料需要应力比—接管壁厚附加量，C1=0.5mm，C2=3mm有效补强范围：有效宽度：补强区外侧高度：补强区内侧高度：补强面积：——壳体有效厚度减去计算厚度外的多余面积式中：——接管有效厚度减去计算厚度外的多余面积——焊缝金属截面面积需要另外补强——需要由补强圈提供的金属截面面积∴补强满足要求5.4.3φ480×14人孔开孔补强计算壳体开孔处的计算厚度δ=？？接管计算壁厚di=d0-2δn+2Ct=108-2×14+2×3.5=87mm开孔削弱截面积A或式中：——壳体计算厚度 ——接管有效厚度，—设计温度下接管材料与壳体材料需要应力比—接管壁厚附加量，C1=0.5mm，C2=3mm有效补强范围：有效宽度：补强区外侧高度：补强区内侧高度：补强面积：——壳体有效厚度减去计算厚度外的多余面积式中：——接管有效厚度减去计算厚度外的多余面积——焊缝金属截面面积需要另外补强——需要由补强圈提供的金属截面面积∴补强满足要求5.4.4垫片及螺栓垫片凹凸面用MFM型（mm）公称通径垫片内径垫片外径垫片厚度2027501.580891201.510011514924504805233与法兰配用的螺柱长度和质量： 公称直径螺纹数量螺柱长度mm和螺柱质量KgL11质量L12质量L22质量L33质量20M1247049.97049.97049.97553.480M168100131100131100131105137100M208110225110225105215120246450M33X22018010331709761659471951120带颈对焊和螺纹法兰尺寸与质量：公称通径钢管外径连接尺寸法兰厚度颈部过渡园解径带颈对焊法兰高度质量钢管外径螺栓孔中心园直径螺孔直径螺孔数目螺纹径根直径径的焊端厚度径的直边厚度短径高径短径高径202510575144M12164403.2626401.031.