15立方米液化石油气储罐设计

中北大学课程设计说明书学 院专 业

机械工程与自动化学院过程装备与控制工程题目： (15)M 3液化石油气储罐设计毕业设计（论文）原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日 期：指导教师签名：日 期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文（论文作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名: 日期：年月中北大学课程设计任务书2012/2013学年第二学期学 院： 机械工程与自动化学专业：过程装备与控制工程学 生姓名：学号：10020342313课程设计题目： (15)M液化石油气储罐设计3起迄日期： 06月08日06月22日课程设计地点： 校内 下达任务书日期：20130608日课程设计任务书设计目的：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。掌握查阅、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和方案的可行性研究和论证。掌握电算设计计算，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。掌握工程图纸的计算机绘图。设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：1.原始数据

设计条件表序号序号项目数值单位备注123456名称液化石油气储罐用途液化石油气储配站最局，作压力工作温度公称容积（Vg）1.77-20〜4810/20/25/40/50MPaCM3由介质温度确定工作压力波动情况装量系数（（f）工作介质口」不考虑78910V）0.9液化石油气（易燃）使用地点安装与地基要求室外0.01〜11其它要求接管代号公称尺寸接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称液位计接口放气管人孑L安全阀接口排污管气相管压力表接口温度计接口2a1、a220HG20592-1997MFMf80HG20592-1997MFMb500MFMe1、e280HG20592-1997MFMg50HG20592-1997MFMj80HG20592-1997MFMh80HG20592-1997MFMk80HG20592-1997MFMi80HG20592-1997MFMd20HG20592-1997MFMc20HG20592-1997MFM.设计内容课程设计任务书设备工艺、结构设计；设备工艺、结构设计；设备强度计算与校核；技术条件编制；绘制设备总装配图；编制设计说明书。3设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）物样品等〕：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等；2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。课程设计任务书.主要参考文献：国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，19992000,11[4]2001[5][6][7]2003年.设计成果形式及要求：完成课程设计说明书一份；草图一张（A1图纸一张）总装配图一张（A1图纸一张）；.工作计划及进度：20130608日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤0609、13、14、15日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制0616日〜0619日：设计图纸绘制（草图和装配图）0620日〜0621日：撰写设计说明书0622日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字：年月日1、液化石油气储罐介绍

第一章储罐设计介绍及介质特性液化石油气储罐是盛放液化石油气的常用设备，常用储罐一般有两种形式：球形储罐和圆筒形储罐。球形贮罐和圆500m3200m3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500m3,100m3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。本文主要进行卧式圆筒形贮罐的设计。2、液化石油气的发展及应用输、压力稳定、储存设备简单、供应方式灵活等特点，所以被广泛用作工业、商业和民用燃料。但液化石油气中含有危害水平对安全储备液化石油气具有重要意义。3、液化石油气的组成及物理特性常温下对天然石油气或石油炼制过程中产生的石油气施加压力，状态存在时称液化石油气。

使其以液体液化石油气是以丙烷、丁烷为主要成分的多组分有机混合物，具组成部分由于石油产地的不同，各地石油气组成成分也不同。取其大致比例如下：组成成分各成分百分比表组成成分各成分百分比异辛烷乙烷丙烷异丁烷止」烷 L异戊烷 正戊烷乙快0.012.2549.323.4821.96 3.79 1.190.02对于设计温度下各成分的饱和蒸气压力如下:2各温度下各组分的饱和蒸气压力饱和蒸汽压力，MPa异辛烷乙烷丙烷异辛烷乙烷丙烷异丁烷止」烷异戊烷正戊烷乙快-2501.30.20.060.040.0250.0070-2001.380.270.0750.0480.030.0090002.3550.4660.1530.1020.0340.02402003.7210.8330.2940.2050.0760.058050071.7440.670.50.20.160.0011200倍~300倍。1.52%温常压以保持体积较小的液化状态，所以液化石油储罐为压力容器。液化石油气液体的密度以单位体积的质量表示，即kg/m3.它随着温度和压力的不同而发生变化。因此，在表示液化石油气气体的密度时，必须规定温度和压力的条件。它的密度受温度影响较大，温度上升密度变小，同时体积膨胀。由于液体压缩性很小，因此压力对密度的影响也很小，可以忽略不计。4、储罐的设计问题以及设计难点液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到大家的重视。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。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。 在设计过程中，采用整体油气具有重要意义。第二章储罐设计参数的确定1、设计温度根据本设计工艺要求，使用地点为太原市的室外，用途为液化石油气储配站工作温度为-20-48C,爆的气体。从表中我们可以明显看出50c降到-25CX启杰下，由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证正常工作，对设计温度留一定的富裕量。o所以，取最高设计温度t=50C,最低设计温度t=-25Ct=50C计温度。o2、设计压力该储罐用于液化石油气储配供气站，饱和蒸气压。因此，不需要设保温层。

因此属于常温压力储存。工作压力为相应温度下的根据道尔顿分压定律，我们不难计算出各种温度下液化石油气中各种成分的饱和蒸 气分压，如表表2-1各种成分在相应温度下的饱和蒸气分压温度，C 饱和蒸气分压，MPa异辛烷乙烷丙烷异丁烷止」烷异戍烷正戍烷乙烯-2500.0290.09460.0140.00880.000950.0000830-2000.0310.1270.01760.01050.001140.0001090000.0530.22040.03590.02240.001290.00025602000.0840.3940.0690.0450.002880.0006305000.1580.08250.15730.10980.007580.00190有上述分压可计算再设计温度

t=50C时，总的高和蒸汽压力n=8P=汇VP=0.01%X0+2.25%X7+47.3%X1.744+23.48%X0.67+21.96%X0.5+3.79%Xi=10.2+1.19%X0.16+0.02%X0.0011=1.25901MPa因为：P异丁烷（0.2）＜P液化气（1.25901）＜P丙烷（1.744）当液化石油气在50c时的饱和蒸汽压力高于异丁烷在50c

50c时的饱和蒸汽压力时，若无根据HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》，对于在规定的充装系数范围内为，常温下盛装液化石油气容器设计压力的确定，确定此时设计压力为由《过程设备设计》表4-11,可得出此时液化石油气法兰公称压力为3、设计储量参考相关资料，石油液化气密度一般为 580Kg/m3,盛装液化石油气体的压力容器设计储存量为：W=?Vpt=0.9X15X580=7.83t第三章主体材料的确定

Pc=1.77MPa。2.5MPa。3,取石油液化气的密度为根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为GB150-19984-1

-20~48C,最高工作16MnR（GB6654）[dt=170MPa16MnR壁厚较大（＞8mm的压力容器。「 ---------j-----r J

一L

IJJ1」|I6MHI6MHRGB4热正火510345170■17470170E60>16"-36490然由U736—的47D157157⑸i1党1、筒体和封头的设计：对于承受内压，且设计压力Pc=1.77MPa<4MPa的压力容器，根据化工工艺设计手册（下）常用设备系列，采用卧式椭圆形封头容器。筒体和封头的选形：1）、筒体设计（筒体直径）：查GB150-1998,为了有效的提高筒体的刚性，一般取L/D=3~6,为方便设计，此处取L/D=4①。一一所以疝4

_2.L_②。1515由①②连解得：D=1.684m=1684mm。圆整得D=1700mm2）、封头设计：2116001700425 450_12,9007j3,266212116001700425 450_12,9007j3,266210.586406999DN/mmH/mm,一—…A/DN/mmH/mm,一—…A/m3.26622、一..谷积 封/Vm317004500.69992-1椭圆形封头由一D——=2,得封头的直边高度h=25mm。2H-h麟与岫㈱封蝌蒯敲目服嬲翻那叫礼触融k歆 25遣报翻0面Jhg&I高黄公羞为（『h2、筒体长度的确定2由2V封+nDL/4=(1+5%)15得L=5992mm2圆整得L=6000mm,则L/D=3.529符合要求.则 计 封 且比较接近，所以结构设计合理V=2V+则 计 封 且比较接近，所以结构设计合理2 3 33、圆筒厚度的设计：液柱静压力：根据设计为卧式储罐，所以储存液体最大高度 hmax<D=1700mmP静（max）=PghmaxWpgD=580X9.8X1.7=9.663KpaCPmax)/PC

39.66310 100%=0.546%:二1.7710

P静可以忽略不记。6选用筒体材料为低合金钢16MnR（钢材标准为GB6654）[@t=170MPa16MnR为筒体材料，适用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性，壁厚较大（>8mm的压力容器。根据GB150,初选厚度为6~25mm,最低冲击试验温度为-20C,热轧处理。PcDi _ 1.771700 =9.89mm2［/①-Pc

-21700.9-1.77对于低碳钢和低合金钢，需满足腐蚀裕度由《常用钢板厚度负偏差表》可查的，在

C2>1mm,取C2=2mmGB6654 16MnR的负偏差C=0.25mmO18d=8+C2=+2=11.89mm,8n=8d+C〔=11.89+0.25=12.14mm8n=14mm，［/没有变化，故取名义厚度14mm水压试验校核压力的确定取［8］=［水压试验的应力

试验压力：PT=1.25P=1.25X1.77=2.21MPaFD 2.211700(14-2.25)1； i二=-i——-= =178.9Mpa二t2 211.750.9e16MnR钢制容器在常温水压实验时许可应力-0.9J=0.9345=310.5Mpa::二[二J一，、…， ,、因为t

[

,故筒体厚度满足水压实验时强度要求。4、椭圆封头厚度的设计：为了得到良好的焊接工艺，封头材料的选择同筒体设计，同样采用 16MnRoPcDi 1.771700 =9.86mmt 2［二］i—0.5Pt 同理，选取C2=2mm,C1=0.25mm。8n=8+C

+C=9.86+2+0.25=12.112I2

6n=14mm跟筒体一样，选择厚度为14mm16MnR材料合适。第五章结构设计1、接管，法兰，垫片和螺栓的选择1）、接管和法兰查《化工工艺手册》表25-5液化石油气储罐的具体尺寸，选取开孔流速为

u=20m/s,Q流量Q=45L/s,根据公式可以选用管子的外径为80mm

4 d=59mm根据强度校核和管子外径规格，液化石油气储罐应设置排污口，气相平衡口，气相口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口，排空口。N根据《压力容器与化工设备实用手册》 N

=2.5MPa时，确定选接管公称通径为 D=80mm接管外径的选用以B国内沿用系列（公制管）接管，查《压力容器与化工设备实用手册》普通无缝钢管，选材料为如下如表：

0.25WPNW25MPa的20R对应的管子尺寸表5-1接管尺寸序号名称公称直径管子外径数量管口伸出管子壁厚管子理论量质量kgal、a2液位计接口202521003.50.244f放气管8089115061.26b人孔5005301300917.34el、e2安全阀接口8089115061.26g排污管505711503.50.694j液相出口管8089115061.26h液相回流管8089115061.26k液相进口管8089115061.26i气相管8089115061.26d压力表接口202521003.50.244c温度计接口202521003.50.2440.3补强的晟大开孔直径壳体片Fa）2.5MPaik）（面间距以弧长计弹不小于C接管S9H）接管最小壁厚满足表8」要求°接管公梆外控2532曲接管公梆外控2532曲1548576、7689般小型厚3x5_ 5,0-6.0注I钢材的用出杭拉强度下限值%＞代。MPa与壳体.的连摧宜采用々焊透的结构型2Imm.由于除人孔外的所有接管均满足以上要求， 所以其他接管无需补强。人孔补强计算将在下面给出。

根据法兰公称压力为PN=2.5MPaHG/T20592-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》4-4,PN=2.5MPa带颈对焊法兰（WIN,3.0.2。选择密封面型式为凹凸面（MFM,1.0~16.0MPa,Q345R根据各接管公称通径，查表4-4的尺寸。表1—3Pt。5Mp*门5弧「）背第对焊朝制管法兰 5i公称用公称用管外径连接尺寸法兰法兰颈L右二阡密坤之.法^跳隹孔操栓引再怆子L螺纹厚用法苣法兰理论重量中.外柱 心直径数量工【miA10】九2B画直径口|KLThA1sHr七H1190--16。14n4BR（脸）M1228282.36335dfi6；318 95651M12U3232----13,3.2633g-----7 --14-0.752f-923；10；64皿I.052.：33.732—13.26i40L2612史+1381-」4514010018461856-3.,5S-1G球？150110184M16IS6464505D.357限125184MIC 20[7474485111的76.：761瓯145188,Ml62292925ID6--*9418089300 16018gMIE2iuno1】。5.6126i5.0310(11*.H10823515022sM2013^1346.3126657.01125139.7一.133270220268M2*26i屋1626.3126__1g.6i150|]3139!n25026&MS4[1QGicn口噂1玲■c53rr--------75U4MJ21640J15照144M12164S65口42?051E75452.37下:3

根据工艺需要开有不同的孔，对应孔所选用的法兰详细参数及相关标准如法兰尺寸如表：

钢管法兰螺

栓螺栓螺栓 螺栓

表5-2接管法兰结构尺寸法兰颈 法兰高度法兰质量(Kg)兰序 名 公称兰直径

A D

中孔直孔数Th厚 H圆径 量 度 H R号 称

直径 LK

C N ISBBal、a2 液位计

202510575144M1216403.264

1.05fbel、e2g

80898089200160188M16248089200160188M1624202510575144M1216202510575144M1216j 液相回流管h 液相进口k 气相管i 压力表口d 温度计口

8089200160188M16248089200160188M16241105.6126585.038089200160188M16241105.6126585.035057165125184M162074485483.118089200160188M16241105.6126585.038089200160188M16241105.6126585.031105.6126585.03403.264401.05403.264401.05

5.03B、垫片的选择垫片选用查阅课本P1434-11PN=2.5MPa°C........................................50C选用垫片形式为缠绕垫、柔性石墨复合垫，查《钢制管法兰、垫片、紧固件》，表4.0.2-1,根据设计压力为Pc=2.5MPa,采用金属缠绕式垫片带内环形（代号为

B）,选择法兰的密圭^面均采用石墨或石棉。

MFM（凹凸面密封）。304不锈钢，填充材料为柔性茬塑片型式恨式恨式代号适用密封面制式基本刑A怫糖而带两环圈带扑坏愕 日CD凹凸面宾而“■栉内外坏修B型（带内环型）对应垫片尺寸如表：T内环2.51.84.Q.2T内环2.51.8公称通程DN内环内径Dzn1018内径乌24外径1％3416222939202736502534435732435165404R6】755057738765739510980】Q612D得对应垫片尺寸如表:

符管口名称公称直内环内径缠绕垫符管口名称公称直内环内径缠绕垫内外厚度号径D(mm)1内径外径厚度T(mm)1D(mm)ND2D3Ta液位计口202736502.51.8b放气管80861061202.51.8c人孔5005125495753.22.4d安全阀80861061202.51.8e排污口505773872.51.8f液相出口80861061202.51.8g液相回流管80861061202.51.8h液相进口80861061202.51.8i气相管80861061202.51.8j压力表口202736202.51.8k温度计口202736202.51.8C、螺栓(螺柱)的选择根据密封所需压紧力大小计算螺栓载荷，选择合适的螺柱材料。计算螺栓直径与个数，按螺纹和螺栓标准确定螺栓尺寸。选择螺栓材料为

Q345R螺母的材料选用及具体尺寸应符合以下要求：HG/T20592-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》中表5.0..07-9和附录中标A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸：3.0.4全螭致懈柱1管法当用全螭纹蝶柱一的型式和尺小如田冬.4所.螺纹尺寸和公差应符合GB196和GB197,蝶柱端前按GB?倒角徜的求 . 其 余 均 应 符 合 G H g O i 的 要 求 图、07全蝶放螺桂螺母的选用要与法兰专用螺栓配合使用，螺母的相关尺寸应满足以下要求螺母的材料选用及具体尺寸应符合以下要求：表3.U5-2埠珥的题格和性施等班.科科牌号际隼号际隼号规格GE617。一A级和E级M14.M16.M20.M24、M8.M3口.MM3性能等级（商品级*10A2-50A2-70材料牌号（专用级）M14、M16、M20、MW、M?7、M30、M33.管法兰专<HG634）M36X3,M39X3,M42X3,M^5X3M4aX3.M53XJ,M56X3.M64X3M70X3,M76Xa,M82X3,M9aX330CrMoUCrl8N190Crl7Nil2Mo2公称直紧固件用平垫圈mm5-4公称直紧固件用平垫圈mm名称管口名称径螺纹螺柱长d1d2ha液位计管20M127513242.5b放气管80M169017303d安全阀80M169017303e排污口50M169017303f液相出口80M1610017303g液相回流管80M1610017303h液相进口80M1610017303i气相管80M1610017303j压力表口20M127013242.5k温度计口20M127013242.54、人孔的设计查《压力容器与化工设备实用手册》，可选回转盖带颈对焊法兰人孔。由使用地为太原市室外，确定人孔的公称直径 DN=500mm,以方便工作人员的进入修。配套法兰与上面的法兰类型相同，根据HG/T21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》3-1,PN=2.5MPa选用凹凸面的密封形式MFM,8.835CrMoA等长双头螺柱连接。其明细尺寸见下表：3-6回转盖带颈对焊法兰人孔5-5人孔尺寸表公称直公称直密封面形式公称压力dswXdDD1H1H2径凹凸面2.5MPa500530X12500730660280123bbbbbbABLd0螺柱螺柱总质数量尺寸量kg4443484052003003020数量40M36x331180、人孔补强圈设计补强设计方法判别按HG/T21518-2005,选用回转盖带颈对焊法兰人孔4.3、 附加量c=2mmL直径d=di+2c=500+2X2=504mm,Ud<Di/2=1700/2=850mm故可以采用等面积法进行开孔补强计算。t16MnR号钢，其许用应力[6]=170MnPaGB150-1998中，trA=d6+2前e（1一f）,其中：壳体开孔处的计算厚度999.89mmr=C=接管的有效厚度、'et=、'nt一

12 2一

10mm卜寸 1701f°f 1°rrr[ ] 170强度削弱系数A=504X9.89=4984.56mm2

,所以开孔所需补强面积为：有效补强范围补强有效宽度B的确定：按GB150中有：B1=2d=2X504=1008mmB2=d+26n+26nt=504+2乂12+2X12=552mmB=max（B1,B2）=1008mm有效高度的确定的确定，根据GB1508-8,得：,d 50412=77.8mm ,.一，h1-

、nt

=、.

，匕=280mm（头际外伸身度）h=min(h1,h)=77.8mml 2h GB150-1998 8-9内侧有效高度h GB150-1998 8-9卜?，=师=J50E=2h=min(h',h")22 2有效补强面积

77.8mm,h2=0(实际内伸高度GB1508-10~8-13,分别计算如下：Ae=A1+A2+A3A产A=(B-dp-6)-26(6-6(1-f)=(1008—504(11.75—9.89)=937.44产e et e r管的多余面积接管厚度:

卬2[0]%-0.5Pc- - -

1.7750021700.9-0.51.77

=2.90mm3A=2h2

et—'t

f2h Cfr 2et—2

=277.810-2.90=1104.76mm焊缝金属截面积：焊角取6.0mm则补强面积

. 1N2A3=-62=36mmAe=A1+A2+A3=937.44+1104.76+36=2078.2mm2因为Ae<A=4984.56mm2所以开孔需另行补强。A4=A-Ae=4984.56-2078.2=2906.36mm2补强圈设计：根据DN500取补强圈外径D'=840mmB>Dd'=530+10=540mm补强圈厚度：6'=A4/(D'-d')=9.688mm圆整取名义厚度为10mm1为14mm根据GB-150,JB/T4736-2002，补强圈焊接形式一一D型，D1=d0+(612)。DN/mmD2DN/mmD2D3(e1.5露)重量(Kg)5008405401441.5MU.H5、鞍座选型和结构设计MU.H5.1、鞍座选型该卧式容器采用双鞍座式支座，根据工作温度为 -20~48C,按JB/T4731-2005表5-116MnR使用温度为-20~250C,许用应力为

=170MPa。sa。估算鞍座的负荷：计算储罐总重量 m=n+2m+m+m。3 其中：ml6MnRtP=7.85Xl03 1= 二口1、：=二1= 2122121221硼mI3J.4223.77231.86砧』加Iai<5划,13J9S.IJ制.5闿51㈠蛆Q3」2

JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中标B.2EHA椭圆形封头质量，可知。m3为充液质量：p液化石油气＜p水故m(ma%

=「水＞＜丫=1000*V=1000X(兀/4X1.72X6+2X0.6999)=15018.6kg。m为附件质量：选取人孔后，查得人孔质量为331kg,其他接管质量总和估为400kg。综上述：总质量m=m+2m+m+m=3521.66+2X354.3+15018.6+302X2+400-20252kg。.每个鞍座承受的重量为G/2=mg/2=20252X9.8/2=99.24kNJB4712.1-2007容器支座。选取轻型，焊制A,120°,有垫板的鞍座.，筋板数为4。型式型式包的整族用公藤直觉口想EE4中座尺寸f见图BU表253睥制A1000-2000IMF42100-400033JB4712.1-200735,示意图如下图:公称直径DN1700腹板公称直径DN1700腹板占28b4390允许载荷Q/kN275l3275垫板占48鞍座局度h250b2170e70筋板li1220b3240螺栓间距l21040底板bi2006螺孔/孔长38D/l24/406i12弧长1990重量kg1224.1（A型鞍式支座4.k1DN1000mm~200UiiniKI2T12规定口3-11鞍座5.2、鞍座位置的确定因为当外伸长度A=0.207L 时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度， 考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷， 面且支座截面处应力较为复杂，

故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩,

通常取A0.2L值，为此中国现行标准JB4731AW0.2L=0.2(L+2h),A0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。iD一=2，有h=H-D/4=450-1700/4=25mm2(H-h)i故A00.2(L+2h)=0.2(6000+2X25)=1210mm由于接管比较多，所以固定支座位于储罐接管较多的左端。此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗弯刚度， 故封头对于圆筒的抗弯刚度具有局的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。m 因止匕，JB4731A00.2LA00.5R(R=R+6/2m 即R=8500+14/2=857mm。mA00.5R=0.5X857=428.5mm，取A=420mnim综上述：A=420mm(A为封头切线至封头焊缝间距离，L边段的总长)6、视镜设计查HG/T21619-1986《压力容器视镜》，所选视镜玻璃用钢化硼硅玻璃，衬垫为石棉橡胶板压紧环、接缘、螺栓、螺母所用材料为 A3,视镜的尺寸如下表：5-6视镜尺寸螺柱螺柱标准图图号公称公称DD1b1b2H重量直径压力数量直径不锈钢50 2.45 130 100 34 26 84 6 M12 5.1

HGJ501-86-137、液面计设计与安全阀设计由于储罐工作温度为-20~48C,公称直径为DN=20mm。选取两个L=1100mm的液位计。

，选取磁性液面计。13FR证计磁性液位计适用的介质粘度范围：建性液位的测量范围（L）3506000mm。50。，800,110G.1400,1700、2000.2500,3000.3500.4300.4500,5000>6000mm.用户可粮据实际需要确定液位计的中心比工，但应在订货畸注明.由操作压力P=1.9184MPa,工作温度为-20~48C,盛放介质为液化石油气体。

选择安全NPN=25kg/cm2,150C,A41H-25。公称直径D=80mm。N8、焊接的设计焊接接头的设计为保证焊接质量，易于检查。筒体上的所有焊缝及环向接头、封头上的拼接接头，都采用对接焊。对于人孔和筒体的焊接部位，因为两板厚度差大于 3m必须进行削薄加工，以使两侧面厚度基本相等。容器焊接接头坡口设计、筒体和封头的焊接：6=12m4（3,20）,所以选用壳体的纵焊缝为内外压对称的Y称的Y形坡口，且内侧较小。坡口的结构尺寸：b=2mmp=2mm民=60°。接管与筒体的焊接&=45°+5°b=25p=2如.50.76c(2>8)

k1=61k=6c(6W8) k3=2 c8.1带补强圈焊接接头结构焊接方法与材料对于一般的压力容器焊接，方法均为手工电弧焊。焊接材料为焊条。筒体和接管间的焊接属于低碳钢和低合金钢之间的焊接。应选用强度较低的钢材等强度的焊条焊接。焊条类型：E5018——铁粉低氢钾型钢制卧式容器计算单位钢制卧式容器计算单位计算条件简图设计压力设计温度t筒体材料名称p1.775016Mm热轧）16MnR（热轧）椭圆形1700MPaC(封头材料名称-1—U封头型式mm筒体内直径Di筒体长度L6000mm筒体名义厚度&支座垫板名义厚度n筒体厚度附加量C1482mmmmmm腐蚀裕量Ci2mm筒体焊接接头系数小0.9封头名义厚度鞍座材料名称鞍座宽度b鞍座包角0支座形心至封头切线距离鞍座图度H地震烈度Sn14mmCh2mm16MnR200mm120°A445mm250mm彳忆7度内压圆筒校核 计算单位t内径Di

计算条件

筒体简图1.78MPa1.78MPa50.00*Cn—1700.00mm16MnR（热轧）（板材）170.00170.00MPaMPa-材料 —345.00MPa[■-345.00MPa[■-设计温度许用应力 ㈤t试验温度卜屈服点 cs钢板负偏差C1

0.00 mm i TC2

2.00

mm i

0.90厚度及重量计算计算厚度 、 PcDi mm==2[cr]te_Pc

=9.95启效厚度名义厚度重量

-C=12.00 mmi 2&=i 23550.56 Kg压力试验时应力校核压力试验类型试验压力值压力试验允许通过的应力水平图T

液压试验PT=1.25P警=2.2100[<5]b]r<0.90crs=310.50

（或由用户输入） MPaMPa校核条件校核结果

6==175.165wb】T合格

MPa压力及应力计算2德[。]十w 最大允许工作压力 [P]= 璃w Pc（Di+6e）

MPaMPa设计温度卜计算应力 d= 26e153.00

=126.95

MPa校核条件结论

for**合格左封头计算左封头计算计算单位计算条件1.78椭圆封头简图计算压力Pc设计温度t内径Di曲回局度hiMPa50.001700.00425.00◎Cmmmm材料试验温度许用应力㈤设计温度许用应力fo]t16MnR（热轧）（板材）170.00170.000.00MPa4MPa钢板负偏差C1腐蚀裕量C2焊接接头系数mm2.00mm*0.90形状系数K=6”T'厚度及重量计算J=1.0000艰计算厚度,==KPcDi2[<r]t<t-0.5Pc=9.92mm启效厚度最小厚度名义厚度&=缶-Cl-C2=12.006min=2.55盘=14.00mmmmmm结论满足最小厚皮要求354.28Kg压力计算最大允许工作压力2[仃『帆MPa[P]=KDwi乜 e=562.15240结论合格右封头计算右封头计算PIr~心计算条件椭圆封头简图Pc设计温度t1.7850.00MPa°C内径Di曲回局度hi材料1700.00425.0016MnR（热轧）（板材）mmmmQn工试验温度许用应力设计温度许用应力㈤W170.00MPaDi■]一「Cl腐蚀裕量C2焊接接头系数170.000.002.000.90MPammmm*厚度及重量计算形状系数=1.0000送hjK=6f> -1计算厚度==KPcmm2[ff]t^-0.5Pc=9.92启效厚度最小厚度&=&-Ci-C2=12.00Smin=2.55A=14.00mmmm名义厚度mm结论满足最小厚皮要求354.28Kg压力计算最大允许工作压力MPa2[司e[Pw]=KDi4.56e=2.15240结论合格卧式容器（双鞍座）

计算条件

计算单位4简 图4p计算压力 cp设计温度 t圆筒材料鞍座材料

1.775016Mn（热轧）16MnR

MPaC

LJB-圆筒材料常温许用应力［可圆筒材料设计温度下许用应力［mt圆筒材料常温屈服点 ％鞍座材料许用应力［目sa工作时物料密度 工

163163345

MPaMPa1MPa11701000

MPa3kg/mkg/m3液压试验介质密度 ?T圆筒内直径Dn圆筒名义厚度 6n圆筒厚度附加量C圆筒焊接接头系数

31000mm1700mm142 mm0.9封头名义厚度封头厚度附加量鞍座垫板有效厚度鞍座轴向宽度b

6hnChL6mare

mm142 mm6050 mm8 mm8 mm200 mm鞍座包角 e

120 °鞍座底板中心至封头切线距离 A

445 mmi封头曲面哥要 hi试验压力 pT鞍座高度 H

4252.21250

mmMPammsa腹板与筋板（小端）组合截面积 A 14880sa

mm2r腹板与筋板（小端）组合截面断面系数Zr地震烈度

2862140

mm3配管轴向分力 m圆筒平均半径 Rm物料充装系数电圆筒质量（两切线间）封头质量（曲向部

0 N857 mm0.9支座反力计算+瓦m=n（D Lc&Z=3580.25 kg+瓦i ikg分）附件质量封头容积（分）容器容积（间）

m=349.9842m=52333V=6.4311e+08hV=1.50185e+10

kgmmmm3kg容器内充液质量

工作时，

m=VXA=13516.74压力试验时，耐热层质量 m5=。

mV%15018.5=4==kg总质量

m=mi+2Mm+m+m+m=23029.9工作时，2 3 4 5工作时，kg1 2 3 4压力试验时，m'm+2m+m1 2 3 4单位长度载荷

*q='m^

.m'gq= :=36.3787

N/mm4 4L+-h

,4L~i1 i

.1. 支座反力

□=.9=112985

F*=1mg=120353NF=max（F：F"）=120353工作时

筒体弯矩计算+2（甫—h）L_4A=i2 21十处 一

1.10704e+08M1— V4■圆筒中间处截面上的压力试验弯矩

3L 11

N-mm1+2（R-h）L4AM-FLTI

：1+也4 . 3L一

i2 2

=1.17924e+08.A党_h：11——十M=_FA12.. L 2AL4h1+—i=-2.95888e+063L.压力试验支座处横截面弯矩N-mmM—1-2]=-FA1------L---2LT21+―L4hi_3L.=-3.15184e+06KW.106611K=4K=0.01211566K=0.2035229系数计算K=0.1923482K=0.7602585K=7K=1.170693K=0.01473936K=8C4C5筒体轴向应力计算pd一0C mRM1—67.2042d江Rm4MPaPC mRM2操作状态c，，-2r=64.206101轴=-」M^=-4.00029JlRm&=—M4—=-0.555863MPa向cr4九方m&应力计防1一—4.259r2nRmbeMPa算水压试验状态4=——T|—=0.592112&maM"PrRm+JMT^=83.176652=2& jTRm&=曲上0T320eMT22K^Rmde=79.9832）。“二。.。。）。“二。.。。1327。6根据圆筒材料查GB156-3B=142.7826-1。MPa许用压缩应力bL=min(bt,B)=142.782应力klc=min(08cT,B)=142.782s校核02,6<=163合格MPaIo-il,ld|<klc=142.782合格IaM—I<&LJ42.782合格CT2,33V0.9a=310.5O.KR一L_L-2A“cc…A>---时>7时，不适用） KF”Rm=1。.6843<L+4h/3/MPa234，E圆筒中：_KF一TAERm一2封头中：._4FL_的一七——MPaRmChe椭圆形封头，_KPDci_仃h-内 -20het头，封头 MPc仃h-r-MPa2Bhe应力校核半球形封头，E_PcDi_仃h— —h46he头MPa[=0.8[a]t=130.4[T]=125b]t-cr=h圆筒，T<[T]=130.4O.K圭寸头羸<[TMPah]=鞍座鞍座处圆筒周向应力mm圆筒的有效宽度b=b+1.56JR2mSn370.875无在横截面最低kLF加强无垫点处板或口5—L/Rm>MPa-8Kb圈时,2F3KFMPa圆筒垫板不起6加强在鞍座边角处KJ6-r262-L/R<8m4&b作用时F5-4&b212KFR6 mL6MPae2一鞍座垫板宽度\W>b+1.56JR6m n；鞍座空板也用>0+12-横截面最低点处的周向应力kKF5<J5——,_-—1.23356MPa(6e+能b2L/R 8m>时,无F3KF加口6垫板鞍座边角处的6—22MPa+02厂6起加周向应力L/R<8强m强作4(6e+§时，Fe卜总12KFR6 mMPa用时U6——圈，4(&时，F.+鼠>2-L伍--)18.5533+3reL/RmA81MPa筒鞍座垫板边2A_3KF体缘处圆筒中的周向应力L/Rm<8_42时,b1F12KFRMPa4*6m—三"L6：=-23.9732|叫<[。]=163O.K应力校核|G6|<tcr]=203.75t1.2[1.25[|叫cr]=203.75tO.KO.KMPa加强圈参数

加强圈材料，e= mmd= mm加强圈数量，n= 个组合总截面积，A= 2mm有组合截面总>惯性矩,I= 4mm有0加 设计温度下许用应强

kl=R\

MPa圈 在鞍座边角处圆筒的周向应力：圆 CKFReKF47 m

g 7=

MPa筒 Io A。加强圈位于鞍座平卸上

在鞍座边角处，加强圈内缘或外缘表面的周向应力：CK7&dFKF5 8

MPa5— -。8I A。8o

-横截面最低点的周向应力无垫板时，（或垫板不起加强作用）kKF5q=一——二

MPa采用垫板时，（垫板起加强作用）5kKF5加强圈靠近鞍座 缶_—r）

—心线的周向应力：仃7=

CKFReKF4 7 m4 7 m 810 A。

MPa有 在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘加 或外缘表面的周向应力：RmCKdFKF强RmCKdFKF57 8圈 仃8=- - =

MPa圆 8 I。 Ao筒无垫板或垫板不起加强作用

MPa6L/R8时，5=_-_邛=6加

4孤26；无垫板或垫板不起加强作用强L/R<8时，仃=_3—12K6FRm=

MPae圈 e鞍座边角处点处靠

6 4期2 L62的周向应力近

采用垫板时，（垫板起加强作用）

6F—=

MPaL/R言8时，FF_---------F-----_—3K鞍6 4（0+6/22十 ）座采用垫板时，（垫板起加强作用）L/R<8时，仃= F _12K

MPam 6m=6-40+&12 L（6e2+6「2）一|O5|<［o］t

=O.K||1.25［仃

O.K应力校核

071<

仃］t=

MPa水平分力

|081<o-］鞍座 应力计算NFS=KF=24494.4计算高度鞍座腹板厚度

gH=minssbo=8

?Rm,Hk3

L250 mm金一mm鞍座垫板实际宽度腹

mmb=3904板鞍座垫板有效宽度水

b=min(br 4

,b2

mm)=370.875F平 无垫板或垫板不起加强作用应 SF力腹板水平应力

仃9