【精编完整版】5立方米液化石油气储罐设计毕业论文资格考试认证

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中北高校

课程设计说明书

同学姓名：学号：

学院：

专业：

题目：5M3液化石油气储罐设计

指导老师：职称:2023年06月29日

中北高校

课程设计任务书

学年第学期学院：机械与动力工程学院

专业：过程装备与掌握工程

同学姓名：学号：

课程设计题目：5M3液化石油气储罐设计

起迄日期：

课程设计地点：校内

指导老师：

基层教学组织负责人：

下达任务书日期:2023年06月29日

课程设计任务书1．设计目的：

1)使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，把握典型过程设备设计的

全过程。

2)把握查阅、综合分析文献资料的力量，进行设计方法和方案的可行性研

究和论证。

3)把握电算设计计算，要求设计思路清楚，计算数据精确     、牢靠，且正确

把握计算机操作和专业软件的使用。

4)把握工程图纸的计算机绘图。

2．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

序号项目数值单位备注

1名称液化石油气储罐

2用途液化石油气储配站

3最高工作压力1.77MPa由介质温度确定

（50℃）

4工作温度-20～48℃

5公称容积（Vg）5M3

6工作压力波动状况可不考虑

7装量系数(φV)0.9

8工作介质液化石油气（易燃）

9使用地点室外

10安装与地基要求储罐底壁坡度0.01～0.02

11其它要求

管口表

接管公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称

h20HGFM液位计接口

e50HGFM放气管

c500FM人孔

b50HGFM平安阀接口

i50HGFM排污管

k50HGFM液相出口管j50HGFM液相回流管

a50HGFM液相进口管

d50HGFM气相管

f20HGFM压力表接口

g20HGFM温度计接口

课程设计任务书

2．设计内容

1）设备工艺、结构设计；

2）设备强度计算与校核；

3）技术条件编制；

4）绘制设备总装配图；

5）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)、图纸、实物样品等〕：

1）设计说明书：

主要内容包括：封面、设计任务书、名目、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、

.1-118121202347.1-Φ]σ[2=???=cticPDPmm>3mm∵对于Q345R，需满意腐蚀裕度C2≥1mm，取C2=2mm，C1=0.8mm。

∴δd=δ+C2=6.49+2=8.49mm，δn=δd+C1+Δ=8.49+0.8+Δ=11mm

Q345R属于低合金钢，查工艺设计手册（下）中的板材规范，选择厚度δ=12mm的钢板

∴δe=12-0.8-2=9.2mm

水压试验时的压力：取，，得：

Mpapt

7.216.225.125.1pT=?==σσ水压试验的应力校核：

水压试验时的应力：

740.211)

23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=+=+=εεδδδicTDPMpa水压试验时的压力：取，，得：

Mpapt

7.216.225.125.1pT=?==σσ水压试验的应力校核：

水压试验时的应力740.211)

23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=+=+=εεδδδicTDPMpa水压试验时的许用应力为

Mpas5.29232500.19.09.0=??=φσ

故筒体满意水压试验时的强度要求。

4.4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。

∴δ=947

.15.0-118121202347.15.0-][2???*?=ΦcticPDPσ=6.47mm同理，选取C2=2mm，C1=0.8mm。

∴δn=δ+C1+C2+Δ=6.47+0.8+2=11mm

跟筒体一样，选择厚度为12mm的Q345R为材料冲压成型。

∴δe=12-0.8-2=9.2mm

第五章结构设计

5.1容器法兰的设计

公称压力PN=2.5MPa，查表1法兰分类及参数表，选取长颈对焊法兰，标准号

为JBT4703，密封面为凹凸面密封。

依据介质有肯定的腐蚀力量，选用法兰材料（锻件）为Q345R，查表7长颈法兰适用材料及最大许用工作压力，可知：Q345R法兰在公称压力PN=2.5MPa、工

作温度为-20~200℃时的最大许用工作压力为2.5MPa,能满意使用要求。

尺寸如下表一：

表一PN=2.5MPa时长颈对焊法兰的尺寸

公

称

直

径

DN

，

mm

法兰，mm螺柱

对接筒体

DD1D

2D

3D

4δHhaa

1

δ

1

δ

2

Rd规

格

数

量

最小

厚度

δ0，

mm

12001

3

9

5

13

40

1

2

9

8

12

78

12

75

8418

548

211

8

2

2

3

2

1

5

3

M2

7

4014

5.2接管，法兰，垫片和螺柱的选择

人孔，视镜，液面计，压力计，温度计以及平安阀结构设计

由于筒体的公称直径为1200mm，则应当开设人孔，圆形人孔的直径规定为人

图一

在公称压力PN=2.5MPa状况下，法兰盖参数如下表二：

表二法兰盖参数表

公称通径DN法兰盖

外径D

螺栓孔

中心圆

螺栓孔

直径L

螺栓孔

数量n

螺纹Th法兰盖

厚度C

法兰盖

理论重

直径K量(kg)50165125184M16203.25007306603620M33*248150.0

人孔盖的参数如下表三：

表三人孔盖的参数表

公称直径D

w

*

s

DD

1

AH

1

H

2

bB

1

B

2

dN*lTh质

量

500530

*107056503973202194846483620M30

*13

265

视镜用凸缘构成的不带颈视镜。

由于筒体公称直径为1200mm,加上支座高度整体高度也会在3m以下，且物料中没有结晶等易堵塞固体，而筒体压力在1.947MPa大于1.6MPa，则选用板式液面计。

管道留孔：

依据化工工艺设计手册（下），对于法兰管道，一般留孔应大于外径加

10mm。

管道间距：对于PN≤2.5MPa的管道，采纳化工工艺设计手册（下）系列间距。

径DN=50mm，选用带颈对焊法兰，密封面式为凹凸面密封。如下图二、图三。

图二图三表四公称压力PN=2.5MPa时接口法兰参数

公称通径钢管外

径B

法兰外

径

螺栓孔

中心圆

直径

螺栓孔

直径

螺栓孔

数量

螺纹法兰厚

度

法兰高

度

法兰理

论重量

（kg）

202510575144M1216401.055057165126184M1620483.115005307306603620M33*24412592.5

表五公称压力PN=2.5MPa时密封面尺寸

公称通

径

df1F2F3WXYZ

205624336505135

509924373878872

500609254549575576648钢管外径选择B系列，则外径为57mm。

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，平安阀口，排空口。

表六接管法兰尺寸

序号名称公称

直径管子外径

B

连接尺寸

法兰厚

度

法兰理论质

量

kg法兰外

螺栓孔

中心圆螺栓孔螺栓孔螺栓

DN径

D直径

K

直径

L

数量

n

ThC

a排污口5057165126184M16203.11

b气相平衡

口

5057165126184M16203.11

c气相口5057165126184M16203.11

d出液口5057165126184M16203.11

e进液口5057165126184M16203.11

f人孔5005307306603620M33×25692.5g1-2液位计口202510575144M12160,68h温度计口202510575144M12160.68m压力表口202510575144M12160.68n平安阀口5057165126184M16203.11s排空口5057165126184M16203.11

表七接管尺寸

序号名称公称直径管子外径数量管口伸出

量管子壁厚管子理论

质量kg

a排污口505711503.50.694

b气相平衡

口

505711503.50.694

c气相口505711503.50.694

d出液口505711503.50.694

e进液口505711503.50.694

f人孔5005301300917.34g1-2液位计口2025210030.244h温度计口2025110030.244m压力表口2025110030.244n平安阀口505721503.50.694

s排空口505711503.50.694

5.3压力容器法兰垫片的选择

储罐盛装液化石油气，依据介质性质选择耐油石棉橡胶垫片，其结构尺寸如下表八：

表八垫片尺寸表

公称压力PN，MPa

2.5

公称直径DN，mm

Dd1200

1365

1220

5.4接管法兰垫片的选择

储罐盛装液化石油气，依据介质性质选择耐油石棉橡胶垫片，在PN=2.5MnP查资料由GBT19006。2-2023标准其结构尺寸如下表九：

图四

表九石棉橡胶垫片尺寸表

公称通径外径内径厚度

2050273.050

87.5

56

3.0

5.5螺柱，螺母的选择

由于螺柱螺母不直接接触介质，仅存在大气腐蚀，且为了爱护螺柱，螺母的强度必需比螺柱低一个等级，则可选螺柱螺母材料为一般不锈钢即可！

双头螺柱等级为8.8，螺母等级为8。

表十螺柱等级表

等级

规格

形式等级螺母螺母等级公称压力工作温度

商品级

M16

双头螺柱

8.8

六角螺母

8

小于10MPa

-20~250℃

图五

表十一双头螺柱的参数表

公称通径

螺纹数量长度垫圈外径垫圈内径垫圈厚度20M1247024132.550M1649030173500M33*2

20

165

25