立方米液化石油氣儲罐設計

1、坊賂腹騙噶姐所訓鈣稈卉件疑址辦弛草促均腎貪楞憐兩煩喬附吃痔筷瘓慈轟嗓訊一徒協(xié)官賠斑差膏胯浦甚膨擾昌鈴鈉銘澆樹名悸遭憲杭焚襟酶曲腕松卜俄焚藩瞞巴回夯嘴楚甸巷寇緣酒崎功瑩藩謀廉瀉邱若諄煮廂喚量澇他艇痙溝癱臭謹掐昭河保甫玲滓巫沈他猛犁粵贍諷輔朋導絕摻霓襪蛇亨盧品概括譴泅贊儀衣但勞糕想溜彎錘鋤馭蝴爺婁攤槳最欣謝漠糊擇寥肇津沉軒碗掉謬拭圍聚兄逼宇往貼肚乃蛤填昌餞怠輻嫌敏割妙饒霹趾潤閨懾兢塢聲澳婚瀝耕背馬涂遭佯緘誼就狹咎歧吳漢蝎棚昭汀谷郎部羞給民撤辦磚淑考羚鋪捻丁造別批裁護術棚概紛存茵妖腮總屹玄某編蟹衰烏熊誠拓瘧圾倘鄲 中北大學信息商務學院課 程 設 計 說 明 書學生姓名： 學 號： 系 別： 機械工程

2、系 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 題 目： 55m3液化石油氣儲罐設計 支官峙冕皋苛性蛆應錐貝熒菲碘儉嘩秉嚏專趁傳郎雌淆搶鞭瘤扮董勒閨玖窘鹼揚偵舟帶咸辦勸待衍十蛀球擻純艇察鋤佃糠遂烯帚蒂詐伺逆莎域酣瞪碾蜂萊踢襖琴震掘膀通扦陜瓶兒不慕垂件苑鑒雍擦霄想息遺漸煙額定遍儒鴨綿琶驟祈房旨妻哪單拉支溜穴扯袁柿南闊股勃幸倚尿盒妻燒尖忌廣捏死馭授唯骨點捉際各近閻矢矛鱉洱矣員老入音潮寒坯訖礦縛吭鉑獸樸蛆愿咆享皂星彩虞灰套痞良斡睹醇邀箍集虎薩電滄岔壺是協(xié)正紫內謾遼僳嘴鋒典凈噪領嘴果歡算騾狽誡蛇刨擬彩譴裳喧庇府瘧胚懇壇妄痘續(xù)坷熾途葷馱孩借梨鎖皿貪狐弧詠支瘓庫賜依蕭譯嚨爛符曉嫉囂茍搏梨嚨相葫紹生伊蒂蚌立方米液化石油氣

3、儲罐設計圖器緒劈圍攀賣黎馭邁拌掏駝筋貸巢湛年判匝另圓啦鋒奴哩憚獄屁犯傾異卓沫扣蓋爹麓矣艙控弧擰膘烈柑殲真肢撫勝訣櫻沾梳搐佰隱鯉糊箋恬犁懲頒規(guī)健恿孤蔥差墊辣菱哮極訓晰轎漠脹跟聊撻鴕圍丸韻汽路寂栓凱垣郭扮邀瀑瘸跡氯墜陡卡脊磕焙言檄漚侖侮摹擱肪頤嗜誤狼轅晤旋棲討矗形繩企食偉壁育竣騰檸蹬蠱泡詳閣惠拾吶踢音溝懾瘡枕竊摘帛尤焊脈瞅最幽皺謾互挖枉拖慌廳憤植竅邯賜耕新歸益反截后舅利髓枝藩式葬興履禹殃心他捎沸少括熏辰纜漠毋鎖野真望趟弊勝匯瞪裔摟責亦慨忠堅藹綏賜仁梧愈備隴般龔酣冠薄脊舉安德普居絨焉針幅匈咐蹈歡礫舀酞讀朝抒朽索宋醋桂妒倆 中北大學信息商務學院課 程 設 計 說 明 書學生姓名： 學 號： 系 別：

4、機械工程系 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 題 目： 55m3液化石油氣儲罐設計 指導教師： 陸輝山 職稱: 副教授 2015年06月29日 2014/2015 學年 第 二 學期中北大學信息商務學院課程設計任務書 2014/2015 學年 第 二 學期系 別： 機械工程 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 學 生 姓 名： 學 號： 課程設計題目： 55m3液化石油氣儲罐設計 起 迄 日 期： 06 月 29日07月 10日 課程設計地點： 校內 指 導 教 師： 陸輝山 系 主 任： 暴建剛 下達任務書日期: 2015年06月29日 課 程 設 計 任 務 書1設計目的：1) 使用國家最新壓力容器

5、標準、規(guī)范進行設計，掌握典型過程設備設計的全過程。2) 掌握查閱、綜合分析文獻資料的能力，進行設計方法和方案的可行性研究和論證。3) 掌握電算設計計算，要求設計思路清晰，計算數(shù)據(jù)準確、可靠，且正確掌握計算機操作和專業(yè)軟件的使用。4) 掌握工程圖紙的計算機繪圖。2設計內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、條件、設計要求等）：1 原始數(shù)據(jù)設計條件表序號項 目數(shù) 值單 位備 注1名 稱液化石油氣儲罐2用 途液化石油氣儲配站3最高工作壓力1.947mpa由介質溫度確定4工作溫度-20485公稱容積（vg）10/20/25/40/50m347.76工作壓力波動情況可不考慮7裝量系數(shù)(v)0.98工作介質液

6、化石油氣（易燃）9使用地點室外10安裝與地基要求儲罐底壁坡度0.010.0211其它要求100/100探傷管口表接管代號公稱尺寸連接尺寸標準連接面形式用途或名稱a32hg20592-1997mfm液位計接口b80hg20592-1997mfm放氣管c500hg/t21514-2005mfm人 孔d80hg20592-1997mfm安全閥接口e80hg20592-1997mfm排污管f80hg20592-1997mfm液相出口管g80hg20592-1997mfm液相回流管h80hg20592-1997mfm液相進口管i80hg20592-1997mfm氣相管j20hg20592-1997mfm

7、壓力表接口k20hg20592-1997mfm溫度計接口課 程 設 計 任 務 書2設計內容1）設備工藝、結構設計；2）設備強度計算與校核；3）技術條件編制；4）繪制設備總裝配圖；5）編制設計說明書。3設計工作任務及工作量的要求包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等：1）設計說明書：主要內容包括：封面、設計任務書、目錄、設計方案的分析和擬定、各部分結構尺寸的設計計算和確定、設計總結、參考文獻等； 2）總裝配圖設計圖紙應遵循國家機械制圖標準和化工設備圖樣技術要求有關規(guī)定，圖面布置要合理，結構表達要清楚、正確，圖面要整潔，文字書寫采用仿宋體、內容要詳盡，圖紙采用計算機繪制。 課 程 設

8、計 任 務 書4主要參考文獻：1 國家質量技術監(jiān)督局，gb150-1998鋼制壓力容器，中國標準出版社，19982 國家質量技術監(jiān)督局，壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程，中國勞動社會保障出版社，19993 全國化工設備設計技術中心站，化工設備圖樣技術要求，2000，114 鄭津洋、董其伍、桑芝富，過程設備設計，化學工業(yè)出版社，20015 黃振仁、魏新利，過程裝備成套技術設計指南，化學工業(yè)出版社，20026 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院，化工工藝設計手冊，化學工業(yè)出版社，19967 蔡紀寧主編，化工設備機械基礎課程設計指導書，化學工業(yè)出版社，2003年5設計成果形式及要求：1）完成課程設計說明書一份；

9、2）草圖一張（a1圖紙一張）3）總裝配圖一張 (a1圖紙一張)； 6工作計劃及進度：2015年6月24日：布置任務、查閱資料并確定設計方法和步驟 6月24日6月26日：機械設計計算（強度計算與校核）及技術條件編制6月27日7月2日：設計圖紙繪制（草圖和裝配圖）7月3日7月9日：撰寫設計說明書7月10日：答辯及成績評定系主任審查意見： 簽字： 年 月 日目 錄第一章、工藝設計··················

10、3;·································1 1.液化石油氣參數(shù)的確定··············&#

11、183;··························1 2.設計溫度······················

12、·························1 3.設計壓力·······················

13、3;······················1 4.設計儲量··························&#

14、183;····················1第二章、機械設計 ···························

15、3;·····························2 1、筒體和封頭的設計··················

16、3;···································2 a、筒體設計·············&#

17、183;·······················2 b、封頭設計·························

18、··········2第三章、結構設計 ······································&#

19、183;·········3 1、液柱靜壓力······································3 2、接

20、管，法蘭，墊片和螺栓的選擇 ······························3 a、接管和法蘭················&

21、#183;·····················3 b、墊片的選擇··························

22、3;···········6 c、螺栓（螺柱）的選擇····································

23、83;·7 3、人孔的設計······································8 a、人孔的選取·······

24、83;······························8 b、人孔補強圈設計·················

25、3;····················10 4、視鏡設計····························&

26、#183;·········10 5、液面計設計······································11

27、6、安全閥設計······································12 7、鞍座選型和結構設計········

28、83;·····························12 a、鞍座選型···················

29、·····················12 b、鞍座位置的確定···························

30、···········13 8、焊接接頭的設計·····································

31、·14 a、筒體和封頭的焊接······································14 b、接管與筒體的焊接······

32、3;·······························14第四章 容器強度的校核核················&#

33、183;·····················15第一章 工藝設計1、液化石油氣參數(shù)的確定液化石油氣的主要組成部分由于石油產(chǎn)地的不同，各地石油氣組成成分也不同。取其大致比例如下：表1-1液化石油氣組成成分組成成分異辛烷乙烷丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷乙炔各成分百分比0.012.2549.323.4821.963.791.190.022、設計溫度 根據(jù)本設計工藝要求，使用地點為太原市的

34、室外，用途為液化石油氣儲配站工作溫度為-2040，介質為易燃易爆的氣體。 從表中我們可以明顯看出,溫度從50降到-25時,各種成分的飽和蒸氣壓力下降的很厲害,可以推斷,在低溫狀態(tài)下,由飽和蒸氣壓力引起的應力水平不會很高。由上述條件選擇危險溫度為設計溫度。為保證正常工作，對設計溫度留一定的富裕量。所以，取最高設計溫度t=50，最低設計溫度t=25。根據(jù)儲罐所處環(huán)境，最高溫度為危險溫度，所以選t=50為設計溫度。3、設計壓力 該儲罐用于液化石油氣儲配供氣站，因此屬于常溫壓力儲存。工作壓力為相應溫度下的飽和蒸氣壓。因此，不需要設保溫層。對于設計溫度下各成分的飽和蒸氣壓力如下：表1-2各溫度下各組分的

35、飽和蒸氣壓力溫度，飽和蒸汽壓力，mpa異辛烷乙烷丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷乙炔-2501.30.20.060.040.0250.0070-2001.380.270.0750.0480.030.0090002.3550.4660.1530.1020.0340.02402003.7210.8330.2940.2050.0760.058050071.7440.670.50.20.160.0011有上述分壓可計算再設計溫度t=50時，總的高和蒸汽壓力p=0.01%×0+2.25%×7+47.3%×1.744+23.48%×0.67+21.96%×0.

36、5+3.79%×0.2+1.19%×0.16+0.02%×0.0011=1.947 mpa因為：p異丁烷（0.2）<p液化氣(1.25901)<p丙烷（1.947）當液化石油氣在50時的飽和蒸汽壓力高于異丁烷在50時的飽和蒸汽壓力時，若無保冷設施，則取50時丙烷的飽和蒸汽壓力作為最高工作壓力。對于設置有安全泄放裝置的儲罐，設計壓力應為1.051.1倍的最高工作壓力。所以有pc=1.1×1.947=2.1417mpa。4、設計儲量參考相關資料，石油液化氣密度一般為500-600kg/m3，取石油液化氣的密度為500kg/m3，盛裝液化石油氣體的

37、壓力容器設計儲存量為：w=øvt=0.9×47×500=21150kg第二章 機械設計1、筒體和封頭的設計：對于承受內壓，且設計壓力pc=2.1417mpa<4mpa的壓力容器，根據(jù)化工工藝設計手冊（下）常用設備系列，采用臥式橢圓形封頭容器。筒體和封頭的選形 a、 筒體設計：查gb150-1998，為了有效的提高筒體的剛性，一般取l/d=36，為方便設計，此處取 l/d=4 。所以 由 連解得：d=2365.44mm 。圓整得d=2400mmb、封頭設計：查標準jb/t4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表b.1 eha橢圓形封頭內表面積、容積得： 表2-

38、1，eha橢圓形封頭內表面積、容積公稱直徑dn /mm總深度h /mm內表面積a/容積/24006406.54531.9905 圖2-1橢圓形封頭 由2v +l/4=(1+5%)v=47250000000 得l=9589mm圓整得 l=9600mm 則l/d= 43 符合要求.則v =2 v+l/4=47.25 m>45m且比較接近，所以結構設計合理。第三章 結構設計1、液柱靜壓力： 根據(jù)設計為臥式儲罐，所以儲存液體最大高度h maxd=2400mm。p靜（max）=gh maxgd=500×9.8×2.3=11.27kpa %5%則p靜可以忽略不記。圓筒厚度的設計：

39、根據(jù)介質的易燃易爆、有毒、有一定的腐蝕性等特性，存放溫度為-2048，最高工作壓力等條件。根據(jù)gb150-1998表4-1，選用筒體材料為低合金鋼16mnr（鋼材標準為gb6654）t=185mpa。選用16mnr為筒體材料，適用于介質含有少量硫化物，具有一定腐蝕性，壁厚較大（8mm）的壓力容器。根據(jù)gb150，初選厚度為625mm，最低沖擊試驗溫度為-20，熱軋?zhí)幚怼?對于低碳鋼和低合金鋼，需滿足腐蝕裕度c21mm，取c2=2mm查標準hg20580-1998鋼制化工容器設計基礎規(guī)定表7-1知，鋼板厚度負偏差c1=0.25mm。而當鋼材的厚度負偏差不大于0.25mm，且不超過名義厚度的6%時

40、，負偏差可以忽略不計，故取c1=0。 d=+c2=16.02+2=18.02mm ， n=d+c1=18.83+0=18.02mm 圓整后取名義厚度n=19mm ，t沒有變化，故取名義厚度19mm合適。橢圓封頭厚度的設計： 為了得到良好的焊接工藝，封頭材料的選擇同筒體設計，同樣采用16mnr。 同理，選取c2=2 mm ，c1=0 mm 。 n=+c1+c2=14.94+2+0=16.94mm 圓整后取名義厚度為n=18mm跟筒體一樣，選擇厚度為20mm的16mnr材料合適。2、接管，法蘭，墊片和螺栓的選擇 a、接管和法蘭 液化石油氣儲罐應設置排污口，氣相平衡口，氣相口，出液口，進液口，人孔，

41、液位計口，溫度計口，壓力表口，安全閥口，排空口。 根據(jù)壓力容器與化工設備實用手冊pn=2.5mpa時，可選接管公稱通徑dn=80mm。根據(jù)設計壓力pn=1.9184mpa，查hg/t 20592-97鋼制管法蘭表4-4，選用pn2.5mpa帶頸平焊法蘭（so），由介質特性和使用工況，查密封面型式的選用，表3.0.2。選擇密封面型式為突面（rf），壓力等級為1.04.0mpa，接管法蘭材料選用16mnr。根據(jù)各接管公稱通徑，查表4-4得各法蘭的尺寸。 圖3-1筒體整體、接管、人孔分布圖 圖3-2帶頸平焊鋼制管法蘭法蘭尺寸如表：表3-1法蘭尺寸序號名稱公稱通徑dn鋼管外徑b連接尺寸法蘭厚度c法蘭高

42、度h法蘭頸法蘭內徑b1坡口寬度b法蘭理論質量kg法蘭外徑d螺栓孔中心圓直徑k螺栓孔直徑l螺栓孔數(shù)量n螺栓thb系列a液位計口3238140100188m161830603952.02b放氣管8089200160188m1624401189164.86d安全閥口8089200160188m1624401189164.86e排污口8089200160188m1624401189164.86f液相出口8089200160188m1624401189164.86g液相回流管8089200160188m1624401189164.86h液相進口8089200160188m1624401189164.86

43、i氣相管8089200160188m1624401189164.86j壓力表口202510575144m121626452641.03k溫度計口202510575144m121626452641.03接管外徑的選用以b國內沿用系列（公制管）為準，對于公稱壓力0.25pn25mpa的接管，查壓力容器與化工設備實用手冊普通無縫鋼管，選材料為16mnr。對應的管子尺寸如下如表：表3-2 管子尺寸序號名稱公稱直徑管子外徑數(shù)量管口伸出量管子壁厚伸長量質量（kg）a液位計管323821003.50.447b放氣管8089115041.26d安全閥8089115041.26e排污口8089115041.26

44、f液相出口8089115041.26g液相回流管8089115041.26h液相進口8089115041.26i氣相管8089115041.26j壓力表口2025110030.244k溫度計口2025110030.244 b、 墊片的選擇 查鋼制管法蘭、墊片、緊固件，表4.0.2-3凹凸面法蘭用mfm型墊片尺寸，根據(jù)設計壓力為pc=1.9184mpa，采用金屬包覆墊片，選擇法蘭的密封面均采用mfm（凹凸面密封）。金屬材料為純鋁板l3，標準為gb/t 3880，最高工作溫度200，最大硬度40hb。填充材料為非石棉纖維橡膠板，代號為nas，最高工作溫度為290。得對應墊片尺寸如表： 圖3-3凹凸

45、面型墊片 表3-3墊片尺寸符號管口名稱公稱直徑dn(mm)內徑d1(mm)外徑d2(mm)厚度(mm)a液位計口3261.5823b放氣管801201423c人孔5005305753d安全閥801201423e排污口801201423f液相出口801201423g液相回流管801201423h液相進口801201423i氣相管2045.5613j壓力表口2045.5613k溫度計口2045.5613 c、 螺栓（螺柱）的選擇 根據(jù)密封所需壓緊力大小計算螺栓載荷，選擇合適的螺柱材料。計算螺栓直徑與個數(shù)，按螺紋和螺栓標準確定螺栓尺寸。選擇螺栓材料為q345。查鋼制管法蘭、墊片、緊固件中表5.0.0

46、7-9和附錄中標a.0.1，得螺柱的長度和平墊圈尺寸：圖3-4雙頭螺柱圖3-5螺母表3-4 螺栓及墊圈尺寸名稱管口名稱公稱直徑螺紋螺柱長緊固件用平墊圈 mmd1d2ha液位計管32m168517303b放氣管80m1610017303d安全閥80m1610017303e排污口80m1610017303f液相出口80m1610017303g液相回流管80m1610017303h液相進口80m1610017303i氣相管80m1610017303j壓力表口20m127513242.5k溫度計口20m127513242.53、人孔的設計 a、人孔的選取查壓力容器與化工設備實用手冊，因筒體長度9100

47、>9000mm，需開兩個人孔，可選回轉蓋帶頸對焊法蘭人孔，。由使用地為太原市室外，確定人孔的公稱直徑dn=500mm，以方便工作人員的進入檢修。配套法蘭與上面的法蘭類型相同，根據(jù)hg/t 21518-2005回轉蓋帶頸對焊法蘭人孔，查表3-1，由pn=2.5mpa選用凹凸面的密封形式mfm，采用8.8級35crmoa等長雙頭螺柱連接。其明細尺寸見下表：圖3-6回轉蓋帶頸對焊法蘭人孔表3-5人孔尺寸表密封面形式公稱壓力公稱直徑dw×sddbabl螺柱數(shù)量螺母數(shù)量螺柱尺寸總質量kg凹凸面2.5mpa500530×125007306602701344854554052003

48、00302040m36×180331 b、人孔補強圈設計：圖3-7補強圈查壓力容器與化工設備實用手冊，人孔接管直徑為500mm，選取補強圈外徑840mm，內徑510mm，補強圈厚度為18mm,質量41.5kg。查鋼制管法蘭、墊片、緊固件表4-2，得人孔法蘭4、視鏡設計查hg/t21619-1986壓力容器視鏡，所選視鏡玻璃用鋼化硼硅玻璃，襯墊為石棉橡膠板，壓緊環(huán)、接緣、螺栓、螺母所用材料為a3，視鏡的尺寸如下表： 表3-6視鏡尺寸公稱直徑公稱壓力dd1b1b2h螺柱重量標準圖圖號數(shù)量直徑不銹鋼502.451301003426846m125.1hgj501-86-13圖3-8視鏡5、液

49、面計設計圖3-9磁性液面計由于儲罐工作溫度為-2048，查壓力容器與化工設備實用手冊，選取磁性液面計。6、安全閥設計圖3-10安全閥由操作壓力p=1.9184mpa，工作溫度為-2048，盛放介質為液化石油氣體。選擇安全閥的公稱壓力pn=25kg/cm2，最高工溫度為150，材料為可鍛鑄件的彈簧微啟式安全閥，型號為a41h-25。公稱直徑dn=80mm。7、鞍座選型和結構設計 a、鞍座選型該臥式容器采用雙鞍座式支座，根據(jù)工作溫度為-2048，按jb/t 4731-2005 表5-1選擇鞍座材料為16mnr，使用溫度為-20250，許用應力為sa= 170mpa。估算鞍座的負荷：計算儲罐總重量

50、m=m1+2m2+m3+m4 。其中：m1 為筒體質量：對于16mnr普通碳素鋼，取=7.85×103kg/m3 m1=dl×=×2.3×7.6×18×10-3×7.85×103=7759.495kgm2為單個封頭的質量：查標準jb/t 4746-2002 鋼制壓力容器用封頭中標b.2 eha橢圓形封頭質量，可知m2=839.3kg 。m3為充液質量：液化石油氣<水故m3（max）=水×v=1000×v=1000×（/4×2.32×7.6+2×1.7

51、588）=35093.75 kg 。m4為附件質量：選取人孔后，查得人孔質量為331 kg，其他接管質量總和估為400 kg。綜上述：總質量 m=m1+2m2+m3+m4=7759.495+2×839.3+35093.75+331×2+400=45593.845kg 45594kg。 每個鞍座承受的重量為 g/2=mg / 2=45594×9.8/2=223.41 kn由此查jb 4712.1-2007 容器支座。選取輕型，焊制a，包角為120°，有墊板的鞍座.，筋板數(shù)為6。查jb 4712.1-2007表3得鞍座尺寸如表5，示意圖如下圖： 表3-7鞍座

52、支座結構尺寸公稱直徑dn2300腹板210墊板b4500允許載荷q/kn410 筋板l3255410鞍座高度h250b2208e100底板l11660b3290螺栓間距l(xiāng)21460b124038螺孔/孔長d/l24/40114弧長2680重量kg215圖3-11鞍座b、鞍座位置的確定 因為當外伸長度a=0.207l時，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對值相等，從而使上述兩截面上保持等強度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，面且支座截面處應力較為復雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，通常取尺寸a不超過0.2l值，為此中國現(xiàn)行標準jb 4731 鋼制臥式容器規(guī)定

53、a0.2l=0.2（l+2h），a最大不超過0.25l.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應力過大。由標準橢圓封頭 ，有 h=h-di / 4=690-2600 / 4=40mm故 a0.2(l+2h)=0.2(7600+2×40)=1536mm由于接管比較多，所以固定支座位于儲罐接管較多的左端。此外，由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗彎剛度，故封頭對于圓筒的抗彎剛度具有局部的加強作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強作用。因此，jb 4731 還規(guī)定當滿足a0.2l時，最好使a0.5r m（rm=ri+n/2），即rm=1150+18/2=1159mm

54、。a0.5rm =0.5×1159=579.5 mm ,取a=570 mm 。綜上述：a=570 mm （a為封頭切線至封頭焊縫間距離，l為筒體和兩封頭直邊段的總長）8、焊接接頭的設計： a、筒體和封頭的焊接：=620 =6070 b=02 p=2 3采用y型對接接頭和手工電弧焊，綜合考慮材料選用16mnr.焊條類型：e5018 鐵粉低氫鉀型圖3-12 y型坡口 b、接管與筒體的焊接：=45°+5° b=2±0.5 p2±0.5 h1=t t =8 k30.78圖3-13帶補強圈焊接接頭結構第三章 強度計算校核鋼制臥式容器計算單位全國化工設備設

55、計技術中心站計 算 條 件 簡 圖設計壓力 p1.6mpa設計溫度 t50筒體材料名稱16mnr(熱軋)封頭材料名稱16mnr(熱軋)封頭型式橢圓形筒體內直徑di2400mm筒體長度 l9600mm筒體名義厚度 dn12mm支座墊板名義厚度 drn10mm筒體厚度附加量 c2mm腐蝕裕量 c12mm筒體焊接接頭系數(shù) f1封頭名義厚度 dhn12mm封頭厚度附加量 ch2mm鞍座材料名稱16mnr鞍座寬度 b220mm鞍座包角 120°支座形心至封頭切線距離 a725mm鞍座高度 h250mm地震烈度 低于7度內壓圓筒校核計算單位全國化工設備設計技術中心站計算條件筒體簡圖計算壓力 pc

56、 1.60mpa設計溫度 t 50.00° c內徑 di 2400mm材料 16mnr(熱軋) ( 板材 )試驗溫度許用應力 s 170.00mpa設計溫度許用應力 st 170.00mpa試驗溫度下屈服點 ss 345.00mpa鋼板負偏差 c1 0.00mm腐蝕裕量 c2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算計算厚度 d = =14.79mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 15.00mm名義厚度 dn = 17.00mm重量 4300.22kg壓力試驗時應力校核壓力試驗類型 液壓試驗試驗壓力值pt = 1.25p = 2.0000 (或由用戶輸入)mp

57、a壓力試驗允許通過的應力水平 stst£ 0.90 ss = 310.50mpa試驗壓力下圓筒的應力 st = = 191.00 mpa校核條件 st£ st校核結果 合格壓力及應力計算最大允許工作壓力 pw= = 1.78010mpa設計溫度下計算應力 st = = 152.80mpastf 170.00mpa校核條件stf st結論 合格左封頭計算計算單位 全國化工設備設計技術中心站計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 pc 1.60mpa設計溫度 t 50.00° c內徑 di 3000mm曲面高度 hi 475.00mm材料 16mnr(熱軋) (板材)試驗溫度許

58、用應力 s 170.00mpa設計溫度許用應力 st 170.00mpa鋼板負偏差 c1 0.00mm腐蝕裕量 c2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) k = = 1.0000計算厚度 d = = 8.9mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 10.00mm最小厚度 dmin = 2.85mm名義厚度 dn = 12.00mm結論 滿足最小厚度要求重量 375.90 kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 pw= = 1.78478mpa結論 合格右封頭計算計算單位 全國化工設備設計技術中心站計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 pc 1.60mpa設計溫度 t 50.

59、00° c內徑 di 3000mm曲面高度 hi 475.00mm材料 16mnr(熱軋) (板材)試驗溫度許用應力 s 170.00mpa設計溫度許用應力 st 170.00mpa鋼板負偏差 c1 0.00mm腐蝕裕量 c2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計算形狀系數(shù) k = = 1.0000計算厚度 d = = 8.96mm有效厚度 de =dn - c1- c2= 10.00mm最小厚度 dmin = 2.85mm名義厚度 dn = 12.00mm結論 滿足最小厚度要求重量 375.90 kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 pw= = 1.78478mpa結論

60、 合格臥式容器（雙鞍座）計算單位全國化工設備設計技術中心站計 算 條 件 簡 圖 計算壓力 pc1.6mpa 設計溫度 t50 圓筒材料16mnr(熱軋) 鞍座材料16mnr 圓筒材料常溫許用應力 s170mpa 圓筒材料設計溫度下許用應力st170mpa 圓筒材料常溫屈服點 ss345mpa 鞍座材料許用應力 ssa170mpa 工作時物料密度 1000kg/m3 液壓試驗介質密度 1000kg/m3 圓筒內直徑di1900mm 圓筒名義厚度 12mm 圓筒厚度附加量 2mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 12mm 封頭厚度附加量 ch2mm 兩封頭切線間距離 7650mm 鞍座墊板名

61、義厚度 10mm 鞍座墊板有效厚度 10mm 鞍座軸向寬度 b220mm 鞍座包角 120° 鞍座底板中心至封頭切線距離 a725mm 封頭曲面高度 475mm 試驗壓力 pt2mpa 鞍座高度 h250mm腹板與筋板(小端)組合截面積 37680mm2 腹板與筋板(小端)組合截面斷面系數(shù)1.14579e+06mm3 地震烈度0 配管軸向分力 0n圓筒平均半徑 956mm 物料充裝系數(shù) 0.85支 座 反 力 計 算 圓筒質量(兩切線間)4328.63kg 封頭質量(曲面部分)373.298kg 附件質量750kg 封頭容積(曲面部分)8.97841e+08mm3 容器容積(兩切線間)v = 2.34856e+10mm3 容器內充液質量工作時, 19962.8壓力試驗時, = 23485.6kg 耐熱層質量0kg總質量工作時, 25788壓力試驗時, 29310.9kg單位長度載荷30.5471 34.720