課程設(shè)計(jì)論文-10000m3立式儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模板

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目10000n3立式儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：直徑32400mm長(zhǎng)度12150mm材質(zhì)16MnR壁厚10mm,12mm,14mm設(shè)計(jì)任務(wù)：.寫(xiě)出該結(jié)構(gòu)的幾種設(shè)計(jì)方案.強(qiáng)度計(jì)算及尺寸選擇.繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖.撰寫(xiě)主要工藝過(guò)程.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工作計(jì)劃與進(jìn)度安排： TOC o 1-5 h z .查閱資料2天.設(shè)計(jì)計(jì)算并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5天.上機(jī)繪圖4天.答辯1天指導(dǎo)教師（簽字）：專業(yè)負(fù)責(zé)人（簽字）：學(xué)院院長(zhǎng)（簽字）：年 月 日年 月 日年 月 日沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文1儲(chǔ)罐及其發(fā)展概況油品和各種液體化學(xué)品的儲(chǔ)存設(shè)備一儲(chǔ)罐是石油化工裝置和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)施的重 要組成部分。由于大型儲(chǔ)罐的容積大

2、、使用壽命長(zhǎng)。熱設(shè)計(jì)規(guī)范制造的費(fèi)用低，還節(jié) 約材料。20世紀(jì)70年代以來(lái)，內(nèi)浮頂儲(chǔ)油罐和大型浮頂油罐發(fā)展較快。第一個(gè)發(fā)展油罐內(nèi)部覆蓋層的施法國(guó)。1955年美國(guó)也開(kāi)始建造此種類型的儲(chǔ)罐。1962年美國(guó)德士古公司就開(kāi)始使用帶蓋浮頂罐，并在紐瓦克建有世界上最大直徑為187ft (61.6mm)的帶蓋浮頂罐。至1972年美國(guó)已建造了 600多個(gè)內(nèi)浮頂罐。1978年國(guó)內(nèi)3000m3鋁浮盤(pán)投入使用，通過(guò)測(cè)試蒸發(fā)損耗標(biāo)定，收到顯著效果。近20年也相繼出現(xiàn)各種形式和結(jié)構(gòu)的內(nèi)浮盤(pán)或覆蓋物1。世界技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，都備有較齊全的儲(chǔ)罐計(jì)算機(jī)專用程序，對(duì)儲(chǔ)罐作靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)罐的重要理論問(wèn)題，如大型儲(chǔ)罐T形

3、焊縫部位的疲勞分析，大型儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性分析，抗震分析等，以試驗(yàn)分析為基礎(chǔ)深入研究，通過(guò) 試驗(yàn)取得大量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了理論的準(zhǔn)確性，從而使研究具有使用價(jià)值。近幾十年來(lái)，發(fā)展了各種形式的儲(chǔ)罐，尤其是在石油化工生產(chǎn)中大量采用大型的 薄壁壓力容器。它易于制造，又便于在內(nèi)部裝設(shè)工藝附件，并便于工作介質(zhì)在內(nèi)部相 互作用等。沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文2設(shè)計(jì)方案選擇設(shè)計(jì)方法正裝法此種方法的特點(diǎn)是指把鋼板從罐底部一直到頂部逐塊安裝起來(lái)，它在浮頂罐的施工安裝中用得較多，即所謂充水正裝法，它的安裝順序是在罐低及二層圈板安裝后， 開(kāi)始在罐內(nèi)安裝浮頂，臨時(shí)的支撐腿，為了加強(qiáng)排水，罐頂中心要比周邊浮筒低，浮 頂安裝完

4、以后，裝上水除去支撐腿，浮頂即作為安裝操作平臺(tái)，每安裝一層后，將上 升到上一層工作面，繼續(xù)進(jìn)行安裝。倒裝法先從罐頂開(kāi)始從上往下安裝，將罐頂和上層罐圈在地面上安裝， 焊好以后將第二 圈板圍在第一罐圈的外圍，以第一罐圈為胎具，對(duì)中點(diǎn)焊成圓圈后，將第一罐圈及罐 頂蓋部分整體吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于點(diǎn)焊，然后在焊死環(huán)焊縫。用同 樣的方法把下面的部分依次點(diǎn)焊環(huán)焊，直到罐底板的角接焊死即成。卷裝法將罐體先預(yù)制成整幅鋼板，然后用胎具將其卷筒，在運(yùn)至儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上，將其卷筒 豎起來(lái)，展成罐體裝上頂蓋封閉安裝而建成。見(jiàn)幾種：護(hù)坡式基礎(chǔ)、環(huán)墻式基礎(chǔ)、外環(huán)墻式基礎(chǔ)、特殊構(gòu)造的基礎(chǔ)。根據(jù)比較選用，護(hù)坡式基礎(chǔ)20

5、尺寸的選擇，_3根據(jù)經(jīng)濟(jì)尺寸計(jì)算，H =3D8沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文二D/V =H ,V = 10000m , H =12150mm , D =32400mm4體形系數(shù)為H =0.372,符合要求 D材料的選擇根據(jù)GB50341-2003式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范.來(lái)選取罐壁：鋼板16MnR,尺寸為300020000mm,GB6654,在熱軋正火下使用， 公稱板厚為 616mm,溫度200C時(shí)的許用板厚為 34mm,許用應(yīng)力為 230MPa, 4 =510MPa,仃s=345MPa,s(2)鋼管：16MnR,GB/T8163,在熱軋下使用，公稱板厚為16mm,溫度-200C 時(shí)的許用板厚為

6、34mm,許用應(yīng)力為163MPa,=490MPa,Os = 320MPa鍛件：16Mn , JB4726,在正火或回火加正火下使用， 公稱板厚為E 300mm, 溫度200C 時(shí)，許用應(yīng)力為 150MPa, rb = 450MPa,仃s =275MPa螺母：20 或 25 鋼，GB/T699螺栓：35GrMoA, GB3077,溫度 200C ,許用應(yīng)力為167MPa,在熱調(diào) 質(zhì)狀態(tài)下使用，M24-M48 , ob=660MPa,仃s=500MPa(6)接管：10號(hào)鋼，許用應(yīng)力為108MPa墊片：石棉橡膠板JB/T 4704-2000沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文3罐壁設(shè)計(jì)3.1罐壁的強(qiáng)度計(jì)算3.1

7、,1罐壁厚的計(jì)算由于所給體積大于1000m3 ,所以按照不等壁厚計(jì)算， 選擇鋼板寬度為 3m。所以Hi=3m , H 2=6m,H 3=8.13mO.OO1po：g(H-0,300)D、，1 7C1 C，2二t2:0,001P0 叫2 -0,300)2 C1C2 2二t0,001p0 ：g(H3 -0,300)D3 二 C1 C22二t式中：P設(shè)計(jì)壓力：0.076 (Mp3;P一罐的內(nèi)徑：21680 (mm；仃t 一設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 230 (Mp3 ;中一焊縫系數(shù)：查表得0.9;C1一鋼板的負(fù)偏差0.3 (mm；C2一腐蝕裕度C2 =1.0 ;0.00184000 720 9.8(4

8、.1 -0,300)32,4 /_11 0.3 : 10mm2 230 0.962 : 0.00184000 +720父9,8(8.2 -0.300)32.4 +1+0.3&12mm2 230 0.930.00184000 720 9.8(12.15 -0.300)32.42 230 0.91 0.3 ? 14mm(3.4)t217MPaPT0(、. -c)2(、-c)= 0.9二 s(3.5)沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文所以罐壁厚度從上到下一次為 10mm 12mm,14mm3.1.2罐壁的應(yīng)力校核t - PDi(, -01二卜2(、- c):式中：。/一設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 230 (Mp

9、3;t 0.084 32400 (10 -1.3)1二 1173.8MPa P0,所以在罐壁上不需要設(shè)置加強(qiáng)圈。故滿足要求。3.3.3液面晃動(dòng)波高計(jì)算罐內(nèi)液面晃動(dòng)波高h(yuǎn)v = JJaR ；，2 =1.85-0.08Tw ;式中q浮頂影響系數(shù)，取0.85;邑一阻尼修正系數(shù)，當(dāng)Tw大于10s時(shí)，取，2=1.05;口一地震影響系數(shù)，取0.23;_ D , .3.68HW、TW = 2 - cth()=2 3.14-3.68g D324 cth3.68 9.83.68父12.15、廠 c .可I = 5.58s 10s 故取32.4)，2 =1.85-0.08 Tw =1.85-0.08 X 5.58

10、=1.4;hV =1 1.4 0.23 16.2 = 5.22m3.3罐壁結(jié)構(gòu)截面與連接形式罐壁的縱截面由若干個(gè)壁板組成， 其形狀為從下至上逐級(jí)減薄的階梯形， 一般上 壁板的厚度不超過(guò)下壁板的厚度，各壁板的厚度由計(jì)算可得，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，16MnR勺最小厚度為6mm為由于該罐壁是不等壁厚度的且較厚，因此各板之間采用對(duì)接，這 樣可以減輕自重。罐壁的下部通過(guò)內(nèi)外角焊縫與罐底的邊緣板相連，上部有一圈包邊角鋼，這樣既 可以增加焊縫的強(qiáng)度，還可以增加罐壁的剛性。在液壓作用下，罐壁中的縱向應(yīng)力是占控制地位的。即罐壁的流度實(shí)際上是罐壁 的縱焊縫所決定的。因而壁板的縱向焊接接頭應(yīng)采用全焊透的對(duì)接型。為減少焊接影響

11、和變形，相鄰兩壁板的縱向焊接接頭宜向同一方向逐圈錯(cuò)開(kāi)1/3板長(zhǎng)，焊縫最小間距不小于1000mm底圈壁板的縱向焊接接頭與罐底邊緣板對(duì)接焊縫沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文接頭之間的距離不得小于300mm罐壁的環(huán)向焊接接頭形式較多，主要為對(duì)接。底層壁板與罐底邊緣板之間的連接應(yīng)采用兩側(cè)連續(xù)角焊。在地震設(shè)防烈度不大于 7度的地區(qū)建罐，底層壁板與邊緣壁板之間的連接應(yīng)采用如圖的焊接形式，且角焊接 頭應(yīng)圓滑過(guò)渡，而在地震小于 7度的地區(qū)可取&=K3。圖3.4底層壁板與邊緣板的焊接3.3.2壁板寬度壁板寬度越小，材料就越省。但環(huán)向接頭數(shù)就越多，增加安裝工作量。我國(guó)一般取壁板寬度不小于1600mm。根據(jù)GB709-20

12、06選才? B類，板寬3000mm,長(zhǎng)度20m沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文4罐底設(shè)計(jì)4.1罐底的應(yīng)力計(jì)算中幅板的薄膜力N=2Mo1L。二 1（1-）Rto（4.1）罐壁與邊緣板之間的約束彎矩11（）3: 124O t（4Y（2 L。二 1（1 -）-1）Mo（4.2）Rto1171 01 3式中t一邊緣板厚（mm）；A 一罐壁第一圈壁板特征系數(shù),3（1-2）1.R2: 12N一泊松比，0.3;R一儲(chǔ)罐半徑，16.2Om；巴一儲(chǔ)罐第一圈厚度，14mm；to 一中幅板的平均厚度，6mm；Lo 一底板上的液壓高度，12.15m；P一作用在罐底上的儲(chǔ)液壓力，P= PgLo ；3P一儲(chǔ)放密度，72OKg/m

13、 ;L 一邊緣板受彎寬度，30.00m;,一r 、Et3D一邊緣板彎曲剛度D=k；12（1-；2）沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文B 一罐壁邊緣板特征系數(shù)，P = 4,1，3(1；2)R2t2,P =720 9.8 12.15 =8.57 104 Pa ; D =192 109 93 10/ /“42=1.75 10 ;12(1-0.3 )4 3(1 -0.32) =4 * 22 =3.19 ;1 =416.22 0.0123(1-0.32)_2216.22 0.12= 3.19;-1一2 一11 /0.014、3430.3 r 2 3.1912.15()8.57 10 30 z240 ( 0.01

14、)4 3.19 2 3.19 (0.014 0.7)M 0 =-13.196= 9.73 10 N/m2 3.19 0.0140.716.2 0.00616.2 0.00617 30 (0.014)340 ( 0.01)2 9.73 106 4.182 0.3 12.152 3.190.014 0.716.2 0.006= 4.31 107N124P2 = (5.7 105一一 一 5 = 1.36 10 Pa2 9.73 106邊緣板上表面的徑向應(yīng)力分布為6t2(4.3 )邊緣板上表面的環(huán)向應(yīng)力分布為一笠(4.4)式中心-邊緣板受彎區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的彎矩 如圖4.3所示的力的平衡關(guān)系0圖4.3力

15、的平衡關(guān)系圖10沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文再分別求出0ExwL及Lw22x l的彎矩M2pxl(0 - x d06N/mx =32.432.4 8.57 104201caa76 32.42 9.73 106 -9.73 106 =1.99 107 N/m40當(dāng)x=l時(shí)巴=0 所以當(dāng)x=L時(shí)，Nx有最大值且 巴=1.99d07N/m24.31 1076 1.99 107882= 3.5MPa ；2；=s=690MPaCTy4.31 1076 0.3 1.99 107故均為安全82= 4.8MPa :二 2；=s 690MPa11沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文5罐頂設(shè)計(jì)拱頂結(jié)構(gòu)及主要的幾何尺寸拱頂罐是目前

16、立式圓柱形儲(chǔ)罐中使用最廣泛的一種罐頂形式，拱形的主體是球體，它本身是重要的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)罐沒(méi)有衍架和立柱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，承壓能力強(qiáng)。球面由中小蓋板瓜皮板組成，瓜皮板一般做成偶數(shù)，對(duì)稱安排，板與板之間相互 搭接，搭接寬度不小于5倍板厚，且不小于25m似際搭接寬度多采用40mm霍頂?shù)耐?側(cè)采用連接焊，內(nèi)側(cè)間斷焊，中心蓋板搭在瓜皮板上，搭接寬度一般取50mm頂板的 厚度為46mm用包邊角鋼連接的拱頂只有一個(gè)曲率， 所以又稱球頂。這種結(jié)構(gòu)形式 在拱頂與罐壁的連接處，(即拱腳)邊緣應(yīng)力較大，為防止油罐破壞裝油高度不宜超 過(guò)拱腳，即拱頂部分不能裝油，但球頂罐制作方便，因而得到較廣泛的應(yīng)用。(1)拱頂?shù)那蛎姘?/p>

17、徑一般取 Rn=0.81.2D式中D-儲(chǔ)罐直徑，32.4m；取 Rn=1.0D=32400mm按表5-2 ,頂板厚度為5mm帶肋(2)中。、D2、a、b、根據(jù)圖可知，有. Dsin 0 =2Rn21.6812 21.6820 =30=里2Rn式中D2 -中小孔直徑，查表得。=1000mm2100sin 0 =3=0.0112 32400中 0 =0.6 a-取 25mm b-取 30 mm12沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文扇形頂板尺寸扇形頂板塊數(shù)n最好為偶數(shù)，選擇n=20,扇形頂板小頭的弧長(zhǎng)CD得小于180 mm 則瓜邊板的展開(kāi)式狀。Ri=Rtg(P 0=32400tg30 =18706mmR2=R

18、tg =32400tg0.6 =3393mm二Di二(32400 -40)AB =40 =- 40 =10165 mmn102二R .2二 32400AD =(=0- ：)=(30 -1.3 ) =16639 mm360360二 D2CD =2n403.142100340 = 259.8mm10,二Rn .,3.14 32400 cL1 = 0 - - - a30 1.3 j-25 = 16614mm180180, cc . fnD1 +n40 180 “ c % M(32400-401+40M10 1801彳一”彳L2 = 2R|Sin 父 =2父 18706sin |乂i = 10080.

19、1mmI 2nR 兀；12x10 x18706 nL3 = 2R2sin2nR2=2 3393 sin2100 |3.14父一3-十10父40 180 3x2 10 33933.14=259.86mm包邊角鋼(1)包邊角鋼與罐頂板之間采用連接較弱，僅需在外側(cè)采用單面連續(xù)焊，以保證儲(chǔ)罐的密封，焊腳高度不宜大于頂板厚度的3/4 ,且不大于4mm(2)根據(jù)SH304覦定儲(chǔ)罐所應(yīng)采用最小包邊角鋼見(jiàn)表 5.1。表5.1包邊角鋼最小尺寸儲(chǔ)罐內(nèi)徑D1 m包邊角鋼最小尺寸，mm20D89,故需要開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)：對(duì)筒體上接管為 小600 X 8的開(kāi)孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法：?jiǎn)慰籽a(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔處殼體材料類型：板材殼體

20、材料：16Mn殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230Mpa內(nèi)徑：28000mm14沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文接管腐蝕裕量：1mm接管厚度負(fù)偏差：0.3mm接管材料：16Mn接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230Mpa接管材料在常溫下的許用應(yīng)力：230Mpa接管焊接接頭系數(shù)：1補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：無(wú)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)接管和殼體連接結(jié)構(gòu)形式：鑲嵌式接管計(jì)算方法：GB150-1998等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔開(kāi)孔直徑 d=d0+2Ct= 602.6mmDi32400=16200mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B=2d=2 X 602.6=1205.2mm接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr : 1.0接效外伸長(zhǎng)度 h1=min $布？=七602.6父1

21、2.6，接管實(shí)際外伸高度=87.1mm管效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2=min，兩 =602.6父12.6，接管實(shí)際內(nèi)伸高度 =0mm根據(jù)外壓圓筒穩(wěn)定性計(jì)算方法，計(jì)算得到圓筒和接管的計(jì)算厚度，接管的有效厚分別為d=602.6mm和 p =-PcTD =11mm,6et =&nt -Ct =12.61.3 = 11.3mm2二-Pc開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A=0.5d +2e(1- fr)=3314 mm2殼體多余金屬面積 A1=(B-d)( e- )-2 et( e- )(1- fr)=964 mm 2接管多余金屬面積 A2=2h1(、et-、)-2h2( et-C2)fr=278 mm 2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊接面積A

22、3 :6x6=36 mm 2(焊角取6mm)Ae=A1+A2+A3=1278 me需要另加補(bǔ)強(qiáng)面積 A4=A-Ae=2036 mm2采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，選用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈(JB/T4736-2002 )，外徑980mm則補(bǔ)強(qiáng)圈計(jì)15沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文算厚度為 2036/(980-600)=5.35mm 取整為 6mm6.2通氣孔用于貯存不易揮發(fā)介質(zhì)的固定頂儲(chǔ)罐上在儲(chǔ)罐頂部靠近罐頂中心處安裝，起呼吸作用。表6.3通氣孔規(guī)格尺寸(mm)規(guī)格dDD1d1EHnDN200215280315185503248通氣孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：對(duì)筒體上接管為小200X酌開(kāi)孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法：?jiǎn)慰籽a(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔處殼體材料類型：

23、板材殼體材料：16Mn殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230(MPa)內(nèi)徑：28000 (mm)接管腐蝕裕量：1 (mm)接管厚度負(fù)偏差：0.3 (mm)接管材料：16Mn接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230(MPa)16沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文接管材料在常溫下的許用應(yīng)力：230(MPa)接管焊接接頭系數(shù)：1接管和殼體連接結(jié)構(gòu)形式：鑲嵌式接管計(jì)算方法GB150-1998等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔開(kāi)孔直徑 d=d0+2Ct= 202.6 (mm)d -228000= 14000 (mm)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B=2d=2X 202.6=405.2 (mm)接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr : 1接效外伸長(zhǎng)度 h1=m

24、in JdSnt = 202.6父12,接管實(shí)際外伸高度= 49.3 (mm)管效內(nèi)伸長(zhǎng)度h2=minqd1= J202.6黑12,接管實(shí)際內(nèi)伸高度 = 0 (mm)根據(jù)外壓圓筒穩(wěn)定性計(jì)算方法，計(jì)算得到圓筒和接管的計(jì)算厚度，接管為d=202.6 mm和 6 = Pct,0i =10(mm),6et = $nt Ct =12 1.3 = 10.7 (mm)2二-Pc開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A=0.5d二+2：e(1- fr)=1114 (mm2)殼體多余金屬面積A1=(B-d)(、e-、)-2、et(、e-、)(1- fr)=202(mm2)接管多余金屬面積A2=2h1(、et-、)-2h2(、e

25、t-C2)fr=69 (mm2)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊接面積A3 :6x6=36 (mm2)(焊角取6(mm)2Ae=A1+A2+A3=307 (mm2)需要另加補(bǔ)強(qiáng)面積A4=A-Ae=807 (mm2)采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，選用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈(JB/T4736-2002 ),外徑400 (mm),則補(bǔ)強(qiáng)圈計(jì)17沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文算厚度為807/(400-200)=4 (mm)6.3貯罐進(jìn)出液口進(jìn)液口開(kāi)在罐頂，據(jù)罐壁750(mm),孔徑取為300(mm),罐側(cè)壁中心線距底350(mm), 出液口開(kāi)在罐壁第一圈的位置，距罐底 350(mm),孔徑取為300(mm)補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：對(duì)筒體上接管為小300X消勺開(kāi)孔進(jìn)行

26、補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法：?jiǎn)慰籽a(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔處殼體材料類型：板材殼體材料：16Mn殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230 (MPa)內(nèi)徑：28000 (mm)接管腐蝕裕量：1 (mm)接管厚度負(fù)偏差：0.3 (mm)接管材料：16Mn接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力：230 (MPa)接管材料在常溫下的許用應(yīng)力：230(MPa)接管焊接接頭系數(shù)：1接管和殼體連接結(jié)構(gòu)形式：鑲嵌式接管計(jì)算方法:GB150-1998等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔開(kāi)孔直徑 d=d0+2Ct= 302.6 (mm)18沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文Di 28000 d _=14000 (mm)22補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B=2d=2X 302.6=605.2 (

27、mm)接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr : 1接效外伸長(zhǎng)度 h1=minJ麗7 =302.6父12,接管實(shí)際外伸高度=60(mm)管效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2=min 丫西 =J302.6父12，接管實(shí)際內(nèi)伸高度 = 0 (mm)根據(jù)外壓圓筒穩(wěn)定性計(jì)算方法，計(jì)算得到圓筒和接管的計(jì)算厚度，接管的有效厚分別為 d=302.6 mm和 6= PcK1Di=10(mm) ,6銳=6吊Ct = 12 1.3 = 10.7 (mm)2，- Pc開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A=0.5d二+2：e(1- fr)=1513 (mm2)殼體多余金屬面積A1=(B-d)(、e-、.)-2、.et(、.e-、.)(1- fr)=302 (m

28、m2)接管多余金屬面積A2=2h1(、et-、)-2h2(、.et-C2)fr=84 (mm2)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊接面積A3 :6x6=36 (mm2)(焊角取6(mm)Ae=A1+A2+A3=422 (mm2)需要另加補(bǔ)強(qiáng)面積A4=A-Ae=1091 (mm2)采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，選用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈(JB/T4736-2002 )，外徑400(mm),則補(bǔ)強(qiáng)圈計(jì)算厚度為1091/(400-300)=10.91 (mm)取整為 11(mm)19沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文法蘭和墊片6.3接管和法蘭尺寸(mm)直徑徑法蘭外徑中心圓孔直數(shù)量n Th 厚度 NSHR高度蘭DN 焊端外D 直徑K徑L (個(gè))CH 質(zhì)徑量

29、出液口 300329B4454002212M2026342 7.116 12 7818進(jìn)液 口 300329B4454002212M2026342 7.116 12 7818人孔 600530B6707703620M33546902330129056液位計(jì) 3238B140100184M1218402.364402口安全閥 80108B220180188M16201313.612852 4.5口注：1 :包覆金屬材料為純鋁板，標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 3880,代號(hào)為L(zhǎng)3。2：填充材料為有機(jī)非石棉纖維橡膠板。3：墊片厚度均為3(mm)o查 HG/T 20609-2009鋼制管法蘭用金屬包覆墊片，得：6

30、.4墊片尺寸表(mm)管口名稱公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2出液口300352400進(jìn)液口300352400人孔600862980液位計(jì)口3261.582安全閥口80109.514220沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文液面計(jì)6.5液面計(jì)類型和適用范圍類型適用范圍選用標(biāo)準(zhǔn)玻璃管式液面計(jì)PN W1.6MPa ,介質(zhì)流動(dòng)性較好，t=0200 0cHG/T21592-19956.6盤(pán)梯由于容器高度較高，需設(shè)盤(pán)梯。21沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文7焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1焊縫的布置焊縫布置原則：1焊縫位置應(yīng)盡量對(duì)稱，盡量分散2焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)應(yīng)力集中和最大應(yīng)力位置3焊縫應(yīng)避開(kāi)機(jī)械加工面4焊縫要能夠焊接、便于焊接、并能保證質(zhì)量5焊

31、縫的布置還應(yīng)照顧到其他工序的方便與安全罐壁焊縫的布置：每塊鋼板的規(guī)格為3000X50000mm,罐的直徑為21.68m,高度為8.13m,罐的周 長(zhǎng)為68m,所以可根據(jù)板長(zhǎng)條件設(shè)計(jì)縱焊縫的數(shù)量，2條環(huán)焊縫，為減少焊接影響和 變形，相鄰兩壁板的縱向焊縫宜向同一方向逐圈錯(cuò)開(kāi)1/3板長(zhǎng)，焊縫最小間距不小于1000mm。罐底的焊縫布置：罐底的中幅板大部分是用整塊鋼板拼接而成。四周與罐壁圈相連接 的一圈為邊緣板。中幅板鋼板與鋼板之間絕大部分是搭接焊縫，只是直接處在罐底圈 板下的一部分為對(duì)接焊縫，邊緣板與壁板之間為丁字接頭，里外圈都為環(huán)焊縫。其中 短焊縫之間要錯(cuò)開(kāi)200300mm。罐頂?shù)暮缚p布置：罐頂由中

32、心板和扇形板組成。中心直徑為 2000mm,可用一塊鋼板切成。每一塊扇形由兩塊鋼板焊成縱焊縫， 扇形板與扇形板之間也是縱焊縫，扇形板與中心 板之間焊成環(huán)焊縫，與邊緣板之間也是環(huán)焊縫焊接。22沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文焊接方法表7.1焊接材料選用表焊條/焊絲H08A,H08MnAHJ430手工電弧焊J507 或 J506431焊縫順序在壓力容器簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)中，不允許環(huán)縫和縱縫呈十字形相交的焊縫。必須將相鄰倆 焊縫錯(cuò)開(kāi)。這樣大型的拼版構(gòu)件可以看成由若干 T字形對(duì)接焊縫焊接而成。罐底的焊接順序邊緣板與罐壁的焊接，順序是先焊邊緣板上的對(duì)接焊縫， 再焊接邊緣板與罐壁 最下一圈板之間的環(huán)形角焊縫，最后焊邊緣板的

33、搭接焊縫。收縮焊縫的焊接時(shí)中幅板與邊緣板之間的對(duì)接焊縫，它的焊接必須是除了配工件處整個(gè)儲(chǔ)罐的最后一道工序罐頂?shù)暮附禹樞蛳群竷?nèi)側(cè)的斷續(xù)焊縫，后焊外部的連續(xù)焊縫。連續(xù)焊縫應(yīng)先焊環(huán)向短焊縫，此縫的施焊應(yīng)由中心向外并采用分段退焊。頂板和包邊的角鋼的環(huán)縫，應(yīng)由幾名焊工均勻分布，站在同一方向分段退焊。罐壁的焊接順序先焊最厚板材之間的短焊縫，既縱焊縫，然后焊底圈壁板與底邊緣板之間角 焊縫。立焊采用手工電弧焊完成，應(yīng)在底圈罐壁板縱焊縫后再焊，包邊角鋼自身 連續(xù)必須采用全焊透的對(duì)接。壁對(duì)接焊時(shí)要對(duì)齊。焊縫標(biāo)注在圖紙上表示。23沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文參考文獻(xiàn)1徐英，楊一凡，朱萍等.球罐和大型儲(chǔ)罐.第一版.化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11:158-3032劉湘秋.常用壓力手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 11: 19-803吳粵淼.壓力容器安全技術(shù)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1989.6:32-904中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接會(huì).焊接手冊(cè) 焊接結(jié)構(gòu)第三卷.機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8:369-89424沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document