32t濃硫酸儲(chǔ)罐課程設(shè)計(jì)

荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)成果學(xué)院:化工與藥學(xué)院班級(jí):13級(jí)過(guò)程裝備與控制工程2班學(xué)生姓名:黃超學(xué)號(hào):2013402020220設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）:化工實(shí)驗(yàn)樓A411

設(shè)計(jì)題目:32t濃硫酸儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)完成日期：年月日指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成績(jī)(五級(jí)記分制):教師簽名:

荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：32t濃硫酸儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)學(xué)生姓名黃超2013402020220課程名稱專業(yè)課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)2013級(jí)過(guò)程裝備與控制工程2班地點(diǎn)化實(shí)A411起止時(shí)間2016.12.5—2016.12.16設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2、設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；3、技術(shù)條件編制；4、繪制設(shè)備總裝配圖A1圖紙1張；5、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、儲(chǔ)罐工藝參數(shù)計(jì)算，包括設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度等的確定。2、儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定筒體、封頭、接管、開(kāi)孔、支座及安全裝置等材料的選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，焊接接頭設(shè)計(jì)。3、儲(chǔ)罐的強(qiáng)度計(jì)算與校核，包括筒體、封頭的厚度計(jì)算和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算等內(nèi)容。4、儲(chǔ)罐的零部件的選配，包括支座，手、人孔，各種設(shè)備接口：接管與管法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈、液體進(jìn)、出料管等。5、根據(jù)罐內(nèi)介質(zhì)的危險(xiǎn)特點(diǎn)，對(duì)儲(chǔ)罐在使用管理過(guò)程中應(yīng)注意的安全問(wèn)題提出對(duì)策措施。6、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并繪制裝配圖A1一張。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想闡明設(shè)計(jì)特點(diǎn)，列出設(shè)計(jì)主要技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)有關(guān)結(jié)構(gòu)和材料選型作出技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的論證和評(píng)價(jià)。應(yīng)按設(shè)計(jì)程序列出計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果；對(duì)所選用的公式圖表應(yīng)注明來(lái)歷。7、圖紙要求按《機(jī)械制圖》、《化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)繪圖；要有足夠的節(jié)點(diǎn)圖，節(jié)點(diǎn)圖要注明比例；要在圖面正確的前提下，力求清潔，不要顛倒主次要求；標(biāo)題欄、明細(xì)表、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表、管口表等應(yīng)正確無(wú)遺漏，按照標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)準(zhǔn)確；零件編號(hào)要齊全；技術(shù)要求撰寫(xiě)符合要求。8、注意事項(xiàng):寫(xiě)出詳細(xì)計(jì)算步驟,并注明選用數(shù)據(jù)的來(lái)源;設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求字?jǐn)?shù)不少于4000字，計(jì)算正確，論述清楚，文字精練，插圖簡(jiǎn)明，書(shū)寫(xiě)整潔，格式正確。裝訂成冊(cè)上交。設(shè)計(jì)參數(shù)1）技術(shù)特性指標(biāo)：序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱濃硫酸儲(chǔ)罐2用途濃硫酸儲(chǔ)存3操作壓力見(jiàn)附表MPa4操作溫度見(jiàn)附表℃5公稱容積（Vg）見(jiàn)附表m36工作壓力波動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù)（Φ）0.98工作介質(zhì)濃硫酸9使用地點(diǎn)荊門(mén)市，室外10安裝與地基要求11其他要求2）接管口參數(shù)：符號(hào)公稱尺寸公稱壓力連接面形式用途或名稱A40凸面進(jìn)料口B20凸面放空口C80凸面出料口D100凸面排污口LG1~220凸面液位計(jì)口LT1~240凸面自動(dòng)液位計(jì)口M450凸面人孔進(jìn)度要求第一天：根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)查閱相關(guān)資料。第二天：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求，確定總體設(shè)計(jì)及計(jì)算。第三天：進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。第四天：進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)和選用。第五天：繪制草圖。第六天：繪制繪制底圖。第七天：加粗、標(biāo)注尺寸、編件號(hào)、管口號(hào)、填技術(shù)特性表、標(biāo)題欄、明細(xì)表等。第八、九天：整理計(jì)算說(shuō)明書(shū)。第十天：質(zhì)疑，收說(shuō)明書(shū)，收?qǐng)D。參考資料[1]鄭津洋等.過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì).北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2010[2]潘紅良.過(guò)程設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì).上海.華東理工大學(xué)出版社.2006[3]賀匡國(guó).化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[4]蔡紀(jì)寧.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000[5]董大勤.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ).北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2010其它學(xué)號(hào)姓名操作壓力MPa操作溫度℃容積t學(xué)號(hào)姓名操作壓力MPa操作溫度℃容積t王曉帆常壓45820黃超常壓453218陳洋常壓451621魯奇常壓454019胡亞輝常壓4524說(shuō)明1、本表應(yīng)在每次實(shí)施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫(xiě)二份，教研室審批后交學(xué)院院備案，一份由負(fù)責(zé)教師留用。2、若填寫(xiě)內(nèi)容較多可另紙附后。3、一題多名學(xué)生共用的，在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。教研室主任：指導(dǎo)教師：張偉軍

2016年11月18日目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一章 介質(zhì)特性 3第二章 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 32.1筒體材料的選擇 32.2公稱直徑的確定 32.3設(shè)計(jì)壓力 32.4設(shè)計(jì)溫度 42.5焊接接頭系數(shù) 4第三章 設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 53.1圓筒厚度的設(shè)計(jì) 53.2封頭的設(shè)計(jì) 53.2.1封頭厚度的設(shè)計(jì) 53.2.2封頭的結(jié)構(gòu)尺寸 63.3鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 63.3.1鞍座選型 63.3.2鞍座位置的確定 73.4臥式儲(chǔ)罐的附件及其應(yīng)用 83.4.1接管和法蘭 93.4.2墊片的選用 103.4.3螺栓（螺柱）的選擇 103.5人孔的選擇 113.6液位計(jì)的選擇 11第四章 容器強(qiáng)度的校核 114.1水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 114.2.筒體軸向彎矩計(jì)算 114.2.1圓筒中間截面上的軸向彎矩 124.2.2鞍座平面上的軸向彎矩 124.3筒體軸向應(yīng)力計(jì)算及校核 134.4.筒體和封頭中的切向剪應(yīng)力計(jì)算與校核 144.5.封頭切向剪應(yīng)力計(jì)算 144.6.筒體的周向應(yīng)力計(jì)算與校核 144.7.鞍座應(yīng)力計(jì)算與校核 164.7.1腹板水平分力及強(qiáng)度校核 164.8地震引起的地腳螺栓應(yīng)力 184.8.1傾覆力矩計(jì)算 184.8.2由傾覆力矩引起的地腳螺栓拉應(yīng)力 184.8.3由地震引起的地腳螺栓剪應(yīng)力 19第五章 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 195.1人孔補(bǔ)強(qiáng) 195.1.1補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別 195.1.2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 205.13有效補(bǔ)強(qiáng)面積 205.1.4補(bǔ)強(qiáng)面積 21第六章 臥式儲(chǔ)罐的焊接 216.1焊縫布置 216.1.1接頭的分類及其選擇 216.1.2焊縫的布置 226.2焊接方法 226.3焊接順序 236.3.1焊前清理 236.3.2焊接過(guò)程和順序 236.3.3焊后處理 24第七章 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 25第八章 參考文獻(xiàn) 26

介質(zhì)特性濃硫酸，俗稱壞水，化學(xué)分子式為H?SO?，是一種具有高腐蝕性的強(qiáng)礦物酸。壞水指質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于70%的硫酸溶液。濃硫酸在濃度高時(shí)具有強(qiáng)氧化性，這是它與普通硫酸或普通濃硫酸最大的區(qū)別之一。同時(shí)它還具有脫水性，強(qiáng)氧化性，強(qiáng)腐蝕性，難揮發(fā)性，酸性，吸水性等。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，其密度為1.83g·cm-3，其物質(zhì)的量濃度為18.3mol·L-1。98.3%時(shí)，熔點(diǎn):10℃;沸點(diǎn):338℃。硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該"酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪"。設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇2.1筒體材料的選擇根據(jù)GB150-2011表D.1并結(jié)合實(shí)際情況，選用筒體材料為碳素鋼Q-235C（鋼材標(biāo)準(zhǔn)為GB/T3274-2007）。Q-235C適用范圍規(guī)定如下：容器設(shè)計(jì)壓力p≤1.6MPa；鋼板使用溫度為0-300℃;用于殼體時(shí)，鋼板厚度不大于40mm。2.2公稱直徑的確定設(shè)筒體直徑為D，筒體長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2D，選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，則其體積可表示為:由此可求得D=2197mm所以粗定D=2200mm。2.3設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷，其值不得低于工作壓力。液柱靜壓力：根據(jù)化學(xué)化工物性分析手冊(cè)表3.6.5查飽和蒸汽壓：Pc=0.0118Mpa工作壓力：設(shè)計(jì)壓力：計(jì)算壓力：p=0.1241+0.0395=0.1636Mpa2.4設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度指容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。設(shè)計(jì)溫度取50℃。2.5焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)是以焊接強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值表示的。它與焊縫位置焊接方法以及檢驗(yàn)等因素有關(guān)。JB4732標(biāo)準(zhǔn)中要求受壓元件焊縫必須100%無(wú)損檢測(cè)，取焊縫系數(shù)1.00。設(shè)計(jì)參數(shù)總結(jié)如下表2.1：表2.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位備注1名稱32t濃硫酸儲(chǔ)罐2用途濃硫酸儲(chǔ)存3筒體材料Q-235C4設(shè)計(jì)壓力0.1241MPa5設(shè)計(jì)溫度506公稱直徑2200mm6公稱容積17.57裝量系數(shù)0.98工作介質(zhì)濃硫酸9使用地點(diǎn)荊門(mén)市，室外10其他要求100%無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1圓筒厚度的設(shè)計(jì)查GB150-2011中表D.1，可得：在設(shè)計(jì)溫度50℃下，屈服極限強(qiáng)度，許用應(yīng)力利用中徑公式計(jì)算厚度：查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-1知，鋼板厚度負(fù)偏差為0.25mm，而《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》（鄭津洋）中4.3.2.3知，當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于0.25mm，且不超過(guò)名義厚度的6%時(shí)，負(fù)偏差可以忽略不計(jì)，故取。查HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-5知,在無(wú)特殊腐蝕情況下，腐蝕裕量不小于1mm,本例取=2mm則筒體的設(shè)計(jì)厚度圓整后，取名義厚度筒體的有效厚度3.2封頭的設(shè)計(jì)3.2.1封頭厚度的設(shè)計(jì)查JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表1，得公稱直徑選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,型號(hào)代號(hào)為EHA，則，根據(jù)《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》（鄭津洋）中橢圓形封頭計(jì)算中式4-46計(jì)算：同上，取=2mm，。封頭的設(shè)計(jì)厚度圓整后，取封頭的名義厚度，有效厚度3.2.2封頭的結(jié)構(gòu)尺寸由，得根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.1EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表3.1表3.1EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積公稱直徑DN/mm曲面高度hi/mm直邊高度h/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/容積/2200550405905.51.55圖3.1封頭的示意圖3.3鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1鞍座選型該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用Q235-B。L=4.2997m儲(chǔ)罐總質(zhì)量——筒體質(zhì)量：——單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T25198-2010《壓力容器封頭》中表C.2EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，——充液質(zhì)量：——附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為175kg，其他接管質(zhì)量總和估為486.3kg，即=661.3kg綜上所述，則每個(gè)鞍座承受的重量為173460N由此查JB/T4712.1~4712.4-2007《容器支座》，選取重型，焊制為BⅠ,包角為120°，有墊板的鞍座。查JB/T4712.1~4712.4-2007表3設(shè)計(jì)鞍座結(jié)構(gòu)尺寸如下表3.2：表3.2鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸單mm公稱直徑DN2200腹板10墊板500允許載荷Q/kN405筋板24510鞍座高度h250208e100底板1580290螺栓間距13802408螺孔/孔長(zhǎng)/螺紋D/l24/40/M2014墊板弧長(zhǎng)2570鞍座質(zhì)量Kg2053.3.2鞍座位置的確定因?yàn)楫?dāng)外伸長(zhǎng)度A=0.207L時(shí)，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(duì)值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，而且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)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(guò)0.2L值，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB/T4731《鋼制臥式容器》規(guī)定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過(guò)0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過(guò)大。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，有故鞍座的安裝位置如圖3.2所示：圖3.2鞍座的安裝示意圖此外，由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗變鋼度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎鋼度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此，JB/T4731還規(guī)定當(dāng)滿足A≤0.2L時(shí)，最好使A≤0.5Ra，即，取A=500mm綜上有：A=500mm(A為封頭切線至封頭焊縫間距離，L為筒體和兩封頭的總長(zhǎng))3.4臥式儲(chǔ)罐的附件及其應(yīng)用濃硫酸儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置進(jìn)料口、放空口、出料口、排污口、液位計(jì)口、自動(dòng)液位計(jì)口、人孔。圖3.3儲(chǔ)罐接管設(shè)置示意圖表3.3接管口參數(shù)符號(hào)公稱尺寸連接面形式用途或名稱A40凸面進(jìn)料口B20凸面放空口C80凸面出料口D100凸面排污口LG1~220凸面液位計(jì)口LT1~240凸面自動(dòng)液位計(jì)口M450凸面人孔3.4.1接管和法蘭查HG/T20592-2009《鋼制管法蘭》中表8.2.8-2PN10平焊環(huán)松套鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。查HG/T20592-2009《鋼制管法蘭》中附錄D中表D-3,得各法蘭的質(zhì)量。查HG/T20592-2009《鋼制管法蘭》中表3.2.2，法蘭的密封面均采用M（凸面密封）。各管口法蘭尺寸數(shù)據(jù)見(jiàn)下表3.3：圖3.4平焊環(huán)松套鋼制管法蘭示意圖管口名稱公稱直徑DN鋼管外徑（對(duì)焊環(huán)頸部外徑）A1連接尺寸法蘭厚度C法蘭內(nèi)徑焊環(huán)法蘭質(zhì)量kg法蘭外徑D螺栓孔中心園直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n（個(gè)）螺栓ThB1G外徑d內(nèi)徑B2厚度F松套PJ平焊環(huán)RJ進(jìn)料口4045B150110184M16185058846142.00.46放空口2025B10575144M12162945826141.00.23出料口8089B200160188M162094613891163.51.07排污口100108B220180188M16221146158110184.51.28液位計(jì)口2025B10575144M12162945826141.00.23自動(dòng)液位計(jì)口4045B150110184M16185058846142.00.46表3.3接管和法蘭尺寸單位mm3.4.1.1選配工藝接管進(jìn)料管采用熱軋無(wú)縫鋼管?45x4mm。放空管采用無(wú)縫鋼光?25x4mm。出料管采用熱軋無(wú)縫鋼管?89x4mm。排污管采用熱軋無(wú)縫鋼管?108x4mm。3.4.2墊片的選用查HG/T20609-2009《鋼制管法蘭用非金屬平墊片》（PN系列），墊片尺寸如表3.4所示。表3.4墊片尺寸表單mm管口名稱公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2厚度T進(jìn)料口4049751.5放空口2027501.5出料口80891201.5排污口1001151491.5液位計(jì)口2027501.5自動(dòng)液位計(jì)口4049751.5人孔4504805233注：選耐酸石棉橡膠板3.4.3螺栓（螺柱）的選擇查HG/T20613-2009《鋼制管法蘭用緊固件》（PN系列）中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸：表3.5螺栓及墊片單位mm管口名稱公稱直徑螺柱緊固件用平墊圈螺紋螺柱長(zhǎng)h進(jìn)料口40M168517303放空口20M127513242.5出料口80M169017303排污口100M169017303液位計(jì)口20M127513242.5自動(dòng)液位計(jì)口40M1685173033.5人孔的選擇根據(jù)HG/T21517-2005《回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔》，查表3-3，選用凹凸面型，其明細(xì)尺寸見(jiàn)表3.6。表3.6人孔尺寸表單位：mm密封面型式公稱壓力PN/MPa公稱直徑DN總質(zhì)量kg螺栓尺寸螺母數(shù)量螺栓數(shù)量凹凸面1.6450175M27x1102020BdD313617524585640480x10AbL240111350342503.6液位計(jì)的選擇根據(jù)HG/T21584-95選磁性液面計(jì)，與液位計(jì)相配的接管規(guī)格為?25x4mm，與自動(dòng)液位計(jì)相配的接管規(guī)格為?45x4mm。容器強(qiáng)度的校核4.1水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核試驗(yàn)壓力：圓筒的薄膜應(yīng)力故合格4.2.筒體軸向彎矩計(jì)算圓筒軸向最大彎矩位于圓筒中間截面或鞍座平面上。（見(jiàn)圖4.1）圖4.1容器載荷、支座反力、剪力及彎矩圖圓筒的平均半徑為：鞍座反力為：4.2.1圓筒中間截面上的軸向彎矩根據(jù)JB/T4731-2005中式7-2得：4.2.2鞍座平面上的軸向彎矩根據(jù)JB/T4731-2005中式7-3得：4.3筒體軸向應(yīng)力計(jì)算及校核（1）圓筒中間橫截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力最高點(diǎn)處：根據(jù)JB/T4731-2005中式7-4最低點(diǎn)處：根據(jù)JB/T4731-2005中式7-5（2）支座處圓筒截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力因鞍座平面上筒體被封頭加強(qiáng)，取鞍座包角，查JB/T4731-2005表7-1可得K1=1.0，K2=1.0最高點(diǎn)處：根據(jù)JB/T4731-2005中式7-6最低點(diǎn)處：根據(jù)JB/T4731-2005中式7-7（3）筒體軸向應(yīng)力校核因軸向許用臨界應(yīng)力由根據(jù)圓筒材料查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》中圖4-8可得，合格，合格4.4.筒體和封頭中的切向剪應(yīng)力計(jì)算與校核因?yàn)锳的取值帶來(lái)的加強(qiáng)作用，查JB/T4731-2005表7-2得K3=0.880，K4=0.401，其最大剪應(yīng)力位于靠近鞍座邊角處，根據(jù)JB/T4731-2005中式7-9得因圓筒故有，故切向剪應(yīng)力校核合格。4.5.封頭切向剪應(yīng)力計(jì)算根據(jù)JB/T4731-2005中式7-10和7-12得：合格4.6.筒體的周向應(yīng)力計(jì)算與校核根據(jù)鞍座尺寸表知：即，所以此鞍座墊板作為加強(qiáng)用的鞍座。圓筒的有效寬度，當(dāng)容器焊在支座上時(shí)，取，查JB/4731-2005表7-3可得。(1)鞍座在橫截面最低點(diǎn)處周向應(yīng)力 (2)鞍座邊角處的周向應(yīng)力 因?yàn)榧串?dāng)時(shí)：根據(jù)JB/T4731-2005中式7-20有(3)鞍座墊板邊緣處的周向應(yīng)力由于，根據(jù)JB/T4731-2005中式7-22有(4)應(yīng)力校核圓筒的周向應(yīng)力滿足要求，合格4.7.鞍座應(yīng)力計(jì)算與校核 4.7.1腹板水平分力及強(qiáng)度校核由可得，查JB/T4731-2005中表7-5水平分力計(jì)算高度鞍座有效斷面平均應(yīng)力：—鞍座材料Q235-B的許用應(yīng)力=147MPa符合要求，合格4.7.2鞍座壓縮應(yīng)力及強(qiáng)度校核圓筒中心線至基礎(chǔ)表面距離：根據(jù)JB/T4731-2005中表7—6，地震強(qiáng)度為7度（0.1g）時(shí)，水平地震影響系數(shù)則軸向力則鋼底板對(duì)水泥基礎(chǔ)的靜摩擦系數(shù)則筋板面積：腹板面積：則形心：腹板與筋板組合截面斷面系數(shù)：代入公式得取則根據(jù)JB/T4731-2005中式7—32進(jìn)行校核即滿足強(qiáng)度要求。4.8地震引起的地腳螺栓應(yīng)力4.8.1傾覆力矩計(jì)算4.8.2由傾覆力矩引起的地腳螺栓拉應(yīng)力根據(jù)JB/T4731-2005中式7-34計(jì)算其中n為承受傾覆力矩的地腳螺栓個(gè)數(shù)，；為筒體軸線兩側(cè)的螺栓間距；為每個(gè)地腳螺栓的橫截面面積，；則取載荷系數(shù)，，則由于，所以強(qiáng)度符合要求。4.8.3由地震引起的地腳螺栓剪應(yīng)力根據(jù)JB/T4731-2005中式7-35計(jì)算其中為承受剪應(yīng)力的地腳螺栓個(gè)數(shù)，；則由于故符合強(qiáng)度要求。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)根據(jù)GB150規(guī)定，當(dāng)殼體上的開(kāi)孔滿足下述全部要求時(shí)，可不另行補(bǔ)強(qiáng)。(1)設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa。(2)兩相鄰開(kāi)孔中心的距離（對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。(3)接管公稱外徑小于或等于89mm。故該儲(chǔ)罐中有DN=100mm排污口和DN=450mm的人孔需要補(bǔ)強(qiáng)。5.1人孔補(bǔ)強(qiáng)5.1.1補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別按HG/T21518-2005,選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔。人孔開(kāi)孔直徑故可以采用等面積法進(jìn)行開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。接管材料選用10(GB8163)，其許用應(yīng)力根據(jù)GB150.3-2011中式6-1，其中：殼體開(kāi)孔處的計(jì)算厚度接管的有效厚度強(qiáng)度削弱系數(shù)所以5.1.2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍（1）有效寬度B的確定按GB150。3-2011中式6-6，得：（2）外側(cè)有效高度根據(jù)GB150.3-2011中式6-7得：（3）內(nèi)側(cè)有效高度根據(jù)GB150.3-2011中式6-8得：5.13有效補(bǔ)強(qiáng)面積根據(jù)GB150.3-2011中式6-9~式6-11，分別計(jì)算如下：筒體多余面積接管的計(jì)算厚度：接管的多余面積焊角去6㎜，則焊縫金屬截面積5.1.4補(bǔ)強(qiáng)面積有效補(bǔ)償面積為：因?yàn)椋蚤_(kāi)孔不需要另加補(bǔ)強(qiáng)。臥式儲(chǔ)罐的焊接6.1焊縫布置6.1.1接頭的分類及其選擇壓力容器受部分的焊接接頭分為A，B，C，D四類：A類焊縫：受壓部分的縱向接頭（多層包扎壓力容器層板層縱向接頭除外）球形封頭與圓筒聯(lián)接的環(huán)向接頭，各類凸形封頭中所有拼焊接頭以及嵌入式接管與圓筒，封頭聯(lián)接的對(duì)接接頭等。B類焊縫：受壓部分的環(huán)向接頭，橢圓形封頭小端與接管連接的接頭。長(zhǎng)頸法蘭與接管連接的接頭。但已規(guī)定的A，C，D類焊縫除外。C類焊縫：平蓋，管板與圓筒非對(duì)接連接的接頭，法蘭與殼體接管的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接填角接頭以及多層包扎壓力容器層板層縱向接頭。D類焊縫：接管孔與殼體非對(duì)接連接的接頭凸緣，補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體連接的接頭。但已規(guī)定的A，B類的焊接接頭除外。由上述四類接頭的說(shuō)明設(shè)計(jì)如下：橢圓形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭———A類受壓部分的環(huán)向接頭（筒節(jié)與筒節(jié)的對(duì)接）———B類接管與人孔等與殼體非對(duì)接的接頭———D類6.1.2焊縫的布置焊接是壓力容器設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中不可避免的連接方式。壓力容器筒體的周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力的2倍,因此,在制造過(guò)程中,對(duì)縱向焊縫的質(zhì)量要求要比環(huán)向焊縫要高。對(duì)于容器,焊縫是一個(gè)薄弱區(qū)域。因此,對(duì)焊縫的布置從設(shè)計(jì)上有一定的要求。焊縫的交叉、重疊或距離太近都將增加焊接應(yīng)力,惡化焊縫區(qū)域的組織和性能,從而容易形成裂紋等缺陷。所以,在容器組焊時(shí),應(yīng)盡量避免十字焊縫;相鄰兩筒節(jié)縱縫、封頭拼縫與相鄰?fù)补?jié)的縱縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi),其焊縫中心間距應(yīng)大于筒壁厚度的3倍,且不小于100mm;封頭各種不相交的拼接焊縫中心線間距至少應(yīng)為鋼板厚度的3倍,且不小于100mm;封頭由成形瓣片和頂圓板拼成時(shí),焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的。受壓元件主要焊縫及其鄰近區(qū)域，應(yīng)避免焊接零件。如不能避免時(shí)，焊接零件的焊縫可穿過(guò)主要焊縫，而不要在焊縫及其鄰近區(qū)域中止。開(kāi)孔、焊縫和轉(zhuǎn)角要錯(cuò)開(kāi)。開(kāi)孔邊緣與焊縫的距離應(yīng)不小于開(kāi)孔處實(shí)際壁厚的3倍，且不小于100mm。在凸形封頭上開(kāi)孔時(shí)，孔的邊緣與封頭周邊間的投影距離應(yīng)不小于封頭外徑的10％。開(kāi)孔及焊縫不允許布置在部件轉(zhuǎn)角處或扳邊圓弧上，并應(yīng)離開(kāi)一定距離。6.2焊接方法A，B類焊縫，查GB/T985.1-2008壁厚10，選擇雙V形坡口（帶鈍邊）如圖：圖6.1A,B類焊縫的坡口形式,及焊后效果坡口尺寸：=60（°）b=1—4（m