XX大学设备设计课程设计题目名称：空气储罐设计
学院：机电工程学院
专业班级：过控102
学生XX：王国涛
指导教师：X岩
完成日期： 2013-12-20
目录
摘要3
绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
第一章压缩空气的特性5
第二章设计参数的选择6
第三章容器的结构设计7
3.1圆筒厚度的设计7
3.2封头厚度的计算7
3.3筒体和封头的结构设计8
3.4人孔的选择9
3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱）9
3.6鞍座选型和结构设计12
第四章开孔补强设计15
4.1补强设计方法判别14
4.2有效补强X围15
4.3有效补强面积16
4.4补强面积16
第五章强度计算18
5.1水压试验应力校核17
5.2圆筒轴向弯矩计算17
5.3圆筒轴向应力计算及校核20
5.4切向剪应力的计算及校核22
5.5圆筒周向应力的计算和校核23
5.6鞍座应力计算及校核25
第六章总结28
参考文献29
摘要
本说明书为《3.0m3空气储罐设计说明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。
关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强
绪论
1.1 设计任务：
针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图，并便携设计说明书。
1.2设计思想：
综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，综合的进行设计。
1.3 设计特点：
容器的设计一般由筒体,封头，法兰，支座，接管等组成。常，低压化工设备
通用零部件大都有标准，设计师可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体，封头的设计计算，低压通用零部件的选用。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家使用标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。
第一章压缩空气的特性
中文名称：压缩空气
English name： pressed air
主要成分：氮气、氧气等。
外观与性状：无色无味
沸点(℃)：－192℃（101.3千帕）
相对密度(水=1)： 0.9
健康危害：无
环境危害：无
燃烧危险：无
危险特性：高压常温储存，高温剧烈震动易爆。
特性总述：
压缩空气，即被外力压缩的空气。它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。
来源：
大气中的空气常压为0.1Mpa，经过空气压缩机加压后达到理想的压力。作用或用途：
压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用X围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。
第二章 设计参数的选择
1、设计题目：压缩空气储罐设计
2、最高工作压力：0.253a MP
3、工作温度：0-100C ?
4、工作介质：压缩空气
5、全容积：3.03m
6、设计压力：0.25a MP
7、设计温度：100C ?
8、公称直径：根据筒体全容积，粗定筒体公称直径为1200mm 。
9、焊接接头系数：1.0
10、主要元件材料的选择：
根据GB150-1998[1]表4-1，选用筒体材料为Q235-B （钢材标准为GB6654）;
根据/T4731[2],鞍座选用材料为Q235-B ，其许用应力[]MPa sa 147=σ;
地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力[]MPa bt 147=σ
11、容器类别：第二类
,
立式贮罐设计 前言 玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化 工设备，玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用(贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂， 由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。 玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、 隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点。机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂 系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工 作条件需要，通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力，是纤维缠绕复 合材料的显著特点。 由于有以上的特点，玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、 电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。储 存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、 制药、印染、酿造、给排水、运输等行业，适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、 双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输，也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等[1]。 本设计为容积180,贮存质量分数为的硫酸,使用温度为90℃的立式贮罐,设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计，整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项，最终设计出了满足设计要求的立式贮罐。
1．造型设计 1.1设计要求 立式玻璃设计，容积为140，贮存质量分数为的醋酸，使用温度为常温，拱形顶盖设计。 1.2贮罐构造尺寸确定 贮罐容积V140，取公称直径为D3800， 则贮罐高度为（式1.1）初定贮罐结构尺寸为D H 1.3拱形顶盖尺寸设计 与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式。为取得罐顶和罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。即 （式1.2）式中——拱顶球面曲率半径，; ——贮罐内径，，等于。 取罐顶高为h，r为转角曲率半径，r小则h小，一般取此时[1]。 所以 1.4贮罐罐底设计 罐体和罐底的拐角处理，对贮罐设计极为重要。尤其是立式贮罐底部附近的受力较为复杂，应引起足够的重视。一般在拐角处都应设计成一定的圆弧过渡区，圆弧半径不应小于38。如果罐壳和罐底分开制造，则应注意在罐壳和罐底的结合处内外进行有效的补强。拐角区域的最小厚度等于壳壁和底部的组合厚度。拐角区
常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程 1 总则 1.1 主题内容与适用范围 1.1.1 本规程适用于建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存液态石油及石油产品等介质，内压不大于6000Pa 的立式圆筒形钢制焊接储罐子 （以下简称储罐）的检修周期与内容、检修与质量标准、试验与验收以及维护与故障处理。 储存酸、碱、氨等液态化学药剂或高台架上以及罐壁不与挡土墙直接接触的地下、半地下常压储罐的维护和检修可参照本规程执行。 1.1.2 储罐按结构分为：固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐。固定顶罐又分为：自支承拱顶罐、自支承锥顶罐等。 1.1.3 凡已安装使用的各类储罐在维护修理时，除遵守本规程外，还应遵守现行有关标准规范和原建罐设计要求的规定。 1.1.4 凡已安装使用的各类非金属储罐原则上应予报废。本规程的适用范围不包括非金属储罐。 1.2 编写修订依据 SH 3046 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 SH/T 3530 石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准 SH 3097 石油化工静电接地设计规范 SH/T 3537 立式圆筒形低温储罐施工技术规程 《加工高含硫原油储罐防腐技术管理规定》（试行），中国石油化工股份有限公司，2001年5月 SH 3007 石油化工储运系统罐区设计规范 GB/T 16906 石油罐导静电涂料施工及验收规程 GB 9793金属及非金属覆盖层——热喷涂锌、铝及其合金的管理规定 GBJ 128 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 2. 检修周期与内容 2.1 检修周期 储罐的检修周期一般为3~6 年。 2.2 检修内容 2.2.1 储罐本体的变形、泄漏以及板材严重减薄等。 2.2.2 储罐本体以及各接管连接焊缝的裂纹、气孔等缺陷。
10立方米液化石油气储罐设计 目录 目录 (1) 前言 (3) 课程设计任务书 (4) 第一章工艺设计 (6) 1.1液化石油气参数的确定 (6) 1.2设计温度 (6) 1.3设计压力 (6) 1.4设计储量 (7) 第二章机械设计 (8) 2.1筒体和封头的设计： (8) 2.1.1筒体设计 (8) 2.1.2封头设计 (8) 第三章结构设计 (10) 3.1液柱静压力 (10) 3.2圆筒厚度的设计 (10) 3.3椭圆封头厚度的设计 (11) 3.4开孔和选取法兰分析 (11) 3.5安全阀设计 (13) 3.6液面计设计 (16) 3.7接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (17) 3.7.1接管和法兰 (17) 3.7.2垫片的选择 (18) 3.7.3螺栓（螺柱）的选择 (19) 3.8人孔的设计 (20) 3.8.1人孔的选取 (20) 3.8.2人孔补强圈设计 (21) 3.9鞍座选型和结构设计 (24) 3.9.1鞍座选型 (24) 3.9.2鞍座位置的确定 (25) 3.10焊接接头的设计 (26) 3.10.1筒体和封头的焊接 (26) 3.10.2接管与筒体的焊接 (26)
第四章强度校核 (28) 结束语 (43) 参考文献 (44)
前言 液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500m 3或单罐容积大于200m 3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简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500m 3, 单罐容积小于100m 3时选用卧式贮罐比较经济。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。本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。液化石油气呈液态时的特点。(1) 容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大, 约为水的16倍, 因此, 往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量, 以确保安全;(2) 容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的, 所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重, 如在常温20℃时, 液态丙烷的比重为0. 50, 液态丁烷的比重为0. 56 0. 58, 因此, 液化石油气的液态比重大体可认为在0. 51左右, 即为水的一半。卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐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。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等
齐齐哈尔大学设备设计课程设计题目名称：空气储罐设计 学院：机电工程学院 专业班级：过控102 学生姓名：王国涛 指导教师：刘岩 完成日期： 2013-12-20
目录 摘要3 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第一章压缩空气的特性5 第二章设计参数的选择6 第三章容器的结构设计7 3.1圆筒厚度的设计7 3.2封头厚度的计算7 3.3筒体和封头的结构设计8 3.4人孔的选择9 3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱）9 3.6鞍座选型和结构设计12 第四章开孔补强设计15 4.1补强设计方法判别15 4.2有效补强范围15 4.3有效补强面积16 4.4补强面积17 第五章强度计算18 5.1水压实验应力校核18 5.2圆筒轴向弯矩计算18 5.3圆筒轴向应力计算及校核20 5.4切向剪应力的计算及校核22 5.5圆筒周向应力的计算和校核23 5.6鞍座应力计算及校核25 第六章归纳总结28 参考文献29
摘要 本说明书为《3.0m3空气储罐设计说明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关规范，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计技术方案。 设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。 关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强
§1施工方案
§1.1 总体施工方案 １、液压提升倒装自动焊工艺 a、本工程二台20000m3内浮顶罐采用液压提升倒装自动焊工艺进行施工，施工工艺流程图 如后图所示。 b、罐底板、罐壁板在本部生产基地进行深度工厂化预制,利用进口的龙门自动切割机,切割 下料和坡口加工一次成型。 c、油罐纵缝和环缝外口采用CO2气体保护自动焊，内口采用CO2气体保护半自动焊；油罐 底板采用埋弧焊+碎丝焊。 ２、液压提升倒装自动焊施工工艺流程图
§1.2 油罐预制方案 １、罐底预制 a、罐底预制主要是弓形边缘板和中幅板的切割。罐底中幅板、边缘板采用净料预制技术， 用龙门自动切割机切割钢板的直边和坡口，罐底边缘板弧线采用半自动火焰切割机切割。 b、罐底板预程序如下： c、底板预制前应绘制排板图，并应符合下列规定 ●罐底的排板直径，宜按设计直径放大0.1％-0.2％; ●边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm； ●弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙，外侧间隙宜为6-7mm；内侧间隙宜为8-12mm； ●中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm； ●底板任意相邻焊逢之间的距离不得小于200mm。 d、中幅板的尺寸允许偏差应符合下表的规定
２、壁板预制 a、壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程，进行工厂化施工，壁板预制工艺 流程如下： b、壁板预制前，根据设计要求、施工规范及钢板实际到货规格绘制排板图，报设计及监理 单位批准，并应符合下列要求： ●底圈壁板纵缝，宜向同一方向逐圈错开，其间距不得小于500mm； ●底圈壁板纵向焊缝与罐底边缘板的对接缝之间的间距不得小于200mm； ●罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离，不得小于200 mm； 与环向焊缝之间的距离，不得小于100 mm； ●包边槽钢对接接头与罐板纵向焊缝之间的距离不得小于200mm； ●壁板宽度为1800mm，长度不得小于6000mm。 ●壁板尺寸的允许偏差应符合下表：
常压储罐定期检验及结果评价 1范围 1.1 本标准规定了钢制焊接常压储罐的定期检验和结果评价的要求。 1.2 本标准适用于储存石油、石化产品及其他类似液体的常压立式圆筒形钢制焊接储罐罐体及其基础的定期检验，包括年度检验和全面检验。 1.3其它常压或低压(工作压力小于0.1Mpa)储罐的定期检验可参照本标准执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适应于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适应于本文件。 SHS 01012 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程 SY/T 5921 立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程 JB/T 10764 无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价 JB/T 10765 无损检测常压金属储罐底板漏磁检测方法 JB/T 4730 承压设备无损检测 3 一般要求 3.1年度检验，是指为了确保常压储罐罐体在检验周期内的安全而实施的运行过程中的在线检查，每年至少一次。常压储罐罐体的年度检验可以由设备管理人员进行，也可以由检验检测机构（以下简称检验机构）的专业检验人员进行。 3. 2全面检验，是按一定的检验周期对常压储罐进行的较为全面的检验。对于常压储罐全面检验，检验单位应当根据常压储罐的使用情况、失效模式选择检验方法，检验方法可采用在线检验方法或停工检验方法，对于储罐群或罐区内的储罐，其定期检验还可采用基于风险的检验方法。 3.2.1在线检验是指常压储罐在运行过程中的检验。储罐顶板和壁板的在线检验是指从储罐外侧进行的宏观检查、腐蚀状况检测和焊缝无损检测等，其检测结果评价方法与停工检验相同。储罐底板的在线检验是指底板的腐蚀状况检测，检测方法执行JB/T 10764-2007《无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价》，检测结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.2停工检验是指常压储罐停工清罐时的检验，其检验结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.3基于风险的检验是指对储罐群或罐区内的储罐逐一进行风险评价、危险源辨识、失效机理分析并进行风险计算，根据可接受风险的大小和风险的发展趋势，决定储罐的检验周期和检测手段。 3 .3定期检验应当由专业检验机构进行，其检验周期的确定根据采用的检验方法按本标准第6章进行。 4年度检验的方法与要求 4 .1常压储罐年度检验包括使用单位常压储罐安全管理情况检查；常压储罐罐体、及运行状况检查等。 年度检验以外部宏观检查为主，以目视和锤击法检测，必要时进行外侧的壁厚测定。 4. 2每年应对罐体做一次测厚检查。测厚检查应对罐壁下部二圈壁板的每块板沿竖向至少测2个点，其他圈板可沿盘梯每圈板测1个点。测厚点应固定，设有标志，并按编号做好测厚记录。有保温层的储罐，其测厚点处保温层应制做成活动块便于拆装。 4. 3进行常压储罐年度检验，除非检查人员认为必要，一般可以不拆除保温层。 4. 4检查前检查人员应当首先全面了解被检常压储罐底板的使用情况、管理情况，认真查阅
目录 摘要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1) 1.1液化石油气储罐的用途与分类 (1) 1.2液化石油气特点 (1) 1.3液化石油气储罐的设计特点 (2) 第二章工艺计算 (3) 2.1设计题目 (3) 2.2设计数据 (3) 2.3设计压力、温度 (3) 2.4主要元件材料的选择 (4) 第三章结构设计与材料选择 (5) 3.1筒体与封头的壁厚计算 (5) 3.2筒体和封头的结构设计 (6) 3.3鞍座选型和结构设计 (7) 3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (10) 3.5人孔的选择 (15) 3.6安全阀的设计 (15) 第四章设计强度的校核 (19) 4.1水压试验应力校核 (19) 4.2筒体轴向弯矩计算 (20) 4.3筒体轴向应力计算及校核 (20) 4.4筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (21) 4.5封头中附加拉伸应力 (22) 4.6筒体的周向应力计算与校核 (22) 4.7鞍座应力计算与校核 (23) 第五章开孔补强设计 (26) 5.1补强设计方法判别 (26) 5.2有效补强范围 (26) 5.3有效补强面积 (27) 5.4.补强面积 (28)
腈纶厂常压储罐管理规定 第一章总则 第一条为加强我厂常压储罐管理，确保常压储罐安全、稳定、长周期运行，根据《常压储罐管理制度（试行）》（中国石化生[2005]193号）等有关规章，结合我厂实际情况，制定本规定。 第二条本规定中所称常压储罐，是指我厂储存非人工制冷、非剧毒的石油、化工等液体介质的常压立式圆筒形钢制焊接储罐。 第三条依据公司规定，根据常压储罐在生产中的重要程度，对储罐进行分级管理。常压储罐按其重要和危险程度划分为主要储罐和一般储罐。主要储罐为公称容积大于或等于2000立方米的储罐，其它为一般储罐。 第二章分工与职责 第四条设备部是我厂常压储罐的主管部门，主要履行以下职责： （一）负责贯彻执行国家和上级有关法律、法规、规章和标准，制定我厂储罐管理规章，安排年度工作计划，并检查执行情况； （二）建立健全我厂常压储罐管理体系； （三）组织各相关单位实施常压储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等环节的全过程管理； （四）负责审核各车间编制上报的常压储罐全面检查计划，并督促实施。根据检查结果及时掌握各车间常压储罐设备状况，并做好常压储罐技术状况分析； （五）针对常压储罐运行过程中存在的问题，组织技术攻关，提高储罐的技术管理水平； （六）负责审核我厂常压储罐设备的更新改造项目，参与新建和改扩建项 目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收；
（七）负责常压储罐事故的调查、分析和处理工作； （八）负责检查和考核各车间的常压储罐管理工作。 第五条生产技术部主要履行以下职责： （一）负责组织制定、审查常压储罐操作规程，检查执行情况； （二）根据储罐的全面检查计划和工艺操作状况，及时合理地安排常压储罐倒罐时间，保证全面检查工作顺利进行； （三）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收； （四）参与常压储罐事故的调查和处理。 第六条安全环保部主要履行以下职责： （一）负责制定我厂罐区有关安全管理规章，组织审定罐区事故应急救援预案。 （二）参加新建、改扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收，检查安全环保设施“三同时” （同时设计、同时施工、同时投入使用）工作的落实情况； （三）参与常压储罐事故调查、分析和处理工作； （四）检查督促各单位做好与常压储罐有关的安全装备、消防气防设施、器材的维护保养和管理工作。 第七条各车间主要履行以下职责： （一）负责贯彻执行本规定，明确职责，责任到人； （二）负责本车间常压储罐的日常检查工作，做好储罐的维护和保养工作，及时发现和消除隐患； （三）负责储罐的外部检查和全面检查工作； （四）负责建立健全储罐设备技术档案，做好储罐技术状况分析和管理工作总结； （五）负责上报储罐的修理和全面检查计划，并组织实施； （六）负责上报储罐更新改造计划，参加新、改、扩建项目中重要常压储罐的设计方案审查和竣工验收工作； （七）参与常压储罐事故的调查、分析和处理。
安徽工程大学 课程设计说明书 题目名称：卧式储罐设计 专业班级：食品122班 学生姓名：王飞腾 指导教师：季长路 完成日期： 2015-09-24
目录 摘要 (3) 第一章绪论 (4) 1.1设计任务： (4) 1.2设计思想： (4) 1.3设计特点： (4) 第二章材料及结构的选择与论证 (5) 2.1材料选择 (5) 2.2结构选择与论证 (5) 2.2.1 封头的选择 (5) 2.2.2容器支座的选择 (5) 2.3法兰型式 (6) 2.4液面计的选择 (6) 第三章结构设计 (7) 3.1壁厚的确定 (7) 3.2封头厚度设计 (7) 3.2.1计算封头厚度 (7) 3.2.2水压试验及强度校核 (8) 3.3储罐零部件的选取 (8) 3.3.1储罐支座 (8) 3.3.2 罐体质量 (8) 3.3.3封头质量 (9) 3.3.4液氨质量 (9) 3.3.5附件质量 (9) 第四章接管的选取 (10) 4.1液氨进料管 (10) 4.2平衡口管 (10) 4.3液位指示口管 (10) 4.4放空口管 (10) 4.5液体进口管 (11) 4.6液体出口管 (11) 第五章压力计选择 (12) 符号说明 (13) 总结 (14)
摘要 本说明书为《1.2m3液氨储罐设计说明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。 本文采用分析设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计，然后采用1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。 关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强
常压储罐管理制度 第一章总则 第一条为了加强公司常压储罐管理，确保安全生产和设备正常运行，特制定本办法。 第二条常压储罐（下称储罐）是指：建造在具有足够承载能力的均质基础上，其罐底与基础紧密接触，储存化工介质，内压不大于6kPa的100m3及以上立式圆筒形钢制焊接储罐。 第二章职责 第三条设备材料部职责 （一）负责储罐的管理，贯彻执行国家的法律、法规、标准的有关规定，制定公司储罐管理制度，并对使用车间的储罐的管理工作进行监督、检查和考核。 （二）组织或参与储罐设计、购置、安装、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理，保证储罐安全、稳定、长周期运行。 （三）组织或参与编制和审核年度储罐修理、更新改造及检测计划。 （四）组织或参与储罐设备事故的调查、分析与处理。 （五）对各使用车间储罐的巡回检查情况进行监督检查。 第四条安全管理部职责 （一）协调常压储罐管理中与安全相关联的问题。 （二）对各使用车间储罐安全设施状况监督检查。 （三）组织储罐区事故的处理和管理协调工作。 第五条科技研发中心职责
（一）协调常压储罐管理中与生产相关联的问题。 （二）参与储罐生产事故的处理和管理工作。 （三）按国家要求制定储罐区操作规程。 第六条使用车间职责 （一）负责制订车间级储罐管理制度，组织日常巡检维护工作，及时发现和消除隐患。 （二）负责储罐的定期外部检查工作。 （三）负责编制和上报储罐的修理、更新改造、检验计划，并组织实施。 （四）组织编制和审核储罐的检修方案。 （五）参加储罐新建、扩建、改建项目的设计审查和竣工验收工作。 （六）建立和健全储罐档案。 （七）负责组织编写各类事故应急预案，实施隐患整改工作。 （八）参加储罐设备和生产事故的调查、分析和处理。 第三章工作程序 第七条前期管理 （一）储罐的设计应由具有相应资质的单位进行设计。 （二）储罐设计方案应符合相应技术标准和规范，达到技术先进、安全可靠、经济合理的要求。 （三）储罐安装单位应具备相应资质，按照国家相关标准进行施工。 （四）储罐安装、防腐蚀工程施工应选择具有相应资质、有良好业绩的施工队伍。 （五）新建、改建储罐需经相关部门进行验收合格后方可投入使用。
湖南大学 《压力容器与管道安全》课程设计 专业安全工程 姓名刘恶 学号023412229 课程名称压力容器与管道安全 指导教师杨有豪马莲 市政与环境工程学院 2019年12月
目录 1. 目的与任务 (2) 2. 储罐的设计要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 设计要求 (2) 3. 卧式液氨储罐的结构设计 (3) 3.1储罐主要结构的设计 (3) 3.1.1筒体和封头的结构选择 (3) 3.1.2用方案一计算筒体和封头的厚度 (4) 3.1.3用方案二计算筒体和封头的厚度 (5) 3.1.4两种方案的比较 (6) 3.2计算鞍座反力 (7) 3.3支座及其位置选取 (8) 3.3.1鞍座数量的确定 (8) 3.3.2鞍座安装位置的确定 (8) 3.3.3鞍座标准的选用 (10) 3.4储罐应力校核 (10) 3.4.1筒体轴向应力校核 (10) 3.4.2筒体和封头切向剪应力校核 (12) 3.4.3筒体周向应力校核 (12) 3.4.4鞍座有效断面的平均应力校核 (13) 3.5 入孔设计 (13) 3.6开孔补强计算 (14) 3.7接管与法兰联结设计 (16) 参考文献 (19)
1. 目的与任务 本课程设计是在学完《压力容器与管道安全》之后综合利用所学知识完成一个压力容器设计。该课程设计的主要任务 1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对压力容器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际设计方案的分析比较，设计计算，元件选择等环节，初步掌握工程中压力容器设计方法。 4.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 2. 储罐的设计要求 2.1 设计题目 某厂需添置一台液氨贮罐，设计原始数据：设计压力P=1.9Mpa，设计温度T=43℃，容器内径D=1230mm,容积V=3.1m3，设备充装系数0.9。采用鞍式支座。试设计该设备。 2.2 设计要求 根据已知的条件，按照以下顺序进行设计： 1.主要结构设计—筒体、封头、接管、法兰密封、鞍座及其位置。 2.主要材料—焊缝和探伤 3.筒体和封头的厚度计算 4.计算鞍座反力
湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1) 二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2)
3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 设计参数的确定 (3) 筒体壁厚的设计 (3) 刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 液压试验压力的确定 (3) 液压试验的强度校核 . (3) 压力表的量程、水温的要求 (3) 液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4) 气压试验压力的确定 (4) 气压试验的强度校核 (4) 、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计 算 ..................................4 、开孔
补强的有关计算参数 .......................5 、补强圈的 设计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7) 2、液氨出料管 (7) 3、排污管 (7) 4、安全阀接口管 (7) 5、压力表接口管 (8) 七、设计结果一览表 (9) 八、液氨储罐装配图（见附图）............................... 一、设计任务书 试设计一液氨储罐，其公称容积、储罐内径、罐体（不包括封头）长度见下表。使用地点：家乡--湖北省十堰市竹溪县。 技术特性表
《化工容器设计》课程设计说明书 题目： 学号： 专业： 姓名： I 目录 1 设计 (1) 1.1工艺参数的设定 (1) 1.1.1设计压力 (1) 1.1.2筒体的选材及结构 (1) 1.1.3封头的结构及选材 (2) 1.2 设计计算 (2) 1.2.1 筒体壁厚计算 (2) 1.2.2 封头壁厚计算 (3)
1.3压力实验 (4) 1.3.1水压试验 (4) 1.3.2水压试验的应力校核： (4) 1.4附件选择 (4) 1.4.1 人孔选择及人孔补强 (4) 2.4.3 进出料接管的选择 (6) 1.4.4 液面计的设计 (8) 1.4.5 安全阀的选择 (8) 1.4.6 排污管的选择 (8) 1.4.7 鞍座的选择 (8) 1.4.8鞍座选取标准 (9) 1.4.9鞍座强度校核 (10) 1.4.10容器部分的焊接 (11) 1.5 筒体和封头的校核计算 (11) 1.5.1 筒体轴向应力校核 (11) 1.5.2 筒体和封头切向应力校核 (13) 2 液氨储罐的泄漏及处理方法............................................................. 错误!未定义书签。 2.1 液氨泄漏的危害 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 泄漏的危害 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 .1 生产运行过程中危险性分析······································错误!未定义书签。 2.2.2 设备、设施危险性分析 ············································错误!未定义书签。 2.3液氨储罐泄漏事故的应急处置措施 .............................................. 错误!未定义书签。
概述 在当前已经开发的复合材料制品中，玻璃纤维增强树脂基复合材料（俗称玻璃钢）的贮罐占有相当的比重。玻璃钢贮罐有较好的耐腐蚀性和承载能力，与金属贮罐相比，制造工艺比较简单且容易修补，所以，在石油，化工等部门已有逐步替代金属贮罐的趋势。近几年来，我国生产的玻璃钢贮罐已由中小吨位向大吨位发展，最大的玻璃钢贮罐容积已达到3 m 1500。 目前玻璃钢贮罐的设计方法有两种，一种是以强度为标准，在已经的安全系数下，使贮罐的应力小于材料的许用应力；另一种是以变形为标准，使贮罐的应变不超过规定值。在实际产品设计中，由于材料强度极限的数据积累较充分，而且能方便的使用最大应力失效准则及相应的设计标准，所以第一种方法较通用，而应变设计方法在变形需严格控制时才使用。 玻璃贮罐按使用功能与放置场地的不同，可以有多种结构形式。按使用压力不同，有压力贮罐和常压贮罐之分；按形状不同有圆柱形、球形、箱形等结构形式；按置于地面或运输车上有静置贮罐和运输贮罐之分。 由于玻璃钢贮罐具有耐腐蚀性、质量轻、强度高、易制造、运输安装费用低等特点，已广泛应用与化工、石油，造纸、医药、食品、冶金、粮食、饲料等领域。 （1）玻璃钢贮罐化学应用：贮存酸、碱、盐及各类化学用品。 （2）玻璃钢地下油罐：用于汽车加油站代替钢油罐。 （3）玻璃钢运输贮罐：分为汽车运输和火车运输贮罐两种。 & 本文着重讨论了卧式玻璃钢贮罐的造型设计、性能设计、结构设计、工艺设计、安装、及检 验等各方面。 {
2.性能设计 原材料的选择原则 （）比强度，比刚度高的原则 （）材料与结构的使用环境相适应的原则 】 （）满足结构特殊性能的原则 （）满足工艺要求的原则 （）成本低效益高的原则 树脂基体的选择 树脂的选择按如下要求选取： （）要求基体材料能在结构使用温度范围内正常工作； （）要求基体材料具有一定的力学性能； （）要求基体材料的断裂伸长率大于或者接近纤维的断裂伸长率； ( （）要求基体材料具有满足使用要求的物理、化学性能； （）要求基体材料具有一定的公益性。 玻璃钢制品所用的树脂原料有：聚酯、环氧、酚醛、呋喃树脂及改性树脂等。目前可供选择的的树脂主要有两类：一类为热固性树脂，其中包括环氧树脂、聚酰亚胺是指、酚醛树脂和聚酯树脂。连一类为热塑性树脂，如聚醚醚酮、尼龙、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺等。 目前树脂基复合材料中用得较多的基体是热固性树脂，它们有较高的力学性能，但工作温度低。对于需耐高温的复合材料，主要是用聚酰亚胺作为基体材料，目前较新的树脂基体有双马来酰胺、聚醚醚酮等，能满足一般高温的要求，且韧性好，有较大的复合材料强度许用值。 贮罐储存质量分数的硫酸，根据耐酸性，力学性能和经济效益综合考虑，可选用酚醛树脂。 增强材料的选择 目前已有多种纤维可作为复合材料的增强材料，如加各种玻璃纤维、凯夫拉纤维、氧化铝纤维、硼纤维、碳纤维等，有些纤维已经有多种不同性能的品种。 选择纤维类别，是根据结构的功能选取能满足一定的力学、物理和化学性能的纤维。
课程设计液氨储罐设计精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级 12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1)
二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2) 3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 1.1设计参数的确定 (3) 1.2筒体壁厚的设计 (3) 1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 3.1液压试验压力的确定 (3) 3.2液压试验的强度校核 . (3) 3.3压力表的量程、水温的要求 (3) 3.4液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4)
4.1气压试验压力的确定 (4) 4.2气压试验的强度校核 (4) 4.4、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计算 ..................................4 2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设 计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7)
茂名学院课程设计 目录 一、绪论 (1) 1．1设计任务、设计思想、设计特点 (1) 1．2主要设计参数的确定记说明 (1) 二、材料及结构的选择与论证 (2) 2．1 材料选择与论证 (2) 2．2 结构选择与论证 (3) 2．2．1 封头形式的确定 (3) 2．2．2 人孔的选择 (3) 2．2．3 法兰的选择 (3) 2．2．4 液面计的选择 (4) 2．2．5 鞍式支座的选择与确定 (4) 三、设计计算 (5) 3．1筒体厚度的计算 (5) 3．2封头壁厚的计算 (5) 3．3水压试验压力及其强度的计算 (6) 3．4人孔的选择及核算开孔补强 (6) 3．5鞍座的选择及核算承载能力 (8) 3．6液位计的选择 (9) 3．7选配工艺接管 (9) 四．设备总装备图（附录） (10) 五．小结 (10) 六．设计参考书目 (10)
液氨储罐机械设计 一. 绪论 1. 1 设计任务、设计思想、设计特点 （1）设计任务 按要求设计一压力容器，液氨储罐的公称直径为1400mm，罐体的公称容积为20m3，制造地点：广东省广州市。 （2）设计思想 液氨储罐通常由卧式圆柱形圆筒和两端椭圆封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口，出料口，放空口，排污口，压力表，安全阀和液面计等，为了检修方便开设人孔，用鞍式支座支撑于混凝土基座上。 综合运用化工过程设备机械基础及所学的知识，联系实际，进而巩固加深和发展所学的知识，提高分析实际问题和解决问题的能力。 （3）设计特点 液氨对钢材的腐蚀作用很小，但是，至于室外的液氨储罐，其工作温度为环境温度，其工作压力为该环境温度下的饱和蒸汽压，随着气温的变化，液氨储罐的操作温度和操作压力也会变化，所以其材料的钢材必须应能承受这种变化，在我国的北方严寒地区，冬季气温很低，普通钢材就可能出现低温脆性，所以选用低温设备用钢。 ①壁厚分类———薄壁容器 工程上的容器外径和内径的比值K=D0/D i小于等于1.2的压力容器称为薄壁容器。 ②受压状况的分类——内压容器 容器器壁承受的拉应力，通过强度条件计算壁厚。 ③安装方式分类——卧式容器 在自重和内部充满液体等载荷作用下在壳体一些特殊部位产生各种局部应力，加以考虑。 ④容器工作温度的确定——常温容器 设计温度在－200C～2000C的压力容器，根据本次设计的容器的工作温度为－400C～400C，确定为常温容器。 ⑤设计压力的分类——中压容器 压力1.6MPa到10MPa的容器为中压容器，本次设计的容器工作的压力为1.55MPa，设计压力稍大于工作压力，所以为中压容器。 ⑥容器在生产中的用途和分类——贮存容器 ⑦按《压力容器安全技术监察视程》分类——第二类容器 1. 2主要设计参数的确定和说明 （1）工作温度的确定 贮罐常至于室外，在夏天经过太阳的曝晒，温度可达400C，所以工作温度应低于400C （2）工作压力的确定
10万立方米浮顶储罐内脚手架正装工法 1 前言 随着原油储备建设不断发展，作为储存原油的钢制浮顶储罐越来越向大型化发展，目前应用最为广泛的是10万立方米储罐。储罐的施工方法主要有内脚手架正装法、外脚手架正装法、液压顶升法，其中内脚手架正装法具有操作简便、施工操作面广、速度快、机械化程度高、整体质量容易控制等优点，一直以来被国内大多数施工队伍所应用。大庆油田建设集团有限责任公司从1985年开始应用内脚手架正装法进行大型浮顶储罐的施工，到目前为止我公司应用该工法已经施工了45台5万立方米储罐，54台10万立方米储罐，5台15万立方米储罐。 1992年，大庆油田建设集团有限责任公司开发的《10万立方米浮顶油罐内脚手架正装工法》获得国家级工法，编号：YGJF42-92。近年来，随着储罐施工技术的不断发展，公司对原工法进行了升级，对工法的关键技术进行创新性改进，形成了大型储罐的施工工艺及配套技 术，开发了浮船CO 2气体保护半自动焊施工技术、罐底板CO 2 气体保护半自动焊打底碎丝埋弧 焊填充盖面焊接技术以及焊缝自动打磨、等离子清根等配套技术，使储罐施工自动化水平及施工工艺不断提高和完善。 2006年《大型立式储罐自动化施工工艺及配套技术研究》荣获大庆石油管理局科技进步一等奖，等离子清根设备获得国家专利，专利号：；横焊焊剂托带获得国家专利，专利号：；2007年由大庆油田建设集团有限责任公司自主研究的储罐罐壁板控制垂直度卡具获得国家专利，专利号；浮顶组装式新型节点平台获得国家专利，专利号：；多功能壁板托架获得国家专利，专利号：。气体保护焊防风罩获得国家专利，专利号：。2008年《10万立方米浮顶储罐施工配套技术研究》荣获中国石油和化学工业协会科技进步三等奖。 2009年4月，工法的关键技术通过了中国石油和化学工业协会的科技鉴定，鉴定结论为：该技术创新成果拥有自主知识产权，达到国内领先水平，应用前景广阔。 2 工法特点 储罐的罐壁和浮顶可同时交叉施工，工效高。 罐壁板内侧搭设三层临时脚手架及劳动保护，搭设简单、速度快，施工受自然条件限制小，不受水源、大风天气的影响。
目录 一、前言 (3) 二、摘要 (4) 三、绪论 (5) 3.1 设计任务： (5) 3.2设计思想： (5) 3.3 设计特点： (5) 四、设备材料及结构的选择 (6) 4.1材料选择 (6) 4.2结构选择 (6) 4.2.1 封头的选择 (6) 4.2.2容器支座的选择 (6) 4.3法兰型式 (6) 4.4液面计的选择 (7) 4.4.1 (7) 4.4.2 (7) 4.4.3 (7) 五、结构计算 (8) 5.1罐体壁厚设计 (8) 5.2封头厚度设计 (9) 5.2.1计算封头厚度 (9) 5.2.2校核罐体与封头水压实验强度 (9) 5.3选择人孔并核算开孔补强 (10) 5.4储罐零部件的选取 (12) 5.4.1储罐支座 (12) 5.4.2罐体质量 (12) 5.4.3封头质量 (12) 5.4.4液氨质量 (13) 5.4.5附件质量 (13) 六、接管的选取 (14) 6.1液氨进料管 (14) 6.1.1接管的计算厚度为： (14) 6.1.2开孔有效补强宽度B，有效补强高度的确定 (14) 6.1.3需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积的计算 (14) 6.2 平衡口管 (14) 6.3 液位指示口管 (15) 6.4 放空口管 (15) 6.5 液体进口管 (15) 6.6 液体出口管 (15) 七、压力计选择 (16) 八、符号说明 (17) 九、致谢 (18)
十、参考文献 (19)
一、前言 压力容器是一种密闭的承压容器，通常是由板、壳组合而成的焊接结构。其应用广泛且用量大，但又比较容易发生事故且事故往往是严重的。压力容器的设计一般有筒体、封头、密封装置、支座、接口管、人孔及安全附件等组成。与任何工程设计一样，压力容器的设计目标也是对新的或该进的工程系统和装置进行创新和优化，以满足人们的愿望与需要。具体来说，压力容器的设计人员应根据设计任务的特定要求，遵循设计工作的基本规则或规范，以及材料控制﹑结构细节﹑制造工艺﹑检验及质量管理等方面的规则，并尽可能地采用标准。 液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器，所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体结构和强度的设计，密封的设计、罐体壁厚设计、封头壁厚设计、确定支座，人孔及接管、开孔补强的情况以及焊接形式的设计与选取。在设计过程中要综合考虑经济性、实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。此次设计主要原理来自《化工设备机械基础》一书以及其他参考资料。 本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。分子式 NH3，分子7.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时，在无水乙醇中溶解度10%，在甲醇中溶解度16%，溶于氯仿、乙醚，它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品，橡胶和涂层。遇热、明火，难以点燃而危险性较低；但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在，则危险性更高。 本次设计的所有参数都严格按照国家标准，让设计有章可循。但由于知识水平有限，又是第一次做关于化工设备机械基础的设计，难免会有很多缺陷和不足，还请老师给予批评和指正，最后感谢老师能在百忙之中抽出时间进行评阅 兰亚军2014年1月5日