卧式压力容器课程设计汇本

目录第一章绪论 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计思想 (2)1.3设计特点 (2)第二章储罐简介 (3)2.1储罐的用途 (3)2.2储罐的分类 (3)第三章材料及结构的选择与论证 (4)3.1材料选择 (4)3.2结构选择与论证 (4)3.2.1.封头的选择 (4)3.2.2.法兰的选择 (4)3.3.液面计的选择 (5)3.4.鞍座的选择 (5)第四章结构设计 (6)4.1壁厚的确定 (6)4.2 封头厚度设计 (7)4.2.1 计算封头厚度 (7)4.3储罐零部件的选取 (8)4.3.1储罐支座 (8)4.3.2人孔的选择 (10)4.3.3接管和法兰的选择 (13)第五章强度校核 (14)5.1筒体强度校核 (14)5.2封头强度校核 (14)5.3鞍座受载分析和强度校核 (15)5.3.1双鞍座的筒体的轴向应力 (15)5.3.2筒体的轴向弯矩的计算 (16)5.3.3圆筒轴向应力计算及校核 (17)5.3.3切向剪应力的计算及校核 (18)5.3.4圆筒周向应力的计算和校核 (19)5.3.5 鞍座腹板应力校核 (20)5.4容器开孔补强 (20)5.4.1补强设计方法判别 (21)5.4.2有效补强范围 (21)5.4.3有效补强面积 (22)5.4.4补强面积 (22)参考文献 (23)第一章绪论1.1设计任务针对化工厂中的储罐，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，并编写设计说明书。

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。

1.3设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管等组成。

常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。

本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。

目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1液化石油气贮罐的分类 (1)1.2液化石油气特点 (1)1.3卧式液化石油气贮罐设计的特点 (1)第二章设计参数的选择 (2)2.1设计题目 (2)2.2设计数据 (2)2.3设计压力、温度 (2)2.4主要元件材料的选择 (3)第三章设备的结构设计 (3)3.1圆筒、封头厚度的设计 (4)3.2筒体和封头的结构设计 (4)3.3鞍座选型和结构设计 (5)3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (6)3.5 人孔的选择 (9)3.6安全阀的设计 (10)第四章设计强度的校核 (12)4.1水压试验应力校核 (12)4.2筒体轴向弯矩计算 (13)4.3筒体轴向应力计算及校核 (13)4.4筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (14)4.5封头中附加拉伸应力 (14)4.6筒体的周向应力计算与校核 (14)4.7鞍座应力计算与校核 (15)第五章开孔补强设计 (18)5.1 补强设计方法判别 (18)5.2有效补强围 (18)5.3 有效补强面积 (18)5.4.补强面积 (19)第六章储罐的焊接设计 (19)6.1焊接的基本要求 (20)6.2焊接的工艺设计 (20)设计小结 (23)致 (24)参考文献 (25)摘要本次设计的卧式储罐其介质为液化石油气。

液化石油气是一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。

在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。

液化石油气是由碳氢化合物所组成，主要成分为丙烷、丁烷以及其他烷系或烯类等。

丙烷加丁烷百分比的综合超过60%，低于这个比例就不能称为液化石油气。

液化石油气具有易燃易爆的特点，液化石油气储罐属于具有较大危险的储存容器。

针对液化石油气储罐的危险特性，结合本专业《过程设备与压力容器设计》所学的知识，在设计上充分考虑液化石油气储罐各项参数，确保液化石油气储罐能安全运行，对化工行业具有重要的现实意义。

卧式容器第一节 概述卧式容器的设计，除按常规计算圆筒、封头外，还应验算支座处的局部应力。

此局部应力的计算取决于支座的结构型式。

卧室容器的支座型式有鞍式支座、圈座和支腿式支座。

一般对于大直径的薄壁容器和真空操作的卧式容器或支承点多于两个时可采用圈座。

支腿式支座结构虽简单，但由于支承反力集中于局部壳体上，故只适用于较轻的小型卧式容器。

对于较重的大设备，通常采用鞍式支座。

目前应用的鞍式支座，大多是双鞍座式。

从受力情况来分析，支座越多其容器内产生的应力越小，但由于地基不均匀的沉陷、基础水平度的误差或筒体不直、不圆等因素造成支座反力分布不均，反而使局部应力增大，因此一般都采用双支座。

对于此类卧式容器，其受力分析和强度设计都以齐克（L.P.Zick ）提出的理论为基础，即将卧式容器当作受均布载荷的双支点的外伸简支梁来分析的，但这种近似分析所求得的各项应力与通过实验测定的各应力值并不完全相同，所以在应力计算式中进行了修正，并按应力的性质对各应力值进行了控制。

我国及其他不少国家都以此理论为依据制订卧式容器的设计规范。

第二节 卧式容器计算一、设计规范1、GB150《钢制压力容器》——国家标准 适用范围：（1）鞍式支座（或圈座）支承的薄壁容器； （2）几何形状对称、载荷均布的容器； （3）承受非交变性载荷作用的容器；（4）两支座，且鞍座形心到封头切线之间的距离A ≤0.2L ； （5）鞍座包角θ在120°≤θ≤150°范围内。

2、HGJ16《钢制化工容器强度计算规定》——化工部标准 适用范围：三鞍座卧式容器的设计和计算。

二、受力分析1、受力分析图、弯矩图和剪力图（见图1）2、外载荷（1） 设计压力p （内压或外压） （2）（2）均布载荷q容器的质量作用于假想的简支梁（即卧式容器）上，容器质量包括容器自身质量、充满水或所容介质的质量、所有附件及保温层等质量。

简支梁的长度为筒体L 加上两个封头的折算长度，封头折算长度2/3h i ；得单位长度载荷q 。

钢制卧式容器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握钢制卧式容器的结构、性能、设计原理和应用范围。

通过本课程的学习，学生应能：1.描述钢制卧式容器的基本结构，包括壳体、封头、支撑结构等。

2.解释钢制卧式容器的工作原理，包括压力、温度、介质等对其性能的影响。

3.应用相关设计规范和计算方法，进行钢制卧式容器的基本设计。

4.分析钢制卧式容器在实际应用中可能遇到的问题，并提出解决方案。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢制卧式容器的基本结构：介绍壳体、封头、支撑结构等的主要作用和设计要求。

2.钢制卧式容器的工作原理：讲解压力、温度、介质等对容器性能的影响，以及相关的安全规范。

3.钢制卧式容器的设计方法：介绍设计流程、计算方法、设计规范等。

4.钢制卧式容器的应用案例：分析实际应用中遇到的问题，探讨解决方案。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、设计原理和规范。

2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：分析典型应用案例，加深学生对理论知识的理解。

4.实验法：安排实验室实践，让学生亲手操作，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，作为学生学习的主要参考。

2.参考书：提供相关领域的经典著作和最新研究成果，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作课件、视频等，生动形象地展示容器的设计和应用。

4.实验设备：准备相关的实验设备，让学生能够在实践中学习和验证理论知识。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现等。

2.作业：布置适量作业，评估学生的理论知识掌握和应用能力。

3.考试：定期进行理论考试，评估学生对知识的全面理解和运用能力。

丙烯卧式容器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握丙烯卧式容器的结构特点、材料性能及其应用领域；2. 使学生了解丙烯卧式容器在化工、医药等行业的存储作用及重要性；3. 帮助学生理解丙烯卧式容器的设计原理，包括容器壁厚、承压能力等关键参数的计算。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析丙烯卧式容器在实际工程中的应用能力；2. 提高学生运用CAD等软件进行丙烯卧式容器结构设计的实践操作能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，学会在项目中进行有效分工与合作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程领域的兴趣，激发学生探索未知、创新实践的精神；2. 引导学生关注环境保护，认识到化学工业在可持续发展中的责任与担当；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观，为未来从事相关行业奠定基础。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以丙烯卧式容器为主题，注重理论联系实际，旨在提高学生的专业知识、实践技能和综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够在掌握丙烯卧式容器相关知识的基础上，具备一定的工程设计能力和创新思维。

二、教学内容1. 丙烯卧式容器概述：介绍丙烯卧式容器的基本概念、分类及在化工行业的应用。

相关教材章节：第一章第二节2. 丙烯材料性能：讲解丙烯的物理性能、化学性能及力学性能，分析其作为容器材料的优势。

相关教材章节：第二章第一节3. 容器结构设计：阐述丙烯卧式容器结构设计原理，包括容器壁厚、底部设计、支承方式等。

相关教材章节：第三章第一节、第二节4. 容器强度计算：介绍丙烯卧式容器强度计算方法，包括内压、外压、热应力等计算。

相关教材章节：第四章第一节、第二节5. 容器安全评定：分析丙烯卧式容器在使用过程中可能出现的安全问题，介绍安全评定方法及预防措施。

相关教材章节：第五章第一节6. CAD软件在容器设计中的应用：教授学生运用CAD软件进行丙烯卧式容器结构设计的方法和技巧。

相关教材章节：第六章第一节7. 实践教学：组织学生进行丙烯卧式容器设计实践，提高学生动手能力和团队协作能力。

压力容器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解压力容器的定义、分类及在工业中的应用。

2. 学生掌握压力容器的基本结构、工作原理及主要参数。

3. 学生了解压力容器的设计原则、材料选择和安全评定标准。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析压力容器在实际工程中的应用案例。

2. 学生掌握压力容器的设计方法，能够进行简单压力容器的设计与计算。

3. 学生能够运用相关软件对压力容器进行仿真分析，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对压力容器相关领域的兴趣，激发学习热情，增强探究精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高分析问题和解决问题的能力。

3. 增强学生的安全意识，了解压力容器在使用过程中的安全风险，培养良好的安全习惯。

课程性质：本课程为应用物理与技术学科的课程，结合理论与实践，以提高学生的实际操作能力和创新能力为主要目标。

学生特点：学生处于高中年级，具有一定的物理知识和数学基础，思维活跃，对新技术和新知识充满好奇心。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用案例教学、讨论式教学等方法，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力和创新能力。

同时，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在课程学习中取得良好的成果。

通过本课程的学习，为学生未来在相关领域的发展奠定基础。

二、教学内容1. 压力容器的基本概念- 压力容器的定义与分类- 压力容器在工业中的应用2. 压力容器的结构与工作原理- 压力容器的基本结构- 压力容器的工作原理及主要参数3. 压力容器的设计与计算- 设计原则与材料选择- 简单压力容器的设计与计算方法4. 压力容器安全评定- 安全评定标准与法规- 压力容器事故案例分析5. 压力容器仿真分析- 相关软件介绍与操作方法- 压力容器仿真分析的实践应用教学大纲安排：第一周：压力容器的基本概念第二周：压力容器的结构与工作原理第三周：压力容器的设计与计算第四周：压力容器安全评定第五周：压力容器仿真分析教材章节关联：第一章：引言第二章：压力容器的基本概念与分类第三章：压力容器的结构与工作原理第四章：压力容器的设计与计算第五章：压力容器的安全评定与仿真分析教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，注重理论与实践相结合，以教材为依据，确保学生在学习过程中掌握压力容器相关知识，为后续学习和实践打下坚实基础。

5方卧式油罐课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握5方卧式油罐的相关知识，包括其结构、功能和应用。

在知识目标方面，学生需要能够描述5方卧式油罐的基本结构，解释其工作原理，并了解其在石油储存和运输中的作用。

在技能目标方面，学生需要能够运用所学知识进行简单的油罐设计和计算。

在情感态度价值观目标方面，学生应该培养对石油储运行业的兴趣和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括5方卧式油罐的结构、工作原理和应用。

具体包括以下几个方面：1.5方卧式油罐的基本结构，包括罐体、底座、进出口、阀门等。

2.5方卧式油罐的工作原理，包括储存、运输、计量等过程。

3.5方卧式油罐的应用范围，包括石油、化工、电力等行业。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解5方卧式油罐的相关知识，使学生对其有全面的认识。

2.讨论法：通过分组讨论，让学生深入理解5方卧式油罐的工作原理和应用。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握5方卧式油罐在石油储存和运输中的作用。

4.实验法：通过动手实验，让学生亲身体验5方卧式油罐的结构和功能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供一本关于5方卧式油罐的权威教材，作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书：推荐一些与5方卧式油罐相关的书籍，供学生拓展阅读。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生更直观地理解5方卧式油罐的结构和原理。

4.实验设备：准备5方卧式油罐的模型或仿真设备，供学生进行实验操作。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等。

作业方面，将布置一些与课程内容相关的练习题，要求学生在规定时间内完成，以此检验学生对知识的掌握程度。

CAD卧式储罐课程设计一、教学目标本课程旨在通过CAD卧式储罐的设计教学，让学生掌握CAD软件在储罐设计中的应用，培养学生的计算机辅助设计能力。

具体目标如下：知识目标：使学生了解卧式储罐的结构特点和设计原理，掌握CAD软件的基本操作方法和技巧。

技能目标：培养学生运用CAD软件进行储罐设计的能力，能独立完成储罐的绘制和设计工作。

情感态度价值观目标：培养学生对专业技术的热爱，提高学生的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括卧式储罐的结构与设计原理、CAD软件的基本操作和技巧、储罐设计的具体步骤和方法。

具体安排如下：1.卧式储罐的结构与设计原理：介绍储罐的基本结构，包括罐体、罐底、罐顶等组成部分，以及各自的设计要求和计算方法。

2.CAD软件的基本操作和技巧：讲解CAD软件的界面布局、命令使用、图层管理、绘图和修改技巧等。

3.储罐设计的具体步骤和方法：通过案例分析，使学生掌握储罐设计的整个流程，包括前期准备、设计计算、绘制储罐图纸等。

三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

包括：1.讲授法：讲解卧式储罐的设计原理、CAD软件的基本操作等理论知识。

2.案例分析法：通过实际案例，使学生掌握储罐设计的具体步骤和方法。

3.实验法：上机操作，让学生亲手实践，培养其运用CAD软件进行储罐设计的能力。

四、教学资源为支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社出版的《CAD设计与应用》作为主要教材。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，供学生课后自学。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富课堂教学。

4.实验设备：配置高性能的计算机，确保学生上机实践的需求。

五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合的方法。

具体包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，以考察其对课程内容的掌握和应用能力。

50m3卧式课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解50m³卧式容器的基本结构及其在工程实践中的应用。

2. 学生能掌握卧式容器设计的基本原理，包括材料选择、力学分析、容积计算等。

3. 学生能掌握相关公式和计算方法，如卧式容器壁厚、焊缝强度计算等。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立完成50m³卧式容器的初步设计。

2. 学生能够利用专业软件或手工绘图，展示卧式容器的设计方案。

3. 学生通过小组合作，能够进行卧式容器设计的讨论、分析和评价。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工设备设计的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。

3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑安全和环保要求。

课程性质：本课程为专业实践课，结合理论知识，以实际工程案例为背景，培养学生实际操作能力。

学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的专业知识基础，具有较强的逻辑思维能力和实践操作能力。

教学要求：教师需引导学生将理论知识与实践相结合，注重培养学生的动手能力和解决问题能力。

通过课程学习，使学生达到课程目标，为将来从事相关工作奠定基础。

教学过程中，注重分解课程目标为具体学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 卧式容器概述：介绍卧式容器的基本结构、分类及在化工、石油、食品等行业中的应用。

2. 卧式容器设计原理：- 材料选择：讲解不同材料在卧式容器中的应用及优缺点。

- 力学分析：介绍卧式容器在运行过程中所承受的载荷及其力学性能要求。

- 容积计算：阐述卧式容器容积的计算方法及注意事项。

3. 卧式容器设计计算：- 壁厚计算：介绍卧式容器壁厚的计算公式及参数选择。

- 焊缝强度计算：分析卧式容器焊缝强度计算的方法和步骤。

- 结构设计：讲解卧式容器结构设计中需要考虑的因素及设计要求。

4. 设计案例分析：分析实际工程中50m³卧式容器的设计案例，使学生了解设计过程及实际应用。

河北工程大学装备制造学院课程设计说明书（2０13/20１4学年第二学期)课程名称 : 过程装备课程设计 题 目 : 10M 3液氨储罐设计专业班级 ： 过程装备与控制工程 11０2 班 学生姓名 ： 陈欣元 学 号 ： 25 指导教师 : 段滋华、张喜亮、崔好选、付全荣、刘 涛 设计时间 ： 2０14年6月2３日—２0１4年7月4日课程设计任务书摘要过程装备与控制工程专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械,具有良好的就业市场。

培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。

本专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械，具有良好的就业市场。

培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学。

目录第一章工艺设计1.1储量*＊******＊＊**＊**＊***＊***＊＊＊*****＊*****＊*** 8１.２备的选型及轮廓尺寸****＊*＊****＊**＊＊*＊*＊＊****** 8第二章机械设计2.１结构设计2．１．1筒体及封头设计材料的选择＊*******＊＊***＊＊＊＊**********＊*****＊ 9筒体壁厚的设计计算******＊***＊＊＊*＊***＊＊****＊* 9封头壁厚的设计计算**＊****＊＊＊＊＊*******＊****** 92．1.2接管及接管法兰设计接管尺寸选择＊＊****＊*******＊********＊***＊＊**＊11管口表及连接标准*＊*＊*******＊******＊＊＊**＊＊＊*＊１3接管法兰的选择 *＊******＊**＊****＊*****＊＊**＊** 13紧固件的选择*＊*＊*＊*****＊*******＊＊*****＊＊＊** 1４2．1.３人孔的结构设计密封面的选择*＊＊＊********＊****＊*****＊******** 21人孔的设计**＊********＊*******＊**＊*＊***＊****＊ 212．1.4 核算开孔补强＊＊****＊****＊**＊**＊**＊*＊*＊****** 242.１．5支座的设计支座的选择***＊**＊**＊*＊****＊******＊**＊*＊****** 2７支座的位置******＊***＊*＊****＊**＊************＊** 29２.1．6液面计及安全阀选择＊＊****＊*****＊****＊******＊*＊30２．1.7总体布局*****＊＊********＊***＊＊**＊**＊*******＊＊* 30２．1.８焊接接头设计*＊*****＊****＊＊**＊***＊＊***＊*＊***** 3０２．2强度校核**＊**＊＊**********＊****＊**＊************* 32小结*＊**＊***＊****＊*＊＊******＊***＊*＊*＊*＊＊＊*****＊*＊** ３81．设备工艺设计１.1存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中：Ｗ——储存量，t;φ——装载系数；V ——压力容器容积;t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t；根据设计条件t V W ρφ==0.85×1０×0．566３×100０=481３．５㎏ 设计压力Ｐ设计=１.１P=2．019,pa 10p M 6.0M pa <≤属于中压容器[5］。

绪论1.1 金属油罐设计的基本知识1.1.1金属油罐的发展趋势近一、二十年来，油罐的设计与施工技术都较过去有了更快的发展。

从世界范围来讲，这一状况与前一时期国际上的能源危机有关。

由于能源危机，近若干年来许多工业化的、靠进口原油的国家都增加了原油的储备量，这就迫使这些国家不得不建造更多更大的油罐。

这一经济需求不仅促进了油罐事业的发展，也使越来越多的新课题，随着这些新课题的研究和解决，这就使油罐的设计与施工技术进一步发展和深化。

现在油罐发展的总体趋势是走向大型化，而所以有此趋势是由于大型化具有下列优点：(1)节省钢材。

(2)减少投资。

(3)占地面积小。

(4)便于操作管理。

(5)节省管线及配件。

由以上分析可以看出，油罐大型化有许多经济利益，这也就是这种趋势的动力。

目前油库的组成结构与十年前相比有了很大的改观，由油罐的“小而多”变为“大而少”。

这一点也是衡量一个国家在油罐设计、研究、建造等方面技术水平高低的一个尺度。

1.1.2 对金属油罐的基本要求对金属油罐的基本要求主要有以下五个方面：(1)强度要求。

油罐在卸载以后不应留下塑性变形。

(2)有抵抗断裂的能力。

无论在水压或操作条件下，油罐不得产生断裂破坏。

(3)有抵抗风荷的能力。

在整个建造及使用期间，在建罐地区的最大风荷下不产生破坏。

(4)有抗地震的能力。

要求在整个使用期间内，在建罐地区的最大烈度下不产生烈性变形。

(5)油罐要坐落在稳固的基础之上。

油罐的基础在整个使用期间期间的不均匀沉陷要在允许的范围之内。

上述基本要求是就总体而言的，具体的某一构件还要有其各自的特殊要求。

如前所述，油罐大型化以后给人们带来了一些利益，但另一方面随着油罐大型化，也出现了一些新的技术课题。

因而要付出更大的努力才能满足以上五个基本要求。

油罐的大型化使罐壁钢板越来越厚。

然而，由于罐壁在施工现场无法进行退火处理，所以允许的壁板厚度是有一定限度的。

一般来说，钢板的强度（指屈服极限、强度极限）越高，则断裂韧性越低，也就是说月容易产生断裂。

目录第一章绪论 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计思想 (2)1.3设计特点 (2)第二章储罐简介 (3)2.1储罐的用途 (3)2.2储罐的分类 (3)第三章材料及结构的选择与论证 (4)3.1材料选择 (4)3.2结构选择与论证 (4)3.2.1.封头的选择 (4)3.2.2.法兰的选择 (4)3.3.液面计的选择 (5)3.4.鞍座的选择 (5)第四章结构设计 (6)4.1壁厚的确定 (6)4.2 封头厚度设计 (7)4.2.1 计算封头厚度 (7)4.3储罐零部件的选取 (8)4.3.1储罐支座 (8)4.3.2人孔的选择 (10)4.3.3接管和法兰的选择 (13)第五章强度校核 (14)5.1筒体强度校核 (14)5.2封头强度校核 (14)5.3鞍座受载分析和强度校核 (15)5.3.1双鞍座的筒体的轴向应力 (15)5.3.2筒体的轴向弯矩的计算 (16)5.3.3圆筒轴向应力计算及校核 (17)5.3.3切向剪应力的计算及校核 (18)5.3.4圆筒周向应力的计算和校核 (19)5.3.5 鞍座腹板应力校核 (20)5.4容器开孔补强 (20)5.4.1补强设计方法判别 (21)5.4.2有效补强范围 (21)5.4.3有效补强面积 (22)5.4.4补强面积 (22)参考文献 (23)第一章绪论1.1设计任务针对化工厂中的储罐，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，并编写设计说明书。

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。

1.3设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管等组成。

常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。

本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。

1结构计算本次设计的容器为卧式压力容器，其容积为3100m ，工作压力为MPa 2.3，工作温度为C 50︒，存放有腐蚀介质，结构设计为筒体和椭圆封头。

1.1筒体长度的计算设筒体直径为D ，筒体长度为H=4D ， 选用标准椭圆封头， 则其体积可表示为:由此可求得mm 2.3169=D 。

取=i D 3200mm由以上尺寸将筒体分为4段式，其中每一段的长度为m 2.3，筒体为两瓣组焊而成。

1.2容器壁厚的计算计算压力Mpa P P c 2.3== 板材厚度偏mm C 11= 腐蚀余量mm C 12=所用钢材为1Cr18Ni9Ti ，[]tσ为材料的许用应力[]Mpa 131t=σ作为本材料的许用应力。

双面含或相当于双面焊的全焊透对接焊缝 100%无损检测 φ=1.0 局部无损检测 φ=0.85 不做无损检测 φ=0.70单面焊的对接焊缝，沿焊缝根部有紧贴的垫板 100%无损检测 φ=0.9 局部无损检测 φ=0.8 单面焊的环向对接焊缝（无垫板）100D 3==πV局部无损检测 φ=0.7 不做无损检测 φ=0.6此容器选择焊接方法为双面全焊透，100%无损检测，因此焊缝系数选择为1。

筒体壁厚计算公式为：=1δ[]mm C C P D P ctic 56.41112.31131232002.3221=++-⨯⨯⨯=++-Φσ取壁厚为42mm--1.3封头厚度计算椭圆封头壁厚计算公式为：[]mm C C p D Kp S ctic 32.411120.35.01131232002.315.02211=++⨯-⨯⨯⨯⨯=++-=φσ；实际厚度为：42=S 错误！未找到引用源。

1.4标准件的选择1.4.1椭圆封头的选取以内径为公称直径选取封头，由计算得到的封头的设计内径为D=3800mm ，根据JB/T 4712—92椭圆封头标准选取椭圆封头如下图：封头结构示意图（图1）其参数见下表：公称直径Di 厚度δ高度h1 高度h2 容积3200 42 850 50 4.69表（一）1.4.2支座的选择：卧式容器用支座支撑。