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压缩空气储罐标准压缩空气储罐标准是指对压缩空气储罐的设计、制造、安装和使用过程中的一系列规范和要求。
这些标准的制定是为了确保压缩空气储罐的安全性、可靠性和高效性，避免可能发生的意外事故，并保护人员和设备的安全。
首先，压缩空气储罐标准对储罐的设计和制造提出了严格的要求。
根据标准的规定，储罐必须具有足够的强度和稳定性，以承受内部的压力和外部的环境影响。
储罐的材料必须符合相应的标准，以确保其耐腐蚀性和耐用性。
此外，储罐的设计必须考虑到安全阀、排水装置、液位计等必要的附件，以确保储罐的安全运行。
其次，压缩空气储罐标准还对储罐的安装和使用提出了具体的要求。
在安装储罐时，必须确保其稳固可靠，避免受到外部振动和冲击的影响。
储罐必须与压缩空气系统的其他设备正确连接，确保气体的流动畅通，并保证系统的工作效率。
在使用储罐时，必须按照标准的操作规程进行，定期检查和维护储罐，及时发现并排除潜在的安全隐患，确保储罐的安全运行。
此外，压缩空气储罐标准还要求对储罐进行定期的检测和试验。
这些检测和试验包括静态和动态的试验，以验证储罐的强度和密封性。
储罐的安全阀、液位计、排水装置等附件也必须定期检查和维护，确保其正常运行。
只有经过严格的检测和试验，储罐才能被认为是符合标准的，才能保证其安全性和可靠性。
总的来说，压缩空气储罐标准的制定和遵守对保障压缩空气系统的安全和稳定运行起着至关重要的作用。
遵循标准的要求，能够有效的减少安全事故的发生，保护人员和设备的安全，同时也能提高系统的工作效率和可靠性。
因此，压缩空气储罐的设计、制造、安装和使用过程中，都必须严格遵守相关的标准和规范，确保系统的安全性和可靠性。
压力容器
产品质量证明书
产品名称_压缩空气储罐______
产品编号_ 200921________
质量保证工程师（签章）____________ 单位法定代表人（签章）____________ 质量检验专用（公章）______________
济南钢铁集团压力容器厂
产品合格证
制造单位：济南钢铁集团压力容器厂
制造许可证编号：TS-2012
产品名称__压缩空气储罐____ 类别________一类__
设计单位_济南钢铁集团压力容器厂
设计批准编号___TS1237119-2012
图号___S08-27订货单位济钢
产品编号___200921__制造编号_200921________
制造完成日期年月日
本压力容器产品经质量检验符合《压力容器安全技术监察规程》、设计图样和技术条件的要求。
质量总检验员签字年月日
质量检验专用（公章）年月日
电话：88825137
产品技术特性产品编号200921
产品主要受压元件使用材料一览表（含焊接材料）产品编号200921
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审核人：王平平填表人：崔秀霞年月
产品焊接试板力学和弯曲性能检验报告产品编号200922
理化责任人：赵虎填表人：崔秀霞2009年8月20日
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压力容器外观和几何尺寸检验报告
产品编号
焊缝射线检测报告产品编号200921
焊缝射线检测底片评定表产品编号：200921
渗透检测报告产品编号
磁粉检测报告产品编号
产品制造变更报告产品编号：
热处理检验报告
产品编号：
审核人：检查员：年月日
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压力试验检验报告□水压□气压□气密性。
目录卧式储气罐设计任务书•••• 第一张绪论 ............... 1.1设计背景 ............1.2 • (2)1. 31.4 1.5 L6 储罐的用途及分类.......... 储存介质的性质 ............ 设计任务 .................. 设计思想 ................. 设汁特点 ................. 1. 7设计数据 ..................第二章 容器主要原件的设计2. 1圆筒片度的设计 ............ 2.2封头的设计 ................. 2. 3人孔的选择 ................ 2.4接管和法兰 ................. 2. 5螺栓（螺柱）的选择 ........ 2. 6鞍座选型和结构设计 .........第三章开孔强度设计 ..............3. 1补强设计方法的判断 ........ 3. 2有效补强范围.............. 3. 3有效补强面积 ............... 第四章强度设计 .................. 4. 1水压试验校核 .............. 4.2圆筒轴向应力弯矩计算.…. 4.3圆筒的轴向应力及校核…… 4. 4切向剪应力的计算机校核…4. 5圆筒周向应力的计算及校核 4. 6鞍座应力计算及校核 ........ 4. 7地震引起的地脚螺栓应力… 第五章焊接结构设计 ..............5. 1焊接方法 .................. 5. 2焊接工艺及技术要求 ........总结 ............................ 附录：参考文献 .................11 11 11 11 12 12 12 14 14 15 16 18 18 18 19 20 22卧式储气罐设计任务书号二粽尺■ . -r* ：：37Z盒 > 2fXFMOD^2WHG ；03K-F RF击r 口b 1« M 】$1・5YK3n7Q 内做in 口C 32 WWIW 址HGM 他忖 RF 融阳口d 20 WMYYBin 却IW压力表口 e400人孔 i253iraJl-7C内敘翳口, •工阿3埠11 跻压力血0.6 250 3 横工作压力H5 4 12工泌st«« 56 主夏昭件的材期<3135 A7jwmsss临30Z 35 6 7 8 9 I”蓄口義第一章绪论1.1设计背景所谓容器是指用于储存气体、液化气体、液体和固体原料、中间产品或成品的设备。
核电厂压缩空气系统供气管径和储气罐容积计算的研究李晶;庞永梅;杨建辉;陈振洪【摘要】压缩空气是核电机组内的一种重要动力源,管径和储气罐容积的合理设计对整个系统的经济性及运行的可靠性有重要的意义,文中分别对管径和储气罐容积计算公式的选用做了相应的分析,并提出了储气罐的容积计算应按照储气罐在系统中的作用而选用不同的公式.对后续核电站压缩空气分配系统设计有一定的借鉴意义.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P19-21)【关键词】压缩空气;管径计算;储气罐容积计算【作者】李晶;庞永梅;杨建辉;陈振洪【作者单位】深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518000;深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518000;深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518000;深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TH411压缩空气作为核电机组内一种重要的动力源，在核电机组的系统中，压缩空气分配系统主要分仪表压缩空气分配系统(简称SAR)和公用压缩空气分配系统(简称SAT)，仪表用压缩空气分配系统主要是供应在所有的工况下为核电机组内各个场所的气动控制装置所需的仪表用压缩空气。
公用压缩空气分配系统主要是在电站运行及停堆期间供应机组各个场所内的动力设施和维修所需的压缩空气。
虽然压缩空气分配系统都与核安全无关，不执行核安全功能，但是，某些安全相关系统的临时运行需要压缩空气。
由于在核电机组压缩空气分配系统中有优先级设定，即在管路压力下降时优先保证仪表用压缩空气的供气，当管路压力低于0.86MPa(abs.)时，位于常规岛厂房的快速关断阀将会切断公用压缩空气分配系统往常规岛和BOP部分的供气。
所以，合理设计压缩空气分配统对保证核电站的正常运行和安全有重要的意义，压缩空气分配系统供气管径和储气罐容积设置的计算是分配系统设计的主要部分，在核电站的设计中，在用气设备多，用气量大的BOP部分的很多子项和系统的设计与参考电站变化较多，为保证系统的安全性和经济性，需要根据各电站的实际耗气量，选用合适的计算方法，进行优化设计，对此，文中主要对供气管径和储气罐容积的计算公式的选择进行相应的分析研究。
压缩空气储罐标准
压缩空气储罐是用于存储和平衡压缩空气系统中的气体的设备。
这些储罐在压缩空气系统中起到缓冲和平稳压力的作用。
储罐的设计和制造需要遵循一系列标准，以确保其安全性、可靠性和符合工业规范。
以下是一些常见的压缩空气储罐标准：
1.ASME Boiler and Pressure Vessel Code（ASME锅炉和压力容
器规范）：美国机械工程师学会（ASME）发布的这一规范包括了对各种压力容器，包括储罐，的设计、制造、检验和测试的要求。
2.ISO 9001:2015：国际标准化组织（ISO）发布的ISO 9001:2015
标准是质量管理体系的国际标准，压缩空气储罐制造商可以依据这一标准来确保其制造过程符合质量管理的要求。
3.DOT-3AA / DOT-3AAX：在美国，运输部（Department of
Transportation，DOT）发布了一系列标准，其中DOT-3AA和DOT-3AAX标准适用于气体储罐的制造和使用。
4.PED（Pressure Equipment Directive，压力设备指令）：适用
于欧洲市场，规定了在欧洲销售的压力设备，包括压缩空气储罐，必须符合的安全和性能标准。
5.GB150：中华人民共和国发布的GB150标准规定了压力容器
的设计、制造和检验要求，适用于中国的压缩空气储罐。
在选择和使用压缩空气储罐时，制造商和用户应当遵循适用的标准，并确保储罐的设计、制造和安装符合相关的法规和规范。
这有助
于确保储罐在使用中的安全性和可靠性。
目录绪论 (3)第一章压缩空气的特性 (4)第二章设计参数的选择 (5)第三章容器的结构设计 (6)3.1圆筒厚度的设计 (6)3.2封头厚度的计算 (6)3.3筒体和封头的结构设计 (6)3.4人孔的选择 (7)3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱） (9)3.6鞍座选型和结构设计 (11)第四章开孔补强设计 (14)4.1补强设计方法判别 (13)4.2有效补强范围 (13)4.3有效补强面积 (14)4.4补强面积 (14)第五章强度计算 (16)5.1水压试验应力校核 (15)5.2圆筒轴向弯矩计算 (15)5.3圆筒轴向应力计算及校核 (16)5.4切向剪应力的计算及校核 (17)5.5圆筒周向应力的计算和校核 (20)5.6鞍座应力计算及校核 (22)5.7地震引起的地脚螺栓应力 (24)第六章设计汇总 (25)参考文献........................................................... 错误！未定义书签。
绪论课程设计是一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；3. 迅速准确的进行工程计算的能力；4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力本次设计为压缩空气储罐，在三周时间内内，通过相关数据及对国家标准的查找计算出合适的尺寸，设计出主体设备及相关配件，画出装备图零件图以及课程设计说明书。
压缩空气储罐的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
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。
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。
第一章压缩空气的特性中文名称：压缩空气English name： compressed 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，其应用范围遍及石油、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MP2、最高工作压力：3.3a3、工作温度：<150C︒4、工作介质：压缩空气5、全容积：33mMP6、设计压力： 3.75a7、设计温度：150C︒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：0.8510、主要元件材料的选择：根据GB150-1998[1]表4-1，选用筒体材料为16MnR（钢材标准为GB6654）;根据JB/T4731[2],鞍座选用材料为Q235-B，其许用应力错误！未找到引用源。
;地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力错误！未找到引用源。
11、容器类别：第二类第三章 容器的结构设计3.1圆筒厚度的设计由于该容器储存压缩空气，所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构，需要对该储罐进行100%探伤，所以取焊缝系数为错误！未找到引用源。
假设圆筒的厚度在6~16mm 范围内，查GB150-1998中表4-1，可得： 疲劳极限强度错误！未找到引用源。
，屈服极限强度错误！未找到引用源。
，C °150错误！未找到引用源。
下的许用应力为错误！未找到引用源。
，利用中径公式[]mm mm p pD ti 46.1675.316385.02120075.3σφ2δ=×××== （3-1）查标准HG20580-1998[3]表7-1知，钢板厚度负偏差为0.8mm ，故取错误！未找到引用源。
设计任务说明书给定腐蚀裕量错误！未找到引用源。
则筒体的名义厚度错误！未找到引用源。
圆整后取为错误！未找到引用源。
3.2封头厚度的计算查标准JB/T4746-2002[4]中表1，得公称直径mm D DN i 1200==选用标准椭圆形封头，长短轴比值为2，根据[1]中椭圆形封头计算中式（7-1）[]mm p D p cti c 33.1675.35.085.01632120075.35.0φσ2δ=××××== (3-2)同上，取错误！未找到引用源。
，错误！未找到引用源。
则封头的名义厚度为错误！未找到引用源。
圆整后取为错误！未找到引用源。
3.3筒体和封头的结构设计 由封头长短轴之比为2，即22=iih D 错误！未找到引用源。
，得mm mm D h i i 300412004===错误！未找到引用源。
查标准[4]中表B.1 EHA 和B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表3-1和图3-1。
封V L D V i 24π0+=取装料系数为0.9，则 封V L D V i 24π9.00+= 即2545.022.14π9.00.302×+××=L 错误！未找到引用源。
算得错误！未找到引用源。
圆整后取为错误！未找到引用源。
表3-1 封头尺寸表图3-1 椭圆形封头3.4人孔的选择根据HG/T 21518-95，查表3-3，选用凸面的法兰，其明细尺寸见表3-2：表3-2 人孔尺寸表单位：mm3.5接管、法兰、垫片和螺栓（柱）3.5.1接管和法兰该压缩空气储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口和人孔。
初步确定各口方位如图3-2：图3-2 各管口方位查HG/T 20592-2009[6]中表8.2 3-1 PN带颈对焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸。
查[6]中附录D中表D-3,得各法兰的质量。
查[6]中表3.2.2，法兰的密封面均采用RF（凸面密封）。
将查得的各参数整理如表3-43.5.2垫片查HG/T 20606-1997，得各管口的垫片尺寸如表3-3：表3-3 垫片尺寸表C 2：填充材料为有机非石棉纤维橡胶板有机材料，代号NAS，最高工作温度200C︒。
3：垫片厚度均为1.5mm。
表3-4 各管口法兰尺寸表93.5.3螺栓（螺柱）的选择查HG/T 20613-2009[8]中表5.0.7-11和附录中表A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸如表3-5：表3-5 螺栓及垫片3.6鞍座选型和结构设计 3.6.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用Q235-B 。
估算鞍座的负荷： 罐总质量43212m m m m m +++=（3-3）1m —筒体质量：kg DL m 13311085.7018.05.22.114.3δρπ301=×××××== 2m —单个封头的质量，kg m 7.2342=3m —充液质量：压缩空气水ρρ>，水压试验充满水，故取介质密度为3/1000ρm kg =水，V m 水ρ3=3202 3.242545.022.52.14π24π2m V L D V V V i =×+××=+=+=封封筒则kg kg V m 32403.241000ρ3=×==水4m —附件质量：人孔质量为kg 418，其他接管总和为672kg ，即kg m 10904= 综上所述kg m m m m m 6130.410903240234.72133124321=++×+=+++=则每个鞍座承受的质量为kg 3065.2，即为kN 30.65。
查JB4712.1-2007[9]表1，优先选择轻型支座。
查[9]中表2，得出鞍座尺寸如表3-6：表3-6 鞍座尺寸表3.6.2鞍座的安装位置根据[2]中 6.1.1规定，应尽量使支座中心到封头切线的距离A 小于等于0.5a R ，当无法满足A 小于等于0.5a R 时，A 值不宜大于L 2.0。
a R 为圆筒的平均内径。
mm D R n i a 610220212002δ2=+=+=mm h HL h L L i 2550)300325(22500)(2200=×+=+=+=即mm R A a 3056105.05.0≤=×=取m A 3.0=鞍座的安装位置如图3-3所示：图3-3 鞍座安装位置第四章 开孔补强设计根据[1]中式8.3，知该储罐中只有人孔需要补强。
4.1补强设计方法判别人孔开孔直径为mm C d d i 5035.1250022=×+=+= mm D d i 600212002==<且mm d 520< 故可采用等面积法进行补强计算 接管材料选用16MnR ，其许用应力[]MPa t 170σ= 根据GB150-1998中式8-1：)1(δδ2δr et f d A +=（4-1）式中：壳体开孔处的计算厚度mm 92.14δ=接管的有效厚度mm C ntet 5.125.114δδ===强度削弱系数1 r f 所以276.750492.14503)1(δδ2δmm f d A r et =×=+=4.2有效补强范围 4.2.1有效宽度B 按[1]中式8-7，得：mm d B 1006503221=×==mm d B nt n 567142202503δ2δ22=×+×+=++=mm B B B 1006),m ax (21==（4-2）4.2.2外侧有效高度 根据[1]中式8-8，得：mm d h nt 9.8314503δ'1=×==mm H h 2901"1===接管实际外伸高度 mm h h h 9.83),m in("1'11==4.2.3内侧有效高度 根据[1]中式8-9，得：mm d h nt 9.8314503δ'2=×==0"2==接管实际内伸高度h0),min("2'22==h h h 4.3有效补强面积根据[1]中式8-10 至式8-13，分别计算如下：321A A A A e ++=（4-3）1A —筒体多余面积2174.794)92.145.16()5031006()1)(δδ(δ2)δδ)((mm f d BA r eet e=×==2A —接管多余面积001)5.125.12(9.832)δ(2)δδ(22212=+×××=+=r etr t etf C h f h A3A —焊缝金属截面积，焊脚去8mm ，则223642821mm A =××=4.4补强面积232174.85864074.794mm A A A A e =++=++=因为A A e <，所以开孔需另行补强 另行补强面积为2402.664674.85876.7504≥mm A AA e ==第五章 强度计算5.1水压试验应力校核试验压力MPa P P T 69.475.325.125.1=×== 圆筒的薄膜应力为MPa D P e e i T T 89.1725.162)5.161200(69.4δ2)δ(σ=×+×=+=MPa s 9.26334585.09.0φσ9.0=××=即T s σφσ9.0>，所以水压试验合格 5.2圆筒轴向弯矩计算圆筒的平均半径为mm D R n i a 610220212002δ2=+=+=鞍座反力为N mg F 0.3003928.94.61302=×==5.2.1圆筒中间截面上的轴向弯矩 根据[2]中式7-2，得：mmN L A L h L h R FL M i i a ∙⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⨯+⨯⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++=62222211047.82550300425503003412150)300610(2142550300394341)(2145.2.2鞍座平面上的轴向弯矩根据[2]中式7-3，得：mmN L h AL h R L A FA M ii a∙⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++=6222221086.425503300412550300230061025503001130030039341211图5-1（a ）筒体受剪力图图5-1（b ）筒体受弯矩图5.3圆筒轴向应力计算及校核5.3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 根据[2]中式7-4至式7-7计算 最高点处：MPaR M R p ea eac 03.695.16610.0142.31047.85.1626101075.3δπδ2σ266211=××××××==（5-1）最低点处：MPaR M R p e a e a c 59.695.16610.0142.31047.85.1626101075.3δπδ2σ266212=×××+×××=+=（5-2）5.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，按下式计算： a).当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强（即2aR A ≤）时，轴向应力3σ位于横截面最高点处.取鞍座包角 120=θ，查表7-1（JB/T4731-2005）得，0.1,0.121==K K .则MPa R K M R p ea eac 57.695.16610.01142.31086.45.1626101075.3δπδ2σ2662123=×××××××==b).在横截面最低点处的轴向应力4σ：MPa R K M R p e a e a c 07.695.16610.01142.31086.45.1626101075.3δπδ2σ2662224=××××+×××=+=5.3.3圆筒轴向应力校核002543.05.16/610094.0δ094.0===e i R A（5-3）查图4-8[10]得，51086.1×=E ,则 MPa EA B 3.315002543..01086.132325=×××==[][]MPa 59.69σ,σ,σ,σσmax4321max==[]MPa B ac3.315σ==满足条件[][]maxσσ>ac5.4切向剪应力的计算及校核 5.4.1圆筒切向剪应力的计算根据[2]中式7-9计算，查[2]中表7-2，得：880.03=K 401.04=KMPa R F K e a 63.20165.0610.03003988.0δτ3=××==（5-4）5.4.2圆筒被封头加强（2a R A ≤）时，其最大剪应力h τ 根据[2]中式7-10，计算得：MPa R F K he a h 20.10165.0610.030039401.0δτ4=××==（5-5）5.4.3切向剪应力的校核圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的0.8倍，即[]0.8tτσ≤。
