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1、洛阳理工学院课 程 设 计 说 明 书课程名称： 设计课题： 专 业： 指导教师： 班 级： 姓 名： 年 月 日课 程 设 计 任 务 书 系 专业 学生姓名 班级 学号 课程名称： 设计题目： 课程设计内容与要求：指导教师 设计（论文）开始日期 设计（论文）完成日期 课 程 设 计 评 语 第 页 系 专业 学生姓名 班级 学号 课程名称： 设计题目： 课程设计篇幅：图 纸 张说明书 页指导教师评语： 年 月 日 指导教师 洛阳理工学院焊接结构焊接装备设计前 言焊接也是一种制造技术，它是适应工业发展的需要，以现代工业为基础发展起来的，并且直接服务于机械制造工业。焊接技术的发展与制造工业的需

2、要紧密相关，许多设备中的大型结构，几乎都是焊接结构。现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着大型、高容量、高参数、耐磨、耐蚀、耐低温、耐动载的方向发展，这就是不仅需要为焊接生产提供质量更高、性能更好的各种焊机、焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量、改善焊工劳动条件、提高生产率、促进文明生产的目的。本次石油液化储气罐焊接结构设计涉及多种焊接相关知识,包括焊接结构、焊接材料,焊接方法及焊接工艺制定等各方面内容.其中还附有设计的结构图和总装图.本次设计理论和实践结合极为紧密。对专业的学习

3、和以后的工作打下了良好的基础。在设计过程中参阅有关同类资料、书籍和网络资料，并得到老师的指导和帮助，在此致以深深的谢意！目录前言1第一章 石油液化气罐的分析21.1 石油液化气罐的使用背景2 1.2 石油液化气罐的结构及尺寸参数2 1.3石油液化气罐材料的选择 22第二章 石油液化气罐工艺分析42.1 42.1.1 42.1.2 42.2 52.2.1 5第3章 63.1 63.1.1 63.1.2 63.2 6第4章 74.1 74.1.1 74.1.2 74.2 7第5章 85.1 85.1.1 85.1.2 85.2 85.2.1 85.2.2 8结论9谢 辞10参考文献11附录13外文

4、资料翻译14第1章 储罐总体分析1.1 储罐的使用背景储罐是一种全焊结构，且运行条件苛刻，制造工艺复杂。液化气罐一旦开裂，后果极其严重，不但造成巨大的经济损失，而且可能遭受人身伤亡灾难。因此液化气罐的运行必须安全可靠。毋庸置疑，液化气罐的工作的可靠性首先以选用的钢材有着密切的关系。我国和世界各工业国的压力容器设计制造法规，以及相应的材料标准都对压力容器用钢的性能做出了严格而明确的规定。石油液化气罐压力容器材料作为一种受压部件的结构材料，应具有足够优异的力学性能，包括抗拉强度、塑性和韧性。其次，压力容器在制造过程中，必须经过各种成形加工。因此，所用材料应具有良好的冷成形加工和热成形性能。此外，压

5、力容器用钢还应具有良好的焊接性、耐蚀性、抗氢能力以及适应各种热处理的特性。由此可见，为确保压力容器长期安全可靠的运行，必须从材料着手，选用优质的符合法规和规程要求的钢材制造液化气罐压力容器。1.2储罐材料的选择由石油化工立式筒形钢制焊接储罐设计规范SH 3046-1992。储罐用钢的选择必须考虑到储罐的使用条件，材料的焊接性能、加工制造工艺以及经济的合理性.由液化石油气钢瓶国标GB 5842-2006一般规定钢瓶主体（指筒体、封头等受压元件）材料，必须采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼的镇静钢，具有良好的冲压和焊接性能。材料必须有相关制造许可证书和质量合格证书（原件）。主体材料力学性能应符合国标GB

6、 6654压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板的规定，主体材料的屈强比不得大于0.80。主体材料的化学成分应符合下列范围：碳C 不大于0.18% 硅Si 不大于0.10%锰Mn 0.701.50% 硫S 不大于0.020%磷P 不大于0.025% 硫S+磷P不大于0.040%根据上述要求并考虑储罐压力不是很大和制造成本的问题，选择16MnR钢代替焊接钢瓶专用钢板。它是一种普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。它的强度较高、塑性韧性良好。常见交货状态为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。性能与20G（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）稍强，伸长率为19-

7、21%，比20G的大于24%差。16MnR钢的化学成分如表1.1钢号化学成分（%）CSiMnSP16MnR020020055121。6000300035第2章 储罐工艺分析2.1液化气瓶的成形工艺液化气瓶的材料中厚板经过卷制形成的上下瓶体两部分组成，上下瓶体通过对接后，采用焊接完成了整个瓶体的制造。液化气瓶的封头可根据不同的直径、厚度与材料，将预先割好的圆形钢板坯料，在液压机或旋压机上以冷成形或热成形方法制成所需形状的封头。其中液化气瓶上下两部分对接形成的环焊缝是整个制造过程中最重要的环节，也是整个液化气瓶焊接自动化生产所要解决的重要问题。液化气瓶的冲压及装焊等工艺过程依次为：落料拉深再结晶退

8、火冲孔除锈装焊衬环，瓶嘴装配上下封头除锈焊接主环缝正火水压试验气密试验。瓶体上下封头拉伸成形后，由于开口端变形大，冷变形强化严重，加上板材纤维组织的影响，在残余应力作用下很容易发生裂纹。为防止裂纹的产生，拉伸后应立即进行再结晶退火工艺。同时，为减少焊缝气孔和夹渣等焊接缺陷，焊接接缝附近必须严格清除氧化皮，铁锈及油污等，尤其对承受内压力的中压容器要求更为严格。为去除焊接残余应力，并改善焊接接头的组织与性能，这类瓶体焊后应立即进行热处理，至少要进行去应力退火。2.2焊接接头的设计图2.1 立式储油罐 (1) 圆筒形容器的纵向焊缝必须与母材等强度，环向焊缝的工作应力只有纵向焊缝的一半，故对于环向焊缝

9、的强度要求较低，可以采用较软的填充金属材料。各筒节之间的环向焊缝以及筒节和封头间的环向焊缝一般都采用埋弧焊方法。(2) 对于容器上的支管连接，支管连接处开口后应力集中较大，对于大壁厚圆筒可采取贯穿型直接插入式，双面焊缝焊透为佳；也可以采取平置式安放支管，焊缝单面焊透。(3) 管板连接的焊接接头经常承受交变载荷。在大多数焊接时是把管子插入管板的孔中，从外面施焊。为了降低焊缝的拘束度，在管板上加工一个环形沟槽。卫士管接头与管板更紧密结合，在施焊前吧管子前段向外扩张，焊后管子端部在进行一次扩张以消除残余应力。(4) 由于工艺要求和检修方便，石油化工的容器的筒体或封头上会开设很多孔洞，会减弱纵向断面的

10、强度，则一般会对其进行补强。为提高材料的利用率，空可以补强。孔补强措施有管补强（增加管子壁厚）、基体补强（基体材料壁厚全部增加）、增设补强圈（外加钢圈）和孔补强（孔周边材料基体壁厚增加）。如果不采取孔的补强措施，就必须增加壁厚才能保证生产要求。在工作温度超过300C或壁厚超过40mm的容器上不宜采用补强圈形式。如果管过于密集而必须避开A、B两类接头时，则必须对开孔部位的焊缝作探伤检测。壁厚大于50mm时，在焊接接管之前应将开孔区焊缝作消应力处理。 第3章 液化气瓶焊接参数的选择3.1、焊丝的选择焊条的选择：焊条的选用主要考虑焊缝的使用性和施焊的工艺性，焊条选择的主要原则有以下几点。(l)根据被

11、焊金属材料的类型，选择相应焊条种类的大类。如焊接母材是普通低合金钢时，选用结构钢类型的焊条。(2)根据被焊母材的性能，选用与其性能相同的焊条，或选用熔敷金属与母材化学成分类型相同的焊条，以保证母材性能与焊缝相同。(3)选择焊条时还要考虑工艺方面，主要是操作方便，易获得优良的焊缝。(4)从价格考虑，在满足性能及施工要求的前提下，尽量选用熔敷效率高、价格低的焊条，从而提高生产率，降低成本。3.2、焊剂的选择药芯焊丝国内应用尚不普遍，活性焊丝主要用于气体保护焊，故选择实芯焊丝。常用的低合金埋弧焊实芯焊丝有以下三类：(l)低锰焊丝（如H08A）：常配合高锰焊剂，用于低碳钢和强度较低的低合金钢焊接(2)

12、中锰焊丝（如H08MnA，H1OMnSi）：主要用于低合金钢焊接，并可配低锰焊剂焊接低碳钢(3)高锰焊丝（如H1OMn2，H08Mn2Si）：用于焊接低合金钢。3.6、焊接设备的选择 1.1.3 。（每章另起新页）第2章 2.1 2.1.1 （正文）（空一行）2.1.2 图必须有编号和标题，在图下方，用五号楷体居中，图表皆按照章的顺序编号。如第二章第一图编号为图2-1图2-1 表居中排版，在表上方必须加表的标注，用五号楷体居中，表中文字为五号宋体，居中，如第二章第一表编号为表2-1表2-1 2.2 2.2.1 8洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 9 第

13、4章 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 10第5章 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 12 结论【结论两字格式不需修改。直接在标题下空一行添加内容即可。】结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结，对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。洛阳理工学院毕业设计论文谢 辞【下空一行直接添加致谢内容。】致谢应以简短的文字对在课题研究和设计说明书（论文）撰写过程中曾直接给予帮助的人员（例如指导教师、答疑教师及其他人员）表示自己的谢意，这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。文字要

14、简捷、实事求是，切忌浮夸和庸俗之词。13参考文献【参考文献格式不需做改变，标题下空一行写】【列入主要参考文献15或20篇以上。参考文献一律要求是经公开出版、发表的著作或期刊（论文）。参考文献统一用阿拉伯数字进行自然编号，序码用方括号括起。文中引用的参考文献按文中出现的顺序编号，文中没有引用的文献排列在后面。】参考文献中著录格式要求：期刊序号 作者.题名.刊名，出版年份，卷号（期号），起止页码专著序号 作者.书名.版本（第1版不标注）.出版地：出版者，出版年：起止页码论文集序号 作者.题名.论文集名.出版地，出版年：起止页码毕业论文序号 作者.题名：毕业论文（英文用Dissertation）.保

15、存地点：保存单位，年份，起止页码专利序号 专利申请者.题名.国别，专利文献种类，专利号出版日期技术标准序号 起草责任者.标准代号.标准顺序号发布年.标准名称.出版地：出版者，出版年度以下是参考文献样例1 郑人杰. 计算机软件测试技术. 北京: 清华大学出版社, 1992 2 Wolf W, 孙玉芳等译. 嵌入式计算系统设计原理. 北京: 机械工业出版社, 2002 3 郝跃, 马佩军, 张卫东. 功能成品率估算的缺陷特征参数提取法. 电子学报, 2000, 28(8): 76-784 罗建林. 汉语形式语法中的空位和非常序. 见：陈力为主编. 计算语言学研究与应用. 北京: 北京语言学院出版社

16、，1993. 1-85 Patterson D A & Hennessy J L. Computer organization and design: The hardware/software interface. 2nd Edition, San Francisco: Morgan Kaufmann, 1994 6 Carreira J, Madeira H and Silva J G. Xception: A technique for the experimental evaluation of dependability in modern computers. IEEE Trans

17、actions on Software Engineering, 1998, 24(2): 125-1367 Koopman P and DeVale K. Comparing the robustness of POSIX operating systems. In: Proceedings of the IEEE 29th International Symposium on Fault-Tolerant Computing, Madison, IEEE CS Press, June 1999, pp. 30-37 8 苗夺谦. Rough Set理论在机器学习中的应用研究博士学位论文.

18、中国科学院自动化研究所, 北京, 1997 9 南京大学, 天津大学, 重庆大学, 等. 粘滞流体力学. 北京: 高等教育出版社, 198710 GB9078-1996, 工业炉窑大气污染物排放标准.11 Clark D W. The memory system of a high performance personal computer. Xerox Palo Alto Research Center, Tech Rep: CSL-81-1, 198112 MC88100 RSIC Microprocessor Users Manual (Second edition). Englewood Cliffs: Prentice Hall, 199013 2003-1014 DeVale J. Measuring operating system robustness. /koopman/thesis/devale_ms.pdf,