55立方米液化石油气储罐设计

中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：学号：系 别: 机械工程系 专 业： 过程装备与控制工程题目： 55M3液化石油气储罐设计指导教师：陆辉山职称:副教授2015年06月29日2014/2015学年第二学期中北大学信息商务学院课程设计任务书2014/2015学年第二学期系别：机械工程专业： 过程装备与控制工程学生姓名：学号：课程设计题目： 55M3液化石油气储罐设计起迄日期： 06月29日~07月10日课程设计地点：校内指导教师： 陆辉山 系主任：暴建刚下达任务书日期: 2015年06月29日课程设计任务书课程设计任务书1.设计目的：1）使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。2）掌握查阅、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和方案的可行性研究和论证。3）掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。4）掌握工程图纸的计算机绘图。.设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）:1二原始数据设计条件表序号项 目数 值单位备 注1名称液化石油气储罐2用途液化石油气储配站3最高工作压力MPa由介质温度确定4工作温度-20〜48℃5公称容积（V）10/20/25/40/50M36 g 工作压力波动情况可不考虑7装量系数（很、）8工作介质液化石油气（易燃）9使用地点室外10安装与地基要求11其它要求100/100探伤管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称a32HG20592-1997MFM液位计接口b80HG20592-1997MFM放气管c500HG/T21514-2005MFM人孑Ld80HG20592-1997MFM安全阀接口e80HG20592-1997MFM排污管f80HG20592-1997MFM液相出口管g80HG20592-1997MFM液相回流管h80HG20592-1997MFM液相进口管i80HG20592-1997MFM气相管j20HG20592-1997MFM压力表接口k20HG20592-1997MFM温度计接口.设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等；2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。.主要参考文献:[1]国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998[2]国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999[3]全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》2000，11[4]郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001[5]黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002[6]国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996[7]蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，2003年.设计成果形式及要求：1）完成课程西说明书二份;2）草图一张（A1图纸一张）3）总装配图一张（A1图纸一张）；.工作计划及进度：2015年6月24日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤6月24日~6月26日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制6月27日~7月2日：设计图纸绘制（草图和装配图）7月3日~7月9日：撰写设计说明书7月10日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字： 年月日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章、工艺设计 1.液化石油气参数的确定 1.设计温度 1.设计压力 1.设计储量 1\o"CurrentDocument"第二章、机械设计 21、筒体和封头的设计 2a、筒体设计 2b、封头设计 2\o"CurrentDocument"第三章、结构设计 31、液柱静压力 32、接管，法兰，垫片和螺栓的选择 3a、接管和法兰 3b、垫片的选择 6c、螺栓（螺柱）的选择 73、人孔的设计 8a、人孔的选取 8b、人孔补强圈设计 104、视镜设计 105、液面计设计 116、安全阀设计 127、鞍座选型和结构设计 12a、鞍座选型 12b、鞍座位置的确定 138、焊接接头的设计 14a、筒体和封头的焊接 14b、接管与筒体的焊接 14第四章容器强度的校核核 15#应力校核Io1<[◎]t= 合格5Io1<1.25[o]t= 合格Io1>1,25[o]t=IoI<1.25[o]t=MPa鞍座应力计算水平分力F—KF—N腹板水平应力计算高度S 9H—mins；R,H—I3m^250mm鞍座腹板厚度b—o8mm鞍座垫板实际宽度b4—430mm鞍座垫板有效宽度b—minb,b)4 2mm腹板水平应力无垫板或垫板不起加强作用，F◎—S—9HbS0垫板起加强作用，F09Hb+b8S0 rreMPa应力判断2_◎9 <3[◎]sa=3 合格MPa腹板与筋板组合截面轴向弯曲应力由地震、配管轴向水平分力引起的支座轴延曲强度计算圆筒中心至基础表面距离Hv1212mm轴向力F—0.3amg—E EF—F+F—L p ENFl<Ff时，FFH FH◎ —— 一L— 7'LV、一豳A 2Z A近—2A)MPaFl>Ff时FF-Ff)H FH◎ —— —L S— /LV——sa A Z A\L—2A)MPa由圆筒温差引起的轴向力Ff=FF=NFFHO— f 一w AZMPa应力判断r◎sa[◎]sa=MPa注：带#的材料数据是设计者给定的

接管：a,@89*4计算方法:GB150-1998等面积补强法单孔设 计 条 件简 图计算压力pcMPa设计温度 5；0℃E壳体型式 ［圆形筒体EAiA?J■■■A-%X上;£-1 ■-才一5A壳体材料名称及类型16MnR（热轧）板材壳体开孔处焊接接头系数”111壳体内直径Di 11900mm壳体开孔处名义厚度6n112mmN1壳体厚度负偏差C1 0)mm壳体腐蚀裕量C2 21mm壳体材料许用应力［。卜1170MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn（热轧）管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR（热轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径180mm补强圈厚度8mm接管厚度负偏差C1tmm补强圈厚度负偏差C1r0)mm接管材料许用应力［。卜163MPa补强圈许用应力［Q］t 1L70MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度6mm接管计算厚度6tmm补强圈强度削弱系数f1接管材料强度削弱系数fr开孔直径d86mm补强区有效宽度B172mm接管有效外伸长度h1mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积/1mm2壳体多余金属面积A1mm2接管多余金属面积A2mm2补强区内的焊缝面积A316mm2A1+A2+A3=mm2 ，小于A,需另加补强。补强圈面积A4664mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论：补强满足要求。计算单位开孔补强计算全国化工设备设计技术中心站

开孔补强计算全国化工设备设计技术中心站接管：f,@530*12计算方法:GB150-1998等面积补强法单孔设 计 条 件简 图计算压力pcMPa设计温度 5；0℃E壳体型式 ［圆形筒体三勺।■-2I、爸7壳体材料名称及类型16MnR（热轧）板材壳体开孔处焊接接头系数”1111年湍壳体内直径Di 11900mm■0二即:双1壳体开孔处名义厚度6n12mmF4q*~：L:•1\*1壳体厚度负偏差C1 0)mm壳体腐蚀裕量C2 21mm壳体材料许用应力［。卜1170MPa接管实际外伸长度270mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn（热轧）管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR（热轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径840mm补强圈厚度12mm接管厚度负偏差C1tmm补强圈厚度负偏差C1r0)mm接管材料许用应力［。卜163MPa补强圈许用应力［Q］t 1L70MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度6mm接管计算厚度6tmm补强圈强度削弱系数fr1接管材料强度削弱系数fr开孔直径d513mm补强区有效宽度B1026mm接管有效外伸长度h1mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积/14615mm2壳体多余金属面积A1mm2接管多余金属面积A2mm2补强区内的焊缝面积A364mm2A1+A2+A3=1488mm2，小于A,需另加补强。补强圈面积A43720mm2A-(A1+A2+A3)3127mm2结论：补强满足要求。计算单位开孔补强计算全国化工设备设计技术中心站

开孔补强计算全国化工设备设计技术中心站开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：n,@108*4计算方法:GB150-1998等面积补强法单孔设 计 条 件简 图计算压力pcMPa设计温度 5；0℃E壳体型式 ［圆形筒体三勺।■-2I、爸7壳体材料名称及类型16MnR（热轧）板材壳体开孔处焊接接头系数”1111年湍壳体内直径Di 11900mm■•0二即:双1壳体开孔处名义厚度6n112mmF4q•1\ >1壳体厚度负偏差C1 0)mm壳体腐蚀裕量C2 21mm壳体材料许用应力［。卜1170MPa接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn（热轧）管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR（热轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径210mm补强圈厚度8mm接管厚度负偏差C1tmm补强圈厚度负偏差C1r0)mm接管材料许用应力［。卜163MPa补强圈许用应力［Q］t 1L70MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度6mm接管计算厚度6tmm补强圈强度削弱系数fr1接管材料强度削弱系数fr开孔直径d105mm补强区有效宽度B210mm接管有效外伸长度h1mm接管有效内伸长度h20mm开孔削弱所需的补强面积/1mm2壳体多余金属面积A1mm2接管多余金属面积A2mm2补强区内的焊缝面积A316mm2A1+A2+A3=mm2 ，小于A,需另加补强。补强圈面积A4816mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论：补强满足要求。

开孔补强计算计算单位全国化工设备设计技术中心站接管：g,@57*计算方法:GB150-1998等面积补强法单孔设 计 条 件简 图计算压力pcMPa设计温度 5；0℃E壳体型式 才椭圆形封头三勺।■-2I、壳体材料名称及类型16MnR（热轧）板材壳体开孔处焊接接头系数”111壳体内直径Di 1[900mm■•0二即:双1壳体开孔处名义厚度6n1[2mmF4q*~：L:•1\*1壳体厚度负偏差C1 0mm壳体腐蚀裕量C2 2mm壳体材料许用应力［。卜1[70MPa椭圆形封头长短轴之比2接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料名称及类型16Mn（热轧）管材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称16MnR（热轧）凸形封头开孔中心至封头轴线的距离900mm补强圈外径130mm补强圈厚度8mm接管厚度负偏差C1tmm补