80m3液化石油储罐结构设计及焊接工艺设计
专业设计课程任务书
80m 3液化石油气卧式储罐设计
摘要
液化石油气储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，因此在设计这种储罐时，要注意安全与防火，和在制造、安装等方面的特点。卧式储罐结构设计是以应力分析为主要途径，以材料力学为基础，对容器的各个主要受压部分进行设计。利用ANSYS 软件对进行静力学应力、应变模拟分析，得出的应力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了储油罐在应力作用下的受力情
况和薄弱环节,从为储罐的设计提供了可靠的依据。在焊接过程中，采用多层多道焊，选择合理的焊接工艺措施，如控制焊接电流、电弧电压，选择材料、破口形式、焊丝焊剂、焊条等，不但能控制结构的焊接变形和应力，而且能保证焊缝的组织和性能，有效提高压力容器的品质。此外，除第一层打底焊外，每层都要捶击消除应力，每道焊缝都要清渣，防止夹渣，焊缝要圆滑过渡，防止应力集中。同时，在工程预算方面，从原材料花费、焊接相关花费、人工费几个方面进行统计估算。
关键词：卧式储罐，结构设计，模拟分析，焊接工艺，工程预算
80m3 LIQUEFIED OIL TANK STRUCTURE DESIGN
ABSTRACT
Liquefied petroleum gas storage tank is holding the commonly used equipment, liquefied petroleum gas (LPG) due to the characteristics of the gas is flammable and explosive, so in the design of the tank, pay attention to the safety and fire protection, and in the aspect of manufacture, installation, etc. Horizontal tank structure design is based on stress analysis as the main way, on the basis of mechanics of materials, to design the main compression portion of the container. Using ANSYS software to the stress, strain simulation statics analysis, it is concluded that the stress under the action of response result more accurate and detailed tank, intuitive reproduce the force of the oil tank under the effect of stress and the weak link, from the design provides a reliable basis for storage tank. In the welding process, the use of multi-layer welding, multichannel selecting rational welding process measures,Such as control welding current, arc voltage, material selection, crevasse form, flux welding wire, welding wire, etc., not only can control the welding deformation and stress of structure, and can guarantee organization and properties of the weld, effectively improve the quality of the pressure vessel. In addition, in addition to the first layer of backing welding, each layer to thump of eliminating stress and every way weld slag removal, preventing slag, weld to smooth the transition, prevent stress concentration. At the same time, in the aspect of engineering budget, from raw materials costs, welding related costs and labor statistical estimation.
KEY WORDS:Horizontal tank,Structure design,Simulation analysis, Welding process,Project budg
专业设计课程任务书 (1)
摘要 (2)
ABSTRACT (3)
第一章设计参数的选择 (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)
1.5 主要元件材料的选择 (8)
1.5.1筒体材料的选择 (8)
1.5.2鞍座材料的选择 (8)
1.5.3地脚螺栓的材料选择 (8)
第二章容器的结构设计 (9)
2.1筒体和封头的设计 (9)
2.1.1 筒体设计 (9)
2.1.2封头设计 (9)
2.3筒体厚度计算 (10)
2.4封头厚度计算 (10)
第三章零部件的确定 (12)
3.1开孔和选取法兰分析 (12)
3.1.1人孔的设计 (12)
3.1.2 接管和法兰 (13)
3.1.3 垫片 (15)
3.1.4 螺栓（螺柱）的选择 (15)
3.1.5液位计的设计 (16)
3.2鞍座选型和结构设计 (17)
3.2.1鞍座选型 (17)
3.2.2 鞍座位置的确定 (18)
3.3开孔补强 (19)
3.3.1补强及补强方法判别 (19)
3.3.2开孔所需补强面积 (20)
3.3.3有效补强范围 (20)
3.3.4有效补强面积 (21)
第四章应力校核 (24)
4.1 圆筒轴向弯矩计算 (24)
4.1.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩 (24)
4.1.2 支座截面处的弯矩 (25)
4.2 圆筒轴向应力计算并校核 (26)
4.2.1 圆筒中间截面上的轴向应力 (26)
4.2.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算并校核 (26)
4.2.3 圆筒轴向应力校核 (27)
4.3 切向剪应力的计算及校核 (28)
4.4 鞍座应力计算并校核 (28)
4.5地震引起的地脚螺栓应力 (31)
4.5.1倾覆力矩计算 (31)
4.5.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (31)
4.5.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (31)
第五章水压数值模拟 (33)
5.1设定分析作业名和标题 (33)
5.1.1 定义工作文件名 (33)
5.1.2 定义工作标题 (33)
5.1.3 更改工作文件储存路径 (33)
5.1.4 定义分析类型 (33)
5.2实体建模 (33)
5.2.1 生成椭圆封头截面 (33)
5.2.2 建立椭圆局部坐标系 (33)
5.2.3 生成成容圆柱部分截面 (33)
5.2.4生成1/4罐体 (33)
5.2.5 工作平面旋转 (34)
5.2.6 激活总体直角坐标系，映射几何体 (34)
5.3网格划分 (35)
5.3.1 定义单元类型 (35)
5.3.2 选择单元体 (35)
5.3.3 定义材料属性 (35)
5.3.4 切分容器罐模型 (36)
5.3.5 自定义网格 (36)
5.4添加位置约束 (37)
5.4.1 设计压力为1.77MPA的模拟过程 (37)
5.4.2 最高工作压力为1.6MPA的模拟过程 (38)
5.5求解 (39)
5.6后处理查看变形图 (39)
5.6.1 设计压力为1.77MPA的后处理模拟 (39)
5.6.2 最高工作压力为1.6MPA的后处理模拟 (43)
5.7结论 (47)
第六章焊接工艺参数的选择 (48)
6.1母材焊接性 (48)
6.2母材碳当量估测 (48)
第七章焊接方法的选择 (49)
7.1 焊接方法的选择 (49)
7.2焊接设备 (49)
7.2.1手弧焊机 (49)
7.2.2埋弧焊机 (50)
第八章焊接材料选择 (52)
8.1焊接材料选用原则 (52)
8.2焊条电弧焊焊接材料 (53)
8.3埋弧焊焊接材料选择 (53)
8.3.1焊丝的选择 (53)
8.3.2焊剂的选择 (54)
第九章焊接工艺参数的选择 (55)
9.1埋弧焊工艺参数的选择 (55)
9.1.1焊接电流 (55)
9.1.2电弧电压 (55)
9.1.3焊接速度 (55)
9.1.4焊丝直径与伸出长度 (55)
9.1.5其他 (55)
9.2焊条电弧焊焊接工艺参数选择 (56)
9.2.1确定焊条直径 (56)
9.2.2焊接电流的确定 (56)
9.2.3焊接电压的确定 (57)
9.2.4焊接速度V的确定 (57)
9.2.5层数的确定 (57)
9.2.6焊钳，焊接电缆的确定 (58)
第十章焊接顺序 (59)
10.1焊缝位置及说明 (59)
10.2焊接顺序 (60)
第十一章焊接工艺 (61)
11.1铁板弯曲成筒的焊接焊缝 (61)
11.1.1 工艺要求 (61)
11.1.2 工艺顺序 (61)
11.2筒体环向焊缝 (61)
11.2.1 工艺要求 (62)
11.2.2 工艺顺序 (62)
11.2.3焊接操作 (62)
11.3法兰与接管焊缝 (63)
11.4筒体与接管焊缝 (65)
第十二章焊材的消耗及造价 (67)
12.1原材料花费 (67)
12.2 焊接相关花费 (67)
12.3人工花费 (68)
12.4工程预算表 (68)
第十三章焊接工艺实施阶段 (70)
13.1 焊前准备 (70)
13.2成型 (70)
13.2.1 筒体成型（卷板） (70)
13.2.2 封头 (71)
13.3 焊后处理 (72)
13.3.1检验 (72)
13.3.2技术要求 (72)
13.3.3焊后热处理 (73)
13.3.4涂装 (73)
13.3.5返修 (73)
结论 (74)
参考文献 (75)
谢辞 (76)
第一章设计参数的选择
1.1液化石油气参数的确定
液化石油气的主要组成部分由于石油产地的不同，各地石油气组成成分也不同。取产自新疆克拉玛依油田的液化石油气，其具体成分如下：
表1.1 液化石油气组成成分
对于设计温度下各成分的饱和蒸气压力如表1.2：
表1.2 各温度下各组分的饱和蒸气压力
1.2设计温度
根据本设计工艺要求，使用地点为天津市的室外，用途为液化石油气储配站工作温度为-19~50℃，介质为易燃易爆的气体。
从表中我们可以明显看出,温度从50℃降到-25℃时,各种成分的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。
由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证正常工作，对设计温度留一定的富裕量。所以，取最高设计温度t=50℃，最低设计温度t=﹣25℃。根据储罐所处环境，最高温度为危险温度，所以选t=50℃为设计温度。
1.3设计压力
该储罐用于液化石油气储配供气站，因此属于常温压力储存。工作压力为相应温度下的
饱和蒸气压。因此，不需要设保温层。
根据道尔顿分压定律，我们不难计算出各种温度下液化石油气中各种成分的饱和蒸气分压，如表1.3：
表1.3 各种成分在相应温度下的饱和蒸气分压
有上述分压可计算再设计温度t=50℃时，总的高和蒸汽压力
P=i n i i p y ∑8
1===0.01%×0+2.25%×7+47.3%×1.744+23.48%×0.67+21.96%×0.5+3.79%×0.2+1.19
%×
0.16+0.02%×0.0011=1.25901 MPa
（1.1）
因为：P 异丁烷（0.2）
设计压力为1.77MPa ，最高工作压力为1.6MPa 。
1.4 设计储量
参考相关资料，石油液化气密度一般为500-600Kg/m 3，取石油液化气的密度为510Kg/m 3，盛装液化石油气体的压力容器设计储存量为：
表1.4 液化石油气主要成分在50℃的密度 Kg/m 3
参考化工原理：
Kg/m3510542
2196
.05202348.0446493.01
1
=++=
=∑
=n
i i
i
t
w ρρ （1.2） 故设计存储量为：
W=?Vρt =0.9×80×510=36720t （1.3）
1.5 主要元件材料的选择
1.5.1筒体材料的选择
选用筒体材料为Q345R 鞍座 地脚螺栓均选用Q345R 的材料
1.5.2鞍座材料的选择
该卧式容器采用双鞍座式支座，根据工作温度为-19~50℃，按国家标准JB/T4712.1-2007选择鞍座材料为Q345R ，使用温度为-20~250℃，许用应力为[σ]sa = 185MPa 。
1.5.3地脚螺栓的材料选择
根据密封所需压紧力大小计算螺栓载荷，选择合适的螺柱材料。计算螺栓直径与个数，按螺纹和螺栓标准确定螺栓尺寸。选择螺栓材料为Q345R 。
第二章 容器的结构设计
2.1筒体和封头的设计
对于承受内压，且设计压力P c =1.77MPa<4MPa 的压力容器，根据《化工工艺设计手册》常用设备系列，采用卧式椭圆形封头容器。
2.1.1 筒体设计
查GB150-1998为了有效的提高筒体的刚性，一般取L/D=3~6，为方便设计，此处取
L/D=4 （2.1）
804
2=L
D π
（2.2）
由（2.1）（2.2）连解得：D=3000mm
2.1.2封头设计
查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1 EHA 椭圆形封头内表面积、容积得：
表2.1EHA 椭圆形封头内表面积、容积
公称直径DN /mm
总深度H /mm
内表面积A/2m
容积V 封/3m 3000
790
10.1329
3.8170
图2.1椭圆形封头
由2V 封 +2
D πL/4=V=80 (2.3) 得L=11000mm
则L/D=3.67>3 (2.4) 符合要求。
则v 计=v 筒+2×v 封= 2
D πL/4+2×v 封=87.63m
3
（2.5）
根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为-19~50℃，最高工作压力等条件。根据GB150-2011表4.1，选用筒体材料为低合金钢Q345R （钢材标准为GB713）选用Q345R 为筒体材料，适用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性，壁厚较大（≥8mm ）的压力容器。
Q345R 钢板,根据GB150，初选厚度为6~20mm ，最低冲击试验温度为-20℃，热轧处理，[σ]=185Mpa;面焊接；钢板负偏差由《化工设备机械基础》表14.5查得： mm 8.0C 1=
腐蚀裕量由GB150.1-4-2010查得： 考虑容器运输和安装过程中的稳定性，壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度：
a ） 对碳素钢、低合金钢制容器，不小于3 mm ；
b ） 对高合金钢制容器，一般应不小于2 mm 。本筒体材料Q345R 为碳素钢 mm C 32=,
则壁厚附加量C=0.8+3=3.8mm 。 （2.6）
2.3筒体厚度计算
根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为-20~48℃，最高工作压力等条件。根据GB150-1998表4.1，选用筒体材料为低合金钢Q345R ，适用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性，壁厚较大（≥8mm ）的压力容器。根据GB150，初选厚度为6~25mm ，最低冲击试验温度为-20℃，热轧处理。由GB150附录B 中的式（B.1）可知筒体的计算公式为：
[]mm P D P C t
i C 11.1477
.1118523000
77.12=-???=-=
φσδ （2.7） mm C d 11.17311.142=+=+=δδ （2.8)
对Q345R ，钢板负偏差8.01=C ,可取名义厚度mm n 20=δ
2.4封头厚度计算
根据GB150封头厚度计算公式（5.1）可知：
[]mm P D P C t
i C 38.1477
.15.0118523000
77.15.02=?-???=-=
φσδ （2.9）
mm
C d 38.17338.142=+=+=δδ
(2.10)
对Q345R ，钢板负偏差8.01=C ,为便于取材可取封头名义厚度mm n 20=δ
第三章 零部件的确定
3.1开孔和选取法兰分析
液化石油气储罐应设置排污口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口，排空口等。
图3.1液化石油气储罐结构图
3.1.1人孔的设计
查《压力容器与化工设备实用手册》，因筒体长度11000mm>6000mm ，需开两个人孔，选回转盖带颈平焊法兰人孔。
由使用地为室外，确定人孔的公称直径DN=500mm ，以方便工作人员的进入检修。配套法兰与上面的法兰类型相同，根据HG/T 21518-2005回转盖带颈平焊法兰人孔，查表3.1，由P N =2.5MPa 选用凹凸面的密封形式MFM ，采用8.8级35CrMoA 等长双头螺柱连接。其明细尺寸见表3.1：
表3.1 人孔尺寸表 单位：mm
密封面型式 凹凸面MFM
D
730 1b 43 0d
30 公称压力PN /
MPa 2.5 1D 660 2b
48 螺柱数量 20 公称直径DN
500
1H
280 A 405 螺母数量 40 w d s ?
53012?
2H
123 B 200 螺柱尺寸 M33x2x170 d 506 b
44
L
300
总质量
302
图3.2回转盖带颈平焊法兰人孔3.1.2 接管和法兰
根据设计压力P
N =1.77MPa，查HG/T 20592-97《钢制管法兰》，选用P
N
=2.5MPa板式平焊
钢制管法兰(PL)，由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用。选择密封面型式为平面，压力等级为1.0~4.0MPa，接管法兰材料选用Q345R。根据各接管公称通径，查得各法兰的尺寸如下表3.2：
图3.3板式平焊钢制管法兰
表3.2 接管及法兰尺寸
3.1.3 垫片
查HG/T 20592-20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》，知板式平焊钢制法兰的尺寸，根据设计压力为P
c
=1.77MPa，采用金属包覆垫片，选择法兰的密封面均采用平面密封。金属材料为纯铝板L3，标准为GB/T 3880，最高工作温度200℃，最大硬度40HB。填充材料为非石棉纤维橡胶板，代号为NAS，最高工作温度为290℃。得对应垫片尺寸如表3.3：
图3.4平面型垫片
表3.3 垫片尺寸
符号管口名称公称直径
D
N
(mm)
内径
D
1
(mm)
外径
D
2
(mm)
厚度
δ(mm)
a液位计口3261.5823
b放气管80 109.51423
c安全阀80109.51423
d排污口80109.51423
e液相出口80109.51423
f液相回流管80109.51423
g液相进口80109.51423
h气相管口80109.51423
i压力表2045.5613
j温度计2045.5613
3.1.4 螺栓（螺柱）的选择
根据密封所需压紧力大小计算螺栓载荷，选择合适的螺柱材料。计算螺栓直径与个数，按螺纹和螺栓标准确定螺栓尺寸。选择螺栓材料为Q345R。
查HG/T 20592-20635-200《钢制管法兰、垫片、紧固件》得螺柱的长度和平垫圈尺寸,如下表3.4：
表3.4螺栓尺寸
符号管口名称公称直径(mm)螺纹螺柱长(mm)
a液位计口32M1685
b放气管80M16100
c安全阀80M16100
d排污口80M16100
e液相出口80M16100
f液相回流管80M16100
g液相进口80M16100
h气相管口80M16100
i压力表口20M1280
j温度计20M1280
图3.5双头螺柱
图3.6 螺母
3.1.5液位计的设计
ρ,查《化根据容器的工作温度-19~50℃，设计压力Pc=1.77MPa，介质密度3
=
kg
510m
/
工容器及设备设计简明手册》，玻璃管液面计适用工作工作压力小于1.6MPa，并不满足工作的需求，所以选用价格稍高的磁性液面计，根据测量范围300~10000mm，工作压力：（高压
ρ，选择了L5770T 型）<4.0MPa，介质温度：（标准型）-20~150℃，介质密度3
≥
kg
450m
/
顶装式的磁性液面计。
根据法兰标准和液面计的型号标准综合考虑，选用公称直径为φ32的液面计，其接管法兰
石油库储油罐区防火设计
石油库储油罐区防火设计 储油罐区是石油库的核心和主体，通常包括储油罐、防火堤及消防设施等，主要用于接收、储存和输转成品油，通过装卸油栈桥向铁路槽车装运成品油，汁量所储存和输送的成品油。油罐区作为石油产晶的蓄水池和调节器对石油樗生产和流通过程实施调节作用；作为油品的储存场所，对石油产品在相对停滞时起保护作用，便于对油品数量、质量的监督和检查；作为战略物资基地起到备战备荒的作用。石油库的破坏性事故大多数是油罐、油罐区发生爆炸火灾事故。油罐愈大愈难扑救，造成的损失愈大。油罐区的规范设计和安全防范措施直接影响到其功能、作用的发挥及生产运营的安全。 1油罐区总容量的确定 油库容量的确定要考虑的因素较多，包括油库的类别和任务、油品来源的难易程度、油品供应范围、供需变化规律、进出油品的运输条件等，有时还与国际石油市场的变化形势有密切关系。确定石油库容量的方法有周转系数法和储存天数法。民航机场油库应符合《民用机场供油工程建设技术规范》(MH．I5008—2005)的要求．军用油库的容量应按军队相关规范进行确定。商业油库一般采用周转系数法，石油化工企业的储运系统工程一般采用储存天数方法计算油罐容量。 1．1周转系数法 周转系数就是某种油品的油罐在一年内被周转使用的次数。即： 周转系数（K）=某油品的年周转量/储备设备有效容量（1） 可见，周转系数越大，储油设备的利用率越高，储油成本越低。各种油品的设汁容量可由式(2)求得： K值的大小对确定油罐容量非常关键，但K值的确定是最困难的。它和油库的类型、业务性质、国民经济发展趋势、交通运输条件、油品市场变化规律等因素有着密切的关系。不能用公式简单计算出来，简单地指定一个数字范围也是不科学的。如有的资料提出，在我国新设计的商业油库中，对一、二级油库K值取1～3，三级及其以下油库K值取4～8，这显然是过于保守的，即储油设备的利用率偏低，库容偏大，基建投资大，投资回收年限长。K 值的大小应根据建库指令或项目建议书要求与建库单位协商确定。 油罐的储存系数η是指油罐储存油品的容量和油罐理论计算容量之比。在《石油化工企业储运系统罐区设计规范》SH 3007中对油罐储存系数规定是：固定顶罐，罐容1000m3事，η=0.90。浮顶罐和内浮顶罐，η0.90。球罐和卧罐，η=0.90。 1．2 储存天数法 对某种油品的年周转量按该油品每年的操作天数均分，作为该油品的一天储存量，再确定该油品需要多少天的储存量才能满足油库正常的业务要求，并由此计算出该种油品的设计容量。计算方法如式(3)。 石油化工企业的储运系统工程油罐的储存天数一般取决于原油的供应来源、交通运输条件、生产装置开停工情况及油品出厂方式等因素。《石油化工企业储运系统罐区设计规范》SH3007规定成品油储存天数见表1。 表1 成品油储存天数 1．3 民航机场油库容量的确定 民航机场油库建设容量应满足《民用机场供油工程建设技术规范》(MHU5008—2005)的规定：“应按近期目标年预测的机场发展阶段规划、机型组合及所需用油量、油源、运输条件等因素综合确定。油库容量宜按近期目标年预测30d供油量规划、设计。可分期建设，但
20立方米石油液化气储罐
设计摘要 储罐是石油液化气储存的重要设备之一，石油液化气主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等；这些化学成分都对工艺设备腐蚀，在生产过程中设备盛装的介质还具有高温、高压、高真空、易燃易爆的特性，甚至是有毒的气体或液体。根据以上的特点，确定其设备结构、工艺参数、零部件。在设备生产过程中，没有连续运转的安全可靠性，在一定的操作条件下（如温度、压力等）有足够的机械强度；具有优良的耐腐蚀性能；具有良好的密封性能；高效率、低耗能。 关键词：储罐设备结构工艺参数机械强度耐腐蚀强度密封性能
前言 在与普通机械设备相比，对于处理如气体、液体等流体材料为主的化工设备，其所处的工艺条件和过程都比较复杂。尤其在化学工业、石油化工部门使用的设备，多数情况下是在高温、低温、高压、高真空、强腐蚀、易燃易爆、有毒的苛刻条件下操作，加之生产过程具有连续性和自动化程度高的特点，这就需要要求在役设备既要安全可靠地运行，又要满足工艺过程的要求，同时还应具有较高的经济技术指标以及易于操作和维护的特点。 生产过程苛刻的操作条件决定了设备必须可靠运行，为了保证其安全运行，防止事故发生，化工设备应该具有足够的能力来承受使用寿命内可能遇到的各种外来载荷。就是要求所使用的设备具有足够强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和耐腐蚀性。 化工设备是由不同的材料制造而成的，其安全性与材料的强度密度切相关。在相同的设计条件下，提高材料强度无疑可以保证设备具有较高的安全性。 由于材料、焊接和使用等方面的原因，化工设备不可避免地会出现各种各样的缺陷；在选材时充分考虑材料在破坏前吸收变形能量的能力水平，并注意材料强度和韧性的合理搭配。设备的设计应该确保具有足够的强度抵抗变形能力。 在相同工艺条件下，为了获得较好的效果，设备可以使用不同的结构内件、附件等。并充分利用材料性能，使用简单和易于保证质量的制造方法，减少加工量，降低制造成本。化工设备除了要满足工艺条件和考虑经济性能，使设备操作简单，便于维护和控制；在结构设计上就应该考虑易损零部件的可维护性和可修理性。 对于化工设备提出的基本要求比较多，全部满足显然是比较困难的，但是主要还是化工设备的安全性、工艺性和经济性，且核心是安全性要求。由此，可以针对化工设备的具体使用情况，优先考虑主要要求，再适当兼顾次要要求。
焊接工艺基本知识
焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
3表示坡口几何尺寸的参数有哪些？它们各起什么作用？ ⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料，并降低劳动生产率。
⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
石油化工储油罐施工设计方案完整版
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河北鑫海化工储油罐安装工程 施工组织设计方案 编制王洁 审核张旭 审批黎侠 江苏省沛县防腐保温工程黄骅办事处 2011 年 9 月 20 日
目录 第一章工程概况 第二章储罐施工组织 第三章资源配置 第四章储罐施工工艺 第五章进度目标及保证措施 第六章质量保证体系和保证措施第七章安全和环境保证措施
第一章工程概况 1.1工程简介 招标单位：河北鑫海化工有限公司 工程内容：150万吨年高品质沥青装置20000m3储罐安装工程 工程地点：沧州市渤海新区化工园区 1. 2方案编制依据： 1.2.1河北鑫海化工有限公司招标文件 1.2.2国内执行的现行储罐制作安装验收标准 第二章储罐施工组织 2.1 总则 2.1.1 机构设置 公司在现场设立“150万吨年高品质沥青装置20000m3储罐安装工程
项目经理部”，项目经理部下设三科一室，150万吨年高品质沥青装置20000m3储罐安装工程项目经理部组织机构见下图： 150万吨年高品质沥青装置20000m3储罐安装工程项目经理部组织机构图 2.1.2 机构运行原则 ⑴项目经理部是在本工程中派出的负责项目施工全过程管理的唯一组织机构；项目经理部严格实行项目法管理；项目经理在公司总体领导下，全速负责项目的施工管理，组织高效精干的队伍，运用“矩阵体制、动态管理、目标控制、节点考核”的项目动态管理组织施工，实施工期、质量、成本、安全四大控制，保证切实履行工程合同。
⑵公司总部 公司总部职能部门按制度定期到现场检查、督促、指导项目部各项工作。 ⑶项目经理部安全管理 项目安全负责人在项目经理的领导下，全面负责施工现场的安全工作：制定安全生产计划、组建安全保证体系、完成安全生产。 ⑷项目经理部质量管理 项目质量负责人在项目经理的领导下，负责组建项目经理部质保体系，保证质保体系日常工作的正常进行，就项目施工质量向公司管理者代表负责；项目部质安科安全员各自承担自己分管质量要素的质保工作，基层施工队伍各自的质保体系接受项目质保体系的领导，从而形成自上而下的完善体系。 ⑸项目经理部的技术管理 项目技术负责人在项目经理的领导下，就技术工作对项目经理负责，基层作业队伍按班组设置负责人，形成自上而下的完善体系。 ⑹项目经理部的设备材料管理 项目材料负责人在项目经理的领导下，负责施工机具的组织与管理、工程材料采购、储运，搞好本项目施工中的物资计划、采购、储运及领用工作，确保工程的顺利进行。 第三章资源配置
储罐焊接方案
吉林众鑫化工集团有限公司12万吨/年生物法环氧乙烷装置和动力厂及配套公用工程 乙醇储罐焊接施工方案 1、编制说明 1.1 为了保证储罐焊接工程质量，满足设计和生产对工艺的要求，特编制本方案。 1.2 本方案作为施焊过程中必须遵守的焊接技术文件和合格焊接工艺评定一起作为编制焊接工艺卡的依据。 1.3本方案经监理审查通过后，即可用于指导储罐制作的焊接工作，其所规定的内容与其它方案不符时，一律以本方案为准。各有关人员要严格依照执行，加强工艺纪律，以确保储罐焊接质量和进度。 1.3在储罐安装焊接过程中，将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化，并下发作业班组进行技术交底，用于具体地指导具体部位的焊接施工。 1.4本方案在实施过程中若有设计修改或不合适之处，也将以焊接工艺卡的形式对之进行修改，补充完善，并下发指导施焊。 2、工程概况 2.1本工程为吉林众鑫化工集团有限公司12万吨/年生物法环氧乙烷装置和动力厂及配套公用工程项目。制作安装乙醇储罐2台，外形尺寸为φ21000×18375*14/6，重量为139.47吨、材质为Q245R/Q235B。 2.2设计参数一览表
材质：Q245R/Q235B 3、编制依据 3.1. 设计院设计蓝图。 3.2 相关规范 《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005 《压力容器焊接规程》JB/T47019-2011 《承压设备无损检测》JB/T4730-2005 《焊接工艺评定规程》 DL/T 868-2004 3.3企业工艺标准的名称及编号： 《施工技术方案管理规定》 Q/JH223.22101.02-2013 《施工技术通用管理标准》 Q/JH222·21100.01-2013 《施工质量通用管理标准》 Q/JH223·21500.01-2013 《质量、环境、职业安全健康综合管理手册》 Q/JH223·20001.2007 《安全生产责任管理规定》 Q/JH223·21801.01 4、施工方法 4.1施工顺序
石油液化气储罐的设计
石油液化气储罐的设计 摘要 卧式储罐设计是以应力分析为主要途径，以材料力学为基础，对容器的各个主要受压部分进行设计。其设计的目的主要是确定合理、经济的结构形式，并满足制造、检验、装配、运输和维修等方面要求，设计中主要从强度和刚度两方面进行设计，保证强度不失效，即材料不发生强度破坏；刚度满足要求，即材料的形变量控制在一定范围内，保证容器不因过渡变形而发生泄露失效，最终达到安全可靠的工作性能的要求。 关键词：卧式储罐、应力、刚度、强度、设计
目录 第1章 前言 (1) 第2章 卧式储罐一般结构 (2) 第3章 选材要求 (4) 3.1 材料各种机械性能参数 (4) 3.1.1 R的含义 (4) 3.1.2 Q235系列的含义 (4) 3.2 机械性能指标及符号 (5) 3.2.1 强度 (5) 3.2.2 塑性 (6) 3.2.3 冲击韧性 (7) 3.2.4 硬度 (7) 3.2.5 冷弯 (8) 3.2.6 断裂韧性 (8) 3.3 压力容器常见的失效形式 (8) 3.3.1 强度失效 (8) 3.3.2 刚度失效 (8) 3.3.3 稳定性失效 (9) 3.3.4 腐蚀失效 (9) 3.4 主要部件的选材 (10) 3.4.1 筒体、封头 (10) 3.4.2 接管 (10) 3.4.3 法兰 (10)
第4章 焊接 (12) 4.1 焊接结构的特点和常用的焊接方法 (12) 4.2 焊缝类型及施焊方法 (12) 4.3 对接焊缝构造 (13) 4.3.1 对接焊缝施工要求 (13) 4.3.2 对接焊缝的构造处理 (13) 4.3.3 对接焊缝的强度 (13) 4.4 对接焊缝连接的计算 (14) 4.5 焊条的选用 (14) 第5章 液压试验 (15) 5.1 试验目的和作用 (15) 5.2 试验要求 (15) 5.3 试验方法步骤 (16) 第6章 卧式储罐校核 (17) 6.1 剪力弯矩载荷计算 (17) 6.2 内力分析 (19) 6.2.1 弯矩计算 (19) 6.2.2 剪力计算 (20) 6.2.3 圆筒应力计算和强度校核 (21) 参考文献 (26) 致谢 (27) 附录 (28)
焊接工艺课程设计
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焊接工艺课程设计 1绪论 1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环
境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 1.2.1对焊条的基本要求 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能 （2）焊条的熔敷金属应具有规定的化学成分，以保证其使用性能的要求
国内焊接工艺评定标准的对比及差异
价值工程 序号标准号名称批准部门使用范围标准简称1JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》国家机械工业局、国家石油和化学工业局联合发布。钢制压力容器的气焊、焊条手弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐蚀层堆焊的焊接工艺评定JB4708标准2GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第4条：焊接工艺评定中华人民共和国建设部和国家技术监督局联合发布。工程建设中施工现场设备和工业金属管道焊接工程的碳素钢、合金钢、铝及铝合金、铜及铜合金、工业纯钛、镍及镍合金的气焊、手弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊焊接工艺评定“设计压力不大于42MPa ，设计温度不超过材料允许使用温度的管道工程”不适用于锅炉、压力容器、核装置的专用管道、矿井专用管道、长输管道 GB50236标准3蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ焊接工艺评定中华人民共和国劳动部用于承压的以水为介质的固定式蒸汽锅炉及锅炉范围内的管道制造、安装焊接工艺评定或汽水两用锅炉的焊接工艺评定。 不适用水容量小于30L 的固定式承压蒸汽锅炉和原子能锅炉。需评定的焊缝。《蒸规》4SHJ509-88《石油化工工程焊接工艺评定》 中国石油化工总公司用于石油化工常压容器、工业管道和特殊的钢结构施工采用气焊、手弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等焊接方法的焊接工艺评定SHJ509标准5SHJ509-88《石油天然气金属管道焊接工艺评定》国家经济贸易委员会适用于陆上石油天然气工程（不含炼油工程）中各类金属管道的气焊、焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、自保护管状药芯焊丝自动及半自动焊、埋弧自动焊及它们的组合等焊接方法的焊接工艺评定 SY/T0452标准表1常用的焊接工艺评定标准1我国焊接工艺评定现行标准我们国家对焊接工艺评定管理工作，同世界先进国家一样，把它也纳入了标准化管理，随着与国际标准化接轨日趋完善。但我国行业管理在国民经济中还占有较大的比重，各行各业就各自产品工程的焊接特点，对焊接工艺评定均制定了相应的标准。本文对国内的焊接工艺评定标准（以下简称“标准”，常用标准见表1）进行对比分析，谈谈焊接工艺评定（以后简称“焊评”）管理的建议。2标准的分析与对比 为了减少焊接工艺评定数量，各“标准”根据母材的化学成分、 力学性能和焊接性能进行分类分组，由于各“标准”涉及产品范围不 一样，各自所列母材分类分组也有所区别。《蒸规》标准中附录Ⅰ第 10条第2款把母材钢号分4类，没有再分组，仅涉及碳素钢、低合 金结构钢、耐热钢，对同类钢号评定合格范围(替代)规定不具体、操 作不方便。但对其它“标准”正文中没涉及到的国外钢材，作出了具 体规定。2.1JB4708标准和SHJ509标准中，母材钢号分类分组基本一 致，区别在于类别号对应钢号顺序排列，在JB4708标准中Cr5Mo 钢单独列为一类，列出8类14组52种钢材牌号；SHJ509标准Cr5Mo 钢列入了耐热合金钢类别单独一组，共计7类19组58种钢材牌号。另外，有色金属铝及铝合金、铜和铜合金单独分列为两类。但这些不同之处,在母材替代方面没有矛盾。JB4708标准中有一项独特内容，即耐蚀层堆焊其合金弯曲试验合格指标。2.2GB50236标准中表4.2.3对母材分类分组更全面细致，分列了23类28组64种牌号钢材，除铝、镁、铜及其合金外，增列了镍合金和钛，对耐热钢和不锈钢又细分出分类号，它主要依据美国机械工程师协会标准ASM —Ⅸ分类分组。在替代范围上较其它“标准”放宽，体现在：2.2.1P+P3（12CrMo+12CrMo ）可替代P3+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢接头，其中：P2A ：16Mn\16MnR\16MnRc\15MnV\15MnNR 等P2B ：16MnDR 、09Mn2VD 、09MnVDR P1：Q235—A 、B 、\20R\20G\20HP\10\20等；2.2.2P4+P4（15CrMo+15CrMo ）可替代P4+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢焊接接头； 2.2.3P5A ＋P5A （12Cr2Mo+12Cr2Mo ）可替代P5A+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢焊接接头。但这三种情况适用性不强，因为P3、P4、P5A 各自同类钢评定合格，各自与低合金钢、碳素钢组成异种焊接，焊条牌号前三位（或焊丝钢号）要改变，属于改变重要因素，必须重新进行“焊评”。对于未列入“标准”中钢号，各“标准”都给予了一致的规定。2.3GB50236标准中较三个“标准”缺少角焊缝和组合焊缝的试件、试样和检验、评定内容；弯曲试样的厚度的规定也不甚一致，但不矛盾。它规定弯曲试样（面弯、背弯）厚度为:当试件厚度T<10mm 时，试样厚度t ＝T （与其他“标准”相同）。当试件厚度T ≥10mm 时， 试样厚度t ＝10mm ，与其他标准有不同之处，不同材质试件弯曲试验所用的弯轴直径与其它“标准”要求也不一样。同时，GB50236———————————————————————作者简介：张军锋（1975-），男，河南灵宝人，焊接工程师，主要从事压力容器的焊接工艺评定和焊接质量管理工作。国内焊接工艺评定标准的对比及差异 Comparison of Domestic Welding Procedure Qualification Standards and the Differences 张军锋①Zhang Junfeng ；彭建良②Peng Jianliang （①东方电气河南电站辅机制造有限公司，灵宝472501；②三门峡市锅炉压力容器检验所，三门峡472000） （①DEC He ′nan Station Auxiliary Equipment Co.，Ltd.，Lingbao 472501，China ； ②Sanmenxia Boiler &Pressure Vessel Inspection Institute ，Sanmenxia 472000，China ） 摘要：目前，我国用于焊接工程的常用材料，其焊接性已基本掌握，要确保焊接质量，施焊前应进行焊接工艺评定，以评定施焊单位是否有能 力焊出符合相应规程、 规范和产品技术条件所要求的焊接接头。然而，国内不同行业的产品对其焊接工艺评定规定却不太一致，本文通过对国内常用的焊接工艺评定标准的对比，发现其不同点，因而在实际中应用时根据不同的要求选用不同的焊接工艺评定标准。 Abstract:At present,the weldability of materials commonly used in welding engineering has already been grasped basically,and we should make welding procedure qualification before welding when ensuring the quality of welding,so as to assess whether the welding units weld the welding joint which meets corresponding regulations,standards and the requirements of product technology conditions or not.However,there are consistent provisions of domestic different industries ′products to its welding procedure qualification.Through the comparison of domestic commonly used welding procedure qualification standards,this paper finds the differences,thus choose different welding procedure qualification standards according to different requirements in practical application. 关键词：焊接工艺评定；标准 Key words:welding procedure qualification ；standard 中图分类号：P755.1文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0014-02 ·14·
石油化工装置中储罐的结构设计
石油化工装置中储罐的结构设计 摘要： 石油化工设计中，钢储罐是必备的设备。作为设计人员我们要做的是设计储罐的基础。大型储罐的特点是直径大、荷载重，与一般工业基础相比，对地基和基础设计及施工有其特殊的要求。储罐绝大多数为圆柱形，按其使用功能，可分为储气罐和储油罐两大类。 关键词：石油化；结构；设计 Abstract: Petroleum chemical engineering design, steel tank is the necessary equipment. As designers, what we want to do is the basis of design storage tanks. The characteristics of large tanks is large in diameter, the load heavy, compared with general industrial foundation, the foundation and basic design and construction has its special requirements. Most of the storage tanks for cylindrical, according to the use function, can be divided into two kinds of storage tank and tanks. Key words: the oil; Structure; design 1 罐基础的设计，应具有下列工艺、安装、设备及总图等资料： 1、罐区平面布置及设计竖向标高，罐中心坐标。 2、储罐的型式、容积、几何尺寸、罐底坡高、及中心标高、环墙顶标高、设计地面标高。 3、罐区金属总重，保温及附件总重，罐壁、罐顶、罐底总重。 4、罐区内介质及最高储液面的高度、最高温度、介质重度。 5、罐区的罐前平台、排放口、沟、井、梯基础等辅助设施的位置及型式。 6、与储罐罐体有关的管道布置、预埋件、锚栓布置及罐周的排水设施。 7、储罐施工安装、试压等方法对罐基础的要求。
卧式储罐焊接结构和工艺设计
1 产品介绍 工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 为保证压力容器的安全使用，在制造时就必须按照有关标准、规范，对压力容器的原材料和加工制造过程进行严格的质量检验，因此，对投入运行的压力容器也需要进行定期检验。压力容器的检验内容主要有：对材料的化学成分和力学性能的常规理化检验；对焊接接头的各种性能检验；对压力容器各部分存在的各类缺陷的无损检测；用高于操作压力的液体对容器进行耐压试验等。质量检验在压力容器制造过程中占重要的地位。在有些反应堆压力容器的生产周期中，有一半的时间都是用于质量检验。 筒体是圆筒形压力容器的主要承压元件，它构成了完成化学反应或储存物所需的最大空间。筒体一般是由钢板卷制或压制成型后组装焊接而成。当筒体直径较小是，可采用无缝钢管制作。对于即轴向尺寸较大的筒体，采用环焊缝将几个筒节拼焊制成。根据筒体的承载要求和钢板厚度，其纵焊缝和环向焊缝可采用开坡口或不坡口的对接接头。对于承受高压的厚壁容器筒体，除了采用单层厚钢板制作外，也可以采用层板包扎、热套、绕带或绕板等工艺制作多层筒体结构。 封头即是容器的端盖。根据形状的不同，分为球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结构形式。
液化气储罐检验方案
液化石油气卧式储罐检验方案 编制： 审核： 批准： 2017年08月 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
液化石油气储罐检验方案 一、设备基本情况 具体视所检设备情况定。 二、检验及制定检验方案的依据 1、《固定式压力容器安全技术监察规程》 2、《压力容器》 3、容器原始资料及其它相关标准 4、《钢制液化石油气卧式储罐》 三、检验单位检验前准备工作 1、参加人员 检验人员组成及资格： 具体视现场检验人员定。 2、仪器设备 射线探伤机、磁力探伤机、硬度检测仪、渗透探伤、测氧仪、测厚仪、检验尺、放大镜、手电筒及其他检测工具 3、资料审查 （1）设计单位资格；设计、安装使用说明书；设计图样、强度计算书等；（2）制造单位；资格制造日期；产品合格证；质量证明书；竣工图；监督检验证书等； （3）安装单位资格；安装质量证明书；监督检验证书等； （4）使用登记证、历次检验报告、年度检查报告等； （5）有关修理、改造方案；告知文件、竣工资料等。 （6）资料审查中若发现达到设计使用年限的压力容器（未规定设计使用年限，但是使用超过20年的压力容器视为达到设计使用年限） ,如果要继续使用，使用单位应当委托有检验资格的特种设备检验机构参照定期检验的有关规定对其进行检验，必要时按照《固定式压力容器安全技术监察规程》8.9要求进行安全评估（合于使用评价），经过使用单位主要负责人批准后，办理使用登记证变更，方可继续使用。 四、检验前使用单位准备工作 使用单位应当按照要求做好停机后的技术性处理和检验前的安全检查，确认现场条件符合检验工作要求，做好有关的准备工作。检验前，现场至少具备以下条件： （1）影响检验的附属部件或者其他物体，按照检验要求进行清理或者清除。（2）为检验搭设脚手架、轻便梯等设施必须安全牢固，（对于离地面2米以上的脚手架必须设置安全护栏）。
几种焊接的优缺点
钨极氩弧焊的优缺点 1钨极氩弧焊的优点： ①氩气能有效的隔绝空气，本身又不溶于金属，不和金属反应，施焊过程 中电弧还能自动清除熔池表面氧化膜的作用，因此，可成功的焊接易氧 化、氮化、化学活泼性的有色金属，不锈钢和各种合金。 ②钨极电弧稳定，几十在很小的焊接电流（小于10A）下仍可稳定的燃烧， 特别适合用于薄板，超薄材料的焊接。 ③热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的 焊接，也是实现单面焊双面成型的理想方法。 ④由于填充焊丝熔滴不通过电弧，所以不会产生飞溅，焊缝成型美观。 2钨极氩弧焊的缺点 ①焊缝熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。 ②钨极承载电流较差，过大的电流会引起钨极融化和蒸发，其微粒有可能 进入熔池，造成污染（夹钨）。 ③惰性气体（氩气、氮气）较贵，和其他电弧焊方法（如手弧焊、埋弧焊、 二氧化碳气体保护焊等）相比，生产成本较高。 注：脉冲钨极氩弧焊适宜于焊接薄板，特别是全位置对接焊。钨极氩弧焊一般只适用于焊接厚度小于6mm的焊件。 二：熔化极氩弧焊的特点： ①与TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、 铜及铜合金以及不锈钢等材料。 ②由于焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷 速度快，用于焊接厚铝板，铜等金属时生产率比TIG焊高，焊接变形比 TIG小。 ③熔化极氩弧焊可直流反接，焊接铝及其合金有着很好的阴极雾化作用。 ④熔化极氩弧焊焊接铝及其合金时，亚射流电弧的固有调节作用比较显 著。 三：MIG焊的特点：（MIG焊通常采用惰性气体（氩、氦或其混合气体））作焊接区的保护气体。 MIG焊的优点： ①惰性气体几乎不与任何金属产生化学作用，也不溶于金属中，所以几 乎可以焊接所有金属。 ②焊丝外表没有涂料层，焊接电流可提高，因而母材熔深较大，焊丝熔 化速度快，熔敷率高，与TIG（Tungsten Inert Gas Arc Welding ）焊相 比，其生产效率高。
立方液化石油气储罐设计方案
25立方液化石油气储罐 一.设计背景 该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。设计压力为，温度在-19~52摄氏度范围内，设备空重约为5900Kg，体积为25立方米，属于中压容器。石油液化气为易燃易爆介质，且有毒，因此选材基本采用Q345R。此液化石油气卧式储罐是典型的重要焊接结构，焊接接头是其最重要的连接结构，焊接接头的性能会直接影响储存液化石油气的质量和安全。 二.总的技术特性： 三.储气罐基本构成 储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器。在规定的使用温度和对应的工作压力下，应保证安全可靠，罐体的基本结构部件应包括人孔、封头、筒体、法兰、支座。
图1储气罐的结构简图 筒体 本产品的简体是用钢板卷焊成筒节后组焊而成，这时的简体有纵环焊缝。 封头 按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和简体组合在一起构成一台容器壳体的主要部分，也是最主要的受压元件之一。此储气罐选择的是椭圆形封头。 从制造方法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体的两种。当封头直径较大，超出生产能力时，多采用分片成形方法制造，分片成形控制难度大，易出现不合格产品。对整体成形的封头尺寸、形状，虽然易控制但一般需要有大型冲压模具的压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制造成本高。 从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。对于壁厚较薄的封头，一般采用冷压成形。 采用调质钢板制造的封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态的力学性能，节省模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。 当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至900℃～1000℃。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料（如正火态钢板），由于改变了原始状态的力学性能，为恢复和改善其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应的热处理。对于直径大且厚度薄的封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理的选择。
焊接方法有哪几种
●闪光焊，钢轨形成对接接头，通电并使其端面逐渐移近，达到局 部接触，利用电阻热加热这些接触点（产生闪光），使端面全部熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接。 优点：闪光焊自动化程度高，工艺稳定，焊接质量优良，焊接接头为致密锻造组织，接头韧性好，力学性能接近钢轨母材，生产效率高，主要用于厂焊或基地焊，部分用于单元轨节焊接。缺点：焊机价格昂贵，一次性投资大，设备复杂且需配备大功率电源、柴油发电机组，焊接工艺参数较多，调节繁琐；同时闪光焊焊接过程中钢轨烧损严重，每个接头消耗钢轨25.1-50mm。 ●气压焊，是利用气体燃料产生的热能将钢轨端部加热到熔化状态 或塑性状态，再施加一定的顶锻压力，完成钢轨焊接。 优点：气压焊的一次性投资少，焊接时间短，焊接质量好，焊接接头也为致密锻造组织，主要用于现场联合接头焊接。钢轨烧损较少，焊接后钢轨缩短约30mm。缺点：焊接时对接头断面的处理要求十分严格，焊接工艺受诸多人为因素影响，接头质量波动较大，不易控制。 ●铝热焊，是利用铝和氧化铁（含添加剂），在一定温度下进行氧化 还原反应，形成高温液态金属注入特制的铸模内，将两个被焊钢轨端部熔化而实现连接的一种焊接方法。 优点：设备简单、操作方便，生产成本较低，且没有顶锻过程，接头外观平顺性好，占用封锁时间短，尤其适用于断轨修复、跨区间无缝线路道岔联焊和运输任务繁忙的线上联焊。缺点：强度低、质量欠稳
定，断头率高，综合性能差，是无缝线路最薄弱环节。 电弧焊，接头间隙，并利用铜挡块强迫成型，冷却后形成焊接接头，属于熔化焊方法。 优点：采用合适的焊条和焊丝成分，电弧焊接头可以得到性能优异的贝氏体组织，综合性能可达到母材水平，抗拉强度和耐磨性能等有时甚至超过钢轨母材。缺点：目前推广较少，此外对焊接工艺、技术水平要求严格。
几种铝合金焊接先进工艺
铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工 艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。 关键词: 铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊 1 铝合金焊接的特点 铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。 铝合金焊接有几大难点: ①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍; ②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用 大功率密度的焊接工艺; ③铝合金焊接容易产生气孔; ④铝合金焊接易产生热裂纹; ⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形; ⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大 2～4 倍。 因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效 焊接方法。 2 铝合金的先进焊接工艺 针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接 搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1～2 ] 。图1为搅拌 摩擦焊接示意图[3 ] 。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性 状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料 焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经.进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结 构件。 铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成,焊缝区晶粒细化,无熔焊的树枝晶,组织细密,热影响区较熔化焊时窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,综合性能良好。与传统熔焊方法相比,它无飞溅、烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头性能良好。由于是固相焊接工艺,加热温度低,焊接热影响区显微组织变化小,如亚稳定相基本保持不变,这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小,对于薄板铝合金焊后基本不变形。与
2021版大型石油储罐设计选型与安全
2021版大型石油储罐设计选型 与安全 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0263
2021版大型石油储罐设计选型与安全 大型储罐有节省钢材、占地少、投资省、便于操作、管理等优点。随着国民经济的飞速发展，我国油品储罐越来越趋向大型化。国内第一座10万立方米大型钢制原油外浮顶储罐于1985年从日本引进。发达国家建造、使用大型储罐已有近30年历史，而我国尚处于起步阶段。影响大型储罐安全运营的因素很多,一旦发生事故，就可能引发重大事故，损失将十分惨重。因此，迫切需要及时总结经验，提出改进措施。笔者对其中的主要安全问题进行分析，并提出对策，为工程设计提供参考。 目前，我国成品油储罐主要有内浮顶储罐、拱顶储罐两种型式。由于内浮顶罐的浮顶随油面的升降而升降，浮顶与液面之间不存在气体空间，油品蒸发量小，因而基本上消除了大小呼吸损耗，既降低油品损耗外，又减少对大气的污染，所以，易蒸发的油品储罐多
采用铝浮盘内浮顶储罐。 密封装置：浮顶储罐绝大部分液面是被浮顶覆盖的，而浮顶与罐壁之间的环形空间要依靠密封装置来减少油品的蒸发损失及气候变化对油品的影响，密封材料应满足耐温、耐磨、耐腐蚀、阻燃、抗渗透、抗老化、等性能要求。油罐内浮顶与罐壁之间的密封带应采用丁腈胶带。 1大型原油储罐工程危险性分析 1.1原油危险性分析 原油为甲B类易燃液体，具有易燃性爆炸极限范围较窄，但数值较低，具有一定的爆炸危险性，同时原油的易沸溢性，应在救火工作时引起特别重视。 1.2火灾爆炸事故原因分析 原油的特性决定了火灾爆炸危险性是大型原油储罐最主要也是最重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为：着火源、可燃物和空气。 着火源的问题主要是通过加强管理来解决，可燃物泄漏问题则
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文
iv大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文
Q235储罐毕业设计 [ 作者：刘侨 系别：机电工程系 班级：焊接
1201 学院：四川建筑职业技术学院
内容摘要 油品和各种液体化学品的储存设备—储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。本文设计的即为立式圆筒形储罐。立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。 根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A钢材。罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。最后是对储罐整体进行检测。 本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。
关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺 Abstract Oil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation facilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to site