液化石油气储罐设计说明书
30m3液化石油气储罐设计

课程设计任务书m液化石油气储罐设计题目:303管口条件:液相进口管DN50;液相出口管DN50;安全阀接口DN80;压力表接口DN25;气相管DN50;放气管DN50;排污管DN50。
液位计接口和人孔按需设置。
设计计算说明书1. 储存物料性质1.1物料的物理及化学特性1.2 物料储存方式常温常压保存,不加保温层。
2. 压力容器类别的确定储存物料液氯为高度危害液体,工作压力为 1.303MPa ,储罐属低压容器。
PV ≧0.2MPa.3m ,根据《压力容器安全技术监察规程》][2,所以设计储罐为第三类容器。
3.1储罐筒体公称直径和筒体长度的确定公称容积g V =303m ,则 4πi D L =30。
L D i =31计算,得 i D =2.335m ,L =7.006.。
取D=2.3m,此时11][查表,得封头容积1V =2×1.7588=3.517 3m ,直边段长度为40mm 。
计算筒体容积2V =4824.267588.1230=⨯-3m ,4824.26412=L D ,解得mm L 3772.61=。
取筒体长度为6.4m 。
10.307588.124.63.24V 2=⨯+⨯=)(真π此时5%.3%0100%)/303010.30(/)(≤=⨯-=-V V V 真,所以合适,画图发现比例也合适。
最后确定公称直径为2300mm ,筒体长度为6400mm 。
3.2封头结构型式尺寸的确定公称直径DN =i D =2300mm ,封头的公称直径必须与筒体的公称直径相一致,且中低压容器经常采用的封头型式是标准椭圆形封头,根据JB /T4746-11][2002,选用封头标准号为EHA 2300×11-16MnR 。
公称直径DN =2300mm ,总深度H =615mm ,内表面积A =60233 2mm ,容积V =1.75883m3.3 物料进出口管及人孔等各种管口的布置所需管口:液氯进口管、液氯出口管、液位计接口、安全阀接口、进气管、放气管、人孔、一侧椭球型封头上还有两个液位计接管。
30M3液化石油气储罐设计

30M3液化石油气储罐设计液化石油气储罐是一种用于储存和运输液化石油气的设备。
下面是一个关于30M3液化石油气储罐的设计方案,总字数超过1200字。
请注意,这仅仅是一个设计方案的概述,实际的设计需要详细考虑诸如材料选择、结构强度、安全措施等方面的因素。
设计方案概述:1.储罐容量:储罐的容量为30立方米,可以满足一般商业和家用液化石油气需求。
2.材料选择:储罐主要由碳钢构成,碳钢具有良好的强度和耐蚀性,适用于储存液化石油气的环境。
3.结构设计:储罐采用圆筒形结构,底部为圆锥形,底部设计合理,以便于方便排放液体和气体。
储罐顶部设有适当的进气孔和排气孔,可以实现气体的进出。
4.安全措施:a.储罐设有过压保护装置,可以及时释放过高的压力以防止储罐爆炸。
b.储罐底部设有液位传感器,用于监测液体的高度,以确保不会超过设计容量。
c.储罐设有温度传感器,用于监测储罐内部气体的温度,以防止过高温度引发事故。
d.储罐设有火灾探测器和灭火系统,以应对火灾风险。
5.排放和填充:储罐底部设有排放阀门,用于排放液体和气体。
储罐顶部设有填充阀门,用于向储罐注入液化石油气。
6.运输和安装:储罐设计合理,可以方便地运输和安装。
储罐具有适当的固定装置,以确保在运输和操作过程中的稳定性和安全性。
7.维护和保养:储罐需要定期维护和保养,以确保其正常运行和安全性。
维护包括检查和更换阀门、传感器以及涂层的重新涂覆等。
8.泄漏和环境保护:储罐设有泄漏探测系统和泄漏收集装置,能够及时检测和收集泄漏的液体或气体,以减少对环境的影响。
以上是关于30M3液化石油气储罐设计的一个简要概述。
实际的设计将需要考虑更多细节和具体要求,包括压力容器标准、安全要求和环保法规等。
设计师应该与相关专业人员和当地政府机构合作,并参考现有的规范和标准,以确保储罐的设计符合要求并能够安全地运行。
液化石油气储罐设计资料

80m3液化石油气储罐设计摘要本文首先介绍了储罐在国内外研究现状和发展趋势,对液化石油气储罐作了简单的介绍。
接着对液化石油气储罐的进行了详细的结构设计,并运用Auto CAD软件绘制了储罐装配图。
本文是关于80m3液化石油气储罐设计,制造中的几个关键技术:球罐选材,结构设计,补强计算及强度校核行了设计。
本文设计的主要内容包括:工艺设计包括设计压力,设计温度,设计储量;结构设计包括筒体与封头的结构设计,接管与接管法兰的设计,人孔,视镜,液面计,压力计,温度计,及安全阀的结构等结构设计,支座结构设计,焊接接头设计;开孔补强计算;强度计算及校核。
关键词:储罐;工艺设计;结构;强度;补强80m3 liquefied petroleum gas storage tank designAbstractThis paper firstly introduces the research status and development trend of tanks at home and abroad, and liquefied petroleum gas tanks are briefly introduced here. Then the liquefied petroleum gas storage tank structure design were studied in detail, and the use of Auto CAD software to draw the tank assembly drawing.This article is about the design of 80m3 of liquefied petroleum gas tank , several key technology in spherical tank manufacturing are: material, structure design, reinforcement calculation and strength check of the line design.The main contents of this paper include: design process design including the design pressure, design temperature, design reserves; structure design including the tube body and head, nozzles and nozzle flange design, manhole, mirror, level gauge, pressure gauge, thermometer, and safety valve structure, structure design, support structure design, welding joint design; opening reinforcement calculation; strength calculation and check. Keywords: tank; process design; structure; strength; reinforcement目录引言 .......................................................................................................................... - 1 - 第1章绪论 .................................................................................................................. - 2 -1.1 卧室储罐的介绍.................................................................................................................. - 2 -1.2 液化石油气贮罐的分类...................................................................................................... - 2 -1.3 液化石油气特点.................................................................................................................. - 2 -1.4 卧式液化石油气贮罐设计的特点...................................................................................... - 2 - 第2章液化石油气的工艺设计及主体材料的选择 .................................................. - 3 -2.1 设计温度.............................................................................................................................. - 3 -2.2 设计压力.............................................................................................................................. - 3 -2.3 设计储量.............................................................................................................................. - 3 -2.4 焊接接头系数...................................................................................................................... - 3 -2.5 主体材料的选择.................................................................................................................. - 3 - 第3章液化石油气结构设计 .................................................................................... - 4 -3.1 筒体和封头的设计.............................................................................................................. - 4 -3.2 计算压力.............................................................................................................................. - 4 -3.3 圆筒厚度的设计.................................................................................................................. - 5 -3.4 椭圆封头厚度的设计.......................................................................................................... - 5 -3.5 接管、法兰垫片和螺栓的选择.......................................................................................... - 5 -3.6 其他附件的设计.................................................................................................................. - 9 -3.7 鞍座选型和结构设计........................................................................................................ - 10 -3.8 鞍座位置的确定.................................................................................................................- 11 -3.9 焊接结构设计.................................................................................................................... - 12 -3.10 焊后处理.......................................................................................................................... - 13 - 第4章开孔补强设计 ................................................................................................ - 14 -4.1 补强设计方法判别............................................................................................................ - 14 -4.2 有效补强范围.................................................................................................................... - 14 -4.3 有效补强面积.................................................................................................................... - 15 -4.4 接管区焊缝截面积(焊角取6.0mm) .............................................................................. - 15 -4.5补强面积............................................................................................................................... - 15 - 第5章容器强度的校核 ............................................................................................ - 16 -5.1 水压试验校核.................................................................................................................... - 16 -5.2 筒体最小厚度校验............................................................................................................ - 16 -5.3 筒体轴向应力计算与校核................................................................................................ - 16 -5.4 封头最小厚度校验............................................................................................................ - 18 -5.5 封头强度校核.................................................................................................................... - 18 -5.6 筒体和封头切向应力校核................................................................................................ - 18 -5.7 筒体环向应力的计算和校核............................................................................................ - 19 - 结论与展望 .................................................................................................................... - 21 - 致谢 ........................................................................................................................ - 22 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 23 -附录A:主要参考文献摘要及题录 ............................................................................. - 24 - 附录B:英文原文及翻译 ............................................................................................. - 26 -插图清单图3-1 椭圆形封头 (4)图3-2 接管分布图 (6)图3-3 鞍座结构图 (11)图3-4 坡口基本形式 (12)表格清单表3-1 标准椭圆形封头尺寸图表 (4)表3–2法兰尺寸表 (6)表3–3 管子尺寸表 (7)表3–4 垫片尺寸表 (7)表3-5 螺栓及垫片 (8)表3-6 水平吊盖带颈对焊法兰人孔尺寸表 (9)表3-7 鞍座支座结构尺寸 (11)引言液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料,已愈来愈受到人们的重视。
液化石油气贮罐

XXXXX学校毕业论文课题名称: 100m³液化石油气贮罐姓名: XXX 专业: XXXXXXXXXXXXX 班级: XXXXXXXXXXXX 起止日期:2012年9月3日~2011年10月15日指导教师: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学校毕业论文题目:100m³石油液化气贮罐目录设计摘要……………………………………………………………………………………I 前言…………………………………………………………………………………………II 设计条件……………………………………………………………………………………III一、筒体的设计 (1)二、封头的设计……………………………………………………………………………三、广发华福………………………………………………………………………………四、…………………………………………………………………………………………五、…………………………………………………………………………………………六、…………………………………………………………………………………………七、…………………………………………………………………………………………八、…………………………………………………………………………………………九、结论及体会……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………设计摘要石油液化气贮罐是盛装液化石油气的常用设备,石油液化气的主要成分:乙烯、乙烷、丙烷、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。
(GB5044《职业性毒物危害程度分级》【1】)。
在一般中小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐,只有某些特殊情况下(站内地方受限制)才会选用立式。
单罐容积小于100m³时选用卧式贮罐比较经济,液化石油气罐,不论是卧式还是球式都属于第三类压力容器。
液化石油气储罐设计

液化石油气储罐设计
1.储罐材料选择:
2.结构设计:
3.安全阀和泄压装置:
储罐设计需要考虑到可能发生的过压和过温情况。
为了确保储罐内部压力在可接受范围内,应安装安全阀和泄压装置。
这些装置将会在压力过高或温度过高时自动释放气体。
4.罐体绝热:
由于液化石油气的低温特性,储罐设计需要确保罐体具有良好的绝热特性。
这可以通过采用绝热材料来实现,其中包括内部绝热层、外部绝热层和真空层等。
5.地震设计:
储罐的地震设计是非常重要的,特别是对于经常发生地震的地区。
储罐的结构应具备足够的抗震能力,以确保在地震发生时储罐不会受到严重损坏。
6.罐体检测和监测系统:
储罐应配备完备的检测和监测系统,以实时监测储罐内的压力、温度和液位等参数。
这有助于及时发现潜在的故障,并采取相应的措施进行修复和保养。
7.罐体密封系统:
储罐的密封系统对于防止气体泄漏和液体挥发至关重要。
密封系统应设计为可靠的,并在罐体发生压力变化时能够保持稳定的密封效果。
综上所述,液化石油气储罐设计应综合考虑储罐的材料选择、结构设计、安全阀和泄压装置、罐体绝热、地震设计、检测和监测系统以及罐体密封系统等关键要素。
通过合理的设计和建造,可以确保液化石油气储罐的安全运行,防止事故发生,保护人员和环境的安全。
15立方米液化石油气储罐设计

15立方米液化石油气储罐设计设计:15立方米液化石油气储罐概述:液化石油气(LPG)是一种清洁能源,广泛用于民用、商业和工业领域。
为了储存和运输LPG,液化石油气储罐是必不可少的设备之一、本设计旨在设计一个容量为15立方米的液化石油气储罐,以满足日常使用需求。
设计要求:1.容量:15立方米2.材料:耐腐蚀的钢材3.安全:符合储罐设计和操作的安全要求4.维护:容易进行检修和维护5.运输:可安全运输和搬运设计细节:1.设计容量:15立方米的液化石油气储罐,具有充足的储存空间,以满足日常用气需求。
2.材料选择:选用高强度耐腐蚀的钢材作为储罐的主要材料。
钢材具有良好的强度和稳定性,能够承受高压和外部环境的影响。
3.结构设计:储罐采用立式结构,具有稳定的基础和支撑设备,以确保储罐的稳定性和安全性。
4.安全设计:储罐采用双层结构,内部是LPG液体存储区,外面是绝缘层,以防止液体泄漏和减少热量传递。
在储罐的顶部和底部设置了安全阀、压力传感器和温度传感器,以确保储罐的运行安全。
5.维护设计:储罐设计考虑了维修和检修的便利性。
安装步骤和关键部件的拆卸和更换方式应明确和简化,便于维护人员进行操作和维护。
6.运输设计:储罐的设计应考虑到其可运输性。
适当的尺寸和重量限制应根据实际需要进行确定,以确保储罐在运输过程中的稳定性和安全性。
安全注意事项:1.储罐应远离火源和易燃物。
气体泄漏可能会引发火灾和爆炸。
2.遵守LPG储罐操作和维护的安全规范。
3.定期检查储罐的安全凸起和压力传感器,确保其正常运行。
4.确保储罐周围区域干燥并保持良好的通风。
结论:通过本设计,可以满足15立方米液化石油气的储存需求,并确保储罐在设计和操作方面符合安全要求。
储罐的维护和运输设计以及安全注意事项将有助于确保使用液化石油气的安全性和可靠性。
30M3液化石油气储罐设计

30M3液化石油气储罐设计
30M3液化石油气(LPG)储罐是一种用于存储液化石油气的设备,通
常用于加油站、工业用途或家庭使用。
设计一个符合安全标准和效率要求
的30M3液化石油气储罐是非常重要的。
本文将介绍30M3液化石油气储罐
的设计过程,并探讨一些关键设计考虑因素。
储罐的主要设计考虑因素包括结构强度、安全性、防腐性、密封性和
使用寿命。
在设计30M3液化石油气储罐时,首先需要确定所需的存储容
量和工作压力,以及罐体的材料和厚度。
通常,30M3液化石油气储罐会
采用碳钢或不锈钢材料,具有足够的强度和耐腐蚀性能。
为了确保储罐的安全性,设计中必须考虑到气体的蒸汽和液体压力,
并且必须安装压力释放阀和监测系统。
同时,也需要考虑到储罐的地基和
支撑结构,以及其稳定性和抗风能力。
在防腐方面,30M3液化石油气储罐通常会进行防锈处理和外部涂层
保护,以延长使用寿命并降低维护成本。
此外,还需要确保储罐的密封性,以防止气体泄漏和安全事故。
在设计30M3液化石油气储罐时,还需要考虑到其操作和维护便利性。
可以考虑添加检修孔和检测设备,以便定期检查储罐的状态和性能。
同时,设计应考虑到储罐的负载和地势条件,以确保其稳定性和安全性。
总的来说,设计30M3液化石油气储罐是一个复杂的过程,需要综合
考虑多种因素。
只有在符合安全标准和效率要求的前提下,才能设计出一
种优质的30M3液化石油气储罐。
希望这篇文章可以帮助你更好地了解
30M3液化石油气储罐的设计原理和关键考虑因素。
15M3液化石油气储罐设计说明书

中北大学课程设计说明书学生姓名:学号:学院:机械与动力工程学院专业:过程装备与控制工程题目:(15)M3液化石油气储罐设计指导教师:职称: 副教授 2014年06月16日中北大学课程设计任务书2013/2014 学年第二学期学院:机械与动力工程学院专业:过程装备与控制工程学生姓名:学号:课程设计题目:(15)M3液化石油气储罐设计起迄日期:06 月16 日~06月27日课程设计地点:校内指导教师:系主任:黄晋英下达任务书日期: 2014年06月16日课程设计任务书目录目录 (1)第一章储罐设计介绍及介质特性 (3)1.1液化石油气储罐介绍 (3)1.2液化石油气的发展及应用 (3)1.3液化石油气的组成及物理特性 (3)1.4储罐的设计问题以及设计难点 (4)第二章储罐设计参数的确定 (4)2.1设计温度 (4)2.2设计压力 (4)2.3设计储量 (5)第三章主体材料的确定 (5)第四章工艺计算 (6)4.1筒体和封头的设计 (6)4.1.1 筒体设计 (6)4.1.2封头设计 (6)4.2筒体长度的确定 (7)4.3圆筒厚度的设计 (7)4.4椭圆封头厚度的设计 (8)第五章结构设计 (8)5.1接管,法兰,垫片和螺栓的选择 (8)5.1.1接管和法兰 (8)5.1.2垫片的选择 (11)5.1.3 螺栓(螺柱)的选择 (13)5.2人孔的设计 (14)5.2.1人孔的选取 (14)5.3人孔补强圈设计 (16)5.3.1补强设计方法判别 (16)5.3.2有效补强范围 (16)5.3.3有效补强面积 (16)5.4鞍座选型和结构设计 (17)5.4.1鞍座选型 (18)5.4.2鞍座位置的确定 (19)5.5视镜设计 (20)5.6液面计设计与安全阀设计 (20)5.7焊接的设计 (21)5.7.1焊接接头的设计 (21)5.7.2容器焊接接头坡口设计 (21)5.7.3 焊接方法与材料 (22)第六章强度校核 (23)结束语 (36)参考文献 (37)第一章储罐设计介绍及介质特性1.1液化石油气储罐介绍液化石油气储罐是盛放液化石油气的常用设备,常用储罐一般有两种形式:球形储罐和圆筒形储罐。
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1003m液化石油气储罐设计绪论m或随着我国化学工业的蓬勃发展,各地建立了大量的液化气储配站。
对于储存量小于5003 m时.一般选用卧式圆筒形储罐。
液化气储罐是储存易燃易爆介质.直接关系到单罐容积小于1503人民生命财产安全的重要设备。
因此属于设计、制造要求高、检验要求严的三类压力容器。
本次设m液化石油气储罐设计即为此种情况。
计的为1003液化石油气贮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, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其要注意安全, 还要注意在制造、安装等方面的特点。
目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。
球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂,m或单罐容积大于2003m时选用球形贮焊接工作量大, 故安装费用较高。
一般贮存总量大于5003罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, m, 单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。
圆筒形贮罐按安装方所以在总贮量小于5003式可分为卧式和立式两种。
在一般中、小型液化石油气站大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站地方受限制等) 才选用立式。
本文主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。
卧式液化石油气贮罐设计的特点。
卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。
液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。
贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。
贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
第一章 设计参数的选择1、设计题目:853m 液化石油气储罐的设计2、设计数据:如下表1:表1:设计数据3、设计压力:设计压力取最大工作压力的1.1倍,即 1.10.790.869P MPa =⨯=4、设计温度:工作温度为50C 。
,设计温度取。
5、主要元件材料的选择:5.1 筒体材料的选择:根据GB150-1998表4-1,选用筒体材料为低合金钢16MnR (钢材标准为GB6654)[]170tMPa σ=。
16MnR 适用围: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。
5.2 鞍座材料的选择:根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-B ,其许用应力[]147sa MPa σ=5.3 地脚螺栓的材料选择:地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235,Q235的许用应力[]147bt MPa σ=45550C +=。
第二章 设备的结构设计1、圆筒厚度的设计计算压力c P :液柱静压力: 41P =5609.81 3.2 1.7610gh Pa ρ=⨯⨯=⨯ 461/ 1.7610/0.869102%5%P P =⨯⨯=<,故液柱静压力可以忽略,即c P 0.869P MPa ==该容器需100%探伤,所以取其焊接系数为 1.0φ=。
圆筒的厚度在6~16mm 围,查GB150-1998中表4-1,可得:在设计温度70C 。
下,屈服极限强度345s MPa σ=, 许用应力[]t170MPa σ=利用中径公式, 计算厚度:[]i tcPD 0.869MPa 34008.72 1.01700.8692-P mm δφσ⨯===⨯⨯-查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-1知,钢板厚度负偏差为0.25mm ,而有GB150-1998中3.5.5.1知,当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ,且不超过名义厚度的6%时,负偏差可以忽略不计,故取10C =。
查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-5知,在无特殊腐蚀情况下,腐蚀裕量2C 不小于1mm 。
本例取2C =1则筒体的设计厚度128.7019.7n C C mm δδ=++=++= 圆整后,取名义厚度10n mm δ=筒体的有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-=2、封头厚度的设计查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径i DN=D =3400mm 选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA ,则 22iiD h =,根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式7-1计算:[]c itcP D 0.869MPa 34008.72 1.001700.50.8692-0.5P mm δφσ⨯===⨯⨯-⨯同上,取21C mm =,10C =。
封头的设计厚度8.7019.7d mm mm mm δ=++=圆整后,取封头的名义厚度10n mm δ= ,有效厚度121019e n C C mm δδ=--=-= 封头型记做 EHA 320022-16MnR JB/T4746⨯3、筒体和封头的结构设计3.1 封头的结构尺寸(封头结构如下图1) 由()22i D H h =-,得34008904044i D h H mm =-=-=查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1 EHA 椭圆形封头表面积、容积,如下表2:表2 :EHA 椭圆形封头表面积、容积224i V D L V π=⨯+封 ,而充装系数为0.9则:2V D 20.94i L V π=⨯+封 即2100 3.42 5.50800.94L π=⨯⨯+⨯ 计算得L=11.025,取L=11m4、鞍座选型和结构设计4.1 鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座,材料选用Q235-B 。
估算鞍座的负荷: 储罐总质量12342m m m m m =+++1m ——筒体质量:331× 3.14 3.210107.85109218.726m DL kg πδρ==⨯⨯⨯⨯⨯=2m ——单个封头的质量:查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2 EHA 椭圆形封头质量,可知,21592.3m kg =3m ——充液质量:<ρρ液化石油气水,故23310001000 3.4102 5.5085110.836610k4m V V g πρ⎛⎫=•==⨯⨯⨯+⨯=⨯ ⎪⎝⎭水4m ——附件质量:人孔质量为302kg ,其他接管质量总和估为400kg ,即4702kg m =综上所述,312342123.9410kg m m m m m =+++=⨯G=mg=1215.87kN,每个鞍座承受的重量为607.94N由此查JB4712.1-2007容器支座,选取轻型,焊制为BI,包角为120。
,有垫板的鞍座。
查JB4712.1-2007表6得鞍座结构尺寸如下表3:表3:鞍式支座结构尺寸4.2 鞍座位置的确定因为当外伸长度A=0.207L时,双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等,从而使上述两截面上保持等强度,考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷,面且支座截面处应力较为复杂,故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩,通常取尺寸A不超过0.2L值,为此中国现行标准JB 4731《钢制卧式容器》规定A≤0.2L=0.2(L+2h),A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。
由标准椭圆封头2,402()4i iD DmmH h==-有h=H-故0.2(2)0.2(11000240)2216A L h mm≤+=+⨯=鞍座的安装位置如图3所示:此外,由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度,故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。
若支座靠近封头,则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。
因此,JB 4731还规定当满足A ≤0.2L 时,最好使A ≤0.5R m (2R i nm R δ+=),即170017052nm R mm δ=+=0.50.51705852.5m A R mm ≤=⨯= ,取A=85m综上有:A=850mm(A 为封头切线至封头焊缝间距离,L 为筒体和两封头的总长)5、接管,法兰,垫片和螺栓的选择5.1、接管和法兰液化石油气储罐应设置排污口,气相平衡口,气相口,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。
接管和法兰布置如图3所示,法兰简图如图所示:查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2 3-1 PN10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HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中附录D 中表D-3,得各法兰的质量。
查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表3.2.2,法兰的密封面均采用MFM (凹凸面密封)。
表4:接管和法兰尺寸5.2 垫片查HG/T 20609-2009《钢制管法兰用金属包覆垫片》,得:表5 垫片尺寸表2:填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。
3:垫片厚度均为3mm。
5.3 螺栓(螺柱)的选择查HG/T 20613-2009 《钢制管法兰用紧固件》中表5.0.7-9和附录中表A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸:表6 螺栓及垫片6 人孔的选择根据HG/T 21518-2005《回转盖带颈对焊法兰人孔》,查表3-1,选用凹凸面的法兰,其明细尺寸见下表:表7 人孔尺寸表单位:mm第三章:容器强度的校核3.1水压试验应力校核:试验压力: 1.25 1.250.869 1.086T P P MPa ==⨯= 圆筒的薄膜应力T () 1.086(34009)205.962290.90.9 1.00345310.5,i e T e s T p D MPa MPa δσδφσσ+⨯+===⨯=⨯⨯=>合格。
3.2.筒体轴向弯矩计算工作时支座反力 1G 607.94k ,2h H-h 850i F N mm'==== 圆筒中间处截面上的弯矩()()222a i 1i 22212/4441312 1.7050.85/11.08607.9411.0840.85103840.85411.081311.08R h L F L A M h L L kN m ⎡⎤+-⎢⎥'=-⎢⎥⎢⎥+⎢⎦⎣⎡⎤+⨯-⎢⎥⨯⨯=-=•⎢⎥⨯⎢⎥+⨯⎣⎦鞍座处横截面弯矩:2222mi 2i0.85 1.7050.851111.0820.8511.0821607.940.85129.54440.8511311.083R h A L AL M FA kN m h L ⎡⎤⎡⎤---+-+⎢⎥⎢⎥⨯⨯=--=-⨯⨯-=-•⎢⎥⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⨯⎣⎦⎣⎦3.3.筒体轴向应力计算及校核(1)圆筒中间横截面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 最高点处:c a 1122a 0 1.607103800012.635220.012 3.14 1.7050.009e e p R M MPa R σδπδ⨯=-=-=-⨯⨯⨯ 最低点处:c m 1222a e 0.869 1.7051103800095.043220.009 3.14 1.7050.009e p R M MPa R σδπδ⨯=+=+=⨯⨯⨯ (2)由压力及轴向弯矩引起的轴向应力因鞍座平面上0.5m A R ≤,即筒体被封头加强,查JB/T 4731-2005表7-1可得K 1=1.0,K 2=1.0 鞍座横截面最高处点轴向应力:c m 2322e1m e 0.869 1.705295482.768220.0091 3.14 1.7050.09p R M MPa K R σδπδ⨯-=-=-=-⨯⨯⨯⨯ 鞍座横截面最低点处轴向应力:c m 2422m e0.362e p R M MPa K R σδπδ=+=- (3)筒体轴向应力校核因轴向许用临界应力由e a 0.0940.09490.0008051700A R δ⨯=== 根据圆筒材料查图4-8可得5222100.00080598.933B EA MPa =≈⨯⨯⨯=[][]()tmin ,tcr B σσ==98.9MPa ,[]0cr min(0.8,)eL R B σ==98.9MPa<32σσ,[]=tσ170MPa ,合格1σ,4σ[]<130MPa tcr σ=,合格1T σ,4T σ[]<130MPa cr σ=,合格3.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核因m 2R A ≤,带来的加强作用,查JB/T4731-2005表7-2得K 3=0.88,K 4=0.401,其最大剪应力位于靠近鞍座边角处33m e 0.88607.941034.8617059K F MPa R τδ⨯⨯===⨯因圆筒 [τ]=0.8 []= 0.8170=136 MPa tσ⨯故有 < [] = 136 MPa ττ , 故切向剪应力校核合格 3.5.封头中附加拉伸应力'3h 4m F 607.9410 <K = 0.401 =15.89MPa R 1.7050.009e τδ⨯⨯⨯由压力引起的拉伸应力 (K=1.0)i h KPD 10.869 3.4 <= =164.3MPa 220.009e σδ⨯⨯⨯ []th h 1.25 1.25170139.04=73.46 MPa > σστ-=⨯- 合格3.6.筒体的周向应力计算与校核圆筒的有效宽度2335mm b = ,当容器焊在支座上时,取1.0=k ,查JB/4731-2005表7-3可得560.76,0.0132K K ==。