80m3液化石油储罐结构设计及焊接工艺设计
石油储罐工程的安装焊接工艺
石油储罐工程的安装焊接工艺【摘要】石油储罐的焊接工艺复杂，质量要求严格，合理的焊接工艺能保证石油储罐的质量和稳定性。
本文就石油储罐发生焊接变形的原因进行了分析，并指出了防范的对策，重点阐述了石油储罐焊接工艺中需要注意的一些问题。
【关键词】石油储罐；焊接；变形；工艺1 石油储罐焊接变形的原因石油储罐属于薄壁的焊接容器，存在很多种焊接方法，很多问题都会在焊接过程中碰到，而最主要的一个问题就是焊接变形。
尤其是储罐的底部，由于它的焊缝多、板薄，最容易产生明显的波浪变形。
产生石油储罐变形的原因主要分以下四点：第一，焊缝的横向收缩对钢板产生的应力而导致的变形；第二，焊缝的径向收缩对钢板产生的应力而导致的变形；第三，底板与壁板角缝以及底边板与底中幅板间环焊缝的径向收缩引起底边板角变形和中幅板的应力而导致的变形；第三，上述三种应力的综合叠加作用使钢板失稳，造成严重的波浪变形。
2 针对石油储罐的变形的对策2.1 选择合理的排版方式为减少现场焊接收缩变形，在罐板前期预制排版过程中，在保证符合制造标准前提下应尽量选用板幅较大的材料，并且对焊缝分散布置、对称布置可以有效减少变形量。
如下图所示：2.2 焊工不断提高自身的工作技能，养成良好的职业习惯，并有很强的质量意识只有一个具备较高工作技能，有良好职业习惯和很强质量意识的焊工才能保证焊接工作的质量，焊工在工作前必须做好充分的工作准备，包括心态的调整、设备的调试以及工件和焊材的准备。
在焊接的过程中，焊工必须要做到专心致志，排除外界的一切干扰。
2.3 选择性能好的焊接设备选择性能好的焊接设备可以一定程度上预防石油储罐的变形。
目前很多焊接设备的生产厂家都是专机专做，在选择设备的时候遵循的原则也是专机专用，考虑设备的综合性能指标，必须要择优选择。
只有综合性能良好的焊接设备才能保证焊接质量的稳定性。
2.4 选择可焊性好的材料选择焊接材料的木材和焊材，需要经过专业技术人员的计算，并通过反复的试验才能最终确定。
焊接结构生产课程设计(液化气罐设计)
焊接结构生产课程设计(液化气罐设计)《焊接结构生产课程设计》设计项目：煤气罐焊接结构设计院系：焊接工程系专业：焊接技术及自动化姓名：陈毅学号：1001050201指导老师：宋宝来目录第一部分、煤气罐结构组成及特点 (2)第二部分、煤气罐图纸分析 (6)第三部分、焊接工艺及装备 (7)第四部分、焊前准备及焊接参数 (9)第五部分、煤气罐的检验方法 (11)第六部分、煤气罐的用途及注意事项 (14)第七部分、小结与体会 (15)第一部分煤气罐结构组成及特点1、煤气罐结构组成：煤气罐有五部分组成，即套环、阀栏、上壳体、下壳体和下环（如图31—01）。
套环材料为Q235，上、下壳体和筒体材料均为Q345，下环材料为Q235。
图31—01煤气罐外观2、接头形式：常用焊接的接头形式有对接、搭接、角接等。
接头形式根据焊件壁厚及形状等特点，可适当地采用对接、搭接或角接。
焊接时可根据要求填丝或不填丝。
对接接头可采用I形或卷边接头形式，也可采用开坡口的接头形式，主要是根据板厚来选择适宜的接头形式。
I形接头的板厚一般不超过4mm,可根据要求留不同的间隙或不留间隙。
厚板可进行填丝焊接，如板较薄或要求无余高时，即可不填丝。
不足1mm的薄板，通常采用卷边对接形式。
当接头两边的板厚相差较大时，需将板厚的边缘削薄，使两者板边的厚度相当。
当板厚大于3mm时，可采用V形坡口对接形式。
采用搭接接头时，两块板的焊接部位要接触良好。
角接接头要采用适宜的工装卡具，保证焊后的焊件角度。
由于煤气罐的承压能力要求高，强度大，其各接头形式如图31—02所示的A-A搭接、B-B对接及C-C搭接。
图31—02煤气罐焊缝接头形式3、坡口形式及尺寸：焊接常用的典型坡口形式及尺寸如图31—a所示：表31—a焊接常用的典型接头的坡口形式及尺寸参数接头形式板材厚度t/mm根部间隙/mm坡口角度/（°）焊道宽度/mmI形坡口对接接头0.25~2.3 0 ——0.8~3.2 0~0.10t ——V形坡口对接接头1.6~3.2 0~0.10t` 30~60 （0.10~0.25）t2.3~3.2 （钝边0.69）90 —3.2~6.4 0~0.10t 30~60 （0.10~0.25）tX形坡口对接接头 6.4~12.7 0~0.20t 30~120 （0.10~0.25）t U形坡口对接接头 6.4~19 0~0.10t 15~30 （0.10~0.25）t 双U形坡口对接接头19~38 0~0.10t 15~30 （0.10~0.25）t角焊缝0.8~3.2 0~0.10t 0~45 0.25t3.2~12.7 0~0.10t 30~45 （0.10~0.25）t根据套环、上壳体、下壳体和下环的板材厚度，焊缝A-A、C-C选用I形坡口，而焊缝B-B选用钝边V形坡口。
【精品】石油液化气储气罐焊焊接结构课程设计
理工学院课程设计说明书课程名称:焊接结构学设计课题：液化石油气储气罐焊接结构设计专业：材料成型及控制工程指导教师：班级：姓名：2013年06月16日课程设计任务书机电工程系材料成型及控制工程专业学生姓名班级学号课程名称：焊接结构学设计题目：液化石油气储气罐焊接结构设计课程设计内容与要求:1、选择不同的梁柱桁架类或压力容器类结构，并完成整体装备图；2、将梁柱桁架类结构或压力容器结构划分成几个不同部分,按照课题设计相应的焊接工艺流程;3、编写课程设计说明书指导教师设计（论文)开始日期2013.06.10设计(论文)完成日期2013.06.16课程设计评语第1页机电工程系材料成型及控制工程专业学生姓名班级学号课程名称：焊接结构学设计题目:液化石油气储气罐焊接结构设计课程设计篇幅:图纸1张说明书28页指导教师评语：2013年06月16日指导教师理工学院目录前言.......................................... 错误!未指定书签。
第一章石油液化气罐的分析...................... 错误!未指定书签。
1。
1、石油液化气罐的使用背景.............. 错误!未指定书签。
1。
2、石油液化气罐的结构及尺寸参数 ................ 错误!未指定书签。
1。
3、石油液化气罐材料的选择 ............................ 错误!未指定书签。
第二章石油液化气罐工艺分析................................... 错误!未指定书签。
2.1、石油液化气罐的成形工艺 ............................... 错误!未指定书签。
2.2、确定焊缝位置 ................................................... 错误!未指定书签。
2。
3、焊接接头形式以及坡口的设计 .................... 错误!未指定书签。
液化石油气储罐设计综合汇报
液化石油气储罐设计综合汇报一、设计绪论：设计要求：根据给定的工艺设计条件；遵循现行的设计规范标准规定在确保安全前提下经济正确选择材料；并进行强度、刚度、密封性结构设计。
设计思路：设计参数、容器类别及设计标准的确定；结构形式的选择；主体尺寸的确定；材料的选择；强度计算（应力分析）；初步设计及装配图设计；容器附件及安全附件选择；制造检验及验收技术条件的编制。
设计文件包含内容：强度计算书；设计图样、设计制造技术条件、Ⅲ类容器风险评估报告；安全泄放量和安全阀排量计算。
设计特点：根据设计条件图提供参数；设计一液化石油气储罐；首先根据工艺要求进行强度（刚度）设计；确定结构尺寸；满足强度（刚度）稳定性、密封性要求。
对产品设计（封头、法兰、支座、人孔）进行标准化设计。
液化石油气储罐选型：本设计由于设计体积为30立方；工作压力为1.62MPa；压力不高；考虑制造、工艺运输因素；采用卧式圆筒形容器。
圆筒的两端采用椭圆形封头；按照工艺要求设置进料口、出料口、安全阀口、测压口、液位计口、排污口等；为检修方便开设人孔；内部设置爬梯；用两鞍座支承于混凝土基座上。
考虑到液化石油气为易爆介质中度危害；对钢材的腐蚀作用小；考虑介质特性；工艺条件；及设备制造过程焊接性能、工艺性能及经济性要求；选择有良好综合力学性能、焊接性能、工艺性能的低合金钢Q345R。
主要设计参数的确定及说明：对50℃时饱和蒸汽压力低于或等于1.62MPa的混合液化石油气贮罐设计压力为1.77MPa;2、对50℃时饱和蒸汽压力高于1.62MPa的混合液化石油气贮罐设计压力为2.16MPa;3、贮罐的设计温度为50℃；二、材料结构的选择与论证：由于介质天然气腐蚀性小；压力为中低压；考虑材料利用率及经济合理；在选材上选择有良好综合力学性能、焊接性能、工艺性能的钢材Q345R作为储罐的罐体和封头。
罐体和封头名义厚度为14mm.结构选择与论证：本设计采用椭圆形封头；椭圆形封头是由曲率半径连续变化而成；封头上的应力分布是均匀变化的；受力状态比其他封头要好；从制造工艺结构及经济合理方面考虑。
石油储罐工程的安装焊接工艺
石油储罐工程的安装焊接工艺摘要:随着各工业领域安全意识的不断加强，石油企业突飞猛进发展，石油储库建设也在扩大，石油储罐工程建设安装企业竞争大油罐质量要求越来越严格，为此焊接工艺是保证质量的关键，石油储罐工程的设计和安装，关系着其自身的使用安全和使用寿命，也关系着石油储备的安全。
关键词:石油储罐；安装焊接工艺；变形对策1.对石油储罐的焊接变形原因进行探索分析油罐的制作材料都是使用的经过加工的薄壁钢板，用途广泛，使用方法多种多样，使用方式过多更容易产生波浪形的明显变形。
油罐工程生产的全过程中，油罐变形的主要原因如下：第一点：底板和中间板之间的焊缝会由于底板之间径向收缩而导致底板变形第二点：中幅板间焊缝收缩引起的变形第三点：底板和壁板之间的边界周围的焊缝会导致底板和壁板之间的角度变形第四点：由于壁板的横向和纵向之间的焊缝收缩而引起的钢板应力变形第五点：由于所用材料和所用机器引起的温度不平衡，会导致焊缝变形。
五种类型的原因进行综合讨论导致钢板异常突出并引起严重的变形。
1.避免施工中石油储罐出现焊接变形的解决策略1、材料选择根据石油储罐加工工艺，制作油罐的材料，对油罐的安全要求、质量要求起决定性作用。
下面就介绍一下，在对制造原材进行选择时的基本原则:第一点：钢板要选择要符合国家标准的优质钢板第二点：焊接材料要选择符合设计标准和国家标准的焊接材料第三点：要选择可焊性更好的材料，在保证满足各项技术数据的条件下，采购比较方便的材料。
1.设备选择选择好的设备可以在一定程度上预防石油储罐变形，要选择同一型号综合性能指标良好的焊接设备，只有综合性能指标良好的焊接设备才能保证焊接质量的稳定性。
1.加强员工焊接技能培训根据石油储罐加工工艺，石油储罐安装工程的材料属于影响工程质量的客观因素，进行安装的工作人员就属于影响工程质量的主观因素，要想降低主观因素的影响，需要进行以下几点进行提高；第一点：提高员工自身焊接技术水平，经常加强道德思想教育，使员工有一个责任心，认识到只有一个具备较高职业道德和很强的质量意思的员工，才能保证工程质量第二点：焊接工作前必须做好充分交底工作，包括技术安全，设备的使用技术安全等第三名：在焊接中要焊工要连续作业，做到排除一切干扰，专心致志的焊接工作。
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 DESIGNABSTRACTLiquefied 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 (19)3.3.3有效补强范围 (20)3.3.4有效补强面积 (20)第四章应力校核 (23)4.1 圆筒轴向弯矩计算 (23)4.1.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩 (23)4.1.2 支座截面处的弯矩 (24)4.2 圆筒轴向应力计算并校核 (25)4.2.1 圆筒中间截面上的轴向应力 (25)4.2.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算并校核 (25)4.2.3 圆筒轴向应力校核 (26)4.3 切向剪应力的计算及校核 (26)4.4 鞍座应力计算并校核 (27)4.5地震引起的地脚螺栓应力 (29)4.5.1倾覆力矩计算 (29)4.5.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (30)4.5.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (30)第五章水压数值模拟 (31)5.1设定分析作业名和标题 (31)5.1.1 定义工作文件名 (31)5.1.2 定义工作标题 (31)5.1.3 更改工作文件储存路径 (31)5.1.4 定义分析类型 (31)5.2实体建模 (31)5.2.1 生成椭圆封头截面 (31)5.2.2 建立椭圆局部坐标系 (31)5.2.3 生成成容圆柱部分截面 (31)5.2.4生成1/4罐体 (31)5.2.5 工作平面旋转 (32)5.2.6 激活总体直角坐标系，映射几何体 (32)5.3网格划分 (33)5.3.1 定义单元类型 (33)5.3.2 选择单元体 (33)5.3.3 定义材料属性 (33)5.3.4 切分容器罐模型 (34)5.3.5 自定义网格 (34)5.4添加位置约束 (35)5.4.1 设计压力为1.77MPA的模拟过程 (35)5.4.2 最高工作压力为1.6MPA的模拟过程 (36)5.5求解 (37)5.6后处理查看变形图 (37)5.6.1 设计压力为1.77MPA的后处理模拟 (37)5.6.2 最高工作压力为1.6MPA的后处理模拟 (41)5.7结论 (45)第六章焊接工艺参数的选择 (46)6.1母材焊接性 (46)6.2母材碳当量估测 (46)第七章焊接方法的选择 (47)7.1 焊接方法的选择 (47)7.2焊接设备 (47)7.2.1手弧焊机 (47)7.2.2埋弧焊机 (48)第八章焊接材料选择 (50)8.1焊接材料选用原则 (50)8.2焊条电弧焊焊接材料 (51)8.3埋弧焊焊接材料选择 (51)8.3.1焊丝的选择 (51)8.3.2焊剂的选择 (52)第九章焊接工艺参数的选择 (53)9.1埋弧焊工艺参数的选择 (53)9.1.1焊接电流 (53)9.1.2电弧电压 (53)9.1.3焊接速度 (53)9.1.4焊丝直径与伸出长度 (53)9.1.5其他 (53)9.2焊条电弧焊焊接工艺参数选择 (54)9.2.1确定焊条直径 (54)9.2.2焊接电流的确定 (54)9.2.3焊接电压的确定 (55)9.2.4焊接速度V的确定 (55)9.2.5层数的确定 (55)9.2.6焊钳，焊接电缆的确定 (56)第十章焊接顺序 (57)10.1焊缝位置及说明 (57)10.2焊接顺序 (58)第十一章焊接工艺 (59)11.1铁板弯曲成筒的焊接焊缝 (59)11.1.1 工艺要求 (59)11.1.2 工艺顺序 (59)11.2筒体环向焊缝 (59)11.2.1 工艺要求 (60)11.2.2 工艺顺序 (60)11.2.3焊接操作 (60)11.3法兰与接管焊缝 (61)11.4筒体与接管焊缝 (63)第十二章焊材的消耗及造价 (65)12.1原材料花费 (65)12.2 焊接相关花费 (65)12.3人工花费 (66)12.4工程预算表 (66)第十三章焊接工艺实施阶段 (68)13.1 焊前准备 (68)13.2成型 (68)13.2.1 筒体成型（卷板） (68)13.2.2 封头 (69)13.3 焊后处理 (70)13.3.1检验 (70)13.3.2技术要求 (70)13.3.3焊后热处理 (71)13.3.4涂装 (71)13.3.5返修 (71)结论 (72)参考文献 (73)谢辞 (74)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。
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。
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业设计
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AbstractOil 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 construction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure.Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindrical tanks, the media in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural design and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc welding目录（）1 绪论 (1)1.1 立式圆筒形储罐的发展 (1)1.2 Q235A钢材 (2)1.3 埋弧焊 (2)1.4 手工电弧焊 (3)2 立式圆筒形储罐的罐壁设计 (4)2.1 储罐的整体设计 (4)2.2 储罐的强度计算 (4)2.2.1 储罐壁厚计算 (4)2.2.2 储罐的应力校核 (5)2.3 储罐的风力稳定计算 (5)2.4 储罐的抗震计算 (6)2.4.1 地震载荷的计算 (6)2.4.2 抗震验算 (8)2.4.3 液面晃动波高计算 (10)2.4.4 地震对储罐的破坏 (10)2.4.5 储罐抗震加固措施 (10)2.5 罐壁结构 (11)2.5.1 截面与连接形式 (15)2.5.2 罐壁的开孔补强 (17)2.5.3 壁板宽度 (17)3 立式圆筒形储罐的罐底设计 (18)3.1 罐底结构设计 (18)3.1.1 罐底的结构形式和特点 (18)3.1.2 罐底的排板形式与特点 (18)3.2 罐底的应力计算 (20)4 立式圆筒形储罐的罐顶设计 (18)4.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 (18)4.2 扇形顶板尺寸 (19)4.3 包边角钢 (25)5 储罐的附件及其选用 (25)5.1 透光孔 (25)5.2 人孔 (25)5.3 通气孔 (27)5.4 量液孔 (27)5.5 储罐进出液口 (28)5.6 法兰和垫片 (28)5.7 盘梯 (28)6 备料工艺 (30)6.1 原材料储备 (30)6.2 钢材的预处理 (31)6.2.1 钢材的矫正 (31)6.2.2 钢材的表面清理 (32)6.3 放样、号料 (32)6.4 下料和边缘加工 (26)6.5 弯曲和成型 (26)7 装备工艺 (28)7.1 整体装配与焊接 (28)7.1.1 装配方法概述 (28)7.1.2 倒装法装配和焊接 (28)7.2 部件装配与焊接 (29)7.2.1 罐底的组装 (29)7.2.2 顶圈壁板的组装 (29)7.2.3 顶板的组装 (29)7.2.4 顶板的组装 (29)7.2.5 罐壁与罐底的连接 (37)7.3 罐壁板组对用卡具 (37)7.3.1 专用卡具的结构与工作原理 (37)7.3.2 操作顺序 (38)8 焊接工艺 (39)8.1 材料焊接性分析 (39)8.2 焊接方法 (39)8.3 焊接材料 (42)8.4 焊接设备··························错误！未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专业设计课程任务书学院材料科学与工程专业材料成型及控制工程设计题目80m 3液化石油气卧式储罐设计设计条件表序号项目数值单位备注1 名称液化石油气卧式储罐2 用途储存3 最高工作压力 1.6 MPa 由介质温度确定4 工作温度-19～50 ℃5 公称容积（V g）80 M36 设计压力 1.77 MPa7 装量系数(υV) 0.98 工作介质液化石油气9 材质Q345R1.卧式储罐结构设计(1）结构设计：董显20124625、刘玉琨20124484(2）二维结构与二维图纸：倪贝拓20124637(3）水压数值模拟：李高阳20124479、张根红20146062.卧式储罐焊接设计（1）焊接工艺设计：杨嘉兴20124495、申永成20124486（2）工艺卡及焊接设计图纸：魏启迪20124492（3）工程预算：宋厚2012467780m 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 DESIGNABSTRACTLiquefied 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 ofengineering 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 (23)4.1 圆筒轴向弯矩计算 (23)4.1.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩 (23)4.1.2 支座截面处的弯矩 (24)4.2 圆筒轴向应力计算并校核 (25)4.2.1 圆筒中间截面上的轴向应力 (25)4.2.2 由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算并校核 (25)4.2.3 圆筒轴向应力校核 (26)4.3 切向剪应力的计算及校核 (26)4.4 鞍座应力计算并校核 (27)4.5地震引起的地脚螺栓应力 (29)4.5.1倾覆力矩计算 (29)4.5.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 (30)4.5.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 (30)第五章水压数值模拟 (31)5.1设定分析作业名和标题 (31)5.1.1 定义工作文件名 (31)5.1.2 定义工作标题 (31)5.1.3 更改工作文件储存路径 (31)5.1.4 定义分析类型 (31)5.2实体建模 (31)5.2.1 生成椭圆封头截面 (31)5.2.2 建立椭圆局部坐标系 (31)5.2.3 生成成容圆柱部分截面 (31)5.2.4生成1/4罐体 (32)5.2.5 工作平面旋转 (32)5.2.6 激活总体直角坐标系，映射几何体 (33)5.3网格划分 (33)5.3.1 定义单元类型 (33)5.3.2 选择单元体 (33)5.3.3 定义材料属性 (33)5.3.4 切分容器罐模型 (34)5.3.5 自定义网格 (34)5.4添加位置约束 (35)5.4.1 设计压力为1.77MPA的模拟过程 (35)5.4.2 最高工作压力为1.6MPA的模拟过程 (36)5.5求解 (37)5.6后处理查看变形图 (37)5.6.1 设计压力为1.77MPA的后处理模拟 (37)5.6.2 最高工作压力为1.6MPA的后处理模拟 (41)5.7结论 (45)第六章焊接工艺参数的选择 (46)6.1母材焊接性 (46)6.2母材碳当量估测 (46)第七章焊接方法的选择 (47)7.1 焊接方法的选择 (47)7.2焊接设备 (47)7.2.1手弧焊机 (47)7.2.2埋弧焊机 (48)第八章焊接材料选择 (50)8.1焊接材料选用原则 (50)8.2焊条电弧焊焊接材料 (51)8.3埋弧焊焊接材料选择 (51)8.3.1焊丝的选择 (51)8.3.2焊剂的选择 (52)第9章焊接工艺参数的选择 (53)9.1埋弧焊工艺参数的选择 (53)9.1.1焊接电流 (53)9.1.2电弧电压 (53)9.1.3焊接速度 (53)9.1.4焊丝直径与伸出长度 (53)9.1.5其他 (53)9.2焊条电弧焊焊接工艺参数选择 (54)9.2.1确定焊条直径 (54)9.2.2焊接电流的确定 (54)9.2.3焊接电压的确定 (55)9.2.4焊接速度V的确定 (55)9.2.5层数的确定 (55)9.2.6焊钳，焊接电缆的确定 (56)第十章焊接顺序 (57)10.1焊缝位置及说明 (57)10.2焊接顺序 (58)第十一章焊接工艺 (59)11.1铁板弯曲成筒的焊接焊缝 (59)11.1.1 工艺要求 (59)11.1.2 工艺顺序 (59)11.2筒体环向焊缝 (60)11.2.1 工艺要求 (60)11.2.2 工艺顺序 (60)11.2.3焊接操作 (60)11.3法兰与接管焊缝 (61)11.4筒体与接管焊缝 (63)第十二章焊材的消耗及造价 (65)12.1原材料花费 (65)12.2 焊接相关花费 (65)12.3人工花费 (66)12.4工程预算表 (66)第十三章焊接工艺实施阶段 (68)13.1 焊前准备 (68)13.2成型 (68)13.2.1 筒体成型（卷板） (68)13.2.2 封头 (69)13.3 焊后处理 (70)13.3.1检验 (70)13.3.2技术要求 (70)13.3.3焊后热处理 (71)13.3.4涂装 (71)13.3.5返修 (71)结论 (72)参考文献 (73)谢辞 (74)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。