丙烷球罐设计

培黎石油工程学院课程设计课程名称油气储运题目350 m3丙烷球罐设计系部培黎石油工程学院油气储运工程系专业油气储运工程班级2011级3班学生姓名程建斌学号20111801050303指导教师徐菁张艳丽2014年 11 月 13 日培黎石油工程学院课程设计任务书题目名称350 m3丙烷球罐设计系部培黎石油工程学院油气储运工程系专业班级油气储运工程2011级3班学生姓名程建斌一、课程设计的内容储罐设计包括工艺设计和机械设计两部分:1、工艺设计:是根据化工生产任务提供的工艺条件:包括压力、温度、产量、物料性能等,通过工艺计算和生产经验确定设备的结构型式、设备总体尺寸及管口尺寸和方位。

2、机械强度设计:是在工艺设计的基础上,进行强度、刚度和稳定性设计和校核计算, 对设备的内、外附件进行选型和结构设计计算，最后绘制设备的装配图和零部件图。

二、课程设计的要求与数据1. 设计条件物料：丙烷地震设防烈度：8度安装地区：兰州球罐建造场地：Ⅱ类，近震温度：35℃丙烷饱和蒸汽压：1.231Mpa丙烷密度：474 kg/m32. 课程设计辅导资料：“压力容器设计手册”、“管道及储罐强度设计”、“固定式压力容器安全技术监察规程”、“化工容器”等；三、课程设计应完成的工作1.课程设计时间：4周；2.课程设计内容：储罐设计包括工艺设计和机械设计两部分:(1)工艺设计:是根据化工生产任务提供的工艺条件:包括压力、温度、产量、物料性能等,通过工艺计算和生产经验确定设备的结构型式、设备总体尺寸及管口尺寸和方位。

(2)机械强度设计:是在工艺设计的基础上,进行强度、刚度和稳定性设计和校核计算, 对设备的内、外附件进行选型和结构设计计算，最后绘制设备的装配图和零部件图。

3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括：1)目录；2)摘要；3)通过工艺计算和生产经验确定设备的结构型式；4)设备总体尺寸及管口尺寸和方位；5)在工艺设计的基础上,进行强度、刚度和稳定性设计和校核计算；6)对设备的内、外附件进行选型和结构设计计算；7)绘制设备的装配图和零部件图8)总结与展望；（设计过程的总结，还有没有改进和完善的地方）；9)课程设计的心得体会（至少500字）；10)参考文献（不少于5篇）；11)附录。

四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1 指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。

学生确定选题，明确设计要求，查阅与设计有关的资料。

24002014年11月10日至2014年11月14日2 撰写课程设计说明书，进行工艺计算、绘制设备的装配图和零部件图。

图书馆2014年11月17日至2014年11月21日3 课程设计初稿的修订，上交课程设计说明书。

图书馆2014年11月24日至2014年11月28日4 课程设计进行答辩24002014年12月1日至2014年12月5日五、应收集的资料及主要参考文献（1）董大勤，袁凤隐，《压力容器设计手册》化学工业出版社；（2）丁伯民、黄正林，《化工容器》，化学工业出版社出版；（3）徐英、杨一凡、朱萍，《球罐和大型储罐》，化学工业出版社；（4）帅健、丁桂杰，《管道及储罐强度设计》，石油工业出版社。

（5）TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》。

指导教师：（签名）年月日系部主任：（签名）年月日教学院长：（签名）年月日摘要部件球罐是一种工业使用储存介质的压力容器，作为一种有效的，经济的压力容器而广泛应用。

球罐具有占地少，受力情况好、承压能力高，分片运输到现场安装成形、容积的大小基本不受运输限制等其它压力容器无可比拟的优点。

在石油、化工、城市燃气、冶金等领域广泛用于存储气体和液化气体。

球罐的大型化是一个复杂的系统工程，它涉及到多个学科和技术领域。

本文针对1160m3丙烷气球罐设计、制造中的几个关键技术——球罐选材、结构设计和强度校核等方面进行了研究，完成了如下工作：查阅有关球罐设计的文献，在系统了解球罐结构设计及制造方法的基础上，完成文献综述的撰写；对球罐选材进行分析比较，最终确定采用16MnR；对球罐进行工艺结构设计和尺寸计算，根据GB12337-2010《钢制球形储罐》对球罐进行结构与强度设计计算；进行球罐图纸绘制，完成球罐装配图及各主要零图。

AbstractSpherical tankis astoragemediumindustrial useof pressure vessels, as an effective, economicalandwidely usedpressure vessel. Sphericalwith asmall footprint, the force ofgood, high-pressure capability, transportationto the siteinstallationsliceshape, sizelargely unaffected bytransportcapacityconstraintsand otherpressure vesselsunparalleledadvantages.Inpetroleum, chemical,city gas, metallurgyand other fieldswidelyused to storegasandliquefied gases.Thelarge-scaletankisacomplicated systematic project, which involves multipledisciplines andtechnical fields.In this paper,1160m3balloonpropanetankdesign and manufactureof severalkey technologies-tankmaterial selection, structural design andstrength check ofother aspects ofthe study, completethe followingtasks:access to thetankdesignliterature, in thesystematic understanding of theballtankdesignandmanufacturing methods, based on the literature reviewcompletedwriting; analysis and comparisonof thespherical tankselection, and ultimately determine the use of16MnR;theprocessoftankdesignandsizing,according toGB12337-2010 "steel spherical tank"structural and strengthofspherical tankdesign calculations; forsphericaldrawings, assembly drawingsand thecompletion ofthe maincomponentssphericalmap.目录设计任务书..........................................................................摘要 (Ⅰ)第1章绪论 (1)第2章设计参数确定及材料选择....................................................第3章结构设计.....................................................................第4章壁厚计算和强度校核...........................................................第5章球罐受力分析....................................................................................................................第6章强度及稳定性校核............................................................................................................主要参考文献........................................................................附录..............................................................................结束语 (25)图纸（球罐装配图A2）教师评分表第 1 章绪论1.1球罐的特点球罐是生产实际中应用比较广泛的压力容器。

与圆筒形储罐相比，球罐的优点是：（1）当二者容积相同时，其表面积最小；（2）当压力和直径相同时，其壁厚仅为圆筒形罐的一半左右；当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆筒形罐的两倍，因而它可大量节省钢材，减少占地面积，适于制造中压容器。

采用球罐，可大幅度减少钢材的消耗，一般可节省钢材30%～45%；此外，球罐占地面积较小，基础工程量小，可节省土地面积。

但另一方面，球罐壳体为双向曲面，制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，所以现场组装比较困难，对焊工的技术要求高，制造成本也高。

球罐为大容量、承压的球形储存容器，广泛应用于石油、化工、冶金等部门，它可以用来作为液化石油气、液化天然气、丙烷、丙烯、丁烯、液氧、液氨、液氮及其他低沸点介质的储存容器。

也可作为压缩气体（空气、氧气、氮气、城市煤气）的储罐。

在炼油厂、石油化工厂、城市燃气供应部门都有广泛应用。

1.2球罐分类球罐绝大多数为单层球壳。

低温低压下贮存液化气体时则采用双重球壳，两层球壳间填以绝热材料。

采用最广泛的为单层圆球型球罐。

球壳是由多块压制成球面的球瓣组焊而成。

球罐的支撑结构最常见的为赤道正切式，其次为对称式、裙座式、半埋地式和盆式。

椭球型球罐通常用于常温下贮存饱和蒸气压比大气压稍高的、挥发性强的液态烃（如汽油等）,操作压力为0.12～0.3MPa，容积一般在500～6000m3范围内。

更大容积时,应采用复式椭球型球罐。