15m3臥式油罐圖課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、目目 錄錄 第一部分第一部分 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).1 第二部分第二部分 第一章 緒論.2 第一節(jié) 金屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí).2 1.1 金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì).2 1.2 對(duì)金屬油罐的基本要求.2 第二節(jié) 金屬油罐的分類(lèi).3 2.1 地上鋼油罐.4 2.2 地下油罐.4 第三節(jié) 課題意義.5 第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明.6 第一節(jié) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ).6 1.1 適用范圍.6 1.2 設(shè)計(jì)、制造遵循的主要規(guī)范.6 1.3 15 m3臥式油罐加工基本參數(shù)和尺寸： .6 第二節(jié) 設(shè)計(jì)安全.6 2.1 設(shè)計(jì)遵循 參照的主要規(guī)范.6 2.2 設(shè)計(jì)范圍.7 防雷電與防靜電措施.7 防火措施.7 第三節(jié) 油罐接管.8 第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算

2、.9 第一節(jié) 設(shè)計(jì)的基本參數(shù).9 第二節(jié) 殼體壁厚計(jì)算.9 2.1 筒體壁厚計(jì)算.9 封頭壁厚計(jì)算.9 2.2 鞍座的選擇計(jì)算.10 罐體重 q1.10 封頭重 q2.10 汽油重 q3.10 附件重 q4.10 2.3 鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算.11 筒體軸向彎矩計(jì)算.11 筒體軸向應(yīng)力計(jì)算.12 2.4 筒體周向應(yīng)力計(jì)算.13 參考文獻(xiàn).15 第一部分第一部分 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題 目15m3臥式油罐圖 學(xué)生姓名劉金榮學(xué)號(hào)200904020327專(zhuān)業(yè)班級(jí)儲(chǔ)運(yùn) 0903 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 與 要 求 一、原始數(shù)據(jù) 1適用范圍及設(shè)計(jì)條件 油罐用于儲(chǔ)存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油。 （1

3、）設(shè)計(jì)壓力 常壓 （2）設(shè)計(jì)溫度 -19t200 （3）設(shè)計(jì)壽命 15 年 （4）焊接接頭系數(shù) 0.85 （5）水壓試驗(yàn)壓力 盛水試漏 （6）腐蝕裕量 1.5mm （7）裝量系數(shù) 0.9 （8）介質(zhì) 燃料油 2設(shè)計(jì)基本參數(shù)和尺寸 15m3臥式油罐的基本參數(shù)尺寸見(jiàn)表一。 表一：15m3臥式油罐基本參數(shù)和尺寸 筒體主要尺寸公稱(chēng)容積 （m3）直徑長(zhǎng)度壁厚 封頭壁厚 （mm） 殼體材料 設(shè)備金屬總 質(zhì)量（kg） 15 180059006 620r2345 二、設(shè)計(jì)要求 1了解臥式油罐的基本結(jié)構(gòu)和局部構(gòu)件； 2根據(jù)給定油罐大小，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)構(gòu)件的規(guī)格尺寸； 3學(xué)會(huì)使用 autocad 制圖。 三

4、、完成內(nèi)容 115m3臥式油罐圖一張(1#)； 215m3臥式油罐油罐鞍座底板尺寸詳圖一張（3#） ； 3臥式油罐安裝圖一張（3#） ； 4課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 起止時(shí)間2012 年 07 月 02 日 至 2012 年 07 月 15 日 指導(dǎo)教師簽名年 月 日 系（教研室）主任 簽名 年 月 日 學(xué)生簽名年 月 日 第二部分第二部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第一章第一章 緒論緒論 第一節(jié)第一節(jié) 金屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí)金屬油罐設(shè)計(jì)的基本知識(shí) 1.1 金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì)金屬油罐的發(fā)展趨勢(shì) 近一、二十年來(lái)，油罐的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)較過(guò)去都有了很快的發(fā)展。從世 界范圍來(lái)講，這一狀況與前一時(shí)期國(guó)際上的能源

5、危機(jī)有關(guān)。由于能源危機(jī)，近 若干年來(lái)許多工業(yè)化的、靠進(jìn)口原油的國(guó)家都增加了原油的儲(chǔ)備量，這就迫使 這些國(guó)家不得不建造更多更大的油罐。這一經(jīng)濟(jì)需求不僅促進(jìn)了油罐事業(yè)的發(fā) 展，也使越來(lái)越多的新課題，隨著這些新課題的研究和解決，這就使油罐的設(shè) 計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和深化。 現(xiàn)在油罐發(fā)展的總體趨勢(shì)是走向大型化，而所以有此趨勢(shì)是由于大型化具 有下列優(yōu)點(diǎn)： (1)節(jié)省鋼材。 (2)減少投資。 (3)占地面積小。 (4)便于操作管理。 (5)節(jié)省管線(xiàn)及配件。 由以上分析可以看出，油罐大型化有許多經(jīng)濟(jì)利益，這也就是這種趨勢(shì)的 動(dòng)力。目前油庫(kù)的組成結(jié)構(gòu)與十年前相比有了很大的改觀，由油罐的“小而多” 變?yōu)椤按蠖?/p>

6、少”。這一點(diǎn)也是衡量一個(gè)國(guó)家在油罐設(shè)計(jì)、研究、建造等方面技術(shù) 水平高低的一個(gè)尺度。 1.2 金屬油罐承載能力的基本要求金屬油罐承載能力的基本要求 對(duì)金屬油罐的基本要求主要有以下五個(gè)方面： (1)足夠的強(qiáng)度。 油罐在卸載以后不存在任何塑性變形。 (2)足夠的抵抗斷裂的能力。 無(wú)論在水壓或操作條件下，油罐不得產(chǎn)生斷裂破壞。 (3)足夠的抵抗風(fēng)荷的能力。 在整個(gè)建造及使用期間，在建罐地區(qū)的最大風(fēng)荷下油罐不產(chǎn)生破壞。 (4)足夠的抗震能力。 要求在整個(gè)使用期間內(nèi)，在建罐地區(qū)的最大地震烈度下不產(chǎn)生破壞。 (5)油罐要有足夠穩(wěn)固的基礎(chǔ)。 油罐的基礎(chǔ)在整個(gè)使用期間的不均勻沉陷要在允許的范圍之內(nèi)。 上述五個(gè)基

7、本要求是對(duì)油罐的總體性能要求。對(duì)于設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，不僅 要使有關(guān)滿(mǎn)足以上五個(gè)基本要求，還要考慮結(jié)構(gòu)合理性，建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)型。 如前所述，油罐大型化以后給人們帶來(lái)了一些利益，但另一方面隨著油罐 大型化，也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)課題。因而要付出更大的努力才能滿(mǎn)足以上五 個(gè)基本要求。 油罐的大型化使罐壁鋼板越來(lái)越厚。然而，由于罐壁在施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法進(jìn)行 退火處理，所以允許的壁板厚度是有一定限度的。一般來(lái)說(shuō)，鋼板的強(qiáng)度（指 屈服極限、強(qiáng)度極限）越高，則斷裂韌性越低，也就是說(shuō)越容易產(chǎn)生斷裂。這 就要求油罐的設(shè)計(jì)人員要正確選材，特別是在氣候寒冷的地區(qū)建罐，更要注意 在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的同時(shí)，恰當(dāng)?shù)靥岢鰯嗔秧g性的要求及

8、檢驗(yàn)的方法和手段。這 是油罐大型化過(guò)程中遇到的第一個(gè)問(wèn)題。 一般來(lái)說(shuō)，鋼板越厚在焊縫或熱影響區(qū)附近越易于產(chǎn)生裂紋，由于這些原 始裂紋的存在，從而增加了斷裂的危險(xiǎn)性。這是油罐大型化過(guò)程中遇到的第二 個(gè)問(wèn)題。 隨著油罐的大型化，壁厚與直徑 d 之比，即/d 值降低，這使油罐剛性 降低，從而使油罐抵抗風(fēng)荷的能力下降了。采取何種方法校核油罐抵抗風(fēng)荷的 能力，以及用何種方法增強(qiáng)這種能力，這是油罐大型化過(guò)程中遇到的第三個(gè)問(wèn) 題。 一般來(lái)說(shuō)，鋼板強(qiáng)度等級(jí)越高，其可焊性越低，這就要求油罐設(shè)計(jì)人員選 材時(shí)注意其可焊性，同時(shí)采取合適的焊接工藝。焊前的預(yù)熱、焊接順序、線(xiàn)能 量的大小、環(huán)境條件（大氣溫度、適度、風(fēng)速）

9、等都與焊縫質(zhì)量有密切關(guān)系。 這是油罐大型化過(guò)程中遇到的第四個(gè)問(wèn)題。 地震可能給油罐帶來(lái)很大的破壞，為人民的生命、財(cái)產(chǎn)造成很大的損失。 但造成小油罐與大地震破壞的因素并不完全相同，油罐越大，則在地震時(shí)與油 罐一致運(yùn)動(dòng)的那部分儲(chǔ)液（地震波中短周期成分起作用）所占的比例越小，而 參與晃動(dòng)的那部分儲(chǔ)夜（地震波中長(zhǎng)周期成分起作用）所占的比例越大。對(duì)大 型油罐地震破壞的研究及其相應(yīng)的抗震措施是油罐大型化過(guò)程中遇到的第五個(gè) 問(wèn)題。 油罐大了，油罐基礎(chǔ)所占的面積也大了，許多大型油罐基礎(chǔ)的直徑在 100m 以上。在這樣大的，面積上要找到均勻的工程地質(zhì)狀況往往是比較困難的。大 型油罐基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、如何恰當(dāng)?shù)靥岢鰧?duì)于

10、沉陷的要求，以及采用何種結(jié)構(gòu)以增 加油罐抵抗不均勻沉陷的能力等是油罐大型化過(guò)程中遇到的第六個(gè)問(wèn)題。 第二節(jié)第二節(jié) 金屬油罐的分類(lèi)金屬油罐的分類(lèi) 在各類(lèi)石油庫(kù)中，使用著各種類(lèi)型的油罐，儲(chǔ)存不同性質(zhì)的油品。按照這 些油罐建造的特點(diǎn)，可分為地上油罐和地下油罐兩種類(lèi)型。地上油罐大多采用 鋼板焊接而成，由于它的投資較少、建設(shè)周期短、日常的維護(hù)及管理比較方便， 因而石油庫(kù)中的油罐絕大多數(shù)為地上式；地下油罐多采用鋼板或鋼板混凝土兩 種材料建造，由于整個(gè)油罐建在地下，所以?xún)?chǔ)存介質(zhì)的溫度比較穩(wěn)定，油品蒸 發(fā)的損耗較少。但由于這種油罐的投資較高、建設(shè)周期長(zhǎng)、施工難度較大、操 作及維護(hù)不如地上油罐方便，故當(dāng)有特殊要

11、求時(shí)才選用。 2.1 地上鋼油罐地上鋼油罐 地上鋼油罐的種類(lèi)一般是按照幾何形狀來(lái)劃分的。通?？煞譃槿?lèi)： (1)立式圓柱型油罐 (2)臥式圓柱型油罐 (3)特殊形狀油罐（如滴狀油罐和球形油罐） 在以上三類(lèi)油罐中，立式圓柱型油罐占大多數(shù)，對(duì)大型油罐更是如此。臥 式油罐通常作為小容器使用。滴狀油罐受力狀況良好，承壓能力高，可消除小 呼吸損耗，適于儲(chǔ)存揮發(fā)性大的油品，但這種油罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難，建設(shè) 費(fèi)用高，故在國(guó)內(nèi)尚未采用，國(guó)外用的也不多。這種油罐自問(wèn)世以來(lái)，實(shí)際上 沒(méi)有得到推廣。球罐用于儲(chǔ)存液化氣，其設(shè)計(jì)一般劃在受壓容器范圍內(nèi)。 臥式油罐的優(yōu)點(diǎn)是能承受較高的正壓和負(fù)壓，有利于減少油品的蒸發(fā)損耗

12、； 可在工廠制造然后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝，搬運(yùn)和拆遷都方便。臥罐的缺點(diǎn)是單位容積 的耗鋼量高，比立式油罐高出一倍以上，而且因單個(gè)油罐體積小，當(dāng)使用較多 油罐時(shí)占面積大。 臥式油罐在油庫(kù)中應(yīng)用非常廣泛。在大型油庫(kù)中常用它儲(chǔ)存一些周轉(zhuǎn)數(shù)量 較少的不同品種的油料。小型油庫(kù)和加油站由于儲(chǔ)量本來(lái)就不大，臥罐常常成 為主要的儲(chǔ)油容器。因便于拆遷，臥式油罐還常用于野戰(zhàn)油庫(kù)。除用作一般儲(chǔ) 油容器外，根據(jù)工藝需要還常把臥式油罐用作罐裝罐、放空罐、壓力罐、真空 罐等。由于臥式油罐能承受較高的內(nèi)壓，有時(shí)還用它儲(chǔ)存液化氣。它一般安裝 在地面鞍型支座上。用于油品放空的臥式油罐常埋入地下，使管線(xiàn)中的存油能 自流放入罐內(nèi)，放空罐的

13、埋地深度也由工藝計(jì)算決定。有時(shí)為了達(dá)到隱蔽的目 的，也將臥罐埋入土中或置入地下掩體內(nèi)。 2.2 地下油罐地下油罐 常用的地下油罐有立式圓筒形及臥式圓筒形兩種。由于油罐設(shè)置在地面以 下，所以土壤的地質(zhì)條件、腐蝕性以及地下水的情況，是地下油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) 主要考慮的因素。 （1）直接埋地立式圓筒形油罐。這種油罐的頂板、壁板以及底板，一般情 況下多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了防止儲(chǔ)存介質(zhì)的滲漏，油罐的壁板及底 板的內(nèi)側(cè)襯一層鋼板。這種結(jié)構(gòu)的油罐，施工技術(shù)較為復(fù)雜、要求嚴(yán)格、 施工周期較長(zhǎng)、投資較大。 （2）覆土立式圓筒形油罐。立式圓筒形油罐置于被土覆蓋的罐室中，罐式 頂部和周?chē)母餐梁穸炔恍∮?0.5m，

14、多為普通碳鋼鋼板制造。 （3）埋地臥式圓筒形油罐。采用直接覆土或罐池充沙（細(xì)土）方式埋設(shè)在 地下，且罐內(nèi)最高液面低于罐外 4m 范圍內(nèi)地面的最低標(biāo)高 0.2m 的臥式油 罐，多為普通碳鋼鋼板制造。由于實(shí)際需要的容積不大（大多不大于 50 m3） ，便于廠家整體制造、運(yùn)輸及施工。 第三節(jié)第三節(jié) 課題意義課題意義 “油罐及管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)”是油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課。而該 課程的課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生加深這門(mén)課的理解無(wú)疑是有幫助的。它使學(xué)生對(duì)油氣 油罐及管道強(qiáng)度及其相關(guān)問(wèn)題有了比較全面的了解，并且掌握各類(lèi)壓力管道及 儲(chǔ)罐分析與設(shè)計(jì)的基本概念、基本原理與基本方法。 近年來(lái)，我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的建設(shè)得

15、到了空前的發(fā)展，對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的 安全可靠性提出了越來(lái)越高的要求，油氣管道與儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的新技術(shù)、新方法不 斷發(fā)展，需要將油氣管道和儲(chǔ)罐強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范予以總結(jié)，為油氣儲(chǔ)運(yùn)工程技術(shù)人員提供較為全面的參考資料。 第第 2 章章 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 第一節(jié)第一節(jié) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.11.1 適用范圍適用范圍 本文適用于儲(chǔ)存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油的 15m3臥式油罐。 設(shè)計(jì)壓力：常壓 設(shè)計(jì)溫度：-19 200 介質(zhì)：燃料油（柴油、汽油等） 1.21.2 設(shè)計(jì)、制造遵循的主要規(guī)范設(shè)計(jì)、制造遵循的主要規(guī)范 (1) 鋼制壓力容器 gb 150 (2) 鋼制焊接常壓容器 jb

16、/t 4735 (3) 鋼制壓力容器焊接規(guī)程 jb/t 4709 (4) 氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸 gb985-88 (5) 壓力容器無(wú)損檢測(cè) jb 4730 1.31.3 1515 m m3 3臥式油罐加工基本參數(shù)和尺寸：臥式油罐加工基本參數(shù)和尺寸： 1800（直徑） 5900（長(zhǎng)度） 6（壁厚） （單位：mm） ； 封頭壁厚：6 mm； 殼體材料：20r； 設(shè)備金屬總質(zhì)量：2345 kg； 第二節(jié)第二節(jié) 安全安全設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 油罐應(yīng)有避雷、防靜電、防火等安全措施。 2.12.1 設(shè)計(jì)遵循設(shè)計(jì)遵循 參照的主要規(guī)范參照的主要規(guī)范 (1)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

17、 （gb50058） (2)石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 （gb15599） (3)汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 （gb50156） (4)鍋樓房設(shè)計(jì)規(guī)范 （gb50041） (5)防止靜電事故通用規(guī)則 （gb12158） (6)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)則 （gb50160） (7)石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 （gbj 74） 2.22.2 設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍 防雷電與防靜電措施防雷電與防靜電措施 (1)可燃?xì)怏w、 液化烴、 可燃液體的鋼罐，必須設(shè)防雷接地，并應(yīng)符合下 列規(guī)定：裝有阻火器的甲、乙類(lèi)可燃液體地上固定頂罐，當(dāng)頂板厚度等于或大 于 4mm 時(shí)，可不設(shè)避雷針、線(xiàn)；丙類(lèi)液體儲(chǔ)罐，可不設(shè)避雷針、線(xiàn)，但必須設(shè)

18、 防感應(yīng)雷接地；壓力儲(chǔ)罐不設(shè)避雷針、線(xiàn)，但應(yīng)作接地。 (2)本圖集罐體均采用厚度4mm 的金屬材料，不設(shè)避雷措施，但當(dāng)罐體置 于建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)時(shí)必須作可靠接地，其接地點(diǎn)不應(yīng)少與兩處，其間弧形距 離不應(yīng)大于 30m；當(dāng)金屬油罐在室外設(shè)置時(shí)必須作環(huán)形防雷接地，其接地點(diǎn)不 應(yīng)少與兩處，其間弧形距離不應(yīng)大于 30m；接地體距罐壁距離應(yīng)大于 3m。 (3)將油罐系統(tǒng)流程有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施的防雷接地、防靜電接地和電氣設(shè)備 接地共用同一接地裝置，接地電阻4 歐 。接地連接線(xiàn)均采用多股銅芯線(xiàn)，截 面不應(yīng)小于 16mm2。 (4)可燃液體儲(chǔ)罐的溫度、液位等測(cè)量裝置，應(yīng)采用鎧裝電纜或鋼管配線(xiàn)， 電纜外皮或配線(xiàn)鋼管

19、與罐體應(yīng)作電氣連接。 (5)操作井立柱角鋼與墊板、墊板與儲(chǔ)油罐外壁、立柱角鋼與操作井蓋板均 應(yīng)作電器通路。蓋板與加油車(chē)或輸入裝置作防靜電連接。 (6)根據(jù)不同的防護(hù)區(qū)（爆炸危險(xiǎn)區(qū)）確定相應(yīng)的防護(hù)措施：電源線(xiàn)路的敷 設(shè)與連接，防靜電連接、防雷接地的連接（共用接地連接）。 (7)油罐底座應(yīng)與油罐作可靠電氣連接，在油罐底座預(yù)留接地端子。當(dāng)接地 端子間沿油罐外圍距離大與 30m 時(shí)，需增加接地端子。接地端子的設(shè)置位置由 設(shè)計(jì)人員確定。 (8)由接地端子至接地體采用 bv-1x25mm2導(dǎo)線(xiàn)穿 pvc40 管。接地體應(yīng)用 直徑不小于 16mm 的鍍鋅圓鋼或截面不小于 404 mm2的鍍鋅扁鋼制成。 防火

20、措施防火措施 (1)可燃液體火災(zāi)宜采用低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。撲救可燃?xì)怏w、可燃液體和 電器設(shè)備及烷烴金屬化合物等的火災(zāi)，宜選用鈉粉。當(dāng)干粉與氟蛋白泡沫滅火 系統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，應(yīng)選用硅化鈉鹽干粉。 (2)油罐區(qū)的火災(zāi)應(yīng)采用干粉車(chē)。 (3)油罐儲(chǔ)量100 m3或設(shè)有隔熱層的可不設(shè)固定消防水冷卻水系統(tǒng)，單移 動(dòng)式消防冷卻水系統(tǒng)應(yīng)能滿(mǎn)足消防冷卻總?cè)萘康囊蟆?(4)建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的可燃?xì)怏w泄露危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)采用可燃?xì)怏w探測(cè)器報(bào)警 系統(tǒng)。 (5)消防措施，根據(jù)工程實(shí)際情況由選用單位與環(huán)衛(wèi)措施等統(tǒng)一考慮。 第三節(jié)第三節(jié) 油罐接管油罐接管 (1)本圖所示工藝接管的規(guī)格、數(shù)量及位置，可根據(jù)工程實(shí)際情況由選用單 位行調(diào)整

21、。 (2)與油罐相連通的進(jìn)油管，通氣管橫管及回油管均應(yīng)坡向油罐，其坡度不 應(yīng)小于 2。 (3)通氣管管口應(yīng)高出地面 4m 及以上。沿建筑物的墻柱向上敷設(shè)的通氣管 管口，應(yīng)高出建筑物的頂面 1.5m 及以上。通氣管的公稱(chēng)直徑不應(yīng)小于 50mm 且 應(yīng)安裝阻火器。 船舶運(yùn)輸，一般油罐的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)油的運(yùn)輸方式和供應(yīng)周期等因素確定。 對(duì)于火車(chē)和不小于 2030 天的設(shè)備最大消耗量；對(duì)于汽車(chē)運(yùn)輸一般不小于 510 天的設(shè)備最大消耗量；對(duì)于油管道輸送一般不小于 35 天的設(shè)備最大 消耗量；對(duì)于以辦公為主的建筑，燃油設(shè)備的日運(yùn)行時(shí)間取 1012 小時(shí)；以 普通住宅為主的建筑，日運(yùn)行時(shí)間為取 1216 小時(shí)

22、；以高檔住宅和賓館為主 的建筑，日運(yùn)行時(shí)間取 1624 小時(shí)。 第三章第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 第一節(jié)第一節(jié) 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)設(shè)計(jì)的基本參數(shù) 設(shè)計(jì)壓力 p0.1mpa 設(shè)計(jì)溫度 t-19 200 設(shè)計(jì)壽命 15 年 介 質(zhì) 燃料油 焊接接頭系數(shù) 0.85 腐蝕裕量 c21.5mm 筒體內(nèi)徑 di1=1800mm 筒體長(zhǎng)度 l=5900mm 封頭內(nèi)徑 di2=1800mm 主體材料 20r 其設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 mpa t 130 水壓試驗(yàn)壓力 pt=0.1mpa 鋼板厚度負(fù)偏差 c1=0.6mm 第二節(jié)第二節(jié) 殼體壁厚計(jì)算殼體壁厚計(jì)算 2.12.1 筒體壁厚計(jì)算筒體壁厚計(jì)算 由設(shè)計(jì)書(shū)中的公式(2

23、-1)計(jì)算筒體壁厚 mm p pd t i 158 . 0 1 . 00.853012 00181 . 0 2 1 封頭壁厚壁厚附加量 cc1c20.6+1.5=2.1mm 由于最小壁厚規(guī)定并且mm3 min mm di 3.6 1000 2 1 min 所以c3.62.1=5.7mm min 圓整后，實(shí)選壁厚mm n 6 由設(shè)計(jì)書(shū)中的公式(2-2)計(jì)算封頭壁厚 mm p pd t i 158 . 0 1 . 05 . 085 . 0 0132 00181 . 0 5 . 02 2 由于最小壁厚規(guī)定并且mm3 min mm di 3.6 1000 2 1 min 壁厚附加量 c=c1c20.6

24、+1.52.1mm c3.62.15.7mm min 圓整后，實(shí)選壁厚6.0mm n 2.22.2 鞍座的選擇計(jì)算鞍座的選擇計(jì)算 儲(chǔ)罐的總重儲(chǔ)罐的總重 qq1+q2+q3+q4 式中：q1罐體重 q2封頭重 q3汽油重 q4附件重 罐體重罐體重 q q1 1 q1=1577kg 封頭重封頭重 q q2 2 q2=346kg 汽油重汽油重 q q3 3 q3= v 其中充料系數(shù)，取 0.9 v儲(chǔ)罐體積 v16.67 m3 水的比重為 1000 kg/m3 于是k679 . 0 3 vq 附件重附件重 q q4 4 一個(gè)人孔約重 55.4kg，其接管等附件重總和為 89.

25、4kg，q4144.8kg, 所以設(shè)備總重為 q= q1+ q2+ q3+ q4 =1577+346+15003+144.8=17070.8kg 每個(gè)支座需承受約每個(gè)支座需承受約 8535.4kg,8535.4kg,負(fù)荷相當(dāng)大，所以選公稱(chēng)直徑為負(fù)荷相當(dāng)大，所以選公稱(chēng)直徑為 1800mm1800mm 的重型的重型 鞍座。鞍座。 2.32.3 鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算 筒體軸向彎矩計(jì)算筒體軸向彎矩計(jì)算 雙支座支撐的的臥式容器殼視為雙支點(diǎn)的外伸梁，在容器軸向存在兩個(gè)最 大彎矩，一個(gè)在鞍座處，一個(gè)在容器兩支座間跨距中點(diǎn)處。 跨距中點(diǎn)處的彎矩按下式計(jì)算： 22 2 1 2 1 4 4

26、 4 1 3 ii i rh fla l m h l l 支座處的彎矩按下式計(jì)算： 23 2 2 1c a r c l a c fa m i 式中 ri-筒體內(nèi)半徑，m , ri=0.9m a支座中心線(xiàn)至封頭切線(xiàn)的距離，m，選取 a0.475m c2系數(shù)，10 . 1 05953 4504 1 3 4 1 2 l h c c3系數(shù)， 0.057 00950592 450009 2 222 2 3 i i lr hr c l a l h l hr fl m i 4 3 4 1 )(2 1 4 2 2 2 1 mn.77263.17 55.9 475. 04 5.953 45 . 0 4 1 5.

27、95 )45 . 0 0.9(2 1 4 5.95083646.92 2 22 mn c a r c l a c fa m i .2594.59 1 . 1 475 . 0 0.9 570 . 0 5.95 475 . 0 1 1 . 1 547 . 0 83646.92 1 23 2 2 筒體軸向應(yīng)力計(jì)算筒體軸向應(yīng)力計(jì)算 在跨距中點(diǎn)處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和見(jiàn)下圖： 圖圖 3-2 筒體軸向應(yīng)力分析圖筒體軸向應(yīng)力分析圖 在橫截面的最高點(diǎn)處： a eie i mp r mpr 75. 3 10103.90.914 . 3 77263.17 3.92 0091 . 0 2 632

28、2 1 1 在橫截面的最低點(diǎn)處： a eie i mp r mpr 33.19 10103.90.914. 3 77263.17 3.92 0091 . 0 2 6322 1 2 以上兩式中：p設(shè)計(jì)壓力 mpa 容器壁厚，mm（不計(jì)附加壁厚） e 在支座處的軸向應(yīng)力：在支座處的軸向應(yīng)力： 此應(yīng)力取決于支承面上筒體的局部剛性。當(dāng)在載荷作用下筒體不能保持圓形 時(shí)，其橫截面上部的一部分對(duì)承受軸向彎矩不起作用。 當(dāng)筒體有加強(qiáng)圈時(shí)，在筒體最高點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算： a eie i mp rk pr 89 . 31 10103.90.914 . 3 107 . 0 2594.59 3.92 0091

29、. 0m 2 6322 1 2 3 在筒體橫截面的最低點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算： a eie i mp rk mpr 09. 9 10103.90.914. 3107 . 0 2594.59 3.92 0091 . 0 2 6322 2 2 4 k1 ，k2為參數(shù)，查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表 76 得 k10.107，k20.192 2.4 筒體周向應(yīng)力計(jì)算筒體周向應(yīng)力計(jì)算 周向彎矩計(jì)算周向彎矩計(jì)算 因鞍座截面處無(wú)加強(qiáng)圈，且 a0.5rn，所以按化工容器中公式 5-55： m=k6frn計(jì)算。 式中：k6系數(shù)，由化工容器中圖 5-55 查得：k6=0.0132 其它參數(shù)同上。 則 m=k6frn mn.1000.350.90683646.920132 . 0 周向壓縮應(yīng)力計(jì)算周向壓縮應(yīng)力計(jì)算 因鞍座截面處無(wú)加強(qiáng)圈，且 a0.5rn，所以按化工容器中公式 5- 57：tmax=-k5f 計(jì)算。 式中：k5系數(shù)，由化工容器中查得：鞍座包角 時(shí) k50.760120 則 tmax=-k5fn63571.6683646.92760 . 0 而在鞍座軸邊角處的周向壓縮應(yīng)力 t 值為：t=-f/4=-83646.92/4=-2.091n 4 10 周向總應(yīng)力的計(jì)算和校核周