【精編完整版】5立方米液化石油氣儲罐設(shè)計(jì)畢業(yè)論文資格考試認(rèn)證

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中北高校

課程設(shè)計(jì)說明書

同學(xué)姓名：學(xué)號：

學(xué)院：

專業(yè)：

題目：5M3液化石油氣儲罐設(shè)計(jì)

指導(dǎo)老師：職稱:2023年06月29日

中北高校

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

學(xué)年第學(xué)期學(xué)院：機(jī)械與動力工程學(xué)院

專業(yè)：過程裝備與掌握工程

同學(xué)姓名：學(xué)號：

課程設(shè)計(jì)題目：5M3液化石油氣儲罐設(shè)計(jì)

起迄日期：

課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)：校內(nèi)

指導(dǎo)老師：

基層教學(xué)組織負(fù)責(zé)人：

下達(dá)任務(wù)書日期:2023年06月29日

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1．設(shè)計(jì)目的：

1)使用國家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，把握典型過程設(shè)備設(shè)計(jì)的

全過程。

2)把握查閱、綜合分析文獻(xiàn)資料的力量，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和方案的可行性研

究和論證。

3)把握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清楚，計(jì)算數(shù)據(jù)精確?????、牢靠，且正確

把握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。

4)把握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。

2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：

1．原始數(shù)據(jù)

設(shè)計(jì)條件表

序號項(xiàng)目數(shù)值單位備注

1名稱液化石油氣儲罐

2用途液化石油氣儲配站

3最高工作壓力1.77MPa由介質(zhì)溫度確定

（50℃）

4工作溫度-20～48℃

5公稱容積（Vg）5M3

6工作壓力波動狀況可不考慮

7裝量系數(shù)(φV)0.9

8工作介質(zhì)液化石油氣（易燃）

9使用地點(diǎn)室外

10安裝與地基要求儲罐底壁坡度0.01～0.02

11其它要求

管口表

接管公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱

h20HGFM液位計(jì)接口

e50HGFM放氣管

c500FM人孔

b50HGFM平安閥接口

i50HGFM排污管

k50HGFM液相出口管j50HGFM液相回流管

a50HGFM液相進(jìn)口管

d50HGFM氣相管

f20HGFM壓力表接口

g20HGFM溫度計(jì)接口

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

2．設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；

3）技術(shù)條件編制；

4）繪制設(shè)備總裝配圖；

5）編制設(shè)計(jì)說明書。

3．設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等〕：

1）設(shè)計(jì)說明書：

主要內(nèi)容包括：封面、設(shè)計(jì)任務(wù)書、名目、設(shè)計(jì)方案的分析和擬定、各部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、

.1-118121202347.1-Φ]σ[2=???=cticPDPmm>3mm∵對于Q345R，需滿意腐蝕裕度C2≥1mm，取C2=2mm，C1=0.8mm。

∴δd=δ+C2=6.49+2=8.49mm，δn=δd+C1+Δ=8.49+0.8+Δ=11mm

Q345R屬于低合金鋼，查工藝設(shè)計(jì)手冊（下）中的板材規(guī)范，選擇厚度δ=12mm的鋼板

∴δe=12-0.8-2=9.2mm

水壓試驗(yàn)時的壓力：取，，得：

Mpapt

7.216.225.125.1pT=?==σσ水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：

水壓試驗(yàn)時的應(yīng)力：

740.211)

23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=+=+=εεδδδicTDPMpa水壓試驗(yàn)時的壓力：取，，得：

Mpapt

7.216.225.125.1pT=?==σσ水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：

水壓試驗(yàn)時的應(yīng)力740.211)

23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=+=+=εεδδδicTDPMpa水壓試驗(yàn)時的許用應(yīng)力為

Mpas5.29232500.19.09.0=??=φσ

故筒體滿意水壓試驗(yàn)時的強(qiáng)度要求。

4.4橢圓封頭厚度的設(shè)計(jì)：

為了得到良好的焊接工藝，封頭材料的選擇同筒體設(shè)計(jì)。

∴δ=947

.15.0-118121202347.15.0-][2???*?=ΦcticPDPσ=6.47mm同理，選取C2=2mm，C1=0.8mm。

∴δn=δ+C1+C2+Δ=6.47+0.8+2=11mm

跟筒體一樣，選擇厚度為12mm的Q345R為材料沖壓成型。

∴δe=12-0.8-2=9.2mm

第五章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1容器法蘭的設(shè)計(jì)

公稱壓力PN=2.5MPa，查表1法蘭分類及參數(shù)表，選取長頸對焊法蘭，標(biāo)準(zhǔn)號

為JBT4703，密封面為凹凸面密封。

依據(jù)介質(zhì)有肯定的腐蝕力量，選用法蘭材料（鍛件）為Q345R，查表7長頸法蘭適用材料及最大許用工作壓力，可知：Q345R法蘭在公稱壓力PN=2.5MPa、工

作溫度為-20~200℃時的最大許用工作壓力為2.5MPa,能滿意使用要求。

尺寸如下表一：

表一PN=2.5MPa時長頸對焊法蘭的尺寸

公

稱

直

徑

DN

，

mm

法蘭，mm螺柱

對接筒體

DD1D

2D

3D

4δHhaa

1

δ

1

δ

2

Rd規(guī)

格

數(shù)

量

最小

厚度

δ0，

mm

12001

3

9

5

13

40

1

2

9

8

12

78

12

75

8418

548

211

8

2

2

3

2

1

5

3

M2

7

4014

5.2接管，法蘭，墊片和螺柱的選擇

人孔，視鏡，液面計(jì)，壓力計(jì)，溫度計(jì)以及平安閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于筒體的公稱直徑為1200mm，則應(yīng)當(dāng)開設(shè)人孔，圓形人孔的直徑規(guī)定為人

圖一

在公稱壓力PN=2.5MPa狀況下，法蘭蓋參數(shù)如下表二：

表二法蘭蓋參數(shù)表

公稱通徑DN法蘭蓋

外徑D

螺栓孔

中心圓

螺栓孔

直徑L

螺栓孔

數(shù)量n

螺紋Th法蘭蓋

厚度C

法蘭蓋

理論重

直徑K量(kg)50165125184M16203.25007306603620M33*248150.0

人孔蓋的參數(shù)如下表三：

表三人孔蓋的參數(shù)表

公稱直徑D

w

*

s

DD

1

AH

1

H

2

bB

1

B

2

dN*lTh質(zhì)

量

500530

*107056503973202194846483620M30

*13

265

視鏡用凸緣構(gòu)成的不帶頸視鏡。

由于筒體公稱直徑為1200mm,加上支座高度整體高度也會在3m以下，且物料中沒有結(jié)晶等易堵塞固體，而筒體壓力在1.947MPa大于1.6MPa，則選用板式液面計(jì)。

管道留孔：

依據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊（下），對于法蘭管道，一般留孔應(yīng)大于外徑加

10mm。

管道間距：對于PN≤2.5MPa的管道，采納化工工藝設(shè)計(jì)手冊（下）系列間距。

徑DN=50mm，選用帶頸對焊法蘭，密封面式為凹凸面密封。如下圖二、圖三。

圖二圖三表四公稱壓力PN=2.5MPa時接口法蘭參數(shù)

公稱通徑鋼管外

徑B

法蘭外

徑

螺栓孔

中心圓

直徑

螺栓孔

直徑

螺栓孔

數(shù)量

螺紋法蘭厚

度

法蘭高

度

法蘭理

論重量

（kg）

202510575144M1216401.055057165126184M1620483.115005307306603620M33*24412592.5

表五公稱壓力PN=2.5MPa時密封面尺寸

公稱通

徑

df1F2F3WXYZ

205624336505135

509924373878872

500609254549575576648鋼管外徑選擇B系列，則外徑為57mm。

液化石油氣儲罐應(yīng)設(shè)置排污口，氣相平衡口，氣相口，出液口，進(jìn)液口，人孔，液位計(jì)口，溫度計(jì)口，壓力表口，平安閥口，排空口。

表六接管法蘭尺寸

序號名稱公稱

直徑管子外徑

B

連接尺寸

法蘭厚

度

法蘭理論質(zhì)

量

kg法蘭外

螺栓孔

中心圓螺栓孔螺栓孔螺栓

DN徑

D直徑

K

直徑

L

數(shù)量

n

ThC

a排污口5057165126184M16203.11

b氣相平衡

口

5057165126184M16203.11

c氣相口5057165126184M16203.11

d出液口5057165126184M16203.11

e進(jìn)液口5057165126184M16203.11

f人孔5005307306603620M33×25692.5g1-2液位計(jì)口202510575144M12160,68h溫度計(jì)口202510575144M12160.68m壓力表口202510575144M12160.68n平安閥口5057165126184M16203.11s排空口5057165126184M16203.11

表七接管尺寸

序號名稱公稱直徑管子外徑數(shù)量管口伸出

量管子壁厚管子理論

質(zhì)量kg

a排污口505711503.50.694

b氣相平衡

口

505711503.50.694

c氣相口505711503.50.694

d出液口505711503.50.694

e進(jìn)液口505711503.50.694

f人孔5005301300917.34g1-2液位計(jì)口2025210030.244h溫度計(jì)口2025110030.244m壓力表口2025110030.244n平安閥口505721503.50.694

s排空口505711503.50.694

5.3壓力容器法蘭墊片的選擇

儲罐盛裝液化石油氣，依據(jù)介質(zhì)性質(zhì)選擇耐油石棉橡膠墊片，其結(jié)構(gòu)尺寸如下表八：

表八墊片尺寸表

公稱壓力PN，MPa

2.5

公稱直徑DN，mm

Dd1200

1365

1220

5.4接管法蘭墊片的選擇

儲罐盛裝液化石油氣，依據(jù)介質(zhì)性質(zhì)選擇耐油石棉橡膠墊片，在PN=2.5MnP查資料由GBT19006。2-2023標(biāo)準(zhǔn)其結(jié)構(gòu)尺寸如下表九：

圖四

表九石棉橡膠墊片尺寸表

公稱通徑外徑內(nèi)徑厚度

2050273.050

87.5

56

3.0

5.5螺柱，螺母的選擇

由于螺柱螺母不直接接觸介質(zhì)，僅存在大氣腐蝕，且為了愛護(hù)螺柱，螺母的強(qiáng)度必需比螺柱低一個等級，則可選螺柱螺母材料為一般不銹鋼即可！

雙頭螺柱等級為8.8，螺母等級為8。

表十螺柱等級表

等級

規(guī)格

形式等級螺母螺母等級公稱壓力工作溫度

商品級

M16

雙頭螺柱

8.8

六角螺母

8

小于10MPa

-20~250℃

圖五

表十一雙頭螺柱的參數(shù)表

公稱通徑

螺紋數(shù)量長度墊圈外徑墊圈內(nèi)徑墊圈厚度20M1247024132.550M1649030173500M33*2

20

165

25