石油存储罐压力容器毕业设计(编辑修改稿)

石油存储罐压力容器毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

ς ]t没有变化，故取名义厚度 18mm 合适。 式中：  —— 筒体的计算厚度， mm； cP —— 计算压力， MPa；  —— 焊接接头系数； iD —— 筒体的内直径， mm； []t —— 设计温度下筒体材料的许用应力， MPa； MPa ， 1 ， 2600iD ， [ ] 185t MPa  筒体水压试验校核 对于 Q345R 材料，试验时水温应高于 5℃，其常温许用应力 和在试验压力下的许用应力 [ ] [ ] =163 at MP ，屈服点 y=325Mpa ，卧置试压。 内压容器液压试验2[ ]cit cPD P  6 壁厚设计 第 9 页 （共 32 页） 压力规定为： 50TP = m ax{ 1 .2 5 P[ ]/[ ] P+ 0 .1 } = m ax{ 1 .2 5 1 .9 2 + 0 .1 } = 2 .4 M Pa℃ ， （ 7） 式中： TP —— 试验压力， aMP ； P —— 设计压力， aMP ； [] —— 容器元件材料在试验温度下的许用应力， MPa ； []t —— 容器元件材料在设计温度下的许用应力， MPa ；6LiP = D g = 2 .6 9 8 0 0 1 0 0 .0 2 5 4 8 M Pa 5 %P 水 ≈ ＜ ， 故 可 忽 略不计 应力校核时应计入液柱静压，由于压力试验时容器承受的试验压力 TP 高于其设计压力 P ，因此在压力试验时应按式（ 33）对试验压力下容器壳体的周向应力 T 进行校核。 ()2T i eT ePD   （ 8） 式中： T —— 试验压力下的筒壁周向薄膜应力， aMP ； TP —— 试验压力， MPa ； iD —— 圆筒内直径， mm ； e —— 圆筒的有效厚度， mm ； 水压试验下的筒壁周向薄膜应力 圆筒的有效厚度 12 18 0 2 16en C C mm       (9) 50 液化石油气储罐设计 第 10 页 （共 32 页） 所以筒体壁厚满足水压试验时的强度要求。 封头计算 厚度按下列公式计算： 2[ ] cKP D P   (10) 式中： K —— 系数，对标准椭圆形封头 1K ；  —— 封头的计算厚度， mm； cP —— 设计压力， MPa；  —— 焊接接头系数； iD —— 封头的内直径， mm； []t —— 设计温度下筒体材料的许用应力， MPa； 将数据 MPa ， 1 ， 2600iD ， 带入（ 10）式， 同理，选取 C2=2 mm ， C1=0 mm。 ∴ δ n=δ +C1+C2=+2+0= 取名义厚度为δ n=18mm，跟筒体一样，选择厚度为 18mm 的 16MnR 材料合适。 ( ) 2 . 4 ( 2 6 0 0 1 6 ) 1 9 6 . 2 0 . 92 2 1 60 . 9 3 2 5 2 9 2 . 5T i eTsePD M P aM P a         1 1 . 9 2 2 6 0 0 1 5 . 5 32 [ ] 0 . 5 2 1 8 5 1 . 0 0 . 5 1 . 9 2citcK P D mmP        7 开孔补强和人孔的设计 第 11 页 （共 32 页） 封头最小壁厚校核： 因为： 1 8 2 1 6 0 .1 5 % 3 .9e n iC D m m       (11) 因此选择名义厚度为 20mm 的封头厚度满足要求。 设计温度下的应力校核 在设计温度下 根据公式可得： ( ) 1 . 9 2 ( 2 6 0 0 1 6 )2 2 1 61 5 9 . 6 [ ] 1 8 5c i etetP D ttM P a M P a     （ 12） 满足要求 7 开孔补强和人孔的设计 人孔设计选型 图 2 水平吊盖人孔 查《压力容器与化工设备实用手册》，因筒体长度 85009000mm，只需开一个人孔，可选水平吊盖人孔。 由使用地为荆州市室外，确定人孔的公称直径 DN=500mm，50 液化石油气储罐设计 第 12 页 （共 32 页） 以方便工作人员的进入检修。 配套法兰与上面的法兰类型相同，根据 HG/T 2151820xx《回转盖带颈对焊法兰人孔》，查表 31，由 PN= 选用凹凸面的密封形式 MFM， 级 35CrMoA 等长双头螺柱连接。 其明细见下表 6 表 6 人孔法兰形式表（参照回转盖带颈对焊法兰） 图 3 回转盖带颈对焊法兰人孔 人孔选型 对筒体： [ ] [ ] =185 at MP ， 1 mm ， 2 2C mm 密封面形式 公称压力 公称直径 dws d D 1 H 2 b 1b A B L 0d 螺柱数量 螺母数量 凹凸面 2.5 MPa 500 53012 500 730 660 270 134 48 54 55 405 200 300 30 20 40 7 开孔补强和人孔的设计 第 13 页 （共 32 页） 根据公称压力 ，公称直径 DN500mm，选择回转不锈钢人孔，密封面型式 FM，尺寸为 530 12mm ，接管材质为 20 号钢管。 对接管，按 GB/150 标准， t[ ] =185 at MP ， [ ] =185 at MP ，则 1 10% 10% 12 ntC mm    12 1 .2 2 3 .2ttC C C m m     []m i n { , 1} m i n {1 , 1} 1[] ttr tf    开孔直径接管计算厚 度 2 2 53 0 2 12 2 3. 2 51 2. 4o t td d C mm         （ 13） 接管有效厚度 10 3. 2 6. 8e t n t tC mm     （ 14） 开孔所需要的补强面积 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m        （ 15） 有效补强范围确定如下 有效补强宽度 22 ( 1 ) 5 1 2 . 4 1 6 8 1 9 8 . 4e t rA d f m m        （ 16） 外侧有效补强高度 1 m i n { , 3 0 0 } m i n { 5 1 2 . 4 1 2 , 3 0 0 } 7 8 . 4 1nthd     （ 17） 内侧有效补强高度 2 m in { , 0} 0nthd 在有效补强范围以内，壳体的多余补强面积为 ( 530 2 12 ) [ ] 2 185 tPd mmP         50 液化石油气储罐设计 第 14 页 （共 32 页） 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( 1 )e e t e rA B d f          （ 18） ( 16 ) mm    在有效补强范围以内，接管的多余补强面积为 2 1 2 22 ( ) 2 ( )e t t r e t t rA h f h C f      （ 19） 22 78 .4 1 ( 12 2. 64 ) 14 67 .8 4 mm     在有效补强范围内，焊缝面积为 2 2 23 1 2 1 4 4A m m   （焊缝腰高  取较薄板的厚度）。 在有效补强范围内，总有效补强面积 21 2 3 1 2 6 5 . 6 3 1 4 6 7 . 8 4 1 4 4 2 8 7 7 . 4 7eA A A A m m       （ 20） 因为 222 8 7 7 . 4 7 8 1 9 8 . 4eA m m A m m   所以 开孔后需要补强。 补强圈的计算与选型 补强圈的计算如下： 补强圈材料选用与壳体相同材料，即 16MnR 应该增加的补强面积 按《 JB/T 473620xx 补强圈》 标准中 C 型 15176。 坡口， 500ND mm 时，补强圈外径 2 84D mm ，所以所需要的补强圈的厚度 425 3 2 0 . 9 3 1 5 . 6 5840500oA mmDd     （ 21） 28 1 9 8 . 4 2 8 7 7 . 4 7 5 3 2 0 . 9 3eeA A A mm  8 安全阀和液面计选型 第 15 页 （共 32 页） 考虑到腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，取补强圈的名义厚度 20nc mm 。 补强圈标记为： 50 0 20 Q 34 5RNDC   / 4736JB T 图 4 补强圈示意图 8 安全阀和液面计选型 安全阀的选型 液化石油气储罐的设计压力在 以上，属于第三类压力容器，必须设置 安全阀。 安全阀的选型时，首先要根据安全阀的排放压力进行初步选型，再根据设备超压所需的最大泄放量应小于所选安全阀的最大泄放量为标准进一步校核。 50℃时液化石油气的饱和蒸汽压最高为 (表压 )，安全阀的排放压力： ( )dP M Pa    绝 对 （ 22）。