方臥式油罐課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 管道及儲罐強度設(shè)計課程設(shè)計 題 目 5m3 臥式油罐圖 所在院（系） 專業(yè)班級 學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成時間 課程設(shè)計任務(wù)書題 目5m3臥式油罐圖學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級設(shè)計內(nèi)容與要求一、原始數(shù)據(jù)1適用范圍及設(shè)計條件 油罐用于儲存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油。（1）設(shè)計壓力 常壓（2）設(shè)計溫度 -19t200（3）設(shè)計壽命 15年（4）焊接接頭系數(shù) 0.85（5）水壓試驗壓力 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)計基本參數(shù)和尺寸5m3臥式油罐的基本參數(shù)尺寸見表一。表一：5m3臥式油罐基本參數(shù)和尺寸公稱容積（m3）筒體主要尺

2、寸封頭壁厚（mm）殼體材料設(shè)備金屬總質(zhì)量（kg）直徑×長度×壁厚51200×4500×6620R1175二、設(shè)計要求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)會使用AUTOCAD制圖；4相關(guān)技術(shù)要求參考有關(guān)規(guī)范。三、完成內(nèi)容15m3臥式油罐圖紙一張(2#)；2課程設(shè)計說明書一份。起止時間200 年 月 日 至 200 年 月 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 日目錄設(shè)計說明書1.1 適用范圍.41.3 5 m3臥式油罐加工基本參數(shù)和尺寸.41.2 設(shè)計、制造遵循的主

3、要規(guī)范.41.4 安全.41.5 設(shè)計遵循 參照的主要規(guī)范.41.6 設(shè)計范圍.41.6.1 防雷電與防靜電措施.41.6.2 防火措施.51.6.3 油罐接管.61.6.4 油罐接管.6計算說明書2.1 設(shè)計的基本參數(shù).72.2 罐體壁厚計算.72.2.1 筒體壁厚計算.72.2.2 封頭壁厚計算.82.3 鞍座的選擇計算.82.3.1 罐體重Q182.3.2 封頭重Q282.3.3 水重Q382.3.4 附件重Q4.92.4 鞍座作用下的應(yīng)力計算.92.4.1 筒體軸向彎矩.92.4.2 筒體軸向應(yīng)力計算.102.4.3 筒體周向應(yīng)力計算.112.4.4 周向壓縮應(yīng)力計算.112.4.5

4、周向總應(yīng)力的計算和校核.12 設(shè)計說明書1.1 適用范圍本文適用于儲存工業(yè)或民用設(shè)施中常用的燃料油的5 m3臥式油罐。 壓力：常壓溫度：-19 200介質(zhì)：燃料油1.2 設(shè)計、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/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) 壓力容器無損檢測 JB 4730 1.3 5 m3臥式油罐加工基本參數(shù)和尺寸： 1200（直徑）× 4500（長度）× 6（壁厚）（單位：mm）； 封頭壁厚：6 mm；

5、 殼體材料：20R； 設(shè)備金屬總質(zhì)量：1175 kg；1.4 安全油罐應(yīng)有避雷、防靜電措施，具體措施如下：1.5 設(shè)計遵循 參照的主要規(guī)范(1)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 （GB50058）(2)石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 （GB15599）(3)汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范 （GB50156）(4)鍋樓房設(shè)計規(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)計防火規(guī)則 （GB50160）(7)石油庫設(shè)計規(guī)范 （GBJ 74）1.6 設(shè)計范圍(1)防雷電與防靜電措施 (2)防火措施1.6.1 防雷電與防靜電措施(1)可燃?xì)怏w、 液化烴、 可燃液體

6、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B 乙類可燃液體地上固定頂罐，當(dāng)頂板厚度等于或大于4mm時，可不設(shè)避雷針，線；丙類液體儲罐，可不設(shè)避雷針、線，但必須設(shè)防感應(yīng)雷接地；壓力儲罐不設(shè)避雷針、線，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)時必須作可靠接地，其接地點不應(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)置時必須作環(huán)形防雷接地，其接地點不應(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

7、。接地連接線均采用多股銅芯線，截面不應(yīng)小于16mm2。(4)可燃液體儲罐的溫度、液位等測量裝置，應(yīng)采用鎧裝電纜或鋼管配線，電纜外皮或配線鋼管與罐體應(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)（爆炸危險區(qū)）確定相應(yīng)的防護(hù)措施：電源線路的敷設(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，需增加接地端子。接地端子的設(shè)置位置由設(shè)計人員確定。(8)由接地端子至接地體采用BV-1X25mm2

8、導(dǎo)線穿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40×4 mm2的鍍鋅扁鋼制成。1.6.2 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，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。(3)油罐儲量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)，單移動式消防冷卻水系統(tǒng)應(yīng)能滿足消防冷卻總?cè)萘康囊蟆?4)建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的可燃?xì)怏w泄露危險場所應(yīng)采用可燃?xì)怏w探測器報警系統(tǒng)。(5)消防措施，根據(jù)工程實際情況由選用單位與環(huán)衛(wèi)措施等統(tǒng)一考慮。1.6.3

9、 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)工程實際情況由選用單位行調(diào)整。(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。通氣管的公稱直徑不應(yīng)小于50mm且應(yīng)安裝阻火器。1.6.4 油罐接管船舶運輸，一般油罐的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)油的運輸方式和供應(yīng)周期等因素確定。對于火車和不小于 2030 天的設(shè)備最大消耗量；對于汽車運輸一般不小于 510 天的設(shè)備最大消耗量；對于油管道輸送一般不小于 35 天的設(shè)備最大消耗量；對于以辦公為主的建筑，燃油設(shè)備的日運行時

10、間取 1012 小時；以普通住宅為主的建筑，日運行時間為取 1216 小時；以高檔住宅和賓館為主的建筑，日運行時間取 1624 小時。    設(shè)計計算說明書2.1 設(shè)計的基本參數(shù) 設(shè)計壓力 P0.1MPa 設(shè)計溫度 T2000C 介 質(zhì) 燃料油 焊縫系數(shù) 0.85腐蝕裕量 C21.5mm筒體內(nèi)徑 Di1=1200mm筒體長度 L=4500mm封頭內(nèi)徑 Di2=1200mm主體材料 20R其設(shè)計溫度下許用應(yīng)力 水壓試驗壓力 PT=0.125MPa鋼板厚度負(fù)偏差 C1=0.6mm2.2 殼體壁厚計算2.2.1 筒體壁厚計算由設(shè)計書中的公式(2-1)計算筒體壁厚壁厚附加

11、量 CC1C20.61.52.1mm由于最小壁厚規(guī)定并且所以C2.42.14.5mm圓整后，實選壁厚=6mm2.2.2 封頭壁厚計算由設(shè)計書中的公式(2-2)計算封頭壁厚由于最小壁厚規(guī)定并且壁厚附加量C=C1C20.61.52.1mmC2.42.14.5mm圓整后實選壁厚6mm2.3 鞍座的選擇計算儲罐的總重QQ1+Q2+Q3+Q4式中：Q1罐體重 Q2封頭重Q3汽油重 Q4附件重2.3.1 罐體重Q1筒體DN1200，=6mm，主體材料為20R時，2.3.2 封頭重Q2封頭EHA1200×6，主體材料為20R時，其重量q2=76.4kg所以Q12q2=153kg2.3.3 水重Q3

12、Q3=其中充料系數(shù)，取0.9V儲罐體積 V = 5.6m3水在200C時的比重為1000kg/m3于是kg2.3.4 附件重Q4人孔（A.0）500約重55.4kg，其余附件總重按56.1計，于是Q455.4+56.1=112kg所以設(shè)備總重QQ1+Q2+Q3+Q4803+153+5040+1126108kg每個支座需承受約3054kg重，負(fù)荷相當(dāng)大，所以選公稱直徑為1200mm的A1200-F型鞍座。2.4 鞍座作用下筒體應(yīng)力計算2.4.1 筒體軸向彎矩計算雙支座支撐的的臥式容器殼視為雙支點的外伸梁，在容器軸向存在兩個最大彎矩，一個在鞍座處，一個在容器兩支座間跨距中點處。F = mg = 3

13、054×9.8 =29929.2N跨距中點處的彎矩按下式計算：M1支座處的彎矩按下式計算：式中Ri-筒體內(nèi)半徑，mA支座中心線至封頭切線的距離，m，選取A0.405 = L + 2×25 = 4550mmH = 5231-400-4500-25-6 = 300mmC2系數(shù)，C3系數(shù)，所以，= = =19.99Nm2.4.2 筒體軸向應(yīng)力計算在跨距中點處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和見下圖：圖3-2 筒體軸向應(yīng)力分析圖 1、在橫截面的最高點處： = = 3.16 MPa 2、在橫截面的最低點處： = = 12.23 MPa以上兩式中：P設(shè)計壓力MPa容器壁厚，mm

14、（不計附加壁厚）= = 3.9 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，其橫截面上部的一部分對承受軸向彎矩不起作用。當(dāng)筒體有加強圈時，在筒體最高點處的軸向應(yīng)力用下式計算： = = 10.19 MPa3、在筒體橫截面的最低點處的軸向應(yīng)力用下式計算： = = 6.298 MPaK1 ，K2為參數(shù)，查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表76得K10.107，K20.1922.4.3 筒體周向應(yīng)力計算2.4.5.1 周向彎矩計算 = = 606mm因鞍座截面處無加強圈，且A>0.5Rn，所以按化工容器中公式5-55：M=K6FRn計算。式中：K6系數(shù)，由承壓容器中圖8-8查得：當(dāng)= 0.67時，=0.02其它參數(shù)同上。則M=K6FRn2.4.4 周向壓縮應(yīng)力計算因鞍座截面處無加強圈，且A>0.5Rn，所以按化工容器中公式5-57：Tmax計算。式中：K5系數(shù)，由化工容器中查得：鞍座包角º時K50.760則Tmax = N而在鞍座軸邊角處的周向壓縮應(yīng)力T值為：T= 2.4.5 周向總應(yīng)力的計算和校核