过程装备制造与检测课设-氮气储罐
lng储罐课程设计
lng储罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解液化天然气（LNG）的基本概念、性质和储存方式。
2. 学生能够掌握LNG储罐的结构、工作原理及安全措施。
3. 学生能够了解我国LNG产业的发展现状及趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析LNG储罐的设计原理和操作流程。
2. 学生能够运用计算方法，估算LNG储罐的容量和所需材料。
3. 学生能够运用团队合作，设计一个简易的LNG储罐模型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对能源领域的兴趣，提高环保意识，树立可持续发展观念。
2. 培养学生严谨的科学态度，提高安全意识，关注LNG产业的安全问题。
3. 培养学生的团队协作能力和创新精神，激发学生对工程技术的热爱。
本课程针对初中年级学生，结合教材内容，注重理论与实践相结合，以提高学生的知识水平、技能和情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握LNG储罐的相关知识，培养其工程实践能力和团队合作精神，为我国LNG产业的发展储备优秀人才。
二、教学内容1. LNG基本概念与性质：LNG的定义、制备过程、主要成分、物理化学性质等。
2. LNG储罐类型与结构：介绍不同类型的LNG储罐，如地下储罐、地上储罐、球形储罐等；分析其结构特点、优缺点及适用场合。
3. LNG储罐工作原理：讲解LNG储罐的预冷、液化、储存、再气化等过程，以及相关的工艺设备。
4. LNG储罐安全措施：介绍LNG储罐的安全防护设施，如防火、防爆、防泄漏等；讲解安全操作规程和应急预案。
5. LNG储罐容量与材料估算：运用数学计算和物理原理，估算LNG储罐的容量及所需材料。
6. LNG储罐模型设计与制作：分组进行LNG储罐模型设计，运用团队合作，完成简易模型制作。
7. 我国LNG产业发展现状与趋势：分析我国LNG产业的发展历程、现状及未来趋势，提高学生的产业认知。
教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节紧密关联。
高压氮气储罐的焊接工艺课程设计说明书
高压氮气储罐的焊接工艺课程设计说明书高压氮气储罐的焊接工艺一设计背景储罐作为储存设备主要是指用于储存或盛装气体液体液化气体等介质的设备在化工石油能源轻工环保制药及食品等行业得到广泛应用如本设计中的高压氮气储罐储罐的结构形式主要有卧式储罐立式储罐和球形储罐本设计中采用立式储罐二材料选择对受内压的筒体由于其工作介质为氮气考虑其腐蚀性小再综合其经济效益考虑选择16MnR作为材料元素 C Si Mn S P Cr Ni 质量分数016 036 153 00150014 0003 0006 16MnR材料性能分析16Mn钢的基体组织为铁素体珠光体是低合金高强钢中应用最广泛的钢有比较成熟的经验屈服强度为294～343MPa基本属于热轧的低合金钢其综合性能焊接性及加工工艺性能均优于普通碳素钢且质量稳定其使用温度在-40～450℃范围内16Mn钢作为低温压力容器时为改善低温性能可以在正火处理后使用16Mn 钢是在低碳钢的基础上加入了少量合金其加工性能与低碳钢相似具有较好的塑性和焊接性由于加入了少量合金元素其强度增加淬硬倾向比低碳钢大所以在较低温度下或刚性大壁厚结构的焊接时需要考虑采取预热措施预防冷裂纹的产生本设计中板厚62mm均预热100～150℃由《过程设备设计》单层圆筒厚度计算公式得其厚度为54mm加上钢板负偏差以及腐蚀余量选择厚度为62mm可达到设计要求三技术特性及要求31技术特性高压氮气储罐材料16MnR工作压力121MPa属于第三类压力容器设计压力13MPa工作温度-126～68℃设计温度70℃腐蚀裕度15mm焊接接头系数10液压试验压力1647MPa 卧放全容积217m3充装系数10安全阀开启压力13MPa 32技术要求设备的施工与验收应符合《工程建设标准强制性条文》中的相关规定焊接采用电弧焊焊条型号低合金钢之间E5016碳钢间E4303焊接接头的形式及尺寸按图要求角焊缝的焊脚高度为较薄件的厚度法兰的焊接按相应的法兰标准规定对接接头与角接接头需全焊透接管焊缝成形表面均应圆滑过渡不得有裂纹咬边及棱角壳体钢板按GB6654-1996《压力容器钢板》及修改单中正火状态供货且逐张进行超声检测质量标准应不低于JBT47303-2005中规定的II级壳体的A类纵向焊接接头制备产品焊接试板按《容规》第25条进行材料复验坡口表面进行100％磁粉检测并符合JB47304-2005中规定的I级塔体直线度允差25mm安装垂直度允差为25mm裙座螺栓孔中心圆直径允差以及任意两孔弦长允差均为2mm壳体用钢板轧制逐张进行-15℃夏比 V型缺口冲击试验横向三个试样冲击平均值不得低于20J允许其中一个试样冲击功小于平均值但不得小于14J 钢管应逐根按JBT47303-2005中I级为合格裙座筒体与底封头的焊接接头必须采用全焊透连续焊并进行磁粉检测符合JBT47304-2005中I级为合格设备压力试验合格后对全部焊缝按JBT47304-2005进行磁粉检测符合I级为合格复验焊缝总长的20％11热处理后设备本体不得再行施焊四焊接工艺设计41 焊缝编号及示意图42 接管与壳体封头的焊接1D2D3D由GB150-1998《钢制压力容器》规定接管人孔凸缘补强圈等与壳体连的接头为D类焊缝由此选择焊缝类型为D类焊缝金属牌号及规格16MnR421 焊接方法的选择手工电弧焊的优点①焊接设备价格低②可以焊接多种不同的金属包括最常用的金属和合金③在狭窄空间焊接的场合采用手工电弧焊比较方便实用④对于同样的焊接设备采用不同的电流设置获得满足使用要求的焊缝⑤适合各种位置的焊接⑥与气体保护焊相比不易受到风的影响⑦对焊接金属的最大厚度没有限制⑧在大多数天气情况下都可以进行焊接手工电弧焊的缺点①不适合焊接厚度小于15mm的薄板②负载率和总的熔敷效率一般比送丝焊接方法低当焊条消耗完毕或需要更换焊条时焊接过程也暂时中断③并非整根焊条都可以充分利用焊钳中被夹持的部分必须丢弃一般要浪费25～50mm长度的焊条④频繁地更换焊条也增加了焊接缺陷的产生埋弧自动焊的优点是①生产效率高埋弧自动焊的生产率可比手工焊提高5～10倍因为埋弧自动焊时焊丝上无药皮焊丝可很长并能连续送进而无需更换焊条故可采用大电流焊接比手工焊大6～8倍电弧热量大焊丝熔化快熔深也大焊接速度比手工焊快的多板厚30毫米以下的自动焊可不开坡口而且焊接变形小②焊剂层对焊缝金属的保护好所以焊缝质量好③节约钢材和电能钢板厚度一般在30毫米以下时埋弧自动焊可不开坡口这就大大节省了钢材而且由于电弧被焊剂保护着使电弧的热得到充分利用从而节省了电能④改善了劳动条件除减少劳动量之外由于自动焊时看不到弧光焊接过程中发出的气体量少这对保护焊工眼睛和身体健康是很有益埋弧自动焊的缺点是适应能力差只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝综合考虑由于进行的是双面焊接手工电弧焊设备简单操作方便适合全位焊接的呢个特点因而内面采用手工电弧焊而外面为加大熔深提高生产率采用埋弧焊最终确定焊接方法为手工电弧焊埋弧焊422 坡口形式由于焊接厚度为62mm因而需要开坡口由于厚度比较厚若开V型坡口的话产生叫大的开口一方面会浪费较多的焊条而且焊接费时间若开U型坡口的话可以减小开口而且U型坡口有利于焊剂的流入同时可以减小焊接应力减少裂纹的产生因而最终选择U型坡口具体的坡口形式如下图所示423 焊接姿势平焊424 焊接材料的选择1焊条的选择焊条的选用主要考虑焊缝的使用性和施焊的工艺性焊条选择的主要原则有以下几点1 根据被焊金属材料的类型选择相应焊条种类的大类如焊接母材是普通低合金钢时选用结构钢类型的焊条2 根据被焊母材的性能选用与其性能相同的焊条或选用熔敷金属与母材化学成分类型相同的焊条以保证母材性能与焊缝相同3 选择焊条时还要考虑工艺方面主要是操作方便易获得优良的焊缝4 从价格考虑在满足性能及施工要求的前提下尽量选用熔敷效率高价格低的焊条从而提高生产率降低成本2 焊丝的选择药芯焊丝国内应用尚不普遍活性焊丝主要用于气体保护焊故选择实芯焊丝常用的低合金埋弧焊实芯焊丝有以下三类1低锰焊丝如H08A常配合高锰焊剂用于低碳钢和强度较低的低合金钢焊接2中锰焊丝如H08MnAH10MnSi主要用于低合金钢焊接并可配低锰焊剂焊接低碳钢3高锰焊丝如H10Mn2H08Mn2Si用于焊接低合金钢3焊剂的选择说明 JQSJ101是氟碱型烧结焊剂碱度约为18灰色圆形颗粒粒度为20～028mm10～60目焊接时电弧燃烧稳定脱渣容易焊接成型美观熔敷金属具有较高的低温冲击韧性可交直流两用直流焊接时焊丝接正极用途配合适当的焊丝如H08MnAH10Mn2H08MnMoAH08Mn2MoA等可焊接多种低合金结构钢如船体锅炉压力容器管道等可用于多层焊双面单道焊多丝焊及窄间隙埋弧焊焊剂参考成分SPSiO2TiO2CaOMgOAl2O3MnOCaF2≤0060≤00801525253520301525熔敷金属力学性能按GBT5293-1999项目σbσsδ5 AKV J 配合焊丝 Mpa Mpa室温-20℃-40℃H08MnA 415-550 ≥330 ≥22≥150 ≥110 ≥80≥27H10Mn2480～650 ≥400≥22≥150≥110≥80≥27H08MnMoA 550～650 ≥420≥20≥90≥70≥34H08Mn2MoA 620～750 ≥500≥20≥90≥70≥34焊条电弧焊1确定焊条直径由被焊工件的厚度选择焊条直径为5mm2焊接电流的确定根据焊条直径查《过程装备制造与检测》表5-15确定焊接电流为200-270A3 焊接电压的确定手工电弧焊焊接电压选择为22-30V其电压主要由电弧长度决定电弧长则电弧电压高反之则电压低电弧过长则不稳定熔深浅熔宽增加易产生咬边等缺陷同时空气容易侵入易产生气孔飞溅严重浪费焊条电能效率低生产中尽量采用短弧焊接电弧长度一般为2-6mm4 焊接速度V的确定由书本查得焊接线能量约为qv 18KJcm由焊接线能量公式 qv 07UIv 得焊接速度为v 0720～30200～27018KJ·cm-1 15～20cmmin选择焊接速度约为18cmmin5 电源种类以及极性的确定由J507焊条对应国标为E5015即说明熔敷金属抗拉强度为50MPa焊条适应焊接位置为平焊药皮类型为低氢钠型焊接电源为直流反接6 焊接层数的确定厚板焊接一般要开坡口同时采用多层多道焊每层焊接厚度步超过5mm手工电弧焊一次最大熔深约为6～8mm当每层厚度约为焊条直径的08～12倍时生产效率高由公式n Dd 此处厚度用D表示得焊接层数n 625 13层7 焊钳焊接电缆的确定由《过程装备制造与检测》表5-9得选择G325可以满足焊接要求焊工护目遮光镜片选用由《过程装备制造与检测》表5-11以及焊接电流为200-270A选择电弧镜片号为11-12碳弧气爆镜片为12-14外面焊接埋弧焊选择焊丝直径为5mm以及焊接速度要求选择MZ-1000型焊机根据手工电弧焊工艺参数的确定方法依次确定各参数如下表格焊接牌号及焊丝焊剂焊丝直径mm 电源种类及极性焊接电流A 焊接电压V 焊接速度cmmin22 接管与封头其中各种设计角度及尺寸来源于《过程设备设计》附表表B3中内容筒体的焊接详图如下图二接管与壳体焊缝详图图三接管与底封头焊接详图43 各筒节纵向焊缝焊接工艺分析由GB150-1998《钢制压力容器》规定圆筒部分的纵向接头球形封头与圆筒连接的环向接头各类凸形封头中的所有焊接接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头均属A类焊接接头因而确定为A类接头431工艺要求1预热温度 120℃2 坡口加工方法机加工坡口并清除油锈3层间温度100-250℃4后热温度及保温时间250-300℃2hr5清根方法碳弧气刨并打磨6焊接接头如图示图四筒体纵向焊接接头详图432工艺顺序1清理坡口并进行磁粉检测MT2．预热并进行装配点焊3．预热内部进行埋弧焊4．预热外部清根并打磨进行MT检测5．预热外部进行埋弧焊6．焊后热处理433焊接规范焊接牌号及焊丝焊剂直径mm 电源类型及极性焊接电流A 焊接电压V 焊接速度cmmin 内面手工电弧焊J507H10MnSi 5 直流反接200-270 22-26 18 外面埋弧焊J507H10MnSi 5 直流反接400-1000 32-36 2244 各筒节环向焊缝焊接工艺分析由国标150-1998《钢制压力容器》规定壳体部分的环向焊接接头锥形封头与接管连接的接头等均属于B焊头已经规定的除外因而经确定筒节环向焊缝为B类焊缝441工艺要求前面已经详细叙述过确定过程不再赘述1预热温度 120℃2 坡口加工方法机加工坡口并清除油锈3层间温度100-250℃4后热温度及保温时间250-300℃2hr5清根方法碳弧气刨并打磨6焊接接头如图所示442工艺顺序1 清理坡口并进行磁粉检测MT2．预热并进行装配点焊3．预热内部进行埋弧焊4．预热外部清根并打磨进行MT检测5．预热外部进行埋弧焊6．焊后热处理443 焊接规范焊接牌号及焊丝焊剂直径mm 电源类型及极性焊接电流A 焊接电压V 焊接速度cmmin 内面手工电弧焊J507H10MnSi 5 直流反接200-270 22-26 18 外面埋弧焊J507H10MnSi 5 直流反接400-1000 32-36 22 45 焊后热处理工艺参数1热件入炉或出炉时的温度不得超过400但对厚度差较大结构复杂尺寸稳定性要求较高残余应力值要求较低的被加热件其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300升温至400后加热区升温速度不得超过5000δsh且不得超过200h最小可为50h 温时加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120温时加热区内最高与最低温度之差不宜超过65温保温期间应控制加热区气氛防止焊件表面过度氧化6炉温高于400时加热区降温速度不得超过 6500δs h且不得超过260h最小可为50h7焊件按炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却参考资料1化工出版社过程装备制造与检测邹广华刘强龙占云2007年8月2化工出版社过程设备设计郑竟洋董其伍桑芝富2007年6月3高等教育出版社工程材料2005年7月4中国焊接资源网 weldrcn目录一制造背景 212设计参数 213技术要求 314储气罐的结构分析 4141筒体结构分析 4二筒体材料 5三．筒体具体制造工艺51材料的进厂入库检测 52 放样划线与号料 721筒节下料83简体的卷制成形94筒节坡口加工与焊接 10411简体纵焊缝坡口加工10412简体环焊缝坡口11413 焊接115校圆 126检测 147组对 148焊接 159检测 16四心的体会16一制造背景11液化石油气英文名称 Liquefied petroleum ges主要成分乙烯乙烷丙烷丙烯丁烷丁烯等随着石油化学工业的发展液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料已愈来愈受到人们的重视在化工生产方面液化石油气经过分离得到乙烯丙烯丁烯丁二烯等用来生产合塑料合成橡胶合成纤维及生产医药炸药染料等产品用液化石油气作燃料由于其热值高无烟尘无炭渣操作使用方便已广泛地进入人们的生活领域此外液化石油气还用于切割金属用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等而液化石油气储罐是具有较大危险性的储存容器一旦出现问题将给人民的生命财产带来极大的损失吉林西安等地的液化气储罐事故给人们以深刻的教训为了保证液化石油气储罐的安全运行避免事故发生必须从个方面严格把关其中筒节的制作过程是关键中的关键产品名称 40M3液化石油气卧式储罐产品类别三按照《特种设备安全监察条例》的规定该台产品经制造单位监督检验安全性能符合《压力容器安全基数监察规程》《GB150-1998 钢制压力容器标准》及设计图样的规定12设计参数技术特性表容器类别类三设计压力 MPa 186 设计温度℃ -19～50 最高工作压力MPa 186 水压试验压力MPa 233 气密性试验压力MPa 186 焊接接头系数 1 腐蚀余量量 mm 2 操作介质液化石油气充装系数09 设备容积立方米40 13技术要求1本设备按照GB150-1998《钢制压力容器》进行制造检测与验收并接受《压力容器安全技术监察规程》的监督2制造筒体封头人孔接管用16MnR钢板符合GB6654-1996及第二次改造通知单的规定人孔法兰盖用钢板正火状态供货帯颈对焊法兰接管用16MnR应符合JB4726-2000壳体用16MnR钢板应逐张进行冲击试验方法按照GBT229的规定三个试样的平均值大于等于54J3设备焊接工艺规程按照JBT4709-2000焊接工艺评定按照JB4708-2000所有角接接头的焊接表面须打磨圆滑过渡4设备中每条AB类焊接接头应进行100射线检测按照JBT47302-2005的规定二级合格所用D类焊剂接头DN 250的接管与法兰的B类焊接接头及所有与承压件相焊接的角接接头应进行100表面磁粉检测按照JBT47304-2005的规定一级合格5设备应进行整体焊后消除应力热处理热处理后不得在设备本体上进行施焊6 最终热处理后对设备中ABD类焊接接头进行硬度检测其硬度应小于等于200HB检测数量按照每条AD类焊接接头测一组每条B类焊接接头每隔120度测一组每组包括母材热影响区和焊缝各一处7未注明角接接头焊脚高度均等于两相焊件中之较薄件的厚度且须为连续焊8 设备制造完毕后进行水压试验水压试验应力见技术要求表水压试验合格后应将积水排净吹干9水压试验合格后应进行气密性试验试验应力见技术特性表10 设备制造完毕后除锈涂铁红醇酸底漆一遍再涂银粉醇酸清漆一遍沿罐体水平中心线用红漆刷一道红色色带宽度为150mm在筒体两侧的重心处用红色油漆喷印重新标志应在重心标志上方喷印LPG字样重心标志的左侧喷应严禁烟火字样右侧喷应禁止施焊的字样标志字样高度不得小于200mm11 设备的油漆包装运输按照JBT4711-2003《压力容器涂覆与运输包装》的规定12 本储罐安装时其纵轴应向排污方向倾斜千分之三13 固定支座的连接采用一个螺母拧紧活动支座用两个螺母第一个螺母不拧紧与支座的距离为1至3毫米用第二个螺母锁紧14 本储罐必须在有遮阳和水喷淋装置的条件下适用14储气罐的结构分析储气罐的结构储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器在规定的使用温度和对应的工作压力下应保证安全可靠罐体的基本结构部件应包括人孔封头筒体法兰支座 141筒体结构分析筒体材料为16MnR公称内径为2600mm长度的6500mm名义壁厚为18mm整个筒体是用3个筒节组对拼焊而成这时的简体有纵环焊缝纵焊缝采用埋弧焊方式焊接查相关标准焊缝形式采用Y形其筒节间环焊缝亦可采用U形焊缝应合理设计筒节坡口形式及尺寸设计焊缝的相对位置二筒体材料对受内压的筒体由于其工作介质为液化石油气考虑其腐蚀性以及易燃易爆选择16MnR作为材料三．筒体具体制造工艺1材料的进厂入库检测筒体结构材料16MnR按技术要求符合GB6654-1996及第二次改造通知单的规定验收合格后应按企业标准入库存放11结构材料预处理钢材进入车间加工之前进行表面预处理是金属结构制造中最重要的首要工序可增强装备耐腐蚀能力延长其使用寿命预处理工艺1 钢板表面净化钢板的表面净化是钢板预处理一个步骤运用特定的方法或设备祛除表面的油污铁锈杂质氧化皮等表面净化的方法大体分两类机械法和化学法化学法主要有酸洗碱洗盐洗等机械法主要有砂轮打磨喷沙喷丸处理本钢板选用喷沙作为表面净化的处理方式除去铁锈和氧化皮用喷砂法做表面净化所得钢板质量好且效率高但是粉尘太大所以一般都是在密闭的喷砂室里进行操作需要注意的是近年来钢板出厂时大都会喷一层防护漆来避免它的腐蚀防护漆不影响以后的加工和焊接此时表面净化这一工序就可省略矫形钢材在轧制运输装卸和堆放过程中由于自重支承不当或装卸条件不良及其他原因可能会产生弯曲扭曲翘曲波浪变形及表面不平等变形当这些变形超过一定程度时会给尺寸的度量划线剪裁及其他加工带来困难而且会影响到成形后零件的尺寸和几何形状的精度从而又会影响到装配焊接和整个产品的质量所以在划线下料前应予以矫形钢材在加工过程中也会由于受力不均等工艺原因和其他原因而使工件产生变形为不影响下道工序的加工和确保加工质量也需进行矫形另外在装配一焊接之后工件也会因焊接等原因产生某些变形亦需矫形此为成品矫形矫形就是使钢材或工件在外力作用下产生与原来变形相反的塑性变形以消除弯曲扭曲皱折不平等现象从而获得正确形状的过程矫形的实质就是将被拉长的纤维缩短或将缩短的纤维拉长以恢复原状或是使其他部分的纤维也拉长或缩短产生与局部纤维相同的变形从而达到矫形的目的矫形的方法按操作方法的不同可分为手工矫形机械矫形和火焰矫形三种本设计采用多辊矫平机进行机械矫形多辊矫板机矫平钢板是使板料通过矫板机的上下两列辊子之间在辊子压力的作用下受到多次反复弯曲整个钢板得到均匀的拉长使多种原始曲率逐步趋向一致变为单一并不断减小最终得到矫平此处采用GYX-3M钢材预处理装置利用抛丸机械除锈的先进大型机械设备钢材经此处理并经喷保护底漆烘干处理等工序后即可保证钢材在生产和使用过程中不在生锈有不影响机械加工和焊接质量2 矫形钢材在轧制运输装卸和堆放过程中由于自重支承不当或装卸条件不良及其他原因可能会产生弯曲扭曲翘曲波浪变形及表面不平等变形当这些变形超过一定程度时会给尺寸的度量划线剪裁及其他加工带来困难而且会影响到成形后零件的尺寸和几何形状的精度从而又会影响到装配焊接和整个产品的质量所以在划线下料前应予以矫形钢材在加工过程中也会由于受力不均等工艺原因和其他原因而使工件产生变形为不影响下道工序的加工和确保加工质量也需进行矫形另外在装配一焊接之后工件也会因焊接等原因产生某些变形亦需矫形此为成品矫形矫形就是使钢材或工仵在外力作用下产生与原来变形相反的塑性变形以消除弯曲扭曲皱折不平等现象从而获得正确形状的过程矫形的实质就是将被拉长的纤维缩短或将缩短的纤维拉长以恢复原状或是使其他部分的纤维也拉长或缩短产生与局部纤维相同的变形从而达到矫形的目的矫形的方法按操作方法的不同可分为手工矫形机械矫形和火焰矫形三种本设计采用多辊矫平机进行机械矫形多辊矫板机矫平钢板是使板料通过矫板机的上下两列辊子之间在辊子压力的作用下受到多次反复弯曲整个钢板得到均匀的拉长使多种原始曲率逐步趋向一致变为单一并不断减小最终得到矫平下图为多辊式矫平机的工作原理图本设计中钢材16MnR板厚为18mm选用九辊矫正机其参数情况见下表矫正机参数表应注意的是不是所有的钢板都能一次矫平是否容易矫平除与矫平机有关外还与其本身的性质和厚度有关21筒节下料筒节的划线是在钢板上划出展开图筒节的展开计算比较简单即以筒节的平均直径为基准由于钢板在卷板机上弯卷是受辊子的碾压厚度会减薄长度会伸长因此下料尺寸应比计算出来的尺寸短一些筒节展开长按下式计算L πDm-ΔL π Di S -ΔL1ΔL2ΔL3式中 L筒节展开式mmDm 筒节平均直径mmDi筒节内径mmS板厚mmΔL1钢板伸长量mmΔL2钢板加工余量mmΔL3焊缝横向收缩余量 mm通常ΔL 1-K πDmK修正系数K 09931-09960综合考虑ΔL2 取5mm所以将数据带入公式可得L 8204m由于整个筒体是用3个筒节组对拼焊而成因此筒节下料单个钢板的长度为具体尺寸为长x宽×高8204x2170x 18mm筒节钢板的下料选择机械剪切下料常用的机械剪切下料多采用圆板剪和龙门剪板机而以龙门剪板机的应用最为广泛通常只能做直线剪切本次选择的剪板机的型号为Q11-50 x3200型Q11-50x3200型剪板机参数最大板厚最大板宽板料强度喉口深度剪切角度可剪次数行程次数飞轮转速刀片长度50 3200 490 700 5 4Min 8Min 82r 42003简体的卷制成形。
制氮机储气罐规格
制氮机储气罐规格
随着科技的不断发展，氮气在工业、医疗、食品、航空等领域的应用越来越广泛。
而氮气罐作为存储氮气的设备，也应运而生。
本文主要介绍氮气罐的规格及其应用。
一、常见氮气罐规格
1. 10L氮气罐：直径为159mm，高度为775mm，重量为18kg，适用于小型实验室、医疗等领域。
2. 40L氮气罐：直径为219mm，高度为1340mm，重量为45kg，适用于汽车轮胎充气、煤矿液压支架、化工实验等领域。
3. 50L氮气罐：直径为232mm，高度为1400mm，重量为52kg，适用于食品保鲜、科研实验、电子工业等领域。
二、氮气罐的应用
1. 工业领域：氮气在工业生产中有着重要作用，如用于焊接、切割、气动工具等。
氮气罐可以储存氮气，提供便捷的气源，保障工业生产的顺利进行。
2. 医疗领域：氮气在医疗领域中作为一种麻醉剂使用。
氮气罐作为储存氮气的设备，能够保证医疗设备的正常使用。
3. 食品领域：氮气广泛应用于食品保鲜、包装等方面，能够延长食品的保鲜期限，保证食品的品质。
氮气罐的使用能够提供稳定的气源，保障食品加工的质量和安全性。
4. 航空领域：氮气在航空领域中的应用十分广泛。
比如用于充气飞机轮胎、供应紧急呼吸气源等。
氮气罐的规格也因此不同，可以满足不同场合的需求。
总之，氮气罐作为一个重要的气源存储设备，在各个领域中起到至关重要的作用。
选择合适的氮气罐规格，不仅能够满足工作需求，还能够提高工作效率和安全性。
25立方米 氮气储罐 设计
前言本设计是针对《过程设备设计》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
本设计的物料为氮气，它是一种无色无味气体。
氮气作为一种重要的化工原料，应用广泛于氨氮的生产制造。
分子式N，密度1.25g/L，熔点63K，沸点75K，临界温度126K。
氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。
化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、接管、管法兰、人孔接管、人孔接管补强、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。
设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
目录1.工艺设计............................................................................................................ - 1 -1.1.存储量...............................................................................................................................- 1 -1.2.设备的选型及轮廓尺寸...................................................................................................- 1 -2.筒体及封头设计................................................................................................ - 2 -2.1.筒体材料设计...................................................................................................................- 2 - 2.2.圆筒设计...........................................................................................................................- 2 -2.3.封头厚度...........................................................................................................................- 2 -3.接管、法兰、垫片和螺栓的选择.................................................................... - 3 -3.1.接管和法兰.......................................................................................................................- 3 - 3.2.垫片的选择.......................................................................................................................- 5 -3.3.螺栓（螺柱）的选择.......................................................................................................- 6 -4.人孔的设计........................................................................................................ - 7 -4.1.人孔的选取.......................................................................................................................- 7 -4.2.人孔补强圈设计：...........................................................................................................- 8 -5.容器支座.......................................................................................................... - 11 -5.1.制作所承受最大载荷.................................................................................................... - 11 - 5.2.鞍座选择........................................................................................................................ - 11 - 5.3.支座的位置.................................................................................................................... - 12 -5.4.焊接机构设计................................................................................................................ - 12 -6.附件选择.......................................................................................................... - 14 -7.整体布局.......................................................................................................... - 15 -8.强度校核.......................................................................................................... - 16 -结束语..................................................................................................................... - 30 -参考文献................................................................................................................. - 31 -1. 工艺设计1.1. 存储量盛装氮气的压力容器设计存储量 W=φVρt 式中：W --------存储量，t ； Φ---------装量系数； V---------压力容器容积；ρt ------------设计温度下的饱和溶液的密度，t/m 3已知压力容器的工作温度是-20~48℃，取设计温度为50℃，设计压力P c =2.5MPa由气体状态方程：PV=nRT 得PM=ρRT 查得，标准状况下氮气的密度ρ0=1.251 kg/m 3 设计温度下的密度ρ=ρ0P c /P 0 ⨯T 0/T=26.094 kg/m 3 根据设计条件W=φV ρt =0.9×25×26.874=604.665kg1.2. 设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径：2D 4i πL=25m 3 取L/D=4,得D i =1996mm 圆整为2000mm根据氮气的性质及设计条件，选用卧式椭圆形封头容器。
25立方米 氮气储罐 设计
25立方米氮气储罐设计设计任务书1、设计目的：1)使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
2)掌握查阅、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和方案的可行性研究和论证。
3)掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。
4)掌握工程图纸的计算机绘图。
2、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1、原始数据设计条件表序号项目数值单位备注1 名称氮气储罐2 用途氮气储配站3 最高工作压力2、5 MPa 由介质温度确定4 工作温度1997 MFM 物料进管B80 HG/T21514-xx MFM 物料出管 C25 HG20592-1997 MFM 温度计接口 D25 HG20592-1997 MFM 压力表接口 E80 HG20592-1997 MFM 放气管口 F80 HG20592-1997 MFM 安全阀接口 G80 HG20592-1997MFM 排污管 M1450 HG20592-1997 MFM 人孔一 M2450 HG20592-1997 MFM 人孔二课程设计任务书2、设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。
3、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等；2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。
课程设计任务书4、主要参考文献：[1] 国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998[2] 国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999[3] 全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》，2000，11[4] 郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001[5] 黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002[6] 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996[7] 蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，2003 年5、设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份；2）草图一张（A1 图纸一张）3）总装配图一张 (A1 图纸一张)；系主任审查意见：签字：年月日前言本设计是针对《过程设备设计》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
氮气储藏罐课程设计
氮气储藏罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解氮气的化学性质，掌握其在储藏中的应用原理。
2. 学生能描述氮气储藏罐的结构特点，了解其工作原理。
3. 学生能掌握氮气储藏罐的安全使用规范和相关注意事项。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析氮气储藏罐在实际应用中的优缺点。
2. 学生能通过实验操作，掌握氮气储藏罐的基本使用方法。
3. 学生能运用团队合作，设计并制作简单的氮气储藏罐模型。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，增强对化学学科的兴趣，激发探索科学的精神。
2. 学生培养安全意识，关注化学实验中的安全问题，养成良好的实验习惯。
3. 学生通过团队合作，学会尊重他人意见，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为化学学科实验课，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和科学思维。
学生特点：六年级学生具备一定的化学基础，对实验操作感兴趣，但安全意识较弱，需要加强引导。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注学生实验操作的安全与规范，培养学生的科学素养和团队协作能力。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引入新课：通过介绍氮气的性质和用途，导入氮气储藏罐的相关概念。
相关教材章节：氮气的性质与用途。
2. 理论知识：讲解氮气储藏罐的结构、工作原理及安全使用规范。
相关教材章节：气体的储存与运输；实验室安全规范。
3. 实践操作：a) 演示氮气储藏罐的组装与使用方法。
b) 学生分组进行氮气储藏罐的组装、使用和拆卸实验。
c) 分析实验过程中可能存在的问题，讨论改进措施。
4. 课程拓展：介绍氮气储藏罐在工业、农业、医疗等领域的应用案例。
相关教材章节：气体应用实例。
5. 总结与反思：对本节课所学内容进行总结，引导学生反思实验过程中的收获和不足。
教学内容安排和进度：第一课时：引入新课，讲解理论知识。
第二课时：演示实践操作，学生分组实验。
第三课时：课程拓展，总结与反思。
氮气储罐课程设计
氮气储罐课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握氮气的性质、制备方法和应用，能够理解并分析氮气储罐的工作原理和安全性。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生需要了解氮气的化学性质、物理性质及其在工业中的应用。
掌握氮气的制备方法，包括化学法和物理法。
理解氮气储罐的构造和工作原理，了解储罐的安全性要求。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析氮气储罐的安全性问题，能够进行简单的氮气储罐设计。
具备实验操作能力，能够进行氮气的制备和储罐的模拟实验。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学探究的兴趣，提高学生对工业安全的重视。
培养学生的团队协作能力和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个部分：氮气的性质和制备方法、氮气储罐的工作原理、氮气储罐的安全性分析、实验操作。
1.氮气的性质和制备方法：介绍氮气的化学性质、物理性质，讲解氮气的制备方法，包括化学法和物理法。
2.氮气储罐的工作原理：讲解氮气储罐的构造，包括罐体、阀门、管道等，以及储罐的工作原理。
3.氮气储罐的安全性分析：分析氮气储罐的安全性问题，包括材料选择、设计要求、操作规范等。
4.实验操作：进行氮气的制备实验，以及氮气储罐的模拟实验，让学生掌握实验操作技能。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解氮气的性质、制备方法、储罐的工作原理等理论知识。
2.讨论法：学生针对氮气储罐的安全性问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析典型的氮气储罐事故案例，让学生了解事故原因和预防措施。
4.实验法：进行氮气的制备实验和储罐的模拟实验，提高学生的实验操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威出版的氮气储罐相关教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的专业参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计1. 简介在现代工业生产和科学实验中，氮气是一种常用的气体。
为了储存和使用氮气，需要设计和建造氮气储罐。
本课程设计将探讨氮气储罐的设计原理和方法。
2. 氮气的性质和用途2.1 氮气的性质•符号：N₂•分子量：28.0134 g/mol•熔点：-210 °C•沸点：-195.8 °C2.2 氮气的用途•工业领域：在化工生产过程中用作惰性气体，保护反应物，防止氧化和腐蚀。
还用于气体焊接、切割和金属淬火等工艺。
•实验室和科研领域：氮气可用于保护灵敏材料免受湿气和氧气的影响，以及为实验提供惰性气氛。
•食品行业：氮气可用于食品包装，延长食品的保质期。
3. 氮气储罐的设计原则和要求3.1 安全性•氮气具有危险性，容易引起窒息。
因此，氮气储罐的设计必须考虑安全性，包括防爆、防火和防逆流等方面。
•罐体应采用耐高压和耐腐蚀的材料，如碳钢或不锈钢，并进行合理的厚度计算。
3.2 储罐结构•氮气储罐的常见结构包括垂直储罐和水平储罐两种。
•垂直储罐适合场地面积有限的情况，具有较小的占地面积。
水平储罐适合场地空间较大的情况，便于维护和检修。
•储罐的顶部应设有适当的安全阀和排气口，以确保罐内压力的平衡。
3.3 管道设计•氮气储罐与管道之间应设计合理的连接方式，如法兰连接或螺纹连接。
•管道应具备良好的密封性能，以防止气体泄露。
•管道设计还应考虑气体流量、压力损失和流速等因素，以保证氮气的正常供应。
4. 氮气储罐的施工和维护4.1 施工要点•施工前必须进行详细的设计和计算，确保储罐的稳定性和安全性。
•施工过程中需按照规范操作，并进行严格的材料质量检查。
•施工完成后，需对储罐进行严密性测试和压力测试，确保无泄漏问题。
4.2 维护要点•定期对储罐进行检查和维护，确保储罐的完好性和安全性。
•定期清理储罐内部，去除杂质和积聚物，以防止对氮气质量产生不良影响。
•定期检测和更换安全阀和密封件，确保其正常运行。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解氮气的性质、储存方式及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握氮气储罐的基本结构、设计原理及安全标准。
3. 学生能了解氮气储罐在环境保护和节能减排方面的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决氮气储罐设计中的实际问题。
2. 学生能够通过小组合作，设计出符合实际需求的氮气储罐方案。
3. 学生能够运用计算机辅助设计软件，完成氮气储罐的三维模型绘制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发其探究精神。
2. 培养学生关注环境保护和资源利用，提高其社会责任感。
3. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调和解决问题的能力。
课程性质：本课程为应用型课程，结合理论知识和实践操作，培养学生解决实际工程问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具有一定的化学基础和工程概念，具备初步的独立思考和分析问题的能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计，为后续专业学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 氮气性质及储存方式：介绍氮气的物理化学性质，对比不同储存方式的优缺点，分析氮气在储存过程中的安全注意事项。
相关教材章节：第二章《气体的性质与储存》2. 氮气储罐结构及设计原理：讲解氮气储罐的结构组成、设计原理及常见类型，分析影响氮气储罐设计的因素。
相关教材章节：第三章《压力容器设计与计算》3. 氮气储罐安全标准与规范：介绍我国氮气储罐的安全标准和规范，分析在生产和使用过程中如何确保安全。
相关教材章节：第四章《压力容器安全技术》4. 计算机辅助设计软件应用：教授计算机辅助设计软件（如CAD）的基本操作，指导学生完成氮气储罐的三维模型绘制。
相关教材章节：第五章《计算机辅助设计在化工设备中的应用》5. 案例分析与小组设计：分析实际氮气储罐设计案例，引导学生运用所学知识进行小组设计，培养学生的实际操作能力。
氮气储罐的课程设计
氮气储罐的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握氮气的性质、用途以及储罐的安全操作；技能目标要求学生能够运用所学知识分析、解决实际问题；情感态度价值观目标培养学生对科学探究的兴趣，增强安全意识。
二、教学内容教学内容主要包括氮气的性质、用途，氮气储罐的安全操作，以及相关事故案例分析。
具体安排如下：1.第一课时：氮气的性质和用途2.第二课时：氮气储罐的安全操作3.第三课时：氮气储罐事故案例分析三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
在讲授氮气性质和用途时，运用讲授法和讨论法引导学生主动思考；在讲解氮气储罐的安全操作时，通过案例分析法让学生深入理解操作规范；在事故案例分析环节，学生进行实验操作，增强实践能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书为学生提供理论知识，多媒体资料丰富教学手段，实验设备支持实践操作，共同助力学生全面掌握氮气储罐的相关知识。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况；作业分为课后练习和小组项目，评估学生对知识的掌握和应用能力；考试则评估学生对课程知识的全面理解。
评估方式客观、公正，全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学进度安排如下：1.第一周：氮气的性质和用途2.第二周：氮气储罐的安全操作3.第三周：氮气储罐事故案例分析教学时间安排为每周3课时，共计9课时。
教学地点安排在教室和实验室，以满足不同教学需求。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，设计差异化的教学活动和评估方式。
如：1.对于 visual learners，通过图片、图表等视觉辅助材料帮助其更好地理解知识；2.对于auditory learners，通过讲解、讨论等方式使其更好地吸收知识；3.对于 kinesthetic learners，通过实验、操作等方式使其更好地掌握知识。
10M氮气罐课程设计
10M氮气罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握10M氮气罐的相关理论知识，包括氮气的性质、用途及其在工业中的应用。
2. 了解氮气罐的结构、工作原理以及安全操作规程。
3. 掌握氮气罐在使用过程中的检查、维护及故障处理方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，正确操作10M氮气罐的能力。
2. 培养学生分析和解决氮气罐使用过程中可能出现的问题的能力。
3. 提高学生的实验操作技能，能够独立完成氮气罐相关的实验任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学学科的兴趣和热情，激发他们探索科学的精神。
2. 培养学生具备安全意识，了解化学实验中安全操作的重要性。
3. 培养学生团队合作精神，学会与他人共同完成实验任务。
课程性质分析：本课程为化学实验课程，以实践操作为主，理论联系实际。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的化学基础知识，但实验操作能力有待提高。
学生对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手操作，但安全意识相对较弱。
教学要求：1. 教师应充分准备教学内容，确保课程知识的系统性和实用性。
2. 注重理论与实践相结合，加强学生的实验操作技能培训。
3. 关注学生个体差异，因材施教，提高学生的自主学习能力。
4. 强化安全意识，确保实验过程的安全性。
二、教学内容本节教学内容以氮气罐相关知识为主线，结合课本第四章“气体的性质与用途”相关内容，进行如下安排：1. 氮气的性质与用途- 氮气的物理化学性质- 氮气在工业、农业、医疗等领域的应用2. 氮气罐的结构与工作原理- 氮气罐的构造及其各部件功能- 氮气罐的工作原理及安全阀的作用3. 氮气罐的操作与维护- 氮气罐的正确操作方法- 氮气罐的检查、维护及故障处理4. 实践操作- 氮气罐充氮实验- 氮气罐安全操作演练教学大纲安排如下：第一课时：氮气的性质与用途- 引导学生回顾气体的基本性质，学习氮气的特性和应用。
第二课时：氮气罐的结构与工作原理- 讲解氮气罐的构造，分析工作原理，强调安全阀的重要性。
20m^3 氮气储罐设计
20m^3 氮气储罐设计
氮气储罐是一种重要的工业设备，可以满足用户使用氮气的需求。
下面介绍一种
20m^3的氮气储罐的设计。
氮气储罐的外壳由冷轧钢板构成，加强筋为内、外壁分别放置的内外弹性圈，四个内
壁的中部有四个可调节的承压气体口帽，用于连接流体设备和管道。
制造商有责任按照法
规要求对储罐进行安全检测。
氮气储罐采用了垄断结构，内衬采用耐高温度的聚乙烯塑料、耐低温的橡胶，以防止
气体污染引起的结晶现象；隔离腔采用耐腐蚀的不锈钢而不是铁，以防止充装气体老化产
生的衰减神经攻击，使充装气体得到良好的储存，并有利于长久保存充装气体的性能，同
时也在不锈钢层的作用和隔离腔的结构上提供了较高的安全性。
储罐的底部设有3个出气阀，可实现泄压和开启排气，使得氢气充装释放出更快、更
安全、更稳定。
消防设备也可以在此阀后进行安装，当需要时，可以及时进行消防支持。
此外，储罐还设有2个监测气体出气孔，用以监测气体的位置及量度；储罐末端设有1个
充装气体的入口，可进行安全充装气体。
在20m^3容量氮气储罐工艺设计上，我们采用了双重结构的型式，采用冷轧钢板与金
属耐腐蚀隔离层组合而成，能够更好的降低气体的老化和异味，从而提高气体的储存期限，并且对气体的通过性能也更高，使得气体泄漏时得到更及时的响应，降低品质的损失。
同时，采用双水平储罐结构，使得污染源及安全技术更好地发挥威力”。
通过以上设计，20m^3氮气储罐已经完全符合安全性要求，解决用户使用氮气时遇到
的安全性要求，以及确保充装气体的性能安全与可靠性的问题。
dn1100氮气罐课程设计
dn1100氮气罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解dn1100氮气罐的基本结构、工作原理及其在工业中的应用。
2.使学生掌握氮气罐的相关物理化学性质，如氮气的惰性、冷却效应等。
3.培养学生对氮气罐操作、维护及安全知识的掌握。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如分析氮气罐在使用过程中可能出现的故障及其解决办法。
2. 提高学生的实验操作能力，通过实践掌握氮气罐的充氮、排氮等基本操作。
3. 培养学生的团队合作能力，学会在实验过程中相互配合、共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学研究的兴趣和热情，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 增强学生的安全意识，让他们认识到遵守实验规程、确保人身安全的重要性。
3. 培养学生的环保意识，使他们认识到合理使用氮气罐、节能减排对环境保护的意义。
本课程针对学生的年级特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的知识水平、操作技能和综合素质。
课程目标具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中明确学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 氮气罐的基本概念与结构- 氮气的特性与用途- dn1100氮气罐的结构组成- 氮气罐的工作原理2. 氮气罐的物理化学性质- 氮气的惰性- 氮气的冷却效应- 氮气与其他气体的混合特性3. 氮气罐的操作与维护- 充氮、排氮的基本操作方法- 氮气罐的日常检查与维护- 氮气罐操作中的安全注意事项4. 氮气罐的应用案例- 工业生产中的氮气罐应用- 氮气罐在实验室中的应用- 氮气罐在特殊环境下的应用5. 氮气罐的安全与环保- 氮气罐的安全知识- 氮气罐操作中的环保措施- 氮气罐的废弃与回收处理教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，明确教材章节和具体内容。
教学大纲安排合理，注重理论与实践相结合，确保学生在学习过程中逐步掌握相关知识。
三、教学方法1. 讲授法：- 对氮气罐的基本概念、结构、工作原理等理论知识，采用讲授法进行系统讲解，让学生对课程内容有整体的认识。
氮气储罐课程设计
氮气储罐 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解氮气的性质、用途及其在工业中的应用。
2. 学生能够掌握氮气储罐的基本结构、工作原理及安全操作流程。
3. 学生能够了解氮气储罐在使用过程中可能出现的危险及其预防措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析氮气储罐的使用场景，并提出合理的操作建议。
2. 学生能够通过实际操作，掌握氮气储罐的检查、维护和简单故障排除方法。
3. 学生能够运用团队合作，进行氮气储罐的模拟操作，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学知识的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生的安全意识，让他们认识到化学实验和工业生产中遵守规程的重要性。
3. 培养学生的环保意识，让他们了解化学物质对环境的影响，树立绿色化学观念。
本课程针对高年级学生，他们在之前的学习中已经具备了一定的化学知识基础。
课程性质为理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和安全意识。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，引导他们通过小组合作、实验操作等方式，达到课程目标。
通过本课程的学习，学生将能够更好地理解氮气储罐的相关知识，提高实际操作能力，培养安全意识和环保观念。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 氮气的基本性质与用途- 理解氮气的化学性质、物理性质及其在工业、农业、医疗等领域的应用。
- 教材章节：氮气与氮化合物2. 氮气储罐的结构、工作原理及安全操作- 掌握氮气储罐的构造、工作原理、操作流程及安全措施。
- 教材章节：气体储存设备3. 氮气储罐的检查、维护与故障排除- 学习氮气储罐的日常检查、维护方法以及简单故障排除技巧。
- 教材章节：气体设备维护与故障处理教学进度安排：第一课时：氮气的基本性质与用途第二课时：氮气储罐的结构、工作原理及安全操作第三课时：氮气储罐的检查、维护与故障排除教学内容科学系统，结合教材章节，注重理论与实践相结合。
10M氮气罐设计课程设计
10M 氮气罐设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解氮气的性质、用途及在工业中的应用。
2. 学生能掌握10M氮气罐的设计原理、结构组成及工作原理。
3. 学生能了解氮气罐的安全操作规范及相关法律法规。
技能目标：1. 学生能够运用所学的化学知识，进行氮气罐的设计和计算。
2. 学生能够运用CAD软件绘制氮气罐的三维模型，并进行必要的工程图纸设计。
3. 学生能够通过实验和数据分析，评估氮气罐设计的合理性。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学工程设计和实践的兴趣，激发创新意识。
2. 学生树立安全意识，注重实验和工程实践中的规范操作。
3. 学生培养合作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与团队协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为化学工程领域的一门实践性课程，旨在帮助学生将理论知识应用于实际工程问题。
考虑到学生为高中年级，具备一定的化学基础和动手能力，课程目标注重培养学生的实践操作技能和创新意识。
在教学过程中，注重引导学生主动探究、合作学习，提高学生的问题解决能力和工程素养。
通过本课程的学习，使学生能够具备独立设计和优化氮气罐的能力，为未来从事化学工程及相关领域工作打下基础。
二、教学内容1. 氮气的基本性质与用途：介绍氮气的物理化学性质，其在工业中的应用，以及氮气罐的工作原理。
- 教材章节：第二章《气体与真空技术》- 内容列举：氮气的制备方法、性质参数、安全特性等。
2. 氮气罐设计原理：讲解氮气罐的设计原理，包括罐体结构、材料选择、压力计算等。
- 教材章节：第三章《压力容器设计基础》- 内容列举：压力容器设计原理、应力分析、材料力学性能等。
3. 氮气罐结构组成：分析氮气罐的各个组成部分及其功能，如罐体、阀门、管道、安全阀等。
- 教材章节：第四章《压力容器结构与附件》- 内容列举：罐体结构设计、附件选型与安装、管道布局等。
4. 氮气罐设计与计算：教授如何运用理论知识进行氮气罐的设计和计算。
过程设备设计课程设计“氮气储罐”设计
前言本设计是针对《过程设备设计》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
本设计的物料为氮气，它是一种无色无味气体。
氮气作为一种重要的化工原料，应用广泛于氨氮的生产制造。
分子式N，密度1.25g/L，熔点63K，沸点75K，2临界温度126K。
氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。
化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、接管、管法兰、人孔接管、人孔接管补强、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。
设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
1.1 设计压力P c /P m ax =1.05～1.10 取1.08 则P c = P m ax ×1.08=2.7Mpa 1.2 公称直径 由于42LD π=V g =20m 3 其中取L/D=4解得D=1854mm 圆整D=2000mm 代入42LD π=V g =20m 3解得L=6000mm 1.3 封头的选择根据氮气的性质及设计条件，选用卧式椭圆形封头容器。
就力学性能而言，半球形封头效果较好，但是冲压工艺较难，不易成型。
故根据JB/T 4737-1995 选用EHA 椭圆形封头 序号公称直径 DN/mm总深度 H/mm 内表面积 A/mm 容积 V/m 3 25 20005254.49301.1257则实际体积V 实=2V 封头+42LD i π=2⨯1.1257+4)6214.3(2⨯⨯=21.09m 3gg-V V V 实=%505.02020-09.31=≈ 满足要求2.1筒体材料设计设计压力Mpa P c 7.2=，工作温度-20～48度根据GB6654选用16MnR 热轧钢，厚度范围16=δ~mm 36 2.2.1圆筒设计cti c ][2PDP -=φσδ=15.03mm取腐蚀裕度mm C 22=，负偏差mm C 30.01-= 设计厚度 mm C d 03.17203.152=+=+=δδ 名义厚度 mm C d n 201=++=圆整δδ 2.2.2封头厚度mm PDKP 97.14cti c 5.0][2==-φσδ取腐蚀裕量mm 2C 2=，负偏差mm C 30.01-= 设计厚度 mm C d 97.162=+=δδ 名义厚度 mm C d n 201=++=圆整δδ 2.3接管法兰设计 2.3.1管口表M 450 / / 人孔 LG1.2 15 HG/T20582 FM 液位计接口 SV 80 HG/T20582 M 安全阀口 PI1.225HG/T20582FM压力表口2.3.2法兰选择氮气是种无色无味的气体，通常无毒的气体，选择凹凸面对焊法兰具体数据查询HG5016-58文献 2.4人孔的选择 2.4.1人孔类型由设计压力、设计条件选用 回转盖对焊法兰人孔 A 型g P公称直径/mmD D 1 ≈H H 1 H 2 b 1 δ 螺栓个数 螺母个数螺栓规格 标 记 标准图号25 450660 600 378 300 115 48 14 20 40M30⨯165 450 D ，25 AIIIP g g JB584-CH-042.4.2人孔螺栓选择由JB584-64 回转盖对焊法兰人孔 所选螺栓已列入表中 2.5容器支座2.5.1制作所承受最大载荷543212m m m m m m ++++=其中为筒体质量1m kg m 76.59151=为封头质量2m kg m 1.6992= 为全部法兰及附件质量3m kg m 533≈人孔质量4m kg m 2644=水压试验时水重5m kg V m 210915==水实际ρ则kg m 96.2872121091264531.699276.5915=+++⨯+= 总载荷N mg Q 208.2814758.996.28921=⨯== 每个鞍座载荷kN N Q Q 14014073721'≈== 2.5.2鞍座选择由《容器支座》JB/T 4712.1-2007 mm D g 2000= kN Q 140'=选取轻型（A 型）鞍式支座 DN=2000mm 如图标记：JB/T 4712.1-2007 支座A 2000—FJB/T 4712.1-2007 支座A 2000—S2.6焊接机构设计2.6.1 焊接接头设计2.6.1.1 筒体、封头与筒体的焊接形式由于筒体、封头与筒体焊接为A类、B类，所以才用对接接头对接接头特点：受热均匀、受力对称、便于无损检测，焊接质量容易得到保证。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计氮气储罐设计是一个复杂而重要的任务，需要经过以下步骤来完成：1.需求分析：首先，我们需要明确储罐的使用目的和要求。
例如，储罐的容量、工作压力、温度要求等。
根据需求分析，确定设计方案的基本参数。
2.材料选择：根据储罐的使用环境和要求，选择适合的材料来制造储罐。
常见的储罐材料包括不锈钢、铝合金和碳钢等。
通过比较不同材料的特性和成本，选择最合适的材料。
3.结构设计：根据储罐的容量和工作压力，设计储罐的结构。
这包括确定储罐的形状、壁厚、支撑结构等。
结构设计需要考虑到储罐的安全性和稳定性，确保能够承受内部压力和外部负荷。
4.安全阀设计：为了防止储罐因内部压力过高而发生爆炸，需要设计安全阀来释放过压。
安全阀的选型和设置要符合相关标准和规范，确保安全性。
5.排放系统设计：储罐在使用过程中会产生废气或液体，需要设计排放系统来处理这些废物。
排放系统应考虑环境保护和节能要求，选择适当的处理方式，如燃烧、吸收或回收等。
6.耐腐蚀涂层：氮气储罐通常与气体或液体接触，容易受到腐蚀。
为了延长储罐的使用寿命，需要在内部和外部表面涂覆耐腐蚀涂层。
涂层的选择和施工应符合相关标准和规范。
7.施工和检验：在设计完成后，需要按照设计图纸进行储罐的制造和施工。
施工过程中需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保质量和安全。
完成施工后，对储罐进行检验，确保其符合设计要求和安全性能。
8.运营与维护：储罐建成后，需要制定运营和维护计划，确保储罐的正常运行。
这包括定期检查和维护，修复损坏或老化的部件，保持储罐的可靠性和安全性。
通过以上步骤，我们可以完成氮气储罐的设计，并确保其符合使用要求和安全标准。
在设计过程中，需要充分考虑各种因素，如材料、结构、安全、环保等，以保证储罐的质量和可靠性。
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最高工作压力MPa 水压试验压力MPa 气密性试验压力MPa 焊接接头系数 腐蚀余量量 操作介质 充装系数 设备容积 立方米
陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计
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3 技术要求 1. 1.3
（1）本设备按照 GB150-1998《钢制压力容器》进行制造，检测与验收，并接 受《压力容器安全技术监察规程》的监督。 （2）制造筒体、封头、人孔接管、用 16MnR 钢板符合 GB6654-1996 及第二次 改造通知单的规定，人孔法兰盖用钢板正火状态供货。帯颈对焊法兰、接管用 16MnR 应符合 JB4726-2000，壳体用 16MnR 钢板应逐张进行冲击试验，方法按照 GB/T229 的规定，三个试样的平均值大于等于 54J。 （3） 设备焊接工艺规程按照 JB/T4709-2000， 焊接工艺评定按照 JB4708-2000. 所有角接接头的焊接表面须打磨圆滑过渡。 （4） 设备中每条 A、 B 类焊接接头应进行 100%射线检测， 按照 JB/T4730.2-2005 的规定，二级合格。所用 D 类焊剂接头、DN<250 的接管与法兰的 B 类焊接接头 及 所 有 与 承 压 件 相 焊 接 的 角 接 接 头 ， 应 进 行 100% 表 面 磁 粉 检 测 ， 按 照 JB/T4730.4-2005 的规定，一级合格。 （5） 设备应进行整体焊后消除应力热处理，热处理后不得在设备本体上进行 施焊。 （6)最终热处理后，对设备中 A。B、D 类焊接接头进行硬度检测，其硬度应 小于等于 200HB。检测数量按照每条 A、D 类焊接接头测一组，每条 B 类焊接接头每隔 120 度测一组，每组包括母材、热影响区和焊缝各一处。 (7） 未注明角接接头焊脚高度均等于两相焊件中之较薄件的厚度，且须为连 续焊。 （8)设备制造完毕后进行水压试验。水压试验应力见技术要求表。水压试验 合格后应将积水排净吹干。 (9）水压试验合格后，应进行气密性试验，试验应力见技术特性表。 （10)设备制造完毕后除锈涂铁红醇酸底漆一遍，再涂银粉醇酸清漆一遍， 沿 罐体水平中心线用红漆刷一道红色色带，宽度为 150mm，在筒体两侧的重心处用 红色油漆喷印重新标志， 应在重心标志上方喷印 LPG 字样，重心标志的左侧喷应 严禁烟火字样，右侧喷应禁止施焊的字样，标志、字样高度不得小于 200mm。 (11)设备的油漆、包装、运输按照 JB/T4711-2003《压力容器涂覆与运输包 装》的规定。 (12)本储罐安装时，其纵轴应向排污方向倾斜千分之三。 (13)固定支座的连接采用一个螺母拧紧；活动支座用两个螺母，第一个螺母 不拧紧，与支座的距离为 1 至 3 毫米，用第二个螺母锁紧。 (14)本储罐必须在有遮阳和水喷淋装置的条件下适用。
1.1 结构材料预处理
钢材进入车间加工之前进行表面预处理，是金属结构制造中最重要的首要工 序。可增强装备耐腐蚀能力延长其使用寿命。 预处理工艺 1， 钢板表面净化 钢板的表面净化是钢板预处理一个步骤，运用特定的方法或设备祛除表面的油 污、铁锈、杂质、氧化皮等。表面净化的方法大体分两类：机械法和化学法。 化 学法主要有酸洗、碱洗、盐洗等。机械法主要有砂轮打磨、喷沙、喷丸处理。 本 钢板选用喷沙作为表面净化的处理方式，除去铁锈和氧化皮。用喷砂法做表面净 化，所得钢板质量好，且效率高，但是，粉尘太大，所以一般都是在密闭的喷砂 室里进行操作。需要注意的是，近年来钢板出厂时，大都会喷一层防护漆，来避 免它的腐蚀，防护漆不影响以后的加工和焊接，此时，表面净化这一工序就可省 略。 矫形 钢材在轧制、运输、装卸和堆放过程中，由于自重、支承不当或装卸条件不 良及其他原因，可能会产生弯曲、扭曲、翘曲、波浪变形及表面不平等变形。 当 这些变形超过一定程度时，会给尺寸的度量、划线、剪裁及其他加工带来困难， 而且会影响到成形后零件的尺寸和几何形状的精度，从而又会影响到装配、焊接 和整个产品的质量。所以在划线下料前应予以矫形。钢材在加工过程中，也会由 于受力不均等工艺原因和其他原因而使工件产生变形， 为不影响下道工序的加工 和确保加工质量，也需进行矫形。另外，在装配一焊接之后，工件也会因焊接等 原因，产生某些变形，亦需矫形，此为成品矫形。矫形就是使钢材或工件在外力 作用下产生与原来变形相反的塑性变形， 以消除弯曲、 扭曲、 皱折、 不平等现象， 从而获得正确形状的过程。 矫形的实质就是将被拉长的纤维缩短或将缩短的纤维 拉长，以恢复原状，或是使其他部分的纤维也拉长或缩短，产生与局部纤维相同 的变形。从而达到矫形的目的。 矫形的方法按操作方法的不同， 可分为手工矫形、 机械矫形和火焰矫形三种。 本设计采用多辊矫平机进行机械矫形。多辊矫板机矫平钢板，是使板料通过矫板
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二，筒体材料
对受内压的筒体，由于其工作介质为液化石油气，考虑其腐蚀性以及易燃易 爆，选择 16MnR 作为材料。
三．筒体具体制造工艺
1.材料的进厂入库检测
筒体结构材料 16MnR， 按技术要求符合 GB6654-1996 及第二次改造通知单的规 定验收合格后，应按企业标准入库存放。
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目录
一，制造背景................................................................................................................ 2 1.2 设计参数........................................................................................................... 2 1.3 技术要求........................................................................................................... 3 1.4 储气罐的结构分析........................................................................................... 4 1.4.1 筒体结构分析......................................................................................... 4 二，筒体材料................................................................................................................ 5 三．筒体具体制造工艺................................................................................................ 5 1.材料的进厂入库检测.......................................................................................... 5 2. 放样，划线与号料............................................................................................ 7 2.1 筒节下料.................................................................................................... 8 3，简体的卷制成形............................................................................................... 9 4，筒节坡口加工与焊接..................................................................................... 10 4,1.1 简体纵焊缝坡口加工........................................................................... 10 4,1.2 简体环焊缝坡口................................................................................... 11 4,1.3 焊接...................................................................................................... 11 5，校圆................................................................................................................. 12 6，检测................................................................................................................. 14 7，组对................................................................................................................. 14 8，焊接................................................................................................................. 15 9，检测................................................................................................................. 16 四，心的体会.............................................................................................................. 16