储罐设计

毕 业 设 计

容器施工图设计—导热油储罐

完成日期 2014 年 6 月 10

日

院系名称： 化学工程学院 专业名称： 过程装备与控制工程 学生姓名： *** 学 号： ********** 指导教师： ** 企业指导： 马程鹤、武彦巧

容器施工图设计—导热油储罐

摘要

导热油是用于间接传递热量的一类热稳定性较好的专用油品，属于烃类有机物，导热油具有抗热裂化和化学氧化的性能，传热效率好，散热快等特性。钢制储罐作为重要的基础设施，广泛应用于石油化工行业，本毕业设计主要依据《钢制卧式容器》[1]进行导热油储罐的机械设计计算。计算部分包括：设备的选材和焊接的确定、强度及稳定性的设计计算和校核、支座和法兰的选用。最后，利用AutoCAD绘图软件绘制出满足机械强度设计计算要求的导热油储罐的设备总图。

关键词：导热油、储罐、机械设计

Design of h eat transfer oil storage tank

Abstract

Heat transfer oil is a type of special oil product with excellent thermal stability and is widely used indirect heat transfer .It belongs to the hydrocarbon organics . Heat transfer oil has good performance of thermal cracking and chemical oxidation , high heat transfer effect and fast heat dissipation .Steel storage tank as an important infrastructure ,is widely utilized in petrochemical industry .This paper aims to do the mechanical design of heat transfer oil storage tank on the basis of “JB/T 4731-2005 Steel horizontal vessels on saddle supports ”The design includes the selection of equipment material and determination of welding , design and examination of strength and stability ,selection of support and flange .Finally , software ,general drawing for the heat transfer oil storage tank is plotted via AutoCAD.

Key words: h eat transfer oil . storage tank . mechanical design

目录

摘要 ................................................................................................................................ I Abstract......................................................................................................................... II 第1 章前言 . (5)

1.1导热油的基本性质 (5)

1.2 储运设备的分类 (5)

1.3储存介质对储罐的影响 ..................................................... (5)

第2 章导热油储罐的设计的条件工艺表 (7)

2.1导热油储罐设计的条件工艺表 (7)

2.2导热油储罐设计的管口表 (8)

第3章导热油储罐厚度的计算 (9)

3.1储罐基本尺寸和封头厚度的确定 (9)

3.2圆筒厚度的计算 (10)

第4章导热油储罐的应力计算 (12)

4.1支座反力的计算 (12)

4.2筒体弯矩的计算 (16)

4.3圆筒轴向应力的计算及其校核 (17)

4.4圆筒切向剪切力计算及其校核 (19)

4.5鞍座处圆筒周向应力的计算及应力校核 (19)

4.6鞍座应力计算及校核 (20)

第5章温差、地震引起的应力计算 (22)

5.1温差引起的应力计算及校核 (22)

5.2由地震引起的支座轴向弯曲强度计算 (22)

5.3地震引起的地脚螺栓应力 (23)

第6章开孔补强及焊接简述 (25)

6.1径向接管的开孔补强计算 (25)

6.2非径向接管的开孔补强计算 (27)

6.3焊接结构的选择 (28)

6.3.1容器接头形式 (28)

6.3.2焊接方法的选择 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)

附录 (32)

第 1 章 前言

1.1导热油的基本性质

本课题来自北京燕化正邦设备检测有限公司，导热油是一种可将燃料燃烧产生的热量间接传递给用热设备、本身常压、沸点较高且可以循环使用的有机介质。导热油属于烃类有机物，可分为天然油和合成油两类。天然油指矿物油一类的天然产物，它是通过产品蒸馏获得，无须人工合成。合成油又分为两类，一类是由同分异构体混合而成的有机液体，主要为芳香族化合物；另一类是几个沸点相同或相近的有机物混合物，如二苯醚和联苯的低共熔混合物。导热油有如下的特点：沸点高；热稳定好；在操作温度范围内粘度低；对所接触材料腐蚀性低；对杂质（如氧气）不敏感等，因此导热油作为间接传热介质被广泛用于石油化工行业。

1.2 储运设备的分类

储运设备主要是指用于储存与运输气体、液体、液化气体等介质的设备，在石油、化工、能源、环保、轻工、制药及食品等行业应用广泛。大多数储运设备的主体是压力容器。在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称之为储罐。

储罐又有多种分类方法，按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐；按温度划分为低温储罐（或称为低温储槽）、常温储罐（090C <）和高温储罐（090~250C ）;按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐；按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。单罐容积大于10003m 的可称为大型储罐。金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备，目前国际上最大的金属储罐 容量已达到53210m ⨯。

1.3储存介质对储罐的影响

储存介质的性质，是选择储罐结构形式与储存系统的一个重要因素。介质特性包括闪点、沸点、饱和蒸汽压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反应活性（如聚合趋势）等。

储存介质的闪点、沸点以及饱和蒸汽压与介质的可燃性密切相关，是选择储罐结构形式的主要依据。

饱和蒸汽压是指在一定温度下，储存在密闭容器中的液化气体达到气液两相平衡时，气液分界面上的蒸气压力。饱和蒸汽压与储存设备的容器大小无关，仅依赖于温度的变化，随着温度的升高而增大；对于混合储存介质，饱和蒸汽压还