150m3储罐强度计算书
储 罐 设 计 计 算 书
hw t1 d1 / ψw mL m M1 ξ σ
GB50191-93 (19.2.6) GB50191-93 (19.2.6-2) GB50191-93 (19.2.7) GB50191-93 (19.2.7) GB50191-93 (19.2.9) 见图 见图 2013-8-15
Pa N N
N / A + CLM1 / W Σ Gi 9367 x 9.81
s3 s4 s5 s6 s6
计 算 公 式
来源
c. 第3圈罐壁板规格厚度 d. 第4圈罐壁板规格厚度 e. 第5圈罐壁板规格厚度 f. 第6圈罐壁板规格厚度 2 顶圈罐壁板的规格厚度 3 各圈罐壁板的实际高度 a. 第1圈罐壁板实际高度 b. 第2圈罐壁板实际高度 c. 第3圈罐壁板实际高度 d. 第4圈罐壁板实际高度 e. 第5圈罐壁板实际高度 4 各圈罐壁板的当量高度 a. 第1圈罐壁板当量高度 b. 第2圈罐壁板当量高度 c. 第3圈罐壁板当量高度 d. 第4圈罐壁板当量高度 e. 第5圈罐壁板当量高度 5 6 7 罐壁筒体的当量高度 罐壁筒体的临界压力 罐壁筒体的设计外压 a. 设计负压 8 9 设计者:高鹏 罐壁加强圈数量 罐壁加强圈至包边角钢的实际距离
罐壁,罐顶,保温层等自重标准值和雪荷载标准 值的50%之和 (a1). 罐壁自重标准值 设计者:高鹏
G G1 第6页
典型设计
储罐设计计算书
144823838.xls
序号
名
称
符 号
G2 G3 G4 r S N t1 d1 A CL W [σ c r] E /
单位
N N N m m2 N m m m / m3 Pa Pa Pa σ 1 - [σ
HO - Σ ( h1 ~ h2 ) HO - Σ ( h1 ~ h3 ) HO - Σ ( h1 ~ h4 ) HO - Σ ( h1 ~ h5 ) 0.0049[ρ 1D(Hi - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 0.0049[ρ 1D(H1 - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 0.0049[ρ 1D(H2 - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 0.0049[ρ 1D(H3 - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 0.0049[ρ 1D(H4 - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 0.0049[ρ 1D(H5 - 0.3)]/[[σ ]φ ] + C + C1 2013-8-15 SH3046-92 (5.3.1-1)
50m3液化石油气储罐计算书精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第2章 储罐的设计校核储罐是属于压力容器的一种，对于压力容器的设计与制造有着严格的标准，目前通用的压力容器的设计与制造的标准为GB150-2011，GB150-2011也是本次储罐设计的主要参考标准。
2.1 设计储罐的结构形式与尺寸按GB150-2011的要求，根据给定条件和任务书设计储罐的结构形式与尺寸。
2.1.1 储罐的筒体及封头的选材及结构根据储罐内所贮存的介质及标准进行选材。
筒体结构设计为圆筒形。
因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。
封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。
椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀，但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，可以达到与筒体等强度。
它吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于成形，制造比球形封头容易，所以选择椭圆形封头，结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成。
2.1.2 设计计算2.1.2.1 筒体壁厚计算根据选用的材料的许用应力及标准中的公式确定筒体壁厚。
例如：圆筒的计算压力为2.16 Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。
取许用应力为163 Mpa 。
壁厚：[]1.0206.121163230006.122D =-⨯⨯⨯=-=cti c p p φσδ㎜ （2.1）钢板厚度负偏差0.8C 1=,查材料腐蚀手册得50℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05㎜/年，所以双面腐蚀取腐蚀裕量2C 2=㎜。
所以设计厚度为：81.2212=++=C C d δδ㎜圆整后取名义厚度24㎜。
2.1.2.2封头壁厚计算标准椭圆形封头长短轴之比为2封头计算公式 ：[]ctic p p 5.02D -=φσδ （2.2）可见封头厚度近似等于筒体厚度，则取同样厚度。
150M3浓硫酸卧式储罐资料
任务书一、设计题目：卧式贮罐结构设计（150m3，浓硫酸，常温）二、设计目的1.综合应用所学基础课和专业基础课“焊接结构”的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
2.通过课程设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集和整理，能正确运用工具书，掌握焊接结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。
3.学习工程设计中技术方案的论证和选择的思想方法。
4.培养学生独立思维和思考的能力。
三、设计的任务及要求1.设计前详细研究和分析设计任务书和指导书，明确设计要求和设计内容，根据原始数据和工作条件，复习有关课程，参考有关资料，对所设计项目进行方案比较选出最优方案，确定一个较全面合理的设计方案。
2.根据已经制订的设计方案进行主要结构件的强度计算，要计算精确，步骤完整，理论依据全面，并且写出设计说明书，设计说明书按照统一封面，统一格式撰写装订。
说明书内容包括任务书、目录、正文（设计方案、具体设计步骤及计算）、参考文献几部分。
3.根据设计方案和计算数据绘制结构装配图1张和主要零件图，绘图要求考虑周到，认真全面；各种标注准确标准。
目录绪论 (1)第一章设计参数的选择 (2)1.1筒体材料的选择 (2)1.2公称直径的确定 (2)1.3设计压力 (2)1.4 设计温度 (3)1.5焊接接头系数 (3)第二章设备的结构设计 (4)2.1圆筒厚度的设计 (4)2.2封头的设计 (4)2.2.1 封头厚度的设计 (4)2.2.2 封头的结构尺寸（封头结构如下图1） (5)2.3鞍座选型和结构设计 (5)2.3.1鞍座选型 (5)2.3.2鞍座位置的确定 (6)2.4卧式贮罐的附件及其选用 (7)2.4.1接管和法兰 (8)2.4.2垫片的选用 (10)2.4.3螺栓（螺柱）的选择 (10)2.5人孔的选择 (10)2.6液面计的选择 (11)2.7安全阀的选择 ..................................... 错误！未定义书签。
100立方0.2Mpa不锈钢储罐压力容器强度计算书
内筒体下段内压计算 计算单位 工程公司计算所依据的标准GB/T 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 p c 0.52 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm材料S30408(Rp1.0)# ( 板材 ) 试验温度许用应力 [σ]166.60 MPa 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度下屈服点 R eL 250.00 MPa 负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 0.00 mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = ct ic ][2P D p -φσ = 4.69mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 7.70 mm 名义厚度 δn = 8.00 mm 重量899.22Kg压力试验时应力校核压力试验类型 气压试验试验压力值 p T = 1.10p [][]σσt = 0.3900MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 76.17 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [p w ]= 2δσφδe t i e []()D += 0.85302MPa 设计温度下计算应力 σt= ee i c 2)(δδ+D p = 101.56 MPa [σ]tφ 166.60 MPa校核条件 [σ]tφ ≥σt结论 合格内容器上封头内压计算计算单位 工程公司 计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 p c 0.35 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm 曲面深度 h i 750.00 mm 材料S30408 (板材) 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度许用应力 [σ] 166.60 MPa 负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 0.50（封头加工减薄量） mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型 气压试验 试验压力值p T = 1.10pt][][σσ= 0.3900MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(eh eh i T KD p += 112.60MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000计算厚度 δh = ct ic 5.0][2p D Kp -φσ = 3.15mm 有效厚度 δeh =δnh - C 1- C 2= 5.20 mm 最小厚度 δmin = 4.50 mm 名义厚度 δnh = 6.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量468.64Kg压 力 计 算最大允许工作压力 [p w ]= eh i eht 5.0][2δφδσ+KD = 0.57705MPa结论 合格内筒下封头压力计算计算单位 工程公司 计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 p c 0.55 MPa设计温度 t -196.00 ︒ C 内径 D i 3000.00 mm 曲面深度 h i 750.00 mm 材料S30408 (板材) 设计温度许用应力 [σ]t166.60 MPa 试验温度许用应力 [σ] 166.60 MPa 负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 0.90（封头加工减薄量） mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型 气压试验 试验压力值p T = 1.10pt][][σσ= 0.3900MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T ≤ 0.80 R eL = 200.00MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(eh eh i T KD p += 86.13MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000计算厚度 δh = ct ic 5.0][2p D Kp -φσ = 4.96mm 有效厚度 δeh =δnh - C 1- C 2= 6.80 mm 最小厚度 δmin = 4.50 mm 名义厚度 δnh = 8.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量625.86Kg压 力 计 算最大允许工作压力 [p w ]= eh i eht 5.0][2δφδσ+KD = 0.75440MPa结论 合格注：带#号的材料数据是设计者给定的。
150m3储罐强度计算书.
MPa
设计温度
65
℃
壳体型式
圆形筒体
壳体材料
名称及类型
Q345Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
板材
壳体开孔处焊接接头系数φ
0.85
壳体内直径Di
5000
mm
壳体开孔处名义厚度δn
16
mm
壳体厚度负偏差C1
0.3
mm
壳体腐蚀裕量C2
1
mm
壳体材料许用应力[σ]t
189
MPa
接管实际外伸长度
150
mm
接管实际内伸长度
0
mm
接管材料
接管计算厚度δt
0.11
mm
补强圈强度削弱系数frr
0
接管材料强度削弱系数fr
0.958
开孔直径d
69.25
mm
补强区有效宽度B
138.5
mm
接管有效外伸长度h1
18.61
mm
接管有效内伸长度h2
0
mm
开孔削弱所需的补强面积A
650.5
mm2
壳体多余金属面积A1
368.6
mm2
接管多余金属面积A2
116.4
1.69001e+08
N·mm
系数计算
K1=1
K2=1
K3=0.485135
K4=0.295241
K5=0.673288
K6=0.00791865
K6’=
K7=
K8=
K9=0.259372
C4=
C5=
筒体轴向应力计算
轴向应力计算
操作状态
54.5452
50.6886
MPa
50m3液化石油气储罐计算书
K3=0.879904 K6=0.0132129 K 8= C 5=
MPa
操作状态
MPa
轴向 应力 计算 水压试验状态
σ T1 = −
σT4 =
πRa2δ e
M T1
= -9.41178
MT 2 = -0.13512 K 2πRa2δ e
MPa
σT2 = σT 3
pT Ra M + 2T 1 = 113.732 2δ e πRa δ e p R MT 2 = T a − = 104.451 2δ e K1πRa2δ e
SW6-98
计算单位
淮南新集石油化工机械有限 责任公司 筒体简图
计算厚度 有效厚度 名义厚度 重量 压力试验类型 试验压力值 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T 试验压力下 圆筒的应力 校核条件 校核结果
= 2[σ ]t φ − Pc = 12.56
Pc Di
mm mm mm Kg
=δn - C1- C2= 12.80 δn = 14.00
计 计算压力 设计温度 圆筒材料 鞍座材料 圆筒材料常温许用应力 [σ] t 圆筒材料设计温度下许用应力[σ] 圆筒材料常温屈服点 σσ 鞍座材料许用应力 [σ]sa 工作时物料密度 液压试验介质密度 圆筒内直径 Di 圆筒名义厚度 圆筒厚度附加量 圆筒焊接接头系数 封头名义厚度
γO
SW6-98
计算单位 条 件
kg kg kg mm mm
3
m2 = 794.717 m3 = 1000 Vh = 1.80956e+09
V = 5.01247e+10
工作时, 压力试验时,
3
m4 = Vγ oφ o = 22556.1 m = Vγ T = 50124.7
压力容器计算说明书
第1页共9页强度计算按GB150-1998《钢制压力容器》、《固定式压力容器安全技术监察规程》及质检特函〔2010〕86号函<关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见>进行计算。
目录一、技术参数 (2)二、筒体强度计算 (2)三、筒体开孔及开孔补强计算 (3)四、封头强度计算 (6)资料来源编制校核标准化提出部门审核标记处数更改文件号签字日期批准文号批准序号项目符号计算依据计算公式数据单位第2页共9页一、技术参数符号计算依据计算公式数据单位1.最高工作压力P e给定 1.25Mpa 2.3.设计压力Pc GB150.1-2011P19Pc=(1.05~1.1)Pe =1.25×1.1=1.375 1.375MPa4.最高工作温度te 任务书给定193℃5.设计温度t c193+(15~30)210℃6.介质饱和水蒸气任务书给定7.选用材料GB150-2011P47Q345R/GB713、20/GB8163、20/NB470088.许用应力[]tσ根据GB150.2-2011 GB713 B-1碳素钢和低合金钢钢板许用应力，筒体材料Q345R，板厚＜16mm，温度193℃所得应力值184.2MPa9.许用应力[]tσ根据GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金钢钢板许用应力，人孔圈及接管材料20/GB8163，板厚＜16，温度193℃所得应力值184.2MPa10.许用应力[]tσ根据GB150.2-2011 GB/6479 B-6碳素钢和低合金钢钢管许用应力，接管材料20钢，板厚15mm，温度193℃所得应力值184.2MPa二、筒体强度计算1.筒体内直径D n1400mm2.筒体壁厚S S=δ+C+Δ=6.17+1.8+2.03=10Δ为除去负偏差的圆整量10mm3.筒体壁厚附加量C C1=0.8；C2=1；C=C1+C2=1.8 1.8mm4.焊缝系数ϕGB150-2011P13局部无损检测0.85第3 页共9页5. 筒体计算厚度 δ=6.176.17 mm6. 有效厚度δeδe=s-C=10-1.8=8.28.2mm7. 筒体设计厚度δ+C=6.17+1.8=7.977.97mm 8. 校核δe =8.2mm>δ=6.17mm 满足要求三、筒体开孔及开孔补强计算1.开孔直径d.mm 1.1Φ89×5接管开孔直径 d 189mm1.2 M20*1.5接管开孔直径Φ32×6接管开孔直径 ｄ2 32mm 1.3 人孔开孔直径 d 3400mm 2 校核3 孔的补强计算1.2 Φ100×8接管的补强计算1.3 接管内径92 mm 1.3 接管材料20/GB816320钢 1.4接管名义厚度nt δnt δ =δ + C8mm1.5 接管壁厚附加量 CC1=8×12.5%=1 C2 = 1 C = C1 + C2 =22 mm第4 页共9页1.6接管材料许用应力[]3tσ根据GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金钢钢板许用应力，筒体材料20/GB8163，板厚＜16，温度193℃所得应力值184.2MPa1.7 强度削弱系数 f r fr = 1.01.0 1.8开孔直径dd = Di + 2C = 92+ 2*2=9696 mm1.9筒体有效厚度e δδe=S-C=8-1.75=6.256.25mm1.10 开孔处焊缝系数 ϕ局部无损检测0.85 1.11开孔处筒体计算厚度δ=6.176.17mm1.12 接管有效厚度et δet δ=nt δ-C6 mm1.13 筒体开孔处所需补强的面积AP155592.321.14 有效加强宽度 B P156取二者中较大者192 mm1.15接管外侧有效力加强高度h 1P156取二者中较小值27.71 mm1.16 接管内侧有效力加强高度h 2P156取二者中较小值 h 2= 0 mm1.17 筒体多余面积 A 1P157 7.64 mm 2 1.18 接管计算厚度 t δ0.82mm 1.19接管多余面积A 2P157287.08mm 2op op 222n nt d B d δδ⎧⎫=⎨⎬++⎩⎭1nt d h δ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际外伸高度nt d δ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际内伸高度()()()()1op =21e et e A B d fr δδδδδ-----()()122222et t et A h fr h C frδδδ=-+-第5 页共9页1.20 焊缝金属截面积 A 3 P157 A3 = a*b25mm 2 1.21 补强的截面积 A e P157 Ae = A1 + A2 + A3319.72mm 2 1.2 校核Ae <A 需另加补强 A4≥ A –Ae272.6mm 22 人孔开孔补强计算2.3人孔圈材料20/GB8163 20钢2.4 人孔圈壁厚附加量 C C1 = 16 12.5% =2 C2 = 1 C = C1+ C2 =33 mm2.5 人孔圈材料许用应力 []3t σ根据GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金钢钢板许用应力，人孔圈材料20/GB8163，板厚＜16，温度193℃所得应力值184.2MPa2.6 强度削弱系数 f r GB150-2011P155 fr = 1.0 1.0 2.7 人孔直径 d394 mm 2.8 人孔圈名义厚度 nt δ16 mm 2.9人孔圈有效厚度et δet δ =nt δ - C=1313mm2.10 开孔处筒体计算壁厚 δ=6.176.17 mm2.11筒体开孔处所需补强的面积 AGB150-2011P1552430.98 mm 22.12 有效加强宽度B取二者中较大者800mm2.13接管外侧有效力加强高度h 1取二者中较小值80 mm2.14 接管内侧有效力加强高度h 2取二者中较小值 80 mm2.15筒体有效厚度e δδe=S-C=10-1.8=8.28.2 mm()op =21et A d fr δδδ+-op op 222n nt d B d δδ⎧⎫=⎨⎬++⎩⎭1nt d h δ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际外伸高度nt d δ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际内伸高度第6 页共9页2.16 筒体多余面积 A 1GB150-2011P157812 mm 2 2.17 人孔圈焊缝系数 ϕ局部无损检测0.85 2.18人孔圈计算厚度t δ3.49mm2.19 人孔圈多余面积 A 2 GB150-2011P1573441.6mm 2 2.20 焊缝金属截面积 A 3A3 = a*b64mm 2 2.21 补强的截面积 A e GB150-2011P157 Ae=A1+A2+A3=812+3441.6+64=4317.6 4317.6mm 2 2.16校核Ae > A 开孔不需另加补强mm 2四、封头强度计算封头壁厚计算 上下封头工作条件相同，统一计算 1.封头选用材料20钢2.许用应力 []t σGB150.2-2011 GB713B-1 碳素钢和低合金钢钢板许用应力，筒体材料Q345R ，板厚3-16，温度193℃所得应力值 184.2MPa 3. 筒体封头规格 GB150-2011 P116椭圆形封头EHA 4. 壁厚附加量 C C1=0.8； C2=1； C=C1+C2=1.8 1.8 mm 5. 封头内直径 Di1400 mm 6. 封头深度 hiGB/T25198-2010350 mm 7. 封头形状系数 KGB150-2011 P117由查表5-1得K = 11 8. 封头焊缝系数 ϕ局部无损检测0.85 9.封头计算厚度 δGB150.3-2011 5.3.2(5-1)=6.166.16 mm 10. 封头有效厚度 e δδe=S-C=10-1.8=8.28.2 mm 11.封头设计厚度δ+C=6.16+1.8=7.977.96mm 12. 校核δe =8.2mm>δ=6.16mm 满足要求一） 上封头开孔计算()()()()1op =21e et e A B d fr δδδδδ-----()()122222et t et A h fr h C frδδδ=-+-第7 页共9页Φ50×6接管开孔补强计算1 接管材料 20/NB47008 20钢2 接管名义内径45 mm 3 接管壁厚附加量 C C=6×12.5%+1=1.75 1.75mm 4 开孔直径 d 1 48.5 mm5开孔尺寸校核6 接管材料许用应力 []3t σ根据GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金钢钢板许用应力，接管材料20/NB47008，板厚＜16，温度193℃所得应力值184.2MPa7 强度削弱系数 f rfr = 1.0 1.0 8 接管名义厚度 nt δ6 mm 9接管圈有效厚度et δet δ=nt δ-C4.25mm10 开孔处封头计算壁厚 δ=6.166.16 mm11 筒体开孔处所需补强的面积 A298.76mm 212 有效加强宽度B取二者中较大者97 mm13接管外侧有效力加强高度h 1取二者中较小值17.06 mm14 接管内侧有效力加强高度h 2取二者中较小值0 mm15封头有效厚度e δδe=S-C=10-1.8=8.28.2 mm16 封头多余面积A 198.94 mm 2op op 222n nt d B d δδ⎧⎫=⎨⎬++⎩⎭1nt d h δ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际外伸高度nt d δ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际内伸高度()op =21et A d fr δδδ+-()()()()1op =21e et e A B d fr δδδδδ-----第8 页共9页17 接管焊缝系数 ϕ局部无损检测0.85 18 接管计算厚度 t δ0.4mm 19 接管多余面积 A 2 131.36mm 2 20 焊缝金属截面积 A 3 A3 = a*b25mm 2 21 补强的截面积 A e Ae = A1 + A2 + A3255.3mm 2 122校核Ae <A 需另加补强 A4≥ A –Ae43.46mm 2二） 下封头开孔计算Ø32x 3 1 接管材料 20/NB47008 20钢 2 接管名义内径20 mm 3 接管壁厚附加量 C C=6×12.5%+1=1.75 1.75mm 4 开孔直径 d 1 23.5 mm5 开孔尺寸校核6 接管材料许用应力 []3t σ根据GB150.2-2011 GB713 B-3碳素钢和低合金钢钢板许用应力，接管材料20/NB47008，板厚＜16，温度193℃所得应力值184.2MPa 7 强度削弱系数 f rfr = 1.0 1.0 8 接管名义厚度 nt δ6 mm 9接管圈有效厚度et δet δ=nt δ-C4.25mm10 开孔处封头计算壁厚 δ 6.16 mm11筒体开孔处所需补强的面积 A144.76mm 212 有效加强宽度B取二者中较大者51.5 mmop op 222n nt d B d δδ⎧⎫=⎨⎬++⎩⎭()()122222et t et A h fr h C fr δδδ=-+-()op =21et A d fr δδδ+-第9 页共9页13接管外侧有效力加强高度h 1取二者中较小值11.87 mm14 接管内侧有效力加强高度h 2取二者中较小值0 mm15 封头有效厚度 e δδe=S-C=10-1.8=8.28.2 mm 16 封头多余面积 A 157.12 mm 2 17 接管焊缝系数 ϕ局部无损检测0.85 18 接管计算厚度 t δ0.18mm 19 接管多余面积 A 296.62 mm 2 20 焊缝金属截面积 A 3 A3 = a*b25mm 2 21 补强的截面积 A e Ae = A1 + A2 + A3 178.84mm 2 122 校核Ae > A 开孔不需另加补强nt d δ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际内伸高度1nt d h δ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭接管实际外伸高度()()()()1op =21e et e A B d fr δδδδδ-----()()122222et t et A h fr h C frδδδ=-+-。
储罐计算书
腹板与筋板(小端)组合截面抗弯截面系数
1.14417e+06
mm3
鞍座底板对基础垫板的动摩擦系数
筒体轴线两侧螺栓间距l
1520
mm
地脚螺栓公称直径
20
mm
承受倾覆力矩螺栓个数
2
个
地脚螺栓根径
17.294
mm
承受剪应力螺栓个数
2
个
支座反力计算
圆筒质量(两切线间)
5767.52
kg
封头质量(曲面部分)
T= =159.91
MPa
校核条件
TT
校核结果
合格
厚度及重量计算
形状系数
K= =1.0000
计算厚度
h= = 6.57
mm
有效厚度
eh=nh-C1- C2=9.70
mm
最小厚度
min=3.60
mm
名义厚度
nh=12.00
mm
结论
满足最小厚度要求
重量
603.87
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[pw]= =1.47627
1150.66
kg
附件质量
694
kg
封头容积(曲面部分)
1.80956e+09
容器容积
4.01722e+10
mm3
容器内充液质量
操作工况
29.7073
kg
液压试验
=40172.2
kg
耐热层质量
0
kg
总质量
操作工况
7641.9
kg
液压试验
47784.4
kg
单位长度载荷
操作工况
型1500m3内浮盘罐计算书
1500m3立式拱顶内浮盘罐强度及稳定性计算书（说明：计祘外压按拱顶微内压罐，罐壁高按内浮顶计算）1、设计依据1－1、GB50341—2003立式园筒形钢制焊接油罐设计规范（以下简称“罐规”）；1－2、GBJ128—90立式园筒形钢制焊接油罐施工及验收规范。
2、设计基础数据：2－1、储存介质重度小于1000Kg/m3；2－2、储存介质温度低于100。
C、高于20。
C；2－3、使用钢板标号Q235A；2－4、焊缝系数0.9；2－5、储罐使用压力1.96Kpa、真空度0.49Kpa；2－6、拱顶曲率半径=1.2D3、壁板计算3－1、壁板直径计算3－1—1、计算公式：V＝πr2h r2＝V/πh式中：V＝1500m3 h＝10.5mr2＝1500/3.14×10.5＝45.5m2r＝6.75m D＝13.49m取油罐直径D＝13.5m3－1—2、利用经验公式：D3=（Q×4÷π）÷a×b式中：D—罐壁直径(m);Q—储罐公称容积(m3)a—罐壁高度与罐壁直径之比值,按一般习惯3000m3及以下储罐取0.8;将有关数值代入公式得：D3=（1500×4÷π）÷0.8=2388.535D=13.36m本罐设计罐径值取整数13.5m。
（两公式计算结果相同）以上计算求得的罐径尚需用设计选用的板材尺寸1500×6000进一步核算，以便做到合理用料,壁板园周长用长度6m长的板进行组合,块数为7块,基本上符合合理用料的原则。
3－2、罐壁高度计算:罐壁设计高度是按储液所需高度加上安装消防装置所需增加的高度之合为基础，并结合所选钢板宽度进行配板组装的需要作一些小的调整。
H计= H储+ H附H储= D×a式中:H计—罐壁设计计算高度;H储—罐壁的储液高度; 1500÷（13.52×0.7854）＝10.48m，取10.5mH附—罐壁的附加高度; 主要内容包括安装罐壁通气孔(含消防装置)本罐占用高度为450mm，浮盘取0.5m，8度地震晃动浪高取0.55mD—罐壁内径; 13.5ma—经验系数，罐壁高度与罐壁直径之比值,本系数宜在0.75-0.8之间选取;将有关数值代入罐壁设计计算高度计算式得：H计＝10.5＋0.45＋0.5＋0.55＝12m按照设计高度12m, 使用宽度1500mm钢板装配，组合成这个高度初步计算要用8圈钢板。
罐体的强度计算和刚度计算小程序
刚度计算公式： 刚度计算公式：
δ
= 0 . 0049
γ HDi [ε ] • E
Hale Waihona Puke γ=介质密度 H=罐体高度(m) Di=罐体直径(m) [ε]=许用应变值(0.001) E=轴弹性模量25(gpa) 贮罐高度 贮罐直径 介质密度 轴弹性模量 许用应变值 罐体计算厚度 5 2 1100 21000 0.001 2.6 小于5 5--10 10--15 附加量取值 罐体名义厚度 厚度附加量 3 2 1 3 8.1 强腐蚀 水 内衬取值 有效厚度 内衬厚度 3 2.5 2.5 5.6 注：黑色数据可更改，红色数据不可随意更改
强度计算公式： 强度计算公式：
δ = 0 . 0049 γ ( H − 0 . 3 ) Di • n σbϕ
γ=介质密度 σb=环向拉抻强度 φ=取1 n=安全系数，取10 H=罐体高度(m) Di=罐体直径(m) 贮罐高度 贮罐直径 介质密度 环向拉抻 安全系数 罐体计算厚度 5 2 1100 120 10 4.2 小于5 5--10 10--15 附加量取值 罐体名义厚度 厚度附加量 3 2 1 3 9.7 强腐蚀 水 内衬取值 有效厚度 内衬厚度 3 2.5 2.5 7.2 注：黑色数据可更改，红色数据不可随意更改
内压圆筒计算公式： 内压圆筒计算公式：
δ
=
n • P • Di 2σ b
P = H •γ
γ=介质密度
H=罐体高度(m) Di=罐体直径(mm) P=设计压力(Mpa) 贮罐高度 贮罐直径 介质密度 环向拉抻 安全系数 罐体计算厚度 5000 2000 1000 250 10 0.2 小于5 5--10 10--15 附加量取值 罐体名义厚度 厚度附加量 3 2 1 3 5.7 强腐蚀 水 内衬取值 有效厚度 内衬厚度 3 2.5 2.5 3.2 注：黑色数据可更改，红色数据不可随意更改
50m3液化石油气储罐计算书解析
第2章 储罐的设计校核储罐是属于压力容器的一种，对于压力容器的设计与制造有着严格的标准，目前通用的压力容器的设计与制造的标准为GB150-2011，GB150-2011也是本次储罐设计的主要参考标准。
2.1 设计储罐的结构形式与尺寸按GB150-2011的要求，根据给定条件和任务书设计储罐的结构形式与尺寸。
2.1.1 储罐的筒体及封头的选材及结构根据储罐内所贮存的介质及标准进行选材。
筒体结构设计为圆筒形。
因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。
封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。
椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀，但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，可以达到与筒体等强度。
它吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于成形，制造比球形封头容易，所以选择椭圆形封头，结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成。
2.1.2 设计计算2.1.2.1 筒体壁厚计算根据选用的材料的许用应力及标准中的公式确定筒体壁厚。
例如：圆筒的计算压力为2.16 Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。
取许用应力为163 Mpa 。
壁厚：[]1.0206.121163230006.122D =-⨯⨯⨯=-=cti c p p φσδ㎜ （2.1）钢板厚度负偏差0.8C 1=,查材料腐蚀手册得50℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05㎜/年，所以双面腐蚀取腐蚀裕量2C 2=㎜。
所以设计厚度为：81.2212=++=C C d δδ㎜圆整后取名义厚度24㎜。
2.1.2.2封头壁厚计算标准椭圆形封头长短轴之比为2封头计算公式 ：[]ctic p p 5.02D -=φσδ （2.2）可见封头厚度近似等于筒体厚度，则取同样厚度。
50m3液化石油气储罐计算书
第2章 储罐的设计校核储罐是属于压力容器的一种，对于压力容器的设计与制造有着严格的标准，目前通用的压力容器的设计与制造的标准为GB150-2011，GB150-2011也是本次储罐设计的主要参考标准。
2.1 设计储罐的结构形式与尺寸按GB150-2011的要求，根据给定条件和任务书设计储罐的结构形式与尺寸。
2.1.1 储罐的筒体及封头的选材及结构根据储罐内所贮存的介质及标准进行选材。
筒体结构设计为圆筒形。
因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。
封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。
椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀，但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，可以达到与筒体等强度。
它吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于成形，制造比球形封头容易，所以选择椭圆形封头，结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成。
2.1.2 设计计算2.1.2.1 筒体壁厚计算根据选用的材料的许用应力及标准中的公式确定筒体壁厚。
例如：圆筒的计算压力为2.16 Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。
取许用应力为163 Mpa 。
壁厚：[]1.0206.121163230006.122D =-⨯⨯⨯=-=cti c p p φσδ㎜ （2.1）钢板厚度负偏差0.8C 1=,查材料腐蚀手册得50℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05㎜/年，所以双面腐蚀取腐蚀裕量2C 2=㎜。
所以设计厚度为：81.2212=++=C C d δδ㎜圆整后取名义厚度24㎜。
2.1.2.2封头壁厚计算标准椭圆形封头长短轴之比为2封头计算公式 ：[]ctic p p 5.02D -=φσδ （2.2）可见封头厚度近似等于筒体厚度，则取同样厚度。
储罐基础设计计算书（修改）1
储罐基础设计计算书（修改）1
储罐基础设计计算书
工程项目名称：奎屯恒新仓储基地工程
1、环墙厚度计算
2000m3储罐基础宽度=（53934+1758）/(500+(1.2-0)9.8-1.2*1.8)
=109.29mm
根据实际情况考虑，将2000m3储罐基础宽度设计为500mm
1000m3储罐基础宽度=（33398+879）/(500+(1.2-0)9.8-1.2*1.8)
=67.26mm
根据实际情况考虑，将1000m3储罐基础宽度设计为500mm
2、环墙单位高度环向力计算值FT
经计算2000m3储罐Ft=566.923
1000m3储罐Ft=576.281
3、环墙地基承载力PK的计算
地基承载力fa=500kpa
经计算1000m?储罐PK=9.449≤500
2000m?储罐Pபைடு நூலகம்=8.791≤500
4、环墙单位高度环向钢筋的截面集计算
经计算2000m3储罐AS=566.923/400=1.42mm2
1000m3储罐AS=576.281/400=1.44mm2
本工程采用钢筋最小截面面积为28.3 mm2，采用的钢筋大小符合要求。
储罐计算(成达)
设计规范：设计压力：P 10000Pa 500Pa设计温度：T 90°C 设计风压：ω0550 Pa 设计雪压P x 200 Pa 附加荷载：P h1250 Pa 地震烈度：7度罐壁内径： D 23m 罐壁高度： H 121.2m 充液高度：H w 19.44m 液体比重：ρ 1罐顶半径： Rs 23m焊缝系数：Φ 0.9腐蚀裕量：C 2 1.5mm 钢板负偏差：C 10.3mm假设所有本设计所有钢板的负偏差相同，如有不同，区别对待。
罐壁尺寸、材料及许用应力如下：高度（m）名义厚度t n（mm ）材料设计[σ]d （MPa ）σs （MPa ）σb （MPa ）水压试验[σ]t重量（kg ）总重：m t########大罐设计计算书从下至上分段号2. 罐壁分段及假设壁厚：1.设计基本参数：GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》注：对于油罐罐壁厚度需满足“最小公称厚度要求”计算结果：从下至上分段数计算液位高度H （m ）计算壁厚t d （mm ）120.9014.08218.9312.91316.9611.73414.9910.56513.029.38611.058.2179.087.0487.11 5.869 5.14 4.6910 3.17 3.51111.202.34计算结果：从下至上分段数计算液位高度H （m ）计算壁厚t t （mm ）120.911.52 218.9310.44 316.969.37 414.998.30 513.027.23 611.05 6.15 79.08 5.08 87.114.012)水压试验厚度计算：注：对于D<15m 的油罐罐壁最小公称厚度≥5mm.3. 罐壁计算：1)设计厚度计算(储存介质)：9 5.14 2.94 10 3.17 1.86 111.20.7911.46mm 设计外载荷 1.59KPa t h =6mm 顶板腐蚀裕量 C 2'：1mm5800kg ！！！！！！！！！！！！P a =136.81N/m 24956Pa式中：206000MPa 23000mm 4.7mm 15.10mm 15.10mm6787.8mm 100mm 10mm 2000mm15.38mmE t ——设计温度下材料的弹性模量顶板及加强筋（含保温层）总质量 m d =Rs——拱顶球面半径t h ——顶板有效厚度t 1m ——纬向肋与顶板的折算厚度t m ——带肋球壳的折算厚度h 1——纬向肋宽度4. 罐顶计算(自支撑式拱顶）：ths = 0.42* Rs + C2 + C1 =Pw = P h + P x + P a =注：按保守计算加上雪压值。
储罐计算说明书
储罐计算说明书⽂献综述贮罐的种类和特点：在⽯油化学⼯业贮存⽯油及其产品以及其他液体化学产品的应⽤越来越⼴。
它与⾮⾦属贮罐⽐较有以下优点：1.结构简单，施⼯⽅便，速度快。
2.运⾏，检修⽅便，劳动，卫⽣条件好。
3.不易泄漏。
4.与混凝⼟贮罐相⽐，加热温度⼀般不受限制。
5.投资⼩。
6.灭⽕条件较同容积的混凝⼟贮罐好。
7.占地⾯积⼩。
缺点：热损失较⼤，耗⾦属量较多，由于贮罐贮存的介质很多，对贮存条件的要求也多样化，因此到⽬前为⽌，就会出现很多类型得贮罐。
贮罐的形式是贮罐设计必须⾸先考虑的问题，他必须满⾜给定的⼯艺要求，根据场地条件（环境温度，雪载荷，风载荷，地震载荷，地基条件等），贮存介质的性质，容量⼤⼩，操作条件，设置位置，施⼯⽅便，造价，耗钢量等有关因素来决定，通常按⼏何形状和结构形式可以分为：1.固定顶贮罐。
2.浮顶贮罐。
3.⽆⼒矩贮罐。
4.套顶贮罐。
贮罐由罐体（罐底，罐壁，罐顶组成，包括内部附件），附件（指焊到罐体上的固定件，如梯⼦，平台等），配件（指与罐体连接的可拆部分，如安装在罐体上的液⾯测量设备，消防设施，以及有关防雷，防静电，防液堤安全措施等组成）（⼀）.固定顶贮罐可分为：锥顶贮罐；拱顶贮罐，⾃⽀承伞形贮罐（1）.锥顶贮罐：锥顶贮罐可分为⾃⽀承和有⽀承锥顶罐两种。
⾃⽀承锥顶罐是⼀种形状接近于正圆椎体表⾯的罐顶，锥顶载荷靠锥顶板周边⽀承与罐壁上。
罐顶是⼀种形状接近于正圆椎体表⾯的罐顶。
罐顶载荷主要由梁和柱上的檩条或置于有⽀柱或⽆⽀柱的衍架上的檩条来承担。
⼀般⽤在容积⼤于1000⽴⽅⽶以上的贮罐。
对梁柱式锥顶罐，不适⽤于会有不均匀下沉的地基上，或地震载荷较⼤的地区。
锥顶贮罐与相同容积的拱顶罐相⽐，可以设计成⽓体空间较⼩的⼩坡度锥顶，“⼩呼吸”时损耗少，锥顶制造和施⼯较容易，但耗钢较多。
⽬前，⾃⽀承式锥顶贮罐，在我国设计建造越来越多，在锥顶上操作较⾃⽀承拱顶罐安全。
国外在⽯油化⼯产品的贮存⽅法⾯采⽤锥顶罐较多。
大型储罐计算书
4000m³储罐计算书一、 计算个圈壁板厚度1、计算罐壁板厚度，确定罐底板、罐顶板厚度： 用GB50341-2003中公式（6.3.1-1）计算罐壁厚度ϕσρd d ][0.3)-(H 9.4t D =式中：d t —储存介质条件下管壁板的计算厚度，mm D —油罐内径（m ）（21m ）H —计算液位高度（m ），从所计算的那圈管壁板底端到罐壁包边角钢顶部的高度，或到溢流口下沿（有溢流口时）的高度（12.7m ） ρ—储液相对密度（1.0）d ][σ—设计温度下钢板的许用应力，查表4.2.2（157MPa ） ϕ—焊接接头系数（0.9） 第1圈： mm 7.89.0163.010.3)-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯=n δ=8.7+2.3=11mm 取12mm 第2圈： mm 38.79.0163.011.88)-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯=n δ=7.38+2.3=9.68mm 取12mm 第3圈： mm 06.69.0163.011.88)2-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯⨯=n δ=6.06+2.3=8.36mm 取10mm 第4圈： mm 74.49.0163.011.88)3-0.3-(12.7219.4t d =⨯⨯⨯⨯⨯=n δ=4.74+2.3=7.04mm 取8mm根据表6.4.4，罐壁最小厚度得最小厚度为6+2=8mm ，故第5、6、7圈取8mm 。
二、罐底、罐顶厚度、表边角钢选择（按GB50341规定） 罐底板厚度：查表5.1.1，不包括腐蚀余量的最小公称直径为6mm ，加上腐蚀余量2mm ，中幅板厚度为8mm查表5.1.2，不包括腐蚀余量的最小公称直径为11mm ，加上腐蚀余量2mm ，取边缘板厚度为14mm 罐顶板厚度：查7.1.3，罐顶板不包括腐蚀余量的公称厚度不小于4.5mm ，加上1mm 的腐蚀余量后取6mm包边角钢：按GB50341表6.2.2-1，选∠75×10 罐顶加强筋：-60×8 三、罐顶板数据计算：①分片板中心角（半角）55.2425200302/21000arcsin 302/arcsini 1︒=-=-=）（）（SR D α ②顶板开孔（φ2200）中心角（半角）5.2252001100arcsin r arcsin2︒===SR α 顶板开孔直径参照《球罐和大型储罐》中表5-1来选取注：中心顶板与拱顶扇形顶板的搭接宽度一般取50mm ，考虑到分片板最小弧长不小于180mm ，故取φ2200mm③分片板展开半径mm 1151144.25tg 25200tg 11=︒⨯==αSR R mm 1100.52tg 25200tg 22=︒⨯==αSR R④分片板展开弧长：⌒AD =mm 96985.255.24360252002360221=-⨯⨯⨯=-⨯）（）（πααπSR ⑤分片板大小头弧长：大头：⌒ABmm 1535446021000n302i =∆+-⨯=∆+⨯-=）（）（ππD 小头：⌒CDmm 1974411002n r 2=∆+⨯⨯=∆+=ππ ⑥中心顶板展开弧长⌒L mm 22995023605.22520022502360222=⨯+⨯⨯⨯=⨯+⋅⋅=）（）（παπSR四、拱顶高度计算内侧拱顶高：mm 227830)-(21000/2252002520030)-/2(D h 222i 2n =--=--=SR SR外侧拱顶高：m m 228462278h w =+=五、盘梯计算计算参数：g H —罐壁高度，mm （12700） i R —罐内半径，mm （10500）W SR —拱顶半径，mm （25206） α—内侧板升角（45°）n R —内侧板半径，mm （n R =10500+12+150=10662mm ）B —盘梯宽度（内外板中心距）取656mm ，板宽150mm ，板厚6mm 1、平台高度WW SR SR --+=2i 2w 1L)-(R h h425mm 252061000)-(1050025206228422=--+=mm 3125142512700=+=H式中：1h —平台支撑角钢上表面至包边角钢上表面的距离，mmL —平台端部至罐内表面的距离，一般取800-1000mm ，取L=1000mm2、内侧板展开长度mm 184202100)-(1312523n =⨯=-=）（H H L式中：3H —盘梯下端至罐底上表面的距离，mm ，≮50mm ，取100mm3、外侧板展开长度mm 189951066265611184207071.0117071.022n n w =++⨯⨯=++=•R B L L ）（）（ 4、三角架个数个）（717001225)-(13125x n 3==-=L H式中：x —第一个三角架到罐底上表面的距离，mm 取1225mm 3L —相邻三角架的垂直距离，mm 一般1500-2000mm5、三角架在罐壁上的水平位置a n =n01n 2b h R R）（- 式中：1b —内侧板及外侧板的宽度，mm ，一般取150mm —n h 第n 个三角架平台表面的距离，n ×1700mm0R —底圈壁板外半径，mm （10500+12=10512mm ） n R —内侧板半径mm （10662）a 1=mm 1467106621051221507001=-）（ a 2=mm 31431066210512215070012=-⨯）（ a 3=mm 48191066210512215070013=-⨯）（ a 4=mm 64951066210512215070014=-⨯）（ a 5=mm 81711066210512215070015=-⨯）（ a 6=mm 98471066210512215070016=-⨯）（ a 7=mm 115231066210512215070017=-⨯）（ 6、盘梯包角︒=⋅-=⋅-=96.691801066210013119180n 3b ππαR H H ≈70° 六、带肋球壳稳定性验算21mn 2s m t t t 0001.0][）（）（⋅=R E P （C.2.1-1） 式中： ][P —带肋求壳的许用外载荷，KPaE —设计温度下钢材的弹性模量，MPa 查表4.1.6得192×103 MPaS R —球壳的曲率半径，mm S R =SR=25200mm n t —罐顶板有效厚度，mm n t =6-C=6-1-0.6=4.4mmm t —带肋球壳的折算厚度，mm332m3n 31m m 4t t 2t t ++= （C.2.1-2）式中：]e t n 12t 4t 2t h 3h b h [12t 21n 13n 2nn 121s 11131m-+++⨯=）（L （C.2.1-3）]e t n 12t 4t 2t h 3h b h [12t22n 23n 2nn 222s 22232m-+++⨯=）（L （C.2.1-4） S L 1n 111t b h 1n += （C.2.1-5）SL 2n 222t b h 1n += （C.2.1-6） 式中：31m t —纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm1h —纬向肋宽度，mm （高度60）1b —纬向肋有效厚度mm （8-（2×1+0.8）=5.2） 1s L —纬向肋在径向的间距，mm （1228） 1n —纬向肋与顶板在径向的面积折算系数058.112284.42.5061t b h 1n 1n 111=⨯⨯+=+=S L 1e —纬向肋与顶板在径向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm（按CD130A6-86《钢制低压湿式气柜设计规定》算出下面公式）78.1)602.54.41214(2)4.460(602.5)(2)(e 1111111=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=h b t l t h h b n s n32m t —径向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm 2h —径向肋宽度，mm （高度60）2b —径向肋有效厚度mm （8-（2×1+0.8）=5.2）2s L —径向肋在纬向的间距，mm 下面求2s L ：a) 先求第1圈纬向肋的展开半径3R 先求第圈纬向肋处的角度（半角3α） ∵600360/252002=⋅⋅∆πα ∴364.1=∆α° ︒=︒-︒=∆-=186.23364.155.2413ααα 再求第1圈纬向肋处展开半径3Rm m 10793186.23tg 25200tg R 33=︒⨯==αSRb) 求第1圈纬向肋的每块分片板肋板的弧长2s Lmm 14152]186.23cos 10790244360sin[L 2s =⨯︒⨯⨯⨯=）（ 2n —径向肋与顶板在径向的面积折算系数05.114154.4602.51t b h 1n 2n 222=⨯⨯+=+=S L 2e —径向肋与顶板在纬向组合截面的形心到顶板中面的距离，mm537.1)602.54.41415(2)4.460(602.5)(2)(e 2222222=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=h b t l t h h b n s n带肋球壳按下图布置把上面各参数代入C.2.1-3中求31m t4082]78.14.4058.1124.444.424.40636012152.506[12t232231m=⨯⨯-++⨯+⨯⨯⨯=）（把上面各参数代入C.2.1-4中求32m t3492]4537.14.405.1124.444.424.40636014152.506[12t232232m=⨯⨯-++⨯+⨯⨯⨯=）（c) 把31m t ，31m t 代入C.2.1-2中，求m tmm 46.12492434.424082t 33m =+⨯+=d) 把m t 代入C.2.1-1中求[P]78.246.124.42.2546.12101920001.0][2123=⋅⨯⨯⨯=）（）（P KPae) 验算：设计外载荷（外压）L P 按7.1.2条规定取1.7KPaL P <[P] 即1.7<2.78 ∴ 本带肋球壳是稳定的 （L P 是外载荷，按7.1.2条规定，取1.7MPa ）七、 加强圈计算1、设计外压，按6.5.3-3q 25.2P k o +=W （6.5.3-3）式中：o P —罐壁筒体的设计外压（KPa ） •W k —风载荷标准值（KPa ）见式6.4.7q —罐顶呼吸阀负压设定压力的1.2倍（KPa ），取1.2（按SYJ1016 5.2.2条规定）风载荷标准值：按式6.4.7o z s z k w μμβ=•W （6.4.7）式中：•z β——高Z 处见风振系数，油罐取1s μ—风载体系形数，取驻点值，o w —基本风压（取0.4KPa ）z μ—风压高度变化系数z μ风压高度变化系数，查表6.4.9.1，建罐地区属于B 类（指田野、乡村，丛林及房屋计较稀疏的乡镇和城市郊区，本储罐高度为12.7m ，介于10和15中间，要用内插法求x=z μ=1.08 （15m —1.14 10—1.0 12.7—x ）风载荷标准值：432.04.008.111k =⨯⨯⨯=•W KPa 把k w =0.432KPa 代入6.5.3-3中a 2.22.1432.025.2P o KP =+⨯=2、计算罐壁筒体许用临界压力 2.5min cr )Dt (48.16][P E H D = （6.5.2-1）∑=ei H H E5.2imin iei t t h ）（=H 式中：][P cr —核算区间罐壁筒体的需用临界压力，KPa E H —核算区间罐壁筒体的当量高度，mm in t —核算区间最薄板的有效厚度，mm(8-2.3=5.7) i t —第i 圈罐壁板的有效厚度，mmi h —第i 圈罐壁板的实际高度，mm （1880） ei H —第i 圈壁板的当量高度E H 表∑==95.8ei H H E m把E H 代入（6.5.2-1）中48.1)215.7(95.82148.16][P 2.5cr =⨯⨯=KPa ∵o P =2.3>1.48MPa ∴需要加强圈 具体用几个加强圈依据6.5.4的规定 ∵22.3][P 2.3 cr ≥＞ ∴应设1个加强圈，其位置在1/2E 处 根据6.5.5规定，在最薄板上，不需要换算，到包边角钢的实际距离就是4.5m （距包边角钢上表面4.5m ）根据表6.5.6选取加强圈规格，本设计选∠125×80×8八、 抗震计算（CD130A 2-84） 1、水平地震载荷W a Q max 0Z C =式中：0Q —水平地震载荷 kgfZ C —综合影响系数 0.4m ax a —地震影响系数，按附表A 选0.45W —产生地震荷载的储液等效重量（波动液体）’w F W f =式中：f F —动液系数，由R H W /的比值，按附表A 2选取，如遇中间值则用插值法求。
液化石油气储罐定期检验
10 液化石油气储罐定期检验技术要求1.钢板应符合GB713—2014《承压设备用钢板》标准，制造前应逐张进行超声检测，符合NB/T47013.3-2015超声检测的Ⅱ级为合格。
所用锻件应符合NB/T47008-2010规定的Ⅲ级要求，管子应符合GB /T8163-2008标准。
2.设备所有焊接接头采用全焊透结构，容器焊后应进行整体消除应力热处理，热处理后严禁施焊。
3.设备制造完毕，以0.5MPa的压缩空气检测补强圈的焊接接头质量，合格后以2.66MPa的压力进行水压试验,最后以2.13MPa的压力对容器进行气密性试验。
4.试验合格后，表面除锈，外表面涂红丹、银粉各两遍，罐体水平中心线四周涂一条宽度不小于150mm的红色带，壳体中心线（此红色带不涂）喷印中心标志，标志的左侧喷印“严禁烟火”，右侧喷印“禁止施焊”字样字高不小于200mm。
5.本容器安装时应候斜0.003坡度，使排渣口处于最低位置，本容器首次充装（包括检修后）应充氮气置换装置，严禁直接充装。
6.管口方位按本图，所有未注明接管伸出长度为150mm，束节伸出长度为60mm。
液面计上要标有最高液位警戒线。
7.本设备管口法兰须与管路连接的应配套法兰。
8.安全阀型号：A42Y一25C，DN100。
并应在安全阀排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并进行妥善处理，不得直接排入大气。
9.设计使用年限（预期）：10年。
（指在正常平稳操作及正常维护下根据介质对容器不大于腐蚀余量的均匀腐蚀情况下的年限）10.异种钢焊接接头应表面进行100%磁粉检测，按NB/147013.4-2015标准MT-Ⅰ级合格。
11.吊耳与吊耳、吊耳与壳体连接的所有焊缝应进行外观检查，不得存在裂纹与未熔合缺陷，且须按JNB/T47013.4—2015进行MT检测Ⅰ级合格。
吊耳仅作吊空罐用。
假定前述50m3液化石油气储罐与2014年1月制造完成并投入使用，拟定于2017年1月进行首次定期检验，经过查阅出厂资料和使用运行记录发现有如下情况：1.设计、制造资料齐全，有监督检验证书，使用登记证齐全，没有2014～2016年的年度检验报告。
摘 要150m3液氨储罐
摘要本次设计以《GB12337-2010钢制球形储罐》和《GB150-2011钢制压力容器》为设计依据，综合国内外现有的制造技术设计了150m3液氨储罐。
在以安全为原则的基础上综合考虑产品质量、施工建造可行性、国内现有的建造技术等方面的因素，设计出公称直径为6600mm、壁厚为44mm的大型球罐。
本设计在选材方面考虑了多种材料的特性，最后确定Q345R为本球罐的材料。
同样，本设计在球罐选型及支撑方式的选择上也应用多种形式作比较最终确定混合式结构、可调式拉杆支撑最合理。
最后进行强度及稳定性校核，校核结果显示本设计的结构既安全又经济。
本文通过对球罐的材质的焊接性分析，确定焊接材料和焊接方法。
根据每条焊缝有不同的特点，制定了各条焊缝的具体焊接顺序和坡口形式，并选择了焊接工艺参数。
球罐组装、焊接之后，需要进行焊后处理，包括无损检测，焊后热处理，以及耐压试验等，本文也都进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理方法和注意事项。
关键词：球罐；安全；经济；焊接AbstractThe design Of 3000m3 liquid ammonia spherical tank is basis on bo th the GB12337-2010 《steel spherical tanks 》 and GB150-2011 《desig n of steel pressure vessel》, considering the existing manufacturing technology of tanks both at home and abroad. In the principles of saf ety ，consideration of product quality and construction feasibility,the existing building technology and other factors, at last the spher ical tank is designed for nominal diameter 18000mm、 wall thickness 4 4mm. The selection of materials in this design is in consideration, c ompared with some different properties of materials，finally the Q345 R has be choosen.Also, the design and selection of the spherical supp ort is in consideration，finally hybrid strucure and adjustable tensi on support seems to be the most reasonable. Finally the strength and stability test, the result shows this design of structure is safe and economic. Based on the spherical tank welding materials analysis to determine the welding materials and welding methods. According to dif ferent characteristics of each weld, developed a specific welding sea m of each sequence and groove type, and selected welding parameters. After the installation and welding of the spherical container, there need to conduct process when the welding finished, which include non-destructive testing, postweld heat treatment, and the pressure test, and so on. In the paper, they were conducted a brief analysis and exp osition, and were introduced the corresponding resolve methods and at tention matters.Keywords: spherical tank； safety；welding目录1绪论 ......................................................................................................................................... .. (1)1.1 引言 .................................................................... . (1)1.2 球罐介绍 .................................................................... . (2)1.3 国内外研究现状 .................................................................... (2)1.3.1 球罐的发展和应用现状 .................................................................... .. (2)1.3.2 焊接设备应用现状 .................................................................... .. (3)1.3.3 球罐自动化焊接技术的进展 .................................................................... .. 41.4 课题主要内容 .................................................................... (5)1.5 课题研究方案 .................................................................... .......................................... 5 2 3000m3球罐的结构设计 .................................................................... . (6)2.1 3000m3球罐的参数 .................................................................... .. (6)2.1.1 主要技术参数 .................................................................... .. (6)2.1.2 球罐用钢的基本要求分析 .................................................................... (6)2.1.3 球罐用钢的确定 .................................................................... (6)2.2 球罐的结构设计要求 .................................................................... .. (6)2.3 球壳的设计 .................................................................... (7)2.3.1 球罐结构型式的选择 .................................................................... (7)2.3.2 混合式结构排板计算 .................................................................... (7)2.4 支座设计 .................................................................... . (14)2.4.1 支柱 .................................................................... .. (14)2.4.2 底板 .................................................................... .. (15)2.4.3 拉杆 .................................................................... .. (15)2.5 人孔和接管 .................................................................... (15)2.5.1 人孔结构 .................................................................... .. (15)2.5.2 接管结构 .................................................................... .. (15)2.6 球罐的附件 .................................................................... (16)2.6.1 梯子平台 .................................................................... .. (16)2.6.2 液位计 .................................................................... (16)2.6.3 安全阀 .................................................................... (16)2.6.4 溢流阀 .................................................................... (16)2.7 球罐对基础的要求 .................................................................... ............................... 16 3 焊接性分析 .................................................................... .. (17)3.1 材料的焊接性分析 .................................................................... . (17)3.1.1 Q345R的化学成分和力学性能 (17)3.1.2 Q345R的焊接性 .................................................................... (17)3.2 焊接性分析 .................................................................... (18)3.2.1 碳当量（CE） .................................................................... (18)3.2.2 裂纹敏感性指数（Pc） .................................................................... .. (18)3.3 焊接方法与填充材料的选择 .................................................................... ............. 20 4 球罐强度计算及稳定性校核 .................................................................... (20)4.1 设计条件 .................................................................... . (20)4.2 球壳计算 .................................................................... . (20)4.2.1 计算压力 .................................................................... .. (20)4.2. 2 球壳各带的厚度计算 .................................................................... .. (22)4.3 球罐质量计算 .................................................................... . (22)4.4 地震载荷计算 .................................................................... . (23)4.5 风载荷计算 .................................................................... (24)4.6 弯矩计算 .................................................................... . (25)4.7 支柱计算 .................................................................... . (25)4.7.1 单个支柱的垂直载荷 .................................................................... (25)4.7.3 支柱稳定性校核 .................................................................... (27)4.8 地脚螺栓计算 .................................................................... . (28)4.8.1 拉杆和支柱之间的夹角 .................................................................... .. (28)4.8.2 支柱底板与基础的摩擦力 .................................................................... (28)4.8.3 地脚螺栓 .................................................................... .. (28)4.9 支柱底板计算 .................................................................... . (29)4.9.1 支柱底板直径 .................................................................... .. (29)4.9.2 底板厚度，底板的压应力 .................................................................... (29)4.10 拉杆计算 .................................................................... .. (30)4.10.1 拉杆螺纹小径计算：拉杆的最大拉力 (30)4.10.2 拉杆连结部位的计算 .................................................................... . (30)4.10.3 耳板厚度 .................................................................... (30)4.11 支柱与拉杆连接最低点a点应力计算 (32)4.11.1 a点的剪切应力 .................................................................... . (32)4.11.2 a点的纬向应力 .................................................................... . (32)4.11.3 a点的应力校核 .................................................................... . (33)4.12 支柱与球壳，连结焊缝强度 .................................................................... .. (33)4.13 开孔补强校核 .................................................................... .. (34)4.13.1 人孔开孔补强计算 .................................................................... .. (34)4.13.2 进出料及安全阀 .................................................................... ...................... 36 5 工厂制造及现场组装 .................................................................... .. (40)5.1 球罐生产的准备工作 .................................................................... . (40)5.2 材料的进厂入库检验 .................................................................... .. (40)5.3 钢材的预处理 .................................................................... . (40)5.3.1 钢板的矫正 .................................................................... (40)5.3.2 钢板的表面清理 .................................................................... (41)5.4 放样、划线与号料 .................................................................... . (41)5.4.1 毛坯尺寸下料 .................................................................... .. (41)5.4.2 二次精确下料 .................................................................... .. (41)5.4.3 球瓣的压制 .................................................................... (41)5.5 现场装配与焊接 .................................................................... (42)5.5.1 施工准备 .................................................................... . (42)5.5.2 组装准备 .................................................................... . (43)5.5.3 上下支柱的连接 .................................................................... .. (44)5.5.4 内脚手架、外防护棚的搭设 ....................................................................455.5.5 球罐的安装程序 .................................................................... ....................... 45 6 球罐的焊接工艺 .................................................................... .. (46)6.1 焊接工艺评定 .................................................................... .. (46)6.2 焊工资格 .................................................................... .. (46)6.3 施焊环境 .................................................................... .. (46)6.4 焊前准备 .................................................................... .. (46)6.5 焊件的预热 .................................................................... . (47)6.6 定位焊和工装夹具焊接 .................................................................... .. (47)6.7 焊接工艺的选择 .................................................................... . (47)6.7.1 焊接方法的选择 .................................................................... (47)6.7.2 焊接材料选择 .................................................................... .. (47)6.7.3 坡口设计 .................................................................... .. (48)6.7.4 坡口加工方法及清除 .................................................................... (49)6.7.5 焊条的选择 .................................................................... (49)6.7.6 焊接工艺参数 .................................................................... .. (49)6.7.7 焊接顺序 .................................................................... .. (50)6.8 焊缝的类型 .................................................................... (52)6.9 焊后热处理 .................................................................... (53)7 焊件的质量检查 .................................................................... .. (55)7.1 焊缝外观质量检查要求 .................................................................... .. (55)7.2 焊接接头的无损检测 .................................................................... . (55)7.3 致密性检查，水压试验和气密性试验 (55)7.4 结构整体的耐压试验 .................................................................... . (56)7.5 去锈、涂装 .................................................................... . (56)7.6 球罐成品验收 .................................................................... .. (56)8 结论 .................................................................... ......................................................................59 致谢 .................................................................... ..................................................................... ... 59 参考文献 .................................................................... .. (60)附录A .................................................................... ......................................................................61 附录B .................................................................... ......................................................................781绪论1.1 引言随着现代工业生产的迅猛发展，焊接已成为机械制造等行业中一种越来越重要的加工工艺手段。
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在横截上靠近水平中心线的周向应力：
MPa
在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘
或外缘表面的周向应力：
MPa
加强圈靠近鞍座
鞍座边角处点处的周向应力
无垫板或垫板不起加强作用
L/Rm≥8时,
MPa
无垫板或垫板不起加强作用
L/Rm<8时,
MPa
采用垫板时，（垫板起加强作用）
L/Rm≥8时,
65
℃
圆筒材料
Q345R
鞍座材料
5
圆筒材料常温许用应力[]
189
MPa
圆筒材料设计温度下许用应力[]t
189
MPa
圆筒材料常温屈服点
345
MPa
鞍座材料许用应力[]sa
170
MPa
工作时物料密度
1000
kg/m3
液压试验介质密度
1000
kg/m3
圆筒内直径 Di
5000
mm
圆筒名义厚度
16
mm
T2,T3<0.9s=310.5合格
MPa
筒体和封头的切应力
时( 时,不适用)
MPa
时
圆筒中： 13.8614
封头中： 8.43567
MPa
应力校核
封头
椭圆形封头, 102.041
碟形封头,
半球形封头,
MPa
圆筒
封头
[] = 0.8 []t=151.2
134.209
MPa
圆筒,<[] =151.2MPa合格
9.355
mm
接管计算厚度δt
0.131
mm
补强圈强度削弱系数frr
0
接管材料强度削弱系数fr
0.958
开孔直径d
82.25
mm
补强区有效宽度B
164.5
mm
接管有效外伸长度h1
20.28
mm
接管有效内伸长度h2
0
mm
开孔削弱所需的补强面积A
772.1
mm2
壳体多余金属面积A1
438.1
mm2
接管多余金属面积A2
MPa
采用垫板时，（垫板起加强作用）
L/Rm<8时,
MPa
应力校核
|5|<[]t=合格
|6|<1.25[]t=合格
|7|<1.25[]t=
|8|<1.25[]tR=
MPa
鞍座应力计算
水平分力
273220
N
腹板水平应力
计算高度
250
mm
鞍座腹板厚度
30
mm
鞍座垫板实际宽度
740
mm
鞍座垫板有效宽度
740
d=
mm
加强圈数量,n=
个
组合总截面积,A0=
mm2
组合截面总惯性矩,I0=
mm4
设计温度下许用应力
MPa
加强圈位于
鞍座平面上
在鞍座边角处圆筒的周向应力：
MPa
在鞍座边角处，加强圈内缘或外缘表面的周向应力：
MPa
有加强圈圆筒
加强圈靠近鞍座
横截面最低点的周向应力
无垫板时，（或垫板不起加强作用）
采用垫板时，（垫板起加强作用）
压力试验时, 214714
kg
单位长度载荷
220.074 258.606
N/mm
支座反力
896435 1.05339e+06
1.05339e+06
N
筒体弯矩计算
圆筒中间处截
面上的弯矩
工作时
=9.75975e+08
压力试验
=1.14685e+09
N·mm
支座处横
截面弯矩
操作工况：
1.4382e+08
压力试验工况：
0
mm
接管材料
16Mn
接管焊接接头系数
1
名称及类型
管材
接管腐蚀裕量
1
mm
补强圈材料名称
凸形封头开孔中心至
封头轴线的距离
mm
补强圈外径
mm
补强圈厚度
mm
接管厚度负偏差C1t
0.625
mm
补强圈厚度负偏差C1r
mm
接管材料许用应力[σ]t
181
MPa
补强圈许用应力[σ]t
MPa
开孔补强计算
壳体计算厚度δ
设计
日期
校核
日期
审核
日期
审定
Approved by
日期
钢制卧式容器
计算单位
南京海洋高压容器制造有限公司
计算条件
简图
设计压力p
0.6
MPa
设计温度t
65
℃
筒体材料名称
Q345R
封头材料名称
Q345R
封头型式
椭圆形
筒体内直径 Di
5000
mm
筒体长度L
6400
mm
筒体名义厚度n
16
mm
支座垫板名义厚度rn
126
mm2
补强区内的焊缝面积A3
25
mm2
A1+A2+A3=589.1mm2，小于A，需另加补强。
补强圈面积A4
0
mm2
A-(A1+A2+A3)
182.9
mm2
结论:补强不满足要求,此开孔不安全。
剪应力
MPa
bt0.8Ko[bt] =MPa
温差引起的应力
N
-17.6777
MPa
|tsa|<[]sa=170
注：带#的材料数据是设计者给定的
开孔补强计算
计算单位
南京海洋高压容器制造有限公司
接管:N1,N3,N5,N6,φ76×5
计算方法: GB150-1998等面积补强法,单孔
设计条件
简图
计算压力pc
0.6
MPa
设计温度
65
℃
壳体型式
圆形筒体
壳体材料
名称及类型
Q345R
板材
壳体开孔处焊接接头系数φ
0.85
壳体内直径Di
5000
mm
壳体开孔处名义厚度δn
16
mm
壳体厚度负偏差C1
0.3
mm
壳体腐蚀裕量C2
1
mm
壳体材料许用应力[σ]t
189
MPa
接管实际外伸长度
150
mm
接管实际内伸长度
0
mm
接管材料
65.00
C
内径Di
5000.00
mm
曲面高度hi
1250.00
mm
材料
Q345R (板材)
设计温度许用应力t
189.00
MPa
试验温度许用应力
189.00
MPa
钢板负偏差C1
0.30
mm
腐蚀裕量C2
1.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算
形状系数
K= =1.0000
计算厚度
= = 7.94
mm
mm
腹板水平应力
无垫板或垫板不起加强作用,
36.4293
垫板起加强作用,
MPa
应力判断
9< []sa=113.333合格
MPa
腹板与筋板组合截面应力
由地震水平分力引起的支座强度计算
圆筒中心至基础表面距离 2766
mm
轴向力
N
,
MPa
,
MPa
|sa|1.2[bt]=
地脚螺栓应力
拉应力
MPa
bt1.2[bt] =MPa
计算厚度
= = 9.35
mm
有效厚度
e=n-C1- C2=14.70
mm
名义厚度
n=16.00
mm
重量
12666.71
Kg
压力试验时应力校核
压力试验类型
液压试验
试验压力值
PT= 1.25P =0.7500(或由用户输入)
MPa
压力试验允许通过
的应力水平T
T0.90s=310.50
MPa
试验压力下
圆筒的应力
有效厚度
e=n-C1- C2=14.70
mm
最小厚度
min=7.50
mm
名义厚度
n=16.00
mm
结论
满足最小厚度要求
重量
3393.65
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]= =1.10969
MPa
结论
合格
右封头计算
计算单位
南京海洋高压容器制造有限公司
计算条件
椭圆封头简图
计算压力Pc
0.60
MPa
设计温度t
圆筒厚度附加量
1.3
mm
圆筒焊接接头系数
0.85
封头名义厚度
16
mm
封头厚度附加量Ch
1.3
mm
两封头切线间距离
6480
mm
鞍座垫板名义厚度
0
mm
鞍座垫板有效厚度
0
mm
鞍座轴向宽度b
440
mm
鞍座包角θ
150
°
鞍座底板中心至封头切线距离A
490
mm
封头曲面高度
1250
mm
试验压力pT
0.75
MPa
鞍座高度H
mm2