2020年柴油储罐设计说明书

鞍座设计技术
鞍座实际高度 H= 200mm
结构 参数
鞍座腹板厚度 b0=6mm 圆筒有效宽度 b2=b+1.56
鞍座计算高度 Hs=min 鞍座垫板实际 b4=200
宽度
=296.7
鞍座垫板有限宽度
br= b2=296.7mm
圆筒中心至基 础表面距离 Hv=700
mm mm
mm mm
腹板与筋板（小端）
组合截面积
Asa=/
mm2
腹板与筋板（小 端）组合截面系 Zr=/
数
腹板水平拉力及校核
腹板水平拉力 Fs=K9F=3560
水平拉应力
无垫板或垫板不起加强作用 垫板起加强作用
0.5 /
mm3
N MPa MPa
应力校核
=106
合格
鞍座压缩应力及校核
水平地震影响系数
地震引起的腹板 与筋板组合截面
应力
水平地震力 当 FEv≤mgf 时：
水压试 压工况 （充满
水）
加压
max
外加压
=1.21 合格 =0.77 合格
/ /
强度计算表(续)
圆筒未被封头加强（A＞ ） 圆筒切向剪应力
圆筒被封头加强（A≤ 时）
封头应力
圆筒被封头加强（A≤ 时）
圆筒切向 剪应力
=128
应 力 校 核 封头应力
椭圆 蝶形
= 0.72 MPa =/
半球形
=/
/ 0.21 0.06
鞍座平面最高点处
/
MPa
=/
MPa
应 许用压 力 缩应力 校 [σ]ac
核
外压应力系数 B 操作工况
A=0.094δe/Ro=0.009 根据圆筒材料，按 GB 150.3 规 定求取 B=0.77MPa，B0=0.79 MPa
=0.77
MPa、
充满水未加压状态
=0.79
MPa
操作工 况
内压加压（外压未加压） max 内压未加压（外压加压）
承受剪应力螺栓个数
mm n’=/
倾覆力矩
=/
地脚螺丝拉应
力
=/
地脚螺丝剪应
力
当
时：
=/
压力校核
拉应力 剪应力
N·mm MPa MPa
四、 无损检测 1. 容器对接焊接接头应进行局部射线检测或超声检测，检
测长度不得少于各条焊接接头长度的 10%。局部无损检 测应优先选择 T 形接头部位。
2. 焊接接头的无损检测应按 NB/T 47013.2-2015、NB/T 47013.3-2015 的规定进行，要求如下：
kg
总重量 m
试压压力 = m1+m2+m3+ =1855.8
kg
支座反力 F
操作时
mg=7417.6
N
系数确定条件 系数
试压压力
g=9093.4
N
F=max{ }=9093.4
N
系数确定
A≤Rn/2 或（A＞Ra/2）
θ=120˚
查表 2 得：K1=1.0 查表 2 得：K2=1.0 查表 4 得：K3=0.880
量 E1
MPa ×105
两封头切线间距离 L 圆筒长度 Lc
封头曲面深度 hi
1540 mm 1500 mm 250 mm
鞍座轴向宽度 b
200 mm
鞍座包角 θ
120 （°）
圆筒材料密度 ρS 封头材料密度 ρh
7.85
鞍座底板中心至封头切线
kg/mm3
200 mm
×10-6
距离 A
7.85 kg/mm3
封头质量（曲面部分）m2 m2=142
附件质量 m3
m2= 90.8
容器 封头容积（曲面部分）VH VH=1.51×108 mm3 容积
kg kg =1.17×109 mm3
操作工况 m4=Vρoφo=1058
kg
容器内充液质量 m4
=VρT=1400
kg
隔热层质量 m5
m5= 0
kg
操作时 m=m1+m2+m3+m4+m5=1513.8
查 表 9 得 防震设防烈度 8 度，0.30g a1=0.24
FEv=a1mg= 3560
N
-0.7
MPa
当 FEv＞mgf 时：
-1.1 MPa
温差引起的腹板与筋板组合截面应力
-0.08
MPa
应力校核
，K0=1.2
合格
≤
合格
强度计算表(续)
地震引起的地脚螺丝应力及校核
地脚螺丝参数
筒体轴线两侧螺栓间距 l= / 承受倾覆力矩螺栓个数 n=/
a) 焊接接头的射线检测技术等级为 AB 级；质量等级 III 级合格；
b) 焊接接头的超声检测技术等级为 B 级；质量等级 II 级合格。
五、 试验
制造完成后，应进行盛水试验，试验方法按照 NB/T47003.1-2009 第 9.7.5 的要求进行。
作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13
7.75 mm
6.25 mm
6
mm
圆筒材料设计温度下许用应
160 MPa 力
鞍座腹板名义厚度 bo
6
mm
鞍座材料许用应力[σ]sa
160 MPa
地脚螺栓材料许用应力[σ]bt 59
MPa
圆筒材料常温屈服强度 ReL 235 MPa
2.06
圆筒材料常温弹性模量 E
MPa
×105
圆筒材料设计温度下弹性模 2.06
MPa MPa
MPa MPa MPa 合格
=/
=199.28 圆筒周向应力及校核
圆筒的有效宽度
=296.7
鞍座垫板厚度 δre= 6
鞍座垫板包角
(132°)≥θ+12°
无垫板 或垫板
横截面最 低点处
不起加
强作用 鞍座边角
无 b≤b4
处
加 ≤b2
强
L/Ra≥8 时
L/Ra＜8 时
圈 横截面最
圆 低点处
MPa MPa MPa
外压 加压
圆筒中间横截面最高点 处
鞍座平面最低点处
/
MPa
/
MPa
外压 未加 压
圆筒中间横截面最低点 处
鞍座平面最高点处
/
MPa
/
MPa
水压试 压工况 （充满
水）
未加 压
圆筒中间横截面最高点 处
鞍座平面最低点处
-0.23 = -0.07
MPa MPa
加压 加压
圆筒中间横截面最低点 处
1.36 ×107 1.67 ×107
-4.1 ×107 -5.05 ×107
N·mm N·mm N·mm N·mm
强度计算表(续)
轴 操作工 内压
向
况
未加
圆筒中间横截面最高点 处
-0.78
MPa
应 （盛装 压 力 物料）
内压 加压
鞍座平面最低点处
圆筒中间横截面最低点 处
鞍座平面最高点处
-0.02 / /
查表 4 得：K4=0.401 查表 5 得：K5=0.760 查表 5 得：K6=0.013
查表 6 得：K7=/
查表 6 得：K8=/
查表 8 得：K9=0.204
查表 6 得：C4=/
查表 6 得：C5=/
圆筒轴向应力及校核
操作工况
圆筒中
间截面
水压试压
轴
工况
向
弯来自百度文库
矩
操作工况
鞍座平 面
水压试压
工况
Q235B
圆筒材料常温许用应力[σ] 160 MPa
封头材料常温许用应力[σ]h 160 MPa
参数名称 圆筒内直径 Di 圆筒平均半径 Ra 圆筒名义厚度 δo 圆筒有效厚度 δe 封头名义厚度 δhn 封头有效厚度 δhe 鞍座垫板名义厚度 δre
数值 单位
1000 mm
500 mm
6
mm
4.5 mm
该产品设计按照 NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容 器》的要求进行，设计计算按照 NB/T 47042-2014《钢制卧 式容器》的有关规定进行。
二、 基本参数表
参数名称
数值 单位
设计压力 p
0.09 MPa
计算压力 pc
0.09 MPa
圆筒材料
Q235B
封头材料
Q235B
鞍座材料
作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13
钢制焊接常压容器 设计说明（计算）书
编写： 郭 攀 审核： 曾淦伟 批准： 张庆东 日期 2018 年 3 月 21 日
云南省博来特石油设备安装有限公司曲靖分公司 一、 设计概述
该产品为钢制焊接常压容器，盛装介质为柴油。柴油的 理化特性包括：外观与性状：稍有粘性的棕色液体，熔点 (℃)：-18，相对密度(水=1)：0.87-0.9，沸点(℃)：282-338， 闪点(℃)：38，引燃温度(℃)：257。该产品罐体为卧式单 层容器，罐体横截面为圆形，封头为标准椭圆形，主体材质 为 Q235B，设计容积为 1m3。
横截面 最低点
L/Ra≥8 时
L/Ra＜8 时
垫板起加强 作用
鞍座边 角处
L/Ra≥8 时 L/Ra＜8 时
=/ =/ =/
/
靠近水平中
圆筒周向应力
MPa MPa
MPa
/
MPa
/
MPa
MPa
/MPa
/MPa
/
MPa
心线
加强圈边缘周向应力
应力校核
≤ ， , ≤1.25 ≤1.25
/
MPa
强度计算表(续)
材料/
e= /
mm，d= /
加 n=
/
加强圈
参数 组合载 Ao= /
组合截面 Io=
/
mm
个
mm2 mm4
加强圈位置参数图 8、图 9
设计温度下
/
MPa
加强圈
圆筒周向应
位于鞍
力
鞍座边角处
座平面 有
加强圈边缘
内 加
周向应力
强
横截面最低
圈
点
圆 无垫板或垫
筒 板不起加强
作用
鞍座边角处
加强圈 靠近鞍 座平面
焊接接头系数 φ
0.85
操作时物料密度 ρo 物料填充系数 φo 液压试验介质密度 ρT
×10-6
8.4× 10-7
kg/mm3
0.90
1.0 kg/mm3
设计温度 试验压力 PT
20
℃
常压 MPa
三、 强度计算表
支座反力计算
筒体质量（两切线间）m1 m1=π(Di+δn)LδnρS = 223
kg
筒
垫板起 加强作 用 b4＞ b2δm ≥0.6
δn
鞍座边角 处
鞍座垫板
L/Ra ≥ 8 时
L/Ra ＜ 8 时
L/Ra ≥ 8 时
边缘处
L/Ra ＜ 8 时
-0.3 /
取 k=0.1
/ -104
/ / / /
合格
mm mm
MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa
强度计算表(续)