柴油储罐设计说明书

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：庆东

日期2018年3月21日省博来特石油设备安装分公司

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。

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

参数名称数值单位参数名称数值单位

设计压力p 0.09 MPa 圆筒直径Di 100

mm

计算压力p c0.09 MPa 圆筒平均半径R a500 mm 圆筒材料Q235B 圆筒名义厚度δo 6 mm 封头材料Q235B 圆筒有效厚度δe 4.5 mm 鞍座材料Q235B 封头名义厚度δhn7.75 mm 圆筒材料常温许用应力[σ] 160 MPa 封头有效厚度δhe 6.25 mm 封头材料常温许用应力[σ]h160 MPa 鞍座垫板名义厚度δre 6 mm

圆筒材料设计温度下许用应

力

160 MPa 鞍座腹板名义厚度b o 6 mm

鞍座材料许用应力[σ]sa160 MPa 两封头切线间距离L 154

mm

地脚螺栓材料许用应力[σ]bt59 MPa 圆筒长度L c 150

mm

圆筒材料常温屈服强度R eL235 MPa 封头曲面深度h i250 mm

圆筒材料常温弹性模量E 2.06

×

105

MPa 鞍座轴向宽度b 200 mm

圆筒材料设计温度下弹性模

量E12.06

×

105

MPa 鞍座包角θ120 （°）

圆筒材料密度ρS 7.85

×

10-6

kg/mm

3

鞍座底板中心至封头切线

距离A

200 mm

封头材料密度ρh 7.85

×

10-6

kg/mm

3

焊接接头系数φ0.85

操作时物料密度ρo 8.4

×

10-7

kg/mm

3

设计温度20 ℃

物料填充系数φo0.90 试验压力P T常压MPa 液压试验介质密度ρT 1.0

kg/mm

3

三、强度计算表

支座反力计算

筒体质量（两切线间）m1m1=π(D i+δn)LδnρS = 223 kg

封头质量（曲面部分）m2m2=142kg 附件质量m3m2= 90.8kg

封头容积（曲面部分）V H

V H=1.51×108

mm3

容器

容积

=1.17×109

mm3

容器充液质量m4

操作工况m4=Vρoφo=1058 kg

=VρT=1400

kg

隔热层质量m5m5= 0 kg

总重量m

操作时

m=m1+m2+m3+m4+m5=1513.8

kg

试压压力= m1+m2+m3+=1855.8

kg

支座反力F

操作时

mg=7417.6

N

试压压力

g=9093.4

N

F=max{}=9093.4 N

系数确定

系数确定条件A≤R n/2或（A＞R a/2）θ=120˚

系数查表2得：K1=1.0 查表2得：K2=1.0 查表4得：K3=0.880 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

轴向弯矩

圆筒中

间截面

操作工况

1.36 ×107 N·mm

水压试压

工况

1.67 ×107 N·mm

鞍座平

面

操作工况

-4.1 ×107N·mm

水压试压

工况

-5.05 ×107N·mm

强度计算表(续)

轴

向

应

力

操作工

况

（盛装

物料）

压未

加压

圆筒中间横截面最高点

处-0.78

MPa

鞍座平面最低点处-0.02

MPa

压加压圆筒中间横截面最低点

处/

MPa

鞍座平面最高点处/ MPa

外压加压圆筒中间横截面最高点

处

/ MPa

鞍座平面最低点处/

MPa

水压试压工况（充满水）外压

未加

压

圆筒中间横截面最低点

处/

MPa

鞍座平面最高点处/

MPa

未加

压

圆筒中间横截面最高点

处

-0.23

MPa

鞍座平面最低点处= -0.07

MPa

加压

加压

圆筒中间横截面最低点

处

/

MPa

鞍座平面最高点处= /

MPa

应力校核许用压

缩应力

[σ]ac

外压应力系数B

A=0.094δe/R o=0.009根据圆筒材料，按GB 150.3

规定求取B=0.77MPa，B0=0.79 MPa

操作工况

=0.77