立式储罐设计
D-2705立式储罐设计、计算软件
tn
6 mm 1200 Pa
4.0 ton
234 Pa 1434 Pa P' Po фo a n Lo L1 R1 R2 L2 L3 l1 l2 h фo G扇形顶板 G中心顶板 Pcr P0 (°) (25) 30 2000 1900 6555 8009 951 2317 337 2325 338 1605 24.71 Pa 1200 Pa
0.185 ##### 0.329 0.697 0.697 1.980 ##### 1.728 Pcr P0 1158 Pa 1683 Pa 1 3.872 2.20 3.90 5.60 7.744 13.697 个 m m m mm m m
←←←←←←←←←←设加强圈-----设加强圈-----设加强圈
17.4
m
罐壁计算
第I圈罐壁板的实际高度hi(m) 设计温度下罐壁材料的许用应力[σ ]t 常温下罐壁材料的许用应力 [σ] 储存介质时设计厚度 t1(mm) 试水时设计厚度 t2(mm) 罐壁材料负偏差 C1s(mm) 罐壁板最小名义厚度 ti(mm) 顶层罐壁板的名义厚度 顶层罐壁板的有效厚度 第I圈罐壁板的板宽度Wi(m) 第I圈罐顶板的当量高度Hei(m) h1 14.35 130 137 9.46 8.98 0.80 12 h2 ##### 130 137 8.55 7.95 0.80 10 h3 10.75 130 137 7.64 6.91 0.80 10 h4 8.95 130 137 6.74 5.87 0.80 h5 7.15 130 137 5.83 4.84 0.80 8 8 h6 5.35 130 137 4.72 3.60 0.60 6 h7 3.37 130 137 3.72 2.46 0.60 6 h8 1.57 130 137 2.82 1.42 0.60 6 h9 h10 h11 h12
常压立式储罐设计
设计温度
罐顶材质
（碳钢：1，不锈钢：2）
罐顶形式
（锥顶：1，拱顶：2）
罐顶起始角
罐顶计算厚度（不包括附加量）
罐顶计算厚度（不包括附加量,乘以SQRT（设计外载荷/2.2KPa)
罐顶所需最小厚度t
罐顶材料负偏差
罐顶计算厚度（包括附加量,乘以SQRT（设计外载荷/2.2KPa)
罐顶名义厚度
t
θ t1 t2 t C1r t最终计算厚度 tn
h9 h10
tmin tmin h9 h10 He9 He10
h11 h12
6 mm 3.90 mm h11 h12 He11 He12
罐壁筒体的临界压力
Pcr
筒体设计外压
P0
←←←←←←←←←←设加强圈-----设加强圈-----设加强圈
加强圈数量
n
第一道中间抗风圈，离罐体顶部的当量高度（m)
Hale Waihona Puke H1设计条件设计内压
P
设计外压
Po
储液比重
ρ
储罐内径
D
罐壁高度
H
腐蚀裕量
C2
基本风压
Wo
风压高度变化系数
fi
焊接接头系数（最底屈服强度 >390MPa, 底圈罐壁板取 0.85 ）
φ
拱顶半径
11.6 ≤ Rn ≤ 17.4
Rn
罐壁计算
1500 Pa 400 Pa
0.830 14.50 m 14.35 m 1.50 mm
1158 Pa 1683 Pa
1个 3.872 m 2.20 m 3.90 m 5.60 mm 7.744 m 13.697 m
7.50 mm 8 mm
立式常压储罐的设计研究
立式常压储罐的设计研究摘要：在石油化工工程中需要利用立式常压储罐进行物品的储存，因此其作为储存是由原料、半成品与成品的设备。
下面将详细分析立式常压储罐的设计。
其中包括了储罐的高度、溢流保护以及伴热盘管计算或设计等方面出发，并且总结出溢流保护系统中溢流管与破虹吸管的设置方法，保证其设计具有一定的科学性与合理性。
关键字:常压储罐；立式；设计研究；立式常压储罐根据结构特点可以将其分为固定顶罐、内浮顶罐以及外浮顶灌三种。
在进行设计的过程中需要充分考虑其高度、溢流保护以及伴热盘管等内容。
一旦在设计的过程中出现问题，将会导致储罐的安全性得不到有效保障，进而将会对当地的经济造成一定程度上的影响。
1.立式常压储罐设计中的高度储罐的容积主要的含义就是正常操作条件下可用的有效容积、罐底部需要满足泵净正吸入压头或者用于保护浮盘等需要保留在馆内液体的最小操作容积以及灌顶部用于液体的膨胀或者保护浮盘等所需容积之和。
所以在设计储罐的过程中高是影响着容积的关键因素。
储罐的高度测量方式就是从罐壁顶部与高高液位，高高液位与高液位、高液位与低液位，低液位与低低液位以及低低液位到罐底板之间的高度相加。
在泡沫产生器下缘一直到罐壁顶端的高度，在无泡沫器产生的过程中，其高为零。
但如果是浮顶罐，其高度为管壁顶管与设计的浮顶地面最高位置之间的距离[1]。
在相关规定中明确规定了罐壁顶部与高高液位之间的高在0.45m或者1.5倍的溢流口工程直径，可以选择两者之间存在的最大值。
如果是外浮顶罐，则罐壁顶部与高高液位之间距离需要大于等于0.8m，如果是内浮顶罐，在储罐直径大于等于十五米时，其罐壁顶部与高高液位之间距离也需要大于等于0.8m。
在储罐直径小于十五米时，则罐壁顶部与高高液位需要将数值控制在大于等于0.6。
而对于高高液位与高液位之间的距离，不管是固定顶罐还是浮顶罐都是规定其在十到十五分钟储罐最大进液量折算高度与包括泡沫混合液层厚度与液体膨胀高度的安全量之和，进过研究可以控制在0.3米左右。
立式储罐抗震设计计算
2.5.12 罐壁其它各圈壁厚抗震设计要求
2.6、液面晃动波高计算 序号 2.6.1 罐内液面晃动波高hv(m) 2.6.2 罐顶设计结构 2.6.3 浮顶影响系数ζ1 2.6.4 阻尼修正系数ξ2 2.6.5 罐顶缓冲高度校核
三、计算总结及优化设计建议
计算项目
0.000817 147000000 129705822.9
合格 合格
参见《钢结构》附表11 第4.1.5条 公式7.5.3-3 公式7.5.3-4 公式7.5.3-2
根据上述抗震验算所得的第一圈罐壁厚度大于根据静液压力计算所得的厚度(两 者均不包括腐蚀余量)时，其他各圈罐壁壁厚可在按静液压力计算所得厚度的基 础上，以同样的比例增大，否则上面各圈罐壁也应进行抗震计算，并验算各圈底 部的抗失稳能力。
公式7.3.1-1 公式7.3.3
计算值 27033108.52 0.178959178 18022072.35
1.00
公式7.4.1-1 公式7.4.1-2 第7.4.2条 表4.1.2
说明
计算值 69236.71238 28314.7992 1293058.917 0.41594686 1.37608616 7648666.895
合格 请设计锚固螺栓
公式7.5.1 公式7.5.2-1 公式7.5.2-2 A1=∏*D1*δ1 Z1=0.785*D12*δ1 公式7.5.4-1/2 公式7.5.3-2
说明
13.41 M36 24
第 3 页，共 4 页
2.5.9.4 锚固螺栓的有效截面积Abt(m2) 2.5.9.5 锚固螺栓许用拉应力[σbt](Pa)
GB50341储罐设计计算
1.设计基本参数：
设计规 范设：计压 力设：计温 度设：计风 压：
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
P
2000 Pa
-490 Pa
T
70 °C
ω0
500 Pa
设计雪压
Px
350 Pa
附加荷 载地：震烈 度罐：壁内 径罐：壁高 度充：液高 度液：体比 重罐：顶半 径焊：缝系 数腐：蚀裕 量钢：板负偏 差：
ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+
设计外载 荷
C1 Pw=Ph+Px+Pa
9.15 mm 4.98 KPa
注：按保守计算加上雪压值。
实际罐顶取用厚度为
th=
6
mm
本设计按加肋板结构
顶板及加强筋（含保温层）总质量 md=
53863 kg
罐顶固定载荷 4.2顶板计算
Pa
3429.03 N/m2
罐体总高
H'=H1+Hg
17.89 m
拱顶高度
Hg=Rs(1-COSθ)
1.89 m
7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：
N3=PtπD2/4
384845 N
罐体试验压力 7.2.3.储液 在最高液
7.3地脚螺栓计算：
Pt=1.25P N4=1.5PQπD2/4
2500.00 Pa 738841 N
μz—风压高度变化系数，
顶部抗风圈的实际截面模数 W=
∵ W>Wz故满足要求
0.690 KPa 0.500 KPa 1.00 1.00 1.38 500.00 cm3
玻璃钢HGT20696-1999设计计算
其中：
f： 每个螺栓的截面积，mm2
d— 螺栓的根径，mm 螺栓许用应力（Mpa）使用温度<100℃时取78
四、抗震设计： 1、水平地震载荷计算（见以上螺栓锚固计算）
2、地震弯矩计算（见以上螺栓锚固计算）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
式中 N1——第一圈罐壁底部的垂直载荷，包括罐体质量（按罐体质量的80%计算）和保温 层质量，㎏
序号
第1段 第2段
总厚度 t(mm)
有效厚度δei（t× 90%)(mm)
各段高度hi（m)
各段当量高 度Hei(m)
30
27
1 0.3628874
20
18
2.5
2.5
δei δl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm
第3段
25
第4段
20
22.5 18
3 1.7173002
3
3
小计：
9.5 7.5801876
Fk1 储罐的水平地震力，(N)
(4)储墩筒体、幼顶及附件
902766.5 9.5
190056.1
Cz：综合影响系数，对于常压立式储罐Cz=0.4
0.4
αmax：地震影响系数的最大值见右表，根据实测和 计算 ，一般立式储罐自振周期均小于0.2s
0.45
m：储罐总质量，(㎏)
107631.7
m1：贮罐内储液质量，(㎏)
玻璃钢-立式贮罐设计（玻璃钢HG/T20696-1999）
一、贮罐壁厚计算（强度层的计算壁厚，不含内衬和外保护层的厚度）
1-1 、
圆筒段强度层壁厚计算公式
其中：
取值
δ： 圆筒的计算厚度（mm）
n： 安全系数
立式储罐课程设计说明书
立式贮罐设计前言玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化工设备，玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用（贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂,由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。
玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点。
机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工作条件需要,通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力，是纤维缠绕复合材料的显著特点。
由于有以上的特点，玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。
储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、印染、酿造、给排水、运输等行业，适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输，也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等［1］。
本设计为容积180，贮存质量分数为的硫酸，使用温度为90℃的立式贮罐，设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计,整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项,最终设计出了满足设计要求的立式贮罐。
1．造型设计1.1设计要求立式玻璃设计，容积为140，贮存质量分数为的醋酸，使用温度为常温,拱形顶盖设计.1.2贮罐构造尺寸确定贮罐容积V140,取公称直径为D3800，则贮罐高度为 (式1。
1）初定贮罐结构尺寸为 D H1.3拱形顶盖尺寸设计与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式.为取得罐顶和罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即（式1.2）式中——拱顶球面曲率半径，;——贮罐内径，,等于.取罐顶高为h，r为转角曲率半径，r小则h 小，一般取此时［1］。
玻璃钢立式储罐设计计算
[ε] 材料的许用应变值
E 玻璃钢轴向弹性模量（Mpa)
得：圆筒强度层计算壁厚为 δ= 15.19 mm
强度曾厚度附加量（mm） 0
mm
则 ：
则：圆按刚度强度层设计壁厚为 δi= 圆筒段强度层壁厚为 δi=
二、贮罐稳定性校核
15.19 15.46
mm 不含内衬及外保护层厚度）
1-1 、
储罐罐壁设计外压力计算
四、抗震设计： 1、水平地震载荷计算（见以上螺栓锚固计算）
2、地震弯矩计算（见以上螺栓锚固计算）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
式中 N1——第一圈罐壁底部的垂直载荷，包括罐体质量（按罐体质量的80%计算）和保温 层质量，㎏
A1——第一圈罐壁的截面积，A1=3.14D1δe
m2
Z1——第一圈罐壁的抗弯截面系数，
m3
D1——第一圈罐壁的平均直径 m
δe——第一圈罐壁的有效厚度 m
4、第一圈罐壁的许用临界压力[σ
t]：
式中 R1——第一圈罐壁的平均半径，R1=0.5D1，近似值R1=R，
m;
He——基础顶面到罐顶面的高度，m;
5、罐壁的稳定性验算：
9）
取值
10 3.5 150 9.5 1100
0.8
根据贮罐理论设计壁厚计算刚度
P——罐内操作负压，pa;
1-2 、
罐壁的许用临界压力[Pc]计算
式中： He——罐壁筒体的当量高度，m
式中：Hei——第i圈罐壁板的当量高度，m hi——第i圈罐壁板的实际高度，m
δei δl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm
1-3 、
2-2 、
罐顶最小壁厚（未加内衬层厚度）
贮罐公称直径DN（㎜）
大型立式储油罐结构设计
课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低，还节约材料。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。
立式储罐人孔设计
目录《化工机械与设备》过程考核之三 ............................................ 错误!未定义书签。
一前言 .. (2)1.1 设计人孔的目的 (2)1.2 人孔附图 (2)二人孔的机械设计 (2)2.1选择人孔 (2)2.2核算人孔补强 (3)2.3机械设计标准参数 (4)2.3.1.碳素钢、低合金钢类 (4)2.3.2 不锈钢类 (5)2.3.3 人孔的PN2.5DN明细表 (6)三人孔工艺设计： (6)3.1人孔的功能类型： (6)3.2材料的选择 (6)3.3人孔种类的划分 (7)3.3.1、以通信管块容量划分 (7)3.3.2、以人孔的通向划分 (7)3.3.3、以人孔上覆承受负荷能力划分 (7)3.4 人孔直径及人孔中心距底板尺寸 (7)四总结 (8)五参考文献 (8)一前言1.1 设计人孔的目的人孔是安装在储罐顶上的安全应急通气装置，通常与防火器、机械呼吸阀配套使用，既能避免因意外原因造成罐内急剧超压或真空时，损坏储罐而发生事故，又有起到安全阻火作用，是保护储罐的安全装置，特别适用于贮存物料以氮气封顶的拱顶常压罐。
具有定压排放、定压吸入、开闭灵活、安全阻火、结构紧凑、密封性能好、安全可靠等优点。
1.2 人孔附图设计条件：管经308mm×5；工作介质：水蒸气；表压：1MPa二人孔的机械设计2.1选择人孔根据储罐是在常温下及最高工作压力为1MPa 条件下工作,人孔的标准按公称压力为1.0 MPa 等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重,故选用回转盖对焊法兰（GH21518-2005）,公称直径450，突面法兰密封面。
该人孔标记为：人孔RF Ⅳ(A·G)450-2.5 GH21518-2005另外还要考虑人孔补强,确定补强圈尺寸,由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。
本设计所选用的人孔筒节内径为 d i = 450mm ,壁厚δ m = 6mm立式储罐为腐蚀介质压力容器，故其所有焊缝（包括角焊缝）均采用全焊透结构。
立式储罐设计课程设计
PT
1.251.32 170 MPa 170
PT=1.65MPa
3.液压试验时应满足的条件是
T
PT
PL Di
2 e
e 0.9 s 0.2
te tn c 8 2.3 5.7mm
PT=1.65MPa te 5.7mm
查表得 Q345 在试验温度时 S 345MPa
e n C 不计液注静压力取 PL 0
4.进料口的选择 已知：DN=25、Pc=1.32、t=120℃ 根据以上条件可知该接管满足于 GB150《钢制压力容器》 对开孔容器限制的规定 查表得选用的管道规格为 32×3.5、材料 Q345
5.液位计孔的选择 已知：DN=20、Pc=1.32、t=120℃
结果 A =25 mm 2
3
A e =305.18mm 2 A=47.74 mm 2 A-A e ＜0 不需要补强
tn 8mm
四、液压试验计算
设计过程 1.确定试验温度下的材料许用应力
材料 Q345 在：
结果
t 8mm Pc=P=1.32MPa
[σ]t =170MPa Φ=1.0 试验温度按 20℃考虑则[σ]=170MPa
2．确定试验压力 因为液注静压力小于设计压力的 5%所以忽略不计
PT 1.25P t
三、计算封头
tn 8mm
取标准椭圆形封头即：k=1
标准椭圆形封头的毅力分布好，且封头的壁厚与相连的筒体 体壁厚大致相当，便于焊接、经济合理。
t
2
KPC Di
t 0.5PC
t 11.32 1000 2 170 1 0.51.32
t 3.9mm
tn t C1 C2
tn 3.96 1.5 0.8 tn 8mm
立式储罐标准
立式储罐标准立式储罐是一种常见的储存容器，广泛应用于化工、石油、制药等行业。
为了确保立式储罐的安全可靠运行，制定了一系列的标准，以规范其设计、制造、安装和使用。
本文将从立式储罐标准的相关内容进行介绍，希望能对大家有所帮助。
首先，立式储罐的设计标准是非常重要的。
设计标准包括了储罐的结构、材料、容积、压力等方面的要求。
在设计立式储罐时，需要严格按照相关标准进行设计，以确保储罐在各种工况下都能够安全运行，不发生泄漏、爆炸等意外情况。
其次，制造标准也是立式储罐必须遵守的规定。
制造标准包括了材料的选择、焊接工艺、质量控制等方面的要求。
只有按照制造标准进行制造，才能保证储罐的质量达到要求，不会因为制造过程中的缺陷而导致安全隐患。
安装标准是保证立式储罐能够安全运行的重要环节。
安装标准包括了储罐的基础、支撑、连接管道等方面的要求。
只有按照安装标准进行安装，才能确保储罐在使用过程中不会出现倾斜、漏油等问题，从而保障生产安全。
最后，使用标准是确保立式储罐安全运行的最后一道防线。
使用标准包括了储罐的操作、维护、检修等方面的要求。
只有按照使用标准进行操作和维护，才能保证储罐在使用过程中不会因为操作不当或者维护不到位而发生事故。
总的来说，立式储罐标准是保证储罐安全运行的重要保障。
只有严格遵守相关标准，才能确保储罐在使用过程中不会出现安全隐患。
因此，无论是设计、制造、安装还是使用立式储罐，都必须严格按照相关标准进行操作，以确保生产过程中的安全。
在实际操作中，我们还需要不断学习和总结经验，及时更新和改进标准，以适应不断变化的生产环境和技术要求。
只有不断提高标准的科学性和适用性，才能更好地保障立式储罐的安全运行，为生产安全和经济效益作出更大的贡献。
常压立式圆筒锥顶储罐设计计算书
弹性模量Mpa Pa Pa °C Pa Pa m m mmm mm 地震烈度：7度g 类mm mm mm满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐壁不包括腐蚀裕量等最小厚度要求4钢板负偏差为0.3储罐壁板的有效厚度t e4.70.1Ⅲ类第二组场面粗糙度类别：B2. 罐壁计算：罐顶板冲蚀裕量：C 21罐壁板冲蚀裕量：C 21介质比重：ρ 1.5焊缝系数：Φ 0.9罐壁高度： H 16充液高度：H 5.7设计雪压P x 350罐壁内径： D3.2设计温度：T 60基本风压：ω0450设计内压：P 0设计外压：P'-490大罐形式固定顶储罐材质S30408E t 193000储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》灌顶形式锥顶3.1灌顶计算：罐顶形式支撑形式锥顶内径m °KPa KPakg kg kpa kpa kpa mm mm mm 3.2灌底计算：mm mm mm mm最终取：mm mm mm mm罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的距离600底圈罐壁至边缘板外缘的距离50底圈罐壁至边缘板外缘的最小距离50罐底中幅板厚度6罐底环形边缘板厚度6满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐底中幅板所需的最小厚度4罐底环形边缘板所需的最小厚度6罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的最小距离600取锥顶的名义厚度6罐顶钢板负偏差0.3锥顶的有效厚度 4.7固定顶的设计外载荷 2.70自支撑罐顶板的计算厚度t 顶3.23罐顶板不包括腐蚀裕量最小要求厚度4.5罐壁罐顶和它们所支撑附件的重量7000固定顶的固定载荷 1.500附加外载荷 1.20μs —风荷载体型系数，取驻点值 1.00μz—风压高度变化系数， 1.38罐顶板和附件的重量1200风载荷计算ωk =βz μs μs ω00.621ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)0.450βz—高度Z处的风振系数，油罐取 1.003. 罐顶和罐底计算：锥顶自支撑3.16锥顶和水平方向夹角15注：红色字底部分为数据输入部分，粉色为数据查表输入部分蓝色子底部分为自动计算结果部分此外设计标准可该改为JB/T4735-1997打印格式已设置好，直接打印即可。
常压立式圆筒锥顶储罐设计计算书
弹性模量Mpa Pa Pa °C Pa Pa m m mmm mm 地震烈度：7度g 类mm mm mm满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐壁不包括腐蚀裕量等最小厚度要求4钢板负偏差为0.3储罐壁板的有效厚度t e4.70.1Ⅲ类第二组场面粗糙度类别：B2. 罐壁计算：罐顶板冲蚀裕量：C 21罐壁板冲蚀裕量：C 21介质比重：ρ 1.5焊缝系数：Φ 0.9罐壁高度： H 16充液高度：H 5.7设计雪压P x 350罐壁内径： D3.2设计温度：T 60基本风压：ω0450设计内压：P 0设计外压：P'-490大罐形式固定顶储罐材质S30408E t 193000储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》灌顶形式锥顶3.1灌顶计算：罐顶形式支撑形式锥顶内径m °KPa KPakg kg kpa kpa kpa mm mm mm 3.2灌底计算：mm mm mm mm最终取：mm mm mm mm罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的距离600底圈罐壁至边缘板外缘的距离50底圈罐壁至边缘板外缘的最小距离50罐底中幅板厚度6罐底环形边缘板厚度6满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐底中幅板所需的最小厚度4罐底环形边缘板所需的最小厚度6罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的最小距离600取锥顶的名义厚度6罐顶钢板负偏差0.3锥顶的有效厚度 4.7固定顶的设计外载荷 2.70自支撑罐顶板的计算厚度t 顶3.23罐顶板不包括腐蚀裕量最小要求厚度4.5罐壁罐顶和它们所支撑附件的重量7000固定顶的固定载荷 1.500附加外载荷 1.20μs —风荷载体型系数，取驻点值 1.00μz—风压高度变化系数， 1.38罐顶板和附件的重量1200风载荷计算ωk =βz μs μs ω00.621ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)0.450βz—高度Z处的风振系数，油罐取 1.003. 罐顶和罐底计算：锥顶自支撑3.16锥顶和水平方向夹角15注：红色字底部分为数据输入部分，粉色为数据查表输入部分蓝色子底部分为自动计算结果部分此外设计标准可该改为JB/T4735-1997打印格式已设置好，直接打印即可。
二氧化碳立式储罐设计
过程设备设计课程设计说明书二氧化碳立式储罐设计学生姓名xx专业xxx学号xxx指导教师xxxx学院xxxxx二〇一四年六月过程设备课程设计任务书一、设计题目：二氧化碳立式储罐二、技术特性指标设计压力：1.71MPa 最高工作压力：1.5MPa 设计温度：162℃工作温度：≤120℃受压元件材料：16MnR 介质：二氧化碳气体腐蚀裕量：1.0mm 焊缝系数：0.85全容积：8m3 装料系数：0.9三、设计内容1、储罐的强度计算及校核2、选择合适的零部件材料3、焊接结构选择及设计4、安全阀和主要零部件的选型5、绘制装配图和主要零部件图四、设计说明书要求1、字数不少于5000字。
2、内容包括：设计参数的确定、结构分析、材料选择、强度计算及校核、焊接结构设计、标准零部件的选型、制造工艺及制造过程中的检验、设计体会、参考书目等。
3、设计说明书封面自行设计（计算机打印），要求有设计题目、班级、学生姓名、指导教师姓名、设计时间。
（全班统一）4、设计说明书用A4纸横订成册，封面和任务书在前。
目录第一章绪论 (1)1.1储罐的分类 (1)1.2立式二氧化碳储罐设计的特点 (2)1.3设计内容及设计思路 (2)第二章零部件的设计和选型 (4)2.1材料用钢的选取 (4)2.1.1容器用钢 (4)2.1.2附件用钢 (4)2.2封头的设计 (5)2.2.1封头的选择 (5)2.2.2封头的设计计算 (5)2.3筒体的设计 (6)2.4人孔的设计 (6)2.4.1人孔的选择 (6)2.4.2人孔的选取 (7)2.5容器支座的设计 (9)2.5.1支座选取 (9)2.5.2支座的设计 (9)2.5.3支座的安装位置 (10)2.6接管、法兰、垫片和螺栓的选取 (122)2.6.1接管的选取 (122)2.6.2法兰的选取 (122)2.6.3垫片的选取 (144)2.6.4螺栓的选取 (144)第三章强度设计与校核 (166)3.1圆筒强度设计 (166)3.2封头强度设计 (166)3.3人孔补强设计 (177)第四章试验校核 (200)4.1水压试验 (200)4.1.1试验目的 (200)4.1.2试验强度校核 (200)4.2气密性试验 (211)设计总结 (222)参考文献 (23)第一章绪论1.1 储罐的分类压力储罐的组成部分根据文献[1]一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
玻璃钢立式储罐课程设计
前言玻璃钢贮罐是树脂基复合材料制品中应用最广泛的产品之一，与传统的金属、钢筋混凝土贮罐相比，它具有耐腐蚀性能好、强度高、自重轻、隔热保温效果好、成型容易、维修方便、耐久性好及安装、运输方便的特点[1]。
由于玻璃钢贮罐具有这些特点，它已广泛用于化工、石油、造纸、医药、食品、冶金、粮食、饲料等领域。
我国玻璃钢贮罐的发展十分迅速，已经颁布了纤维增强塑料贮罐的标准，规定了贮罐用原材料、生产工艺、结构形式、产品性能和几何尺寸、验收条件等等，规范了玻璃钢产品市场，对提高玻璃钢贮罐产品质量起到了促进作用。
国产玻璃钢贮罐主要采用机械化缠绕成型工艺，手糊成型已基本淘汰。
工厂缠绕成型玻璃钢贮罐容积可达150；现场缠绕成型的贮罐直径达15m、容积可达2500玻璃钢贮罐向着抗渗漏性、多功能（阻燃性、防静电、结构强度）、复合化（热塑性内衬、玻璃钢结构层）低成本的方向发展。
玻璃钢贮罐设计要求适应这一发展方向，不断拓展玻璃钢贮罐的应用领域，根据使用条件和结构要求，合理选择材料，确定产品结构形式和制造工艺方法，达到降低成本，满足使用要求的目的[2]。
1.造型设计1.1贮罐的构造尺寸确定初取贮罐的直径3.6m，则贮罐高度H===11.8m，故可初选贮罐的结构尺寸为：D=3.6m；H=12m。
1.2贮罐顶盖的设计玻璃钢贮罐顶盖有平顶盖、锥形顶盖和椭圆形顶盖三种形式。
本设计采用拱形顶盖，与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式。
为取得罐顶与罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即=（0.8。
1.3贮罐罐底设计立式贮罐罐底采用平底，罐体与罐底的拐角处理，对贮罐设计极为重要。
尤其是立式贮罐底部受力较为复杂，应引起足够的重视。
一般在拐角处都应设计成一定的圆弧过渡区，圆弧半径不应小于38mm。
1.4支座设计常用立式贮罐支座有床式、悬挂式、角环支撑式和裙式4钟形式。
床式支座是将贮罐直接置于基础上，属于直接支撑形式。
立式储罐课程设计
II
过程设备设计课程设计
1.1 储罐的分类
第一章 绪论
压力储罐的组成部分根据文献[1]一般由筒体、封头、法兰、密封元件、 开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装 置、表计 及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因， 容 易 发 生 爆 炸 、燃 烧 起 火 而 危 及 人 员 、设 备 和 财 产 的 安 全 及 污 染 环 境 的 事 故 。 目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构。
立式圆筒形钢制焊接储罐罐底设计
立式圆筒形钢制焊接储罐罐底设计1.1 罐底板尺寸1.1.1 除腐蚀裕量外，罐底板的厚度不应小于表5.1.1的规定。
表5.1.1 罐底板厚度表5.1.2 环形边缘板厚度1 罐壁内表面至边缘板与中幅板之间的连接焊缝的最小径向距离不应小于下式的计算值，且不应小于600mm ；2t m L = （5.1.3）式中：L——罐壁内表面至环形边缘板与中幅板连接焊缝的最小径向距离(mm)；mt——罐底环形边缘板的名义厚度(mm)；bR——罐底环形边缘板标准屈服强度下限值，MPa；eLH——设计液位高度(m)；wρ——储液相对密度，且取值不应大于1.0；γ——水的密度系数，MPa/m，取9.81/1000。
2底圈罐壁外表面沿径向至边缘板外缘的距离，不应小于50mm，且不宜大于100mm。
1.1.4罐底边缘板的厚度和宽度还应满足抗震的要求。
1.1.5罐底中幅板的钢板宽度不宜小于1600mm。
1.2 罐底结构1.1.1储罐内径小于12.5m时，罐底可不设环形边缘板；储罐内径大于或等于12.5m时，罐底宜设环形边缘板（图5.2.1）。
（a）不设环形边缘板罐底（b）设环形边缘板罐底图5.2.1 罐底结构1-中幅板；2-非环形边缘板；3-环形边缘板1.1.2环形边缘板外缘应为圆形，内缘应为正多边形或圆形；内缘为正多边形时，其边数应与环形边缘板的块数相等。
1.1.3罐底板可采用搭接、对接或二者的组合（图5.2.3-1、图5.2.3-2）。
下列情况应采用对接焊缝：1 罐底环形边缘板之间的焊缝；2 名义厚度大于10mm 的罐底板之间的焊缝；3 当罐底不设置环形边缘板时，罐壁下方罐底边缘板外缘处的焊缝，由罐壁内侧向内计算对接焊缝长度不应小于150mm 。
注：1 此处削边，坡度1:3～1:4；2 此处不开坡口或V 型坡口。
1.1.4 采用搭接时，中幅板之间的搭接宽度宜为5倍板厚，且实际搭接宽度不应小于25 mm ；中幅板宜搭接在环形边缘板的上面，实际搭接宽度不应小于60mm 。
20立方米液氮立式储罐结构设计
成绩评定表课程设计任务书摘要氮气贮罐是储存氮气的压力容器，本次设计中详细制定了氮气储罐罐体部分的制作工艺和结构的设计。
根据压力容器的制造标准，此氮气储罐属于Ⅰ类压力容器。
其设计、制造、检验和验收应符合GB150.4－2010《固定式压力容器》的规定。
该产品主体部分由16MnR钢制作完成，其它配件部分由Q235钢制作完成。
而16MnR钢和Q235钢的力学性能和焊接性能均良好。
通过分析母材的各种性能以及氮储罐的结构特点，编制出适合氮气储罐的生产工艺流程。
主要为储罐的筒体制作工艺、贮罐的封头制作工艺和贮罐的总装配焊接工艺。
最后结合产品的技术要求，采用无损测和水压试验对氮气贮罐进行检验。
AbstractNitrogen storage tank is stored nitrogen pressure vessel, this design worked out in detail nitrogen storage tank part of the production process and structure design. According to the manufacturing standard of pressure vessel, the nitrogen storage tank belongs to class I pressure vessel. The design, manufacture, inspection and acceptance shall comply with the provisions GB150.4-2010 "fixed pressure vessel". The main part of the product is made of 16MnR steel, and other parts are made of Q235 steel. The mechanical properties and welding performance of 16MnR steel and Q235 steel are good. By analyzing the various properties of the base metal and the structural characteristics of the nitrogen storage tank, the production process of the nitrogen storage tank is prepared. Welding assembly for tank cylinder production process, the production process and the head tank storage tank. According to the technical requirements of the product, the nondestructive testing and pressure test of the nitrogen storage tank.目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： 01.2 罐体结构设计 02罐体、封头壁厚的设计 (1)2.1材料选择 (1)2.2设计条件 (2)2.3筒体壁厚计算 (2)2.4封头壁厚计算 (3)2校核罐体一封头液压试验强度 (4)2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (5)3.1支座 (5)3 储罐总质量m (5)3 罐体质量m (6)13封头质量m (6)2m (6)3 氮气质量33 附体质量m (6)43.1.6 支座选择 (8)3.2人孔 (9)3 人孔的设计 (9)3 人孔补强圈设计 (10)接管 (13)3 接管补强条件 (13)3 氮气出口管 (15)3 备用口 (16)3.3.6 排污口 (16)3.4压力表和安全阀 (16)3 压力表口 (16)3.4.2 安全阀口 (16)4水压试验 (17)5储罐防腐防锈处理 (18)6参考文献 (18)7心得体会 (18)压力容器体积V=2V 封头+ 4πD 2i L=20m 3得L=6369mm 圆整得L=6500mmV 实=2V 封头+ 2D 4i πL=2⨯+4π⨯2⨯=20.25m 3VV V —实⨯100%=1%<5% 不符合设计要求要根据VV V —实⨯100%>5% 可得L=7000mm综上所述，筒体的公称直径为D i =1900mm ，长度L=7000mm 。
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1 储罐及其发展概况
油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低，还节约材料。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft （61.6mm）的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。
故取2ζ=1.85-0.08W T =1.85-0.08×5.86=1.3；
m h V 22.43.1323.03.11=⨯⨯⨯=
3.3 罐壁结构
3.3.1 截面与连接形式
罐壁的纵截面由若干个壁板组成，其形状为从下至上逐级减薄的阶梯形，一般上壁板的厚度不超过下壁板的厚度，各壁板的厚度由计算可得，按标准规范，16MnDR 的最小厚度为6mm ，为由于该罐壁是不等壁厚度的且较厚，因此各板之间采用对接，这样可以减轻自重。
罐壁的下部通过内外角焊缝与罐底的边缘板相连，上部有一圈包边角钢，这样既可以增加焊缝的强度，还可以增加罐壁的刚性。
在液压作用下，罐壁中的纵向应力是占控制地位的。
即罐壁的流度实际上是罐壁的纵焊缝所决定的。
因而壁板的纵向焊接接头应采用全焊透的对接型。
为减少焊接影响和变形，相邻两壁板的纵向焊接接头宜向同一方向逐圈错开1/3板长，焊缝最小间距不小于1000mm 。
底圈壁板的纵向焊接接头与罐底边缘板对接焊缝接头之间的距离不得小于300mm 。
罐壁的环向焊接接头形式较多，主要为对接。
底层壁板与罐底边缘板之间的连接应采用两侧连续角焊。
在地震设防烈度不大于7度的地区建罐，底层壁板与边缘壁板之间的连接应采用如图的焊接形式，且角焊接头应圆滑过渡，而在地震小于7度的地区可取K 2=K 1[3] 。
图3.4底层壁板与边缘板的焊接
3.3.2 壁板宽度
壁板宽度越小，材料就越省。
但环向接头数就越多，增加安装工作量。
我国一般取壁板宽度不小于1600mm 。
根据GB709-2006选择B 类，板宽3000mm ，长度20m 。
m v h 22.4=
4 罐底设计
4.1 罐底的应力计算 中幅板的薄膜力
11
2
10)1(22Rt L M N μσβμβ-+= （4.1）
罐壁与边缘板之间的约束弯矩
3
10
11
10
11
02
14
13310)
(4017)1(211)1)1(22(4)(24011t l Rt Rt L l t M σμσββμσβββμ
ρσ+-+---++=
（4.2） 式中t —边缘板厚（mm ）；
1β—罐壁第一圈壁板特征系数，42
1
2
21)1(3σμβR -=；
μ—泊松比，0.3；
R —储罐半径，13.3m ；
1σ—储罐第一圈厚度，16.02mm ；
0t —中幅板的平均厚度，6mm ；
0L —底板上的液压高度，9.00m ； P —作用在罐底上的储液压力，P=0gL ρ ； ρ—储液密度，850Kg/m 3 ；
L —边缘板受弯宽度，50.00m ；
D —边缘板弯曲刚度)
1(1223
μ-=Et D ；
β—罐壁边缘板特征系数，42
22
)
1(3t
R μβ-=； Pa P 747900.98.9850=⨯⨯=∴ ；66.140)
3.01(12108101922
9
9=-⨯⨯⨯=-D ； 94.383.13)3.01(34222=⨯-=β ；78.202.163.13)3.01(342
22
1=⨯-=β； m
N M /1002.2)8
02.16(405017006
.03.131002.1678.22178.21]1006
.03.13)
7.01002.16(78.229
78.22[78.243.05074970)802.16(24011733
-3
-24330⨯=⨯+⨯⨯+
⨯--⨯⨯⨯+
⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=
N N 8
3
3271033.51083.137
.01002.1678.2293.078.21002.22⨯=⨯⨯⨯⨯⨯
⨯⨯+⨯⨯⨯=--
Pa P 5
2
721041.1)50
1002.2274970(512⨯=⨯⨯-⨯= 边缘板上表面的径向应力分布为 26t t N x
x μσ-=
（4.3）边缘板上表面的环向应力分布为 26t
M t N x
y μσ-=
（4.4） 式中x μ-边缘板受弯区域内任一点的弯矩 如图4.3所示的力的平衡关系
图4.3 力的平衡关系图
pa
p 74790=66
.140=D
78
.294
.3==ββ
7
01002.2⨯=M
N
N 81033.5⨯=
5
210
41.1⨯=P
参考文献
[1]徐英,杨一凡,朱萍等.球罐和大型储罐.第一版.化学工业出版社，
2004.11:158-303
[2]刘湘秋.常用压力手册.机械工业出版社，2004.11：19-80
[3]吴粤淼.压力容器安全技术手册.机械工业出版社，1989.6:32-90
[4]中国机械工程学会焊接会.焊接手册焊接结构第三卷.机械工业出版社，
2001.8:369-894
目录
1产品介绍 (1)
2 结构计算 (2)
2.1筒体长度计算 (3)
2.2容器壁厚计算 (3)
2.3封头厚度 (3)
3 焊接结构制造工艺 (7)
3.1结构材料预处理 (8)
3.2放样下料 (8)
3.3成形弯曲加工............................................................................................ ..9 3.4 坡口加工. (9)
4 装配与焊接 (13)
4.1部件焊接 (13)
5 焊后热处理 (16)
6 焊件质量检查 (18)
6.1焊接接头的无损检测 (18)
6.2致密性检验 (18)
6.3产品焊接试板的力学性能检验 (18)
7 焊接结构的涂装和发运 (18)
8参考文献 (19)。