压缩空气储气罐设计说明书
压缩空气储罐焊接工艺设计
6.性能参数：
额定输入电压: 380V
输入电源频率: 50HZ
输入电源相数:三相
4.产品特性：以欧洲IGBT作为功率器件，效率高，比传统焊机节能30%以上；采用PWM技术，焊接电流稳定：在冷态和热态下，都能保持恒流；具有良好的外特性，焊缝成型美观；设计合理，可靠性强；长时间整机老化试验表明焊机可靠性高，保证使用寿命长久；具有智能化保护系统：在电网电压异常，温度过热，电流过载的情况下，保护系统均能及时报警确保焊机安然无恙。
二．拟用的焊接设备：
：1.设备名称：自动埋弧焊机
2.型号：MZ—1000（见图2）
3.性能和用途：它是根据电弧电压反馈调节原理设计的变速送丝式焊机，有交流和直流两种，适合于焊接水平位置或水平面倾斜不大于15°的开破口和不开破口的平板对接、角接和搭接的焊缝，借助于轮胎或滚轮架等辅助设备也可以焊接圆筒件的内、外环缝，适用的焊丝直径为3~6mm。
适用焊丝直径：3、4、5mm
焊接厚度范围：≥5mm
行走速度：20-170cm/min
送丝速度：20-200cm/min
外形尺寸:1000*580*960mm
电源重量:410kg
小车重量:50kg
6.产地：佛山市中益焊割材料有限公司
：1.设备名称：直流手工电弧焊机
2.型号:ZX7-500S（见图3）
3.产品特点：使用酸性、碱性、耐热钢等多种焊条；数显电流表，焊接前可精确预置焊接电流；可调节推力电流，保证最佳电弧性能；可调节引弧电流，保证最佳引弧性能；可加长焊接电缆，设有长/短焊接电缆选择开关。
储气罐使用说明书
储气罐使用说明书本储气罐产品主要用于储存压缩空气、调节用气负荷、延时供气;其使用、检验检测等均应严格按简单压力容器安全技术监察规程及特种设备安全监察条例之规定;1、储气罐使用单位须建立安全管理档案及完善的工艺操作规程和岗位操作规程,对本储气罐进行定期保养、检查并记录存档;发现异常情况,应当技术请特种设备检验检测机构进行检验；2、本产品应在推荐使用寿命年限内使用,达到推荐使用寿命的应报废;如需继续使用,使用单位应报请特种设备检验检测机构进行定期检验；3、在长期工作状态下,储气罐的支架板、进气管等焊接部位可能产生振动裂纹；安装及使用时应注意减少振动；4、使用单位的操作人员应进行专业培训与安全教育;严禁超压、超温使用；进入储气罐的压缩空气文的严禁超过罐体的设计温度；为确保储气罐处于正常状态,使用环境温度应不低于0℃；应避免腐蚀性物料接触罐体表面；如与外壁油漆层剥落,宜及时修复;5、对油润滑压缩机,应定期检查排气口至压缩空气温度80℃处之间的所有管路、容器本身和配件,任何积碳应有效去除包括压缩机缸头积碳物；视实际使用情况,应对储气罐进行定时排污和定期清洗,确保罐内的空气质量;不得在储气罐周围或储气罐上动明火；不得使用明火查看储气罐内部状况;6、储气罐处于受压状态时,不得进行任何维修包括紧螺栓等以及对储气罐的锤击和撞击；7、使用单位不得擅自对储气罐进行修理、技术改造或改为与原设计不符的压力容器；8、储气罐上的安全附件安全阀、压力表应定期检验定期检验日期一般以安全附件出厂日期为准安全阀一般每年至少校验一次；压力表每六个月至少校验一次;操作人员必须经常检查安全附件具有可靠的灵敏度;确保安全附件正常工作,一旦失效或精度达不到规定要求即予以更换;9、压缩机的最大容积流量即储气罐的实际进气量如超过储气罐安全阀的泄放量时,使用单位应在其系统中加装压力泄放装置;。
机电工程学院空气储罐设计
机电工程学院空气储罐设计1. 简介空气储罐是一种用于存储和输送压缩空气的设备，被广泛应用于机械、化工、制药等领域。
机电工程学院准备设计一种新型的空气储罐，以满足特定需求和提高效率。
本文档将详细介绍机电工程学院空气储罐的设计方案、工作原理、材料选择和结构设计。
2. 设计方案2.1 工作原理机电工程学院空气储罐采用压缩空气作为动力源，通过将空气储存于罐内来实现压力的稳定和供应。
当压缩空气从压缩机进入储罐时，首先经过过滤除水和杂质，然后进入储罐进行储存。
在使用时，通过控制阀门可以将储罐内的空气输送到需要的设备或系统。
2.2 结构设计机电工程学院空气储罐采用圆柱体结构，通过优化计算确定合适的直径和高度。
为了增加储罐的稳定性和强度，储罐壁采用高强度钢材制造，并在内部进行防腐处理，以防止腐蚀和氧化。
此外，储罐的顶部设有进气口和出气口，并配备安全阀、压力表等设备，以确保储罐的安全使用。
3. 材料选择机电工程学院空气储罐的材料选择是设计中的重要考虑因素。
主要考虑以下几个方面：1.强度：材料必须具有足够的强度和刚度，能够承受储罐内部压力和外部负荷。
2.耐腐蚀性：由于储罐长期接触储存的空气，材料需要具有良好的耐腐蚀性，以防止腐蚀和氧化。
3.可焊性：材料必须能够良好的焊接，以确保储罐的密封性。
综合考虑以上因素，机电工程学院选择了高强度不锈钢作为储罐的主要材料。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性和可焊性，同时具有足够的强度来承受储罐内部的压力。
4. 结论本文档详细介绍了机电工程学院空气储罐的设计方案、工作原理、材料选择和结构设计。
该设计方案旨在满足机电工程学院的特定需求，提高整体效率和安全性。
通过采用高强度不锈钢，储罐具有良好的耐腐蚀性和可焊性，同时保证了储罐的强度和稳定性。
机电工程学院空气储罐的设计方案可以为其他类似项目提供参考，同时也为机电工程学院的相关研究和实践工作提供了指导和基础。
0.5m3的立式压缩空气储罐课程设计
材料工程设计报告学生姓名学号教学院系专业年级指导教师完成日期2014 年 1 月10 日设计任务书设计题目：0.5m3的立式压缩空气储罐已知工艺参数如下：介质：空气设计压力：0.5MPa使用温度：0--100℃几何容积：0.5 m3规格：600*6*2050设计要求：（1）根据给定条件确定筒体内径、长度、封头类型等，然后确定有关参数（容器材料、许用应力、壁厚附加量、焊缝系数等）（2）进行焊接接头设计，附件设计等。
（3）撰写说明书，按照设计步骤、进程，科学地安排设计说明书的格式与内容叙述简明1、设计数据 (4)2、容器主要元件的设计 (5)2.1封头的设计2.2人孔的选择2.3接管和法兰3、强度设计 (8)3．1水压试验校核3.2圆筒轴向应力弯矩计算4、焊接结构分析 (10)4．1储气罐结构分析4.2零件工艺分析4.3焊缝位置的确定5、焊接材料与方法选择 (11)5.1母材选择5.2焊料选择5.3焊接工艺及技术要求6、焊接工艺工程 (12)6.1焊前准备6.2 储罐的安装施工顺序6.3装配与焊接6.4质量检验、修整处理、外观检查6.5 焊缝修补7、焊接工艺参数 (15)8、焊接工艺设计心得体会 (16)9、参考文献 (16)1.设计数据表1-1主要元件材料的选择：全容积为0.5m3的立式压缩空气储罐，焊接系数为∅=0.85，根据HGT3154-1985≪立式椭圆形封头贮罐系列≫表6。
设计压力Pc =1.1MPa，此储罐的最高工作温度为100℃，圆筒材料为Q235-A。
圆筒的厚度6mm，查GB150-1998中表4-1，可得：疲劳极限强度σb=375MM a，屈服极限强度σs=235MPa，在90℃时近似取为100℃时的σ t =113MPa进出料接管的选择材料：容器接管一般应采用无缝钢管，所以液体进料口接管材料选择无缝钢管，采用无缝钢管标准GB8163-87。
材料为16MnR。
结构：接管伸进设备内切成 45 度，可避免物料沿设备内壁流动，减少物料对壁的磨损与腐蚀。
压缩空气储罐设计
说明书。
压缩空气储罐的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍
了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。各项设计参数都正确
参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，
4.2有效补强范围.....................................................................................................13
4.3有效补强面积.....................................................................................................14
第四章开孔补强设计..........................................................................14
4.1补强设计方法判别.............................................................................................13
3.3筒体和封头的结构设计.......................................................................................6
3.4人孔的选择...........................................................................................................7
空气储罐设计手册-...[1]
![空气储罐设计手册-...[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/904511cd19e8b8f67c1cb9ef.png)
空气储罐设计手册1.设计参数设计常温空气储罐，23m，P=0.9MPa。
设计压力：取1.1倍的最高压力，为0.99MPa<1.6MPa属于低压容器。
筒体几何尺寸确定：按长径比为2.5，确定长L=2500mm,D=1000mm 设计温度：取50℃材料选择：因空气属于无毒无害气体，材料取Q235B设计参数表设计压力MPa 0.99 设计温度 ℃ 50 最高工作压力MPa 0.9工作温度 ℃常温介质名称 空气 设备主要材质 Q235B 介质性质无毒无害设备容积3m22.结构设计2.1 容器类别设计压力MPa p c 99.0=，设计温度t=50℃，介质性质无毒无害。
压力MPa p 6.11.0<≤的容器为低压容器，本储罐为低压容器，属于Ⅰ类压力容器。
2.2 筒体设计筒体材料选择Q235B ，许用应力为113MPa 。
选择用钢板卷焊的圆筒，焊缝为双面焊局部无损探伤，85.0=ϕ。
取钢板负偏差 C1=0.3mm ，腐蚀裕量C2=1mm 。
筒体壁厚： []mm 2.515.585.01132100099.02ti ≈=⨯⨯⨯==φσδD p c ，取mm7n =δ，则 mm 7.5-C -mm 2.612.521n e 2d ===+=+=C C δδδδ筒体总体尺寸：筒体公称直径D=1000mm ，长度L=2500mm ， 壁厚δ=7mm ， 质量G=435Kg 。
2.3 封头设计选择标准椭圆形封头，材料选择Q235B ，选择双面焊全部无损伤，即φ=1.0曲面深度h=250mm ，封头的直边高度25mmh 0=封头壁厚：[]mm 4.40.11132100099.02ti =⨯⨯⨯==φσδD p c 设计壁厚mm C t t d 4.514.42=+=+=mm C C t 7.53.014.421=++=++取圆整后名义厚度为mm t n 6=有效厚度mm C C t t n e 7.413.0621=--=--=封头壁厚选择6mm ，两个封头质量G=108Kg 。
第二类压缩空气储罐设计说明
目录卧式储气罐设计任务书2第一绪论31.1设计背景31.2 储罐的用途及分类41.3 储存介质的性质41.4 设计任务51.5 设计思想51.6 设计特点51.7设计数据6第二章容器主要原件的设计62.1圆筒厚度的设计62.2 封头的设计72.3人孔的选择82.4接收和法兰82.5螺栓〔螺柱〕的选择92.6鞍座选型和结构设计9第三章开孔强度设计113.1补强设计方法的判断113.2有效补强围113.3 有效补强面积11第四章强度设计124.1水压试验校核134.2圆筒轴向应力弯矩计算134.3 圆筒的轴向应力及校核144.4切向剪应力的计算机校核154.5圆筒周向应力的计算及校核154.6鞍座应力计算及校核164.7地震引起的地脚螺栓应力19第五章焊接结构设计195.1焊接方法195.2焊接工艺及技术要求20总结22附录：参考文献23卧式储气罐设计任务书第一章绪论1.1设计背景所谓容器是指用于储存气体、液化气体、液体和固体原料、中间产品或成品的设备。
压力容器是容器的一种，是指最高工作压力P≥0.1MPa，容积V≥25L，工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点液体的容器。
它广泛地用于化工、炼油、机械、动力、轻工、纺织、冶金、核能及运输等工业部门，是生产过程中必不可少的设备[1]。
随着石油化工、电站锅炉和原子能工业的迅猛开展，压力容器制造技术也有了很大的开展，它主要表现在以下三个方面：一是压力容器向大型化过渡，容器直径和壁厚成倍增长；二是低合金高强度钢的广泛应用，大局部压力容器均采用了各种级别的低合金高强度钢；三是焊接新工艺、新技术的广泛应用，使得焊接质量进一步提高，从而提高了这些大型产品质量的可靠性。
其中以压力容器产品大型化、高参数化的趋势尤为明显。
1000吨级的储气罐、2000吨级的煤液化反响器、10000立方米的天然气球罐〔日本最大的天然气球罐为30000立方米〕等已经在我国大量应用。
压缩空气储气罐设计说明书
焊接结构与工艺课程设计学校：山西大同大学煤炭工程学院姓名：**专业：材料成型及控制工程班级：材料一班学号： ************题目：压缩空气储罐设计时间： 2015年12月15日至1月2日指导老师：**大同大学煤炭工程学院前言1、任务说明设计一个压缩空气储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
本设计是针对《焊接结构》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。
设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计2、压缩空气的性质中文名称：压缩空气主要成分：氮气、氧气等外观与性状：无色无味沸点(℃)-192℃相对密度（水=1）：0.9健康危害：无环境危害：无危险特性：高温常压储存，高温剧烈震动易爆特性总结：压缩空气是清晰透明的，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危害，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。
来源：大气中的空气常压为0.1MPa,经过空气压缩机加压后达到理想的压力作用或用途：压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，其应用范围遍及石油，化工，机械，轻工，纺织，国防，科研等行业和部门。
- 1 -大同大学煤炭工程学院目录第一章参数的确定 (3)1.1 设计压力 (3)1.2 设计温度............................ .. (3)1.3 主要元件材料的选择 (3)第二章压力容器结构设计 (5)2.1筒体壁厚计算 (5)2.2封头壁厚计算 (5)2.3压力试验 (7)第三章附件的选择 (8)3.1人孔的选择 (8)3.2人孔补强的计算.......................................... . (8)3.3压力计的选择 (10)3.4选配工艺接管 (11)3.5鞍座的选择 (12)3.5.1 鞍座结构和材料的选取 (12)3.5.2 容器载荷计算 (13)3.5.3 鞍座选取标准 (13)3.5.4 鞍座强度校核 (14)第四章容器焊缝标准 (16)4.1压力容器焊接结构设计要求 (16)4.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (16)4.3管法兰与接管的焊接接头 (16)4.4接管与壳体的焊接接头 (17)第五章压缩空气储气罐焊 (17)第六章总结 (21)- 2大同大学煤炭工程学院- 3 -参考文献 (22)第一章 参数的确定1．1 设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的1.05~1.1倍。
压缩空气储罐说明
压缩空气储罐说明压缩空气储罐，听着就有点儿高大上，对吧？但了解它并不难。
简单说，压缩空气储罐就像一个巨大的“气体大背包”，专门用来储存压缩空气，让我们能够随时取用，按需释放。
你想想，空气无处不在，可是压缩后的空气却能装得更多，力量也更大，真是“千里之堤毁于蚁穴”，就这么一点点空气，给了机器大大增能的机会。
这玩意儿可不只是仓库里的个大铁罐子，它的作用可是不得了！它能储存能源，能为各种工业设备提供动力，简直是现代工业的隐形英雄。
这储罐一开始可能没人特别关注它，大家更多地盯着那台超酷的机器，或者那些高大上的设备，谁知道那个站在角落里不起眼的大罐子，可是“扛得起”整个工厂的气氛啊！就像那种不显山不露水的“幕后大佬”，看不见摸不着，却能一手操控着全局。
压缩空气储罐的设计其实也挺讲究的，不是随便拿个铁桶就算了，它得能承受高压，防止出现危险。
就像咱们打气筒时，一不小心就可能“噗”的一下把气筒炸了，储罐可不敢随便这样玩。
所以它的外壳一般都得厚实些，耐压又稳妥，设计上可是一点都马虎不得。
不过，别看它这么能“压”，它也不是什么时候都能工作。
空气储罐就像个“充电宝”，要通过压缩机“充电”——也就是将空气“压缩”进储罐里，压得越紧，储存的能量就越大。
这个过程有点像咱们吃火锅，火候到了，才能吃到最好吃的涮菜。
压缩空气储罐就需要先把空气压到一定程度，再通过不同的方式释放出来。
放出空气时，它就像是打开了阀门，让你感受到空气的力量。
这种能量并不直接用眼睛看得到，但它强大的推动力，却能让各种设备正常运行。
储罐也不能“没事做”地待着，它得定期维护和检查，避免出现什么“小问题”变成“大麻烦”。
你想，万一储罐里面的空气泄漏了，或是压得不够稳，那可就麻烦了！这种隐患一旦发生，后果可不是一般的严重。
所以，定期检查泄漏、阀门、管道等，都是必须做的工作。
像是你平时开车，没事儿就检查检查轮胎气压，定期保养，车才能跑得稳，对吧？储罐也需要这么细心对待。
储气罐技术说明
储气罐技术说明5.1设备名称及型号设备名称：储气罐规格型号：φ1620×35005.2用途及适用范围储气罐是指专门用来储存气体的设备，同时起稳定系统压力的作用，根据储气罐的承受压力不同可以分为高压储气罐，低压储气罐，常压储气罐。
5.3技术参数、结构形式及工作原理5.3.1总体技术规范表：5.3.2技术要求：A、压缩空气储罐为钢制焊接的柱形容器，本体材质为16Mn钢，所用主焊缝为埋弧自动焊焊接。
B、设备本体上设人孔，以便于设备及设备附件的安装检修。
C、设备本体带压力表、安全阀和排污阀等。
D、接口方位和规格符合设计要求。
5.3.3工作原理：储气罐安装空压机之后，不仅能储存压缩空气，减少由于压缩机排气不连续产生的压力脉动，实现供气和用气的平衡，而且能降低压缩空气的温度，减少过过虑器和干燥剂的负荷。
主要部件1主要部件2安装前检查土建基础是否按设计要求施工。
设备按设计图纸进行就位，调整支腿垫铁并检查进出口法兰的水平度和垂直度。
将设备和基础预埋铁板焊接固定，固定后再次校验进出口法兰的水平度和垂直度。
将设备本体配管按编号区分后依设计图纸进行组装，每段管道组装前应用干净抹布对内壁进行清洁工作，组装后应保持配管轴线横平竖直，阀门朝向合理（手动阀手柄朝前，气动阀启动头朝上）。
检查本体阀门开关灵活，有卡壳的情况及时整改。
设备本体配管完成后应对阀组进行必要的支撑工作等。
5.3.5操作和使用1、开车前检查一切防护装置和安全附件应处于完好状态，检查各处的润滑油面是否合乎标准。
不合乎要求不得开车。
2、观察进气过程,管路及罐体有无泄漏,直到达到使用压力为止3、储气罐在运作过程中严禁有金属器械碰撞、及敲打罐体。
4、机身保持干净清洁、无杂物。
储气罐应保持通风、干燥，周围严禁堆放杂物。
随时检查储气罐的各阀门及其他地方是否有漏气现象，若有漏气要及时采取措施以保证储气罐符合生产要求。
5、每天检查储气罐周围是否有腐蚀气体和流体；6、储气罐、导管接头内外部检查每年一次，全部定期检验和水压强度试验每三年一次，并要做好详细记录，在储气罐上注明工作压力，下次检验日期，并经专业检验单位发放“定检合格证”，未经定检合格的储气罐不得使用。
0.5m3的立式压缩空气储罐课程设计
材料工程设计报告学生姓名学号教学院系专业年级指导教师完成日期2014 年 1 月10 日设计任务书设计题目：0.5m3的立式压缩空气储罐已知工艺参数如下：介质：空气设计压力：0.5MPa使用温度：0--100℃几何容积：0.5 m3规格：600*6*2050设计要求：（1）根据给定条件确定筒体内径、长度、封头类型等，然后确定有关参数（容器材料、许用应力、壁厚附加量、焊缝系数等）（2）进行焊接接头设计，附件设计等。
（3）撰写说明书，按照设计步骤、进程，科学地安排设计说明书的格式和内容叙述简明1、设计数据 (4)2、容器主要元件的设计 (5)2.1封头的设计2.2人孔的选择2.3接管和法兰3、强度设计 (8)3．1水压试验校核3.2圆筒轴向应力弯矩计算4、焊接结构分析 (10)4．1储气罐结构分析4.2零件工艺分析4.3焊缝位置的确定5、焊接材料和方法选择 (11)5.1母材选择5.2焊料选择5.3焊接工艺及技术要求6、焊接工艺工程 (12)6.1焊前准备6.2 储罐的安装施工顺序6.3装配和焊接6.4质量检验、修整处理、外观检查6.5 焊缝修补7、焊接工艺参数 (15)8、焊接工艺设计心得体会 (16)9、参考文献 (16)1.设计数据表1-1序号名称指标1 设计压力MPa 1.02 设计温度℃1003 最高工作压力MPa 1.04 最高工作温度℃<1005 工作介质压缩空气6 主要受压元件的材料Q235-A7 焊接接头系数0.858 腐蚀裕度mm 2.09 全容积0.510 规格600*6*2050主要元件材料的选择：全容积为0.5m3的立式压缩空气储罐，焊接系数为∅=0.85，根据HGT3154-1985≪立式椭圆形封头贮罐系列≫表6。
设计压力Pc =1.1MPa，此储罐的最高工作温度为100℃，圆筒材料为Q235-A。
圆筒的厚度6mm，查GB150-1998中表4-1，可得：疲劳极限强度σb=375B a，屈服极限强度σs=235MPa，在90℃时近似取为100℃时的σ t =113MPa进出料接管的选择材料：容器接管一般应采用无缝钢管，所以液体进料口接管材料选择无缝钢管，采用无缝钢管标准GB8163-87。
第二类压缩空气储罐设计说明
目录卧式储气罐设计任务书. (2)第一绪论. (3)1.1 设计背景 (3)1.2 储罐的用途及分类 (4)1.3 储存介质的性质 (4)1.4 设计任务 (5)1.5 设计思想. (5)1.6 设计特点. (5)1.7 设计数据 (5)第二章容器主要原件的设计. (6)2.1 圆筒厚度的设计 (6)2.2 封头的设计. (6)2.3 人孔的选择 (7)2.4 接管和法兰 (8)2.5 螺栓（螺柱）的选择 (9)2.6 鞍座选型和结构设计 (9)第三章开孔强度设计. (10)3.1 补强设计方法的判断 (11)3.2 有效补强围 (11)3.3 有效补强面积. (11)第四章强度设计. (12)4.1 水压试验校核 (12)4.2 圆筒轴向应力弯矩计算 (13)4.3 圆筒的轴向应力及校核. (14)4.4 切向剪应力的计算机校核 (15)4.5 圆筒周向应力的计算及校核 (15)4.6 鞍座应力计算及校核 (16)4.7 地震引起的地脚螺栓应力 (18)第五章焊接结构设计. (19)5.1 焊接方法 (19)5.2 焊接工艺及技术要求 (20)总结. (21)附录：参考文献. (22)卧式储气罐设计任务书厂9Jr r < Q o§S-^―>HUP|r中r — f 3■&¥岬■w IK"口 r 旳LE £ 口£ 出Y. 1】&庄g盘r七 J or 姓 研ne柱片IPSy\ *" i＜吋d «J ■B■ J*r 府4-苦第一章绪论1.1 设计背景所谓容器是指用于储存气体、液化气体、液体和固体原料、中间产品或成品的设备。
压力容器是容器的一种，是指最高工作压力P>O.IMPa容积V>25L,工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点液体的容器。
它广泛地用于化工、炼油、机械、动力、轻工、纺织、冶金、核能及运输等工业部门，是生产过程中必不可少的设备[1]。
毕业设计说明书-空气储罐
摘要本次毕业小设计的316m空气储罐根据设计压力、温度、介质的要求，首先进行总体结构设计，包括筒体与封头的形式、材料。
其次进行局部结构设计，包括接管、法兰、人孔、支撑件、紧固件的选择。
再次进行强度计算，得出壁厚并校核，判断开孔是否需补强及补强圈的选择，支撑件是否满足等等。
同时用AutoCAD绘制两张1号施工图纸。
关键词：压力容器，结构，强度计算，目录1前言 (1)2 工作参数 (2)2.1 设计题目 (2)2.2 基本设计条件 (2)2.3 设计内容 (2)3 结构设计 (3)3.1 容器类别 (3)3.2 筒体设计 (3)3.3 封头设计 (3)3.4 接管设计 (3)3.5 法兰设计 (4)3.6 接管与法兰分配 (4)3.7 弯头设计 (5)3.8 人孔设计 (6)3.9 支座选择 (7)3.10吊耳选择 (8)3.11 焊接型式及结构 (8)4 强度计算 (10)4.1筒体尺寸 (10)4.2 封头尺寸 (10)4.3 补强计算及补强圈选用 (11)4.4支座载荷校核 (16)5 总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1前言本次毕业小设计是对大学所学课程特别是专业课程知识的综合实践与应用，对总结专业学习的一次大总结。
本次设计设备为316m 空气储罐。
空气是构成地球周围大气的气体的混合物，无色、无味、无毒、无害。
它的恒定组成部分为氨气、氧气等，其中2N 占78.08％，2O 占20.95％，氩气（Ar ）占0.93％，2CO 占0.03％，还有微量的惰性气体，如氦(He)、氖(Ne)等，以及臭氧(3O )、二氧化氮(2NO )以及约占0.03％的水蒸气（O H 2）。
在0℃及一个标准大气压下空气密度为L g /239.1。
空气在标准状态下可视为理想气体。
空气的相对分子质量是29。
空气储罐是化工承压容器。
作为压力容器，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。
空气储罐设计手册-...[1]
空气储罐设计手册1.设计参数设计常温空气储罐，23m，P=0.9MPa。
设计压力：取1.1倍的最高压力，为0.99MPa<1.6MPa属于低压容器。
筒体几何尺寸确定：按长径比为2.5，确定长L=2500mm,D=1000mm 设计温度：取50℃材料选择：因空气属于无毒无害气体，材料取Q235B设计参数表设计压力MPa 0.99 设计温度 ℃ 50 最高工作压力MPa 0.9工作温度 ℃常温介质名称 空气 设备主要材质 Q235B 介质性质无毒无害设备容积3m22.结构设计2.1 容器类别设计压力MPa p c 99.0=，设计温度t=50℃，介质性质无毒无害。
压力MPa p 6.11.0<≤的容器为低压容器，本储罐为低压容器，属于Ⅰ类压力容器。
2.2 筒体设计筒体材料选择Q235B ，许用应力为113MPa 。
选择用钢板卷焊的圆筒，焊缝为双面焊局部无损探伤，85.0=ϕ。
取钢板负偏差 C1=0.3mm ，腐蚀裕量C2=1mm 。
筒体壁厚： []mm 2.515.585.01132100099.02ti ≈=⨯⨯⨯==φσδD p c ，取mm7n =δ，则 mm 7.5-C -mm 2.612.521n e 2d ===+=+=C C δδδδ筒体总体尺寸：筒体公称直径D=1000mm ，长度L=2500mm ， 壁厚δ=7mm ， 质量G=435Kg 。
2.3 封头设计选择标准椭圆形封头，材料选择Q235B ，选择双面焊全部无损伤，即φ=1.0曲面深度h=250mm ，封头的直边高度25mmh 0=封头壁厚：[]mm 4.40.11132100099.02ti =⨯⨯⨯==φσδD p c 设计壁厚mm C t t d 4.514.42=+=+=mm C C t 7.53.014.421=++=++取圆整后名义厚度为mm t n 6=有效厚度mm C C t t n e 7.413.0621=--=--=封头壁厚选择6mm ，两个封头质量G=108Kg 。
立式储气罐说明书
立式储气罐说明书一、设计压力容器设备的各项参数要求：压力、介质、温度根据设计要求，最高工作压力为1.5MPa，工作温度为常温20℃，工作介质为压缩空气，容积为2m31、确定压力容器的类型为方便对压力容器的安全技术监督和管理，我国根据容器发生事故的可能性以及发生事故后的二次危害程度的大小，对压力容器进行了综合分类。
这种分类方法综合考虑了以下几种因素：设计压力的大小；工作介质的危害性；容积几何容积的大小。
这种分类方法将压力容器分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。
从安全的角度反映压力容器的重要性和对压力容器的不同要求。
根据介质分组、设计压力和容器，按压力容器类别划分图可以得到容器的类型。
由于储气罐为低压(<1.6MPa)且介质无毒不易燃，应为Ⅰ类容器。
二、设计参数说明1、设计压力说明容器的最高压力为1.5MPa，设计压力取值为最高工作压力的1.05~1.10倍。
根据介质的危害性和容器所带的安全装置，本容器中取1.10。
得到设计压力为Pc=1.05×1.5=1.575MPa2、设计温度说明根据工作要求，考虑容器环境温度，在室内工作，工作温度为常温20℃。
3、几何容积计算说明由计算得： a=b=r=0.6mh i=0.3mL=1.8m其中：a−封头的长轴b−封头的短轴r−圆筒的半径h i−封头高度L−圆筒的高度圆柱的体积V=πr2L椭圆的面积V=43πabc压力容器的总容积V=πr2L+43πabc=π×0.6×0.6×1.8+43×π×0.6×0.6×0.3 =2.48814m34、确定腐蚀裕量规定设计压力≤1.6MPa；钢板使用温度0℃~350℃；Q235−B用于壳体时厚度不得大于20mm，且不得用于高度危害的介质。
储气罐使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件，厚度还未知，若超过了20mm，能使用16MnR。
故材质先确定用Q235−B。
2立方空气储罐设计
目录任务书2第一章空气储罐产品概要3第二章空气储罐材料的选择4第三章空气储罐的构造设计43.1圆筒厚度的设计53.2封头厚度的计算53.3接收的设计53.4支座的设计63.4.1支座选型63.4.2鞍座定位6第四章强度计算65.1水压试验应力校核65.2工作应力计算及校核75.2.1圆筒轴向应力计算及校核75.2.3周向应力计算及校核8第五章空气储罐的制造工艺105.1空气储罐的制造工艺流程10 5.2空气储罐的焊接工艺115.2.1接收焊接115.2.2纵缝和环缝焊接125.3空气储罐的焊接检验135.3.1无损检测145.3.2耐压试验14第六章课程设计心得体会15参考文献16任务书2m3空气储罐的焊接工艺设计设计参数序号名称指标1 设计压力P c〔MPa〕 1.02 设计温度〔℃〕1003 最高工作压力〔MPa〕0.954 最高工作温度〔℃〕955 工作介质压缩空气6 主要受压元件的材料Q235-B7 焊接接头系数Φ0.98 腐蚀裕度C2〔mm〕 1.29 厚度负偏差〔C1〕0.89 全容积〔〕 2.010 容器类别第一类设计要求〔1〕更具给定的条件来选定容积的几何尺寸，即确定筒体的内径、长度、封头类型等，然后确定有关的参数，如容器材料、需用应力、壁厚附加量、焊缝系数等。
〔2〕设计筒体和封头壁厚；进展强度计算；焊接接头设计；附件设计等。
〔3〕撰写设计说明书：能以“工程语言和格式〞说明自己的设计观点、设计方案的优劣以及设计数据的合理性；按照设计步骤、进程，科学地编排设计说明书的格式与内容表达简明。
第一章空气储罐概要空气储罐的特点空气储罐主要是指用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备，在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用，如氢气储罐、液化石油气储罐、石油储罐、液氨储罐等。
储罐内的压力直承受温度影响，且介质往往易燃、易爆或有毒。
储罐的构造形式主要有卧式储罐、立式储罐和球形储罐。
储气罐说明书
常的原因，然后排除异常，得出安全运行结论后方可继续运行，未找 出原因，而排除异常时，不允许进行运行。 5、投入运行，开启进料阀门时应注意不宜过快，不得产生剧烈振动， 压力升高应缓慢。 八、维护 按照(容规)要求定期对设备内外检查和维护，检查项目及处理方法参 见《电站压力式除氧器安全技术规定》中的有关内容，并作好记录。 对设备运行中出现故障，应找出原因及时处理，并记录好出现故障的 时间、现象、各种参数。找出的原因、处理方案..、处理过程及处理 结果、各责任人签名等内容须存入设备档案。
储气罐是储存空气及稳压用，来保证生产的正常用气及事故状态
下的供气。在装置上设有放气口、排污口、压力表及安全阀，安全阀 的开启压力为 1.0Mpa。DN 500 人孔是设备维修时用。 四、制造、检验和验收 1、本设备的制造按 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 GB150.1～4-2011《压力容器》 NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》 JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》 2、焊接操作，对 A、B 焊样其探伤长度不小于焊缝长度 20%，且不 小于 250mm，合格标准为 III 级（椭圆形封头探伤比例为 100%） 3、焊接接头坡口如图所示，或按 GB985.1～2-2008 要求。 4、水压试验时应有当地锅检所检验部门人员在场。. 5、出厂前各接口应封口。 6、对技术文件、压力表、温度计等应给予密封装箱，并做好防振、 防水措施。 五、运输和保养 应按 JB/T4711-2003 要求进行。 六、安装 按设计图纸要求进行安装。 1、要求： 安装垂直度，允许偏差为≤H/1000mm
无锡市华东电力设备有限公司
二○一二年五月
立式 CQG-20
1.2 பைடு நூலகம்00 20 DN2000 7308 10 Q345R 1.5 0.85/1
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焊接结构与工艺课程设计学校：山西大同大学煤炭工程学院姓名：**专业：材料成型及控制工程班级：材料一班学号： ************题目：压缩空气储罐设计时间： 2015年12月15日至1月2日指导老师：**大同大学煤炭工程学院前言1、任务说明设计一个压缩空气储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
本设计是针对《焊接结构》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。
设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计2、压缩空气的性质中文名称：压缩空气主要成分：氮气、氧气等外观与性状：无色无味沸点(℃)-192℃相对密度（水=1）：0.9健康危害：无环境危害：无危险特性：高温常压储存，高温剧烈震动易爆特性总结：压缩空气是清晰透明的，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危害，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。
来源：大气中的空气常压为0.1MPa,经过空气压缩机加压后达到理想的压力作用或用途：压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，其应用范围遍及石油，化工，机械，轻工，纺织，国防，科研等行业和部门。
- 1 -大同大学煤炭工程学院目录第一章参数的确定 (3)1.1 设计压力 (3)1.2 设计温度............................ .. (3)1.3 主要元件材料的选择 (3)第二章压力容器结构设计 (5)2.1筒体壁厚计算 (5)2.2封头壁厚计算 (5)2.3压力试验 (7)第三章附件的选择 (8)3.1人孔的选择 (8)3.2人孔补强的计算.......................................... . (8)3.3压力计的选择 (10)3.4选配工艺接管 (11)3.5鞍座的选择 (12)3.5.1 鞍座结构和材料的选取 (12)3.5.2 容器载荷计算 (13)3.5.3 鞍座选取标准 (13)3.5.4 鞍座强度校核 (14)第四章容器焊缝标准 (16)4.1压力容器焊接结构设计要求 (16)4.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (16)4.3管法兰与接管的焊接接头 (16)4.4接管与壳体的焊接接头 (17)第五章压缩空气储气罐焊 (17)第六章总结 (21)参考文献 (22)- 2大同大学煤炭工程学院- 3 -第一章 参数的确定1．1 设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的1.05~1.1倍。
经过查 我们取设计压力为1.0Mpa 。
1．2 设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。
当元件金属温度不低于0℃时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
所以设计温度选择为50℃。
1．3 主要元件材料的选择1.筒体材料的选择：根据压缩空气的物理性质选择罐体材料，可以考虑20R 和16MnR 这两种钢材。
如果纯粹从技术角度看，建议选用 20R 类的低碳钢板， 16MnR 钢板的价格虽比20R 贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR 钢板为比较经济。
所以在此选择16MnR 钢板作为制造 筒体和封头材料。
2.筒体结构的选择：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。
钢板标准GB6645，查表可知50℃时的许用应力[]MPa t170=σ。
3.封头的结构及选材：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。
它大同大学煤炭工程学院- 4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。
封头取与筒体相同材料。
4.钢管材料的选择：根据JB/T4731,钢管的材料选用20号钢，其许用应力[]137s a M P a σ=大同大学煤炭工程学院- 5 -第二章压力容器结构设计2.1筒体厚度的计算查 《压力容器材料使用手册-碳钢及合金钢》得16MnR 的密度为7.85t/m 3，熔点为1430℃，许用应力[]tσ列于下表：表2-1 16MnR 许用应力钢号板厚/㎜ 在下列温度（℃）下的许用应力/ Mpa ≤20 100 150 200 250 300 16MnR6～16170 170 170 170 156 144 16～36 163 163 163 159 147 134 36～60 157 157 157 150 138 125 >60～100153153150141128116图2-1 筒体简图筒体的公称直径Di 有标准选择，而它的长度L 可以根据容积要求来决定。
根据公式 23154D i L m =π(1+5%)取 L/D=4将L/D=4代入得： 1.69D i =m 。
圆整后，1700m m D i ≈由中径公式2[]c itcp D p δσ=-可得筒体的计算厚度5.015mm 负偏差10C =，腐蚀余量22C m m =，故筒体的名义厚度为δn =8mm2．2 封头厚度的计算采用标准椭圆封头，查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表1，得公称直径iD N =D =1700m m ，封头深度H=450mm ，容积为0.6999 3m 。
根据g1.05V V V+=⨯筒封大同大学煤炭工程学院- 620.69992151.054D iL +⨯=⨯π 得6.3m L =筒,圆整得6300L =筒mm 63003.7061700gLD == 在3~6之间 2314.30m 4g V D L π==筒筒3215.6998m VV+=筒封计算压力c P ：由于储存压缩空气，Pc=P=1.0MPa图2-2 封头简图该容器需100%探伤，所以取其焊接系数为 1.0φ=。
由椭圆厚度计算公式可得[]mmPcPcDi t008.55.02=-=φδδ腐蚀裕度22C m m =，钢板负偏差10C = 故圆整后取名义厚度mm n 8=δ有效厚度 mm C C n e 62821=-=--=δδ表2-2 EHA 椭圆形封头序号公称直径DN\mm 总深度H\mm内表面积A\2mm容积 V\3mm 质量 m\kg 17 1200 325 1.6552 0.2545 102.2 2217004503.26620.6999200.7大同大学煤炭工程学院- 7 -2.3 压力试验水压试验，液体的温度不得低于5℃；试验方法：试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽，试验过程中，应保持容器外表面的干燥。
试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min 。
然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长的时间以便对所有焊接接头和连接部位进行检查。
如有渗漏，修补后重新试验。
先按公式确定水压试验时的压力t P 为：⎪⎩⎪⎨⎧=+=+==⨯==MPaP P MPa P P c t t ct 10..110.00.110.025.10.125.1][][25.1σσ 选取两者中压力较大值作为水压试验压力，即取a t MP P 25.1=， 水压试验时的应力为a e e i t t MP D P 7.1771)208(2)]208(1700[25.12)(=⨯--⨯--+⨯=+=ϕδδσ查表得厚度为16mm 的16MnR 钢板的钢材屈服极限a s MP 345=σ 故在常温水压试验时的许用应力为a s MP 5.3103459.09.0=⨯=σ故s t σσ9.0< 因此满足水压试验要求大同大学煤炭工程学院- 8第三章 附件的选择3.1 人孔选择人孔的作用：为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷。
人孔的结构：既有承受压力的筒节、端盖、法兰、密封垫片、紧固件等受压元件，也有安置与启闭端盖所需要的轴、销、耳、把手等非受压件。
人孔类型：从是否承压来看有常压人孔和承压人孔。
从人孔所用法兰类型来看，承压人孔有板式平焊法兰人孔、带颈平焊法兰人孔和带颈对焊法兰人孔，在人孔法兰与人孔盖之间的密封面，根据人孔承压的高低、介质的性质，可以采用突面、凹凸面、榫槽面或环连接面。
从人孔盖的开启方式及开启后人孔盖的所处位置看，人孔又可分为回转盖人孔、垂直吊盖人孔和水平吊盖人孔三种。
人孔标准GH21524-2004规定PN ≥1.0Mpa 时只能用带颈平焊法兰人孔或带颈对焊法兰人孔。
容器上开设人孔规定当Di>1000时至少设一个人孔，压力容器上的开孔最好是圆形的，人孔公称直径最小尺寸为mm 400φ。
3.2 人孔补强的计算表3-2 人孔主要零件材料选择开孔补强结构：压力容器开孔补强常用的形式可分为补强圈补强、厚壁管补强、整体锻件补强三种。
补强圈补强是使用最为广泛的结构形式，它具有结构简单、制造方便、原材料易解决、安全、可靠等优点。
在一般用途、条件不苛刻的条件下，可采用补强圈补强形式。
但必须满足规定的条件。
压力容器开孔补强的计算方法有多种，为了计算方便，采用等面积补强法，即壳体截面因开孔被削弱的承载面积，必须由补强材料予以等面积的补偿。
当补强材料与被削弱壳体的 材料相同时，则补强面积等于削弱的面积。
补强材料采用16MnR 。
（1） 筒体的计算壁厚：[]mm P D P CtiC 015.52=-=σδ（2） 计算开孔所需补强的面积A ：大同大学煤炭工程学院- 9 -按HG/T 21518-2005,选用水平吊盖带颈对焊法兰人孔。