立式储罐课程设计

1、按油罐所处位置划分 分为地上油罐、半地下油罐和地下油罐三种。 （1）地上油罐。指油罐的罐底位于设计标高±0.00 及其以上；罐底在设计 标高±0.00 以下但不超过油罐高度的 1/2，也称为地上油罐。 （2）半地下油罐。半地下油罐是指油罐埋入地下深于其高度的 1/2，而且 油罐的液位的最大高度不超过设计标高±0.00 以上 0.2m。 （3）地下油罐。地下油罐指罐内液位处于设计标高±0.00 以下 0.2m 的油 罐。 2、按油罐的几何形状划分 按油罐的几何形状可划分为： （1）立式圆柱形罐； （2）卧式圆柱形罐； （3）球形罐；球形储罐和圆筒形储罐相比：前者具有投资少，金属耗量少， 占地面积少等优点，但加工制造及安装复杂，焊接工作量大，故安装费用较高。 一般储存总量大于 500m3 或单罐容积大于 200m3 时选用球形储罐比较经济，而圆 筒形储罐具有加工制造安装简单，安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总储量小于 500m3 或单罐容积小于 100m3 时选用圆筒形储罐比较经济。圆 筒形储罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大 多选用卧式圆筒形储罐， 只有某些特殊情况下（站内地方受限制等) 才选用立 式。但本说明书主要讨论立式圆筒形二氧化碳储罐的设计。
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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。
第四章 试验校核 ....................................................20 I
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4.1 水压试验 .......................................................20 4.1.1 试验目的 ..................................................... 20 4.1.2 试验强度校核.................................................. 20 4.2 气密性试验 .....................................................21 总结 ................................................................ 22 参考文献 ............................................................23
按 照 国 家 规 定 的 文 献 [2]法 规 和 标 准 实 施 监 督 检 查 和 技 术 检 验 。 储罐按其 制造材质可分为金属罐和非金属罐。在化工、石油化工和石油等工业中储存液化 气以外的原料油主要采用金属储罐，即金属油罐。油罐分类金属油罐可根据油罐 所处位置、几何形状和不同结构形式等几方面来划分。
二氧化碳,化学式为 CO2，碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色 无味气体，密度比空气略大，微溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）可 以使澄清的石灰水变浑浊，做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以 用到。
二氧化碳不参与燃烧，密度比空气略大，所以也被用作灭火剂。 二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥 料。 立式二氧化碳储罐，此次设计针对的是第一类压力容器的设计。储罐主要由 筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。储罐上设有进料管、出料管、排污 管以及安全阀、压力表等。
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。
≤1.6
4 工作温度
0C
≤125
5 工作介质
二氧化碳气体
6 主要受压元பைடு நூலகம்材料
16MnR
7 焊接接头系数
0.85
8 腐蚀余量
mm
1.0
9 全容积
m3
13
10 容器内别
第一类
设计思路： 我的设计题目是二氧化碳气体储罐设计，设计压力为 1.81MPa，设计温度为 165 0C 。 首先我根据设计压力、设计温度、介质特性在结合经济性选择了筒体和封头 的材料 16MnR 以及各附件的材料； 然后进行筒体和封头的设计计算，进行筒体和封头的强度设计与校核； 然后根据文献[5]选择支座以及支座的安装位置，根据文献[6]如选择人孔的型 式及尺寸； 最后根据文献[7]选择各个接管法兰及其附件。根据自己所设计的参数进行二 维装配图、零件图等的绘制、说明书的编写和排版。
第三章 强度设计与校核 .............................................16
3.1 圆筒强度设计 ...................................................16 3.2 封头强度设计 ...................................................16 3.3 人孔补强设计 ...................................................17
1
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1.2 立式二氧化碳储罐设计的特点
立式储罐，危险性大，容易发生火灾和爆炸事故，必须按照有关文献[3]，建 立防火、防爆制度，经常进行防火巡查，严格进行消防安全管理，确保消防安全。 国家劳动部门把这类设备作为受安全监察的一种特殊设备，并在技术上进行了严 格、系统和强制性的管理，制定了一系列地强制性或推荐性地规范标准和技术法 规，对压力容器的设计、材料、制造、安装、检验、使用和维修提出了相应的要 求，同时为确保其安全可靠，实施了持证设计、制造和检验制度。储罐区防火防 爆应按文献[4]规定。此类容器接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简 称容规) 的监督，因此设计必须严格按照标准进行。
3
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第二章 零部件的设计和选型
2.1 材料用钢的选取
2.1.1 容器用钢
压力容器的使用工况（如温度、压力、介质特性和操作特点等）差别很大， 制造压力容器所用的钢种类很多，既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢，也有 中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢，还有复合钢板。
一般中低压设备可采用采用屈服极限为 245Mpa-345Mpa 级的钢材；直径较 大、压力较高的设备，均应采用普通低碳钢，强度级别宜用 400Mpa 级或以上； 如果容器的操作温度超过 4000C，还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。
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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：1.81MPa 设计温度：165℃ 受压元件材料：16MnR 腐蚀裕量：1.0mm 全容积：13m3
最高工作压力：1.6MPa 工作温度：≤125℃ 介质：二氧化碳气体 焊缝系数：0.85 装料系数：0.9
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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 2.3.1 筒体的设计计算................................................. 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....................................12 2.6.1 接管的选取 ................................................... 12 2.6.2 法兰的选取 ................................................... 12 2.6.3 垫片的选取 ................................................... 14 2.6.4 螺栓的选取 ................................................... 14
1.3 设计内容及设计思路
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
序号 1 2
表 1-1 技术特性指标
名称
设计压力
MPa
设计温度
0C
指标 1.81 165
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3 最高工作压力 MPa