第二类压缩空气卧式储气罐设计--课程设计报告

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1、长春理工大学本科课程设计目录卧式储气罐设计任务书2第一张绪论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接管和法兰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有效补强范围113.3有效补强面积11第四章强度设计124.1水压试验校核124.2圆筒轴向应力弯矩计算124.3圆筒的轴向应力及校核144.4切向剪应力的计算机

2、校核144.5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18第五章焊接结构设计185.1焊接方法185.2焊接工艺及技术要求19总结20附录：参考文献2223长春理工大学本科课程设计卧式储气罐设计任务书23长春理工大学本科课程设计第一章绪论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

3、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发展，压力容器制造技术也有了很大的发展，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，大部分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吨级的煤液化反应器、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

4、已经在我国大量应用。压力容器在石油化工、核工业、煤化工等领域中的应用场合也日益苛刻。因此，耐高温、高压和耐腐蚀的压力容器用材料的研制与开发一直是压力容器行业所面临的重大课题。对此，各国均投入了大量的人力物力从事相关的研究工作。目前，压力容器用材料的主要研究成果和技术进步表现在以下几个方面：①材料的高纯净度：冶金工业整体技术水平和装备水平的提高，极大地提高了材料的纯净度，提高了压力容器用材料的力学性能指标，提高了压力容器的整体安全性；②材料的介质适应性：针对各种腐蚀性介质和操作情况，已研究开发出超级不锈钢、双相钢、特种合金等金属材料，使之适合各种应用条件，

5、给容器设计者以更多选择的空间，为长期安全生产提供了保证；③材料的应用界限：针对高温蠕变、回火脆化、低温脆断所进行的研究，准确地给出材料的适用范围；④更高强度材料的应用：在设备大型化的要求下，传统的材料已经无法解决，诸如30000立方米天然气球罐、200000立方米原油储罐以及超高压容器的选材问题。目前≥800MPa高强材料的应用正在引起国内研究人员的广泛关注[2]。近年来，压力容器制造业在装备投资中，焊接设备的比例占了40%以上。正由于这些先进高效焊接设备及工艺的采用，使压力容器制造技术有了更大的提高和发展。就具体的压力容器焊接而言，焊条电弧焊的比例已逐

6、步缩小，而埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊等先进的焊接技术已经得到广泛应用；带极堆焊、窄间隙埋弧焊和药芯焊丝气体保护焊等高效率的焊接方法设备已成为一些大型压力容器厂必备的焊接设备；小管径内壁堆焊、管子-23长春理工大学本科课程设计管板自动旋转氩弧焊、马鞍形接管自动焊等一系列新型焊机也在不少工厂中得到了应用。这对于稳定地提高压力容器焊接质量，提高压力容器制造工艺水平，无疑将起到很大推动作用。压力容器是一个涉及多行业、多学科的综合性产品，其建造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测及安全防护等众多行业。随着冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不

7、断进步，特别是以计算机技术为代表的信息技术的飞速发展，带动了相关产业的发展。在世界各国投入了大量人力物力进行深入研究的基础上，压力容器技术领域也取得了相应的进展。为了生产和使用更安全、更具有经济性的压力容器产品，传统的设计、制造、焊接和检验方法已经和正在不同程度地为新技术、新工艺所代替、而冶金机械加工、焊接和无损检测等压力容器相关行业的技术进步，是压力容器行业整体制造技术水平提高的前提条件。中国是压力容器的生产大国，目前生产的目的主要是满足国内的需求。生产厂家的数量（约3200家）和相应的装备能力均为世界领先，从以储气罐为代表的重型容器到高压气体运输容器

8、等特殊的容器，中国都有很强的生产能力，并且产品的价格和质量都具有一定的竞争力。多