卧式储罐设计参考

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1、沈阳理工大学学士学位论文目录1绪论11.1低温储罐的发展状况11.2低温储罐的结构简介21.2.1储罐的基本结构21.2.2储罐的强度要求21.3低温储罐的焊接工艺31.4二氧化碳的用途41.5课题设计意义41.6低温卧式储罐的设计任务51.6.1设计压力61.6.2设计温度61.6.3设计中应考虑的载荷61.6.4充装系数71.6.5焊接接头系数71.6.6应力腐蚀的控制72低温卧式储罐的结构设计92.1低温卧式储罐筒体材料的选择92.2筒体尺寸计算92.3封头的选择112.3.1封头类型的确定112.3.2椭圆形封头厚度的计算12

2、2.4储罐开孔设计和附件选择132.4.1人孔132.4.2其他接管的开孔设计172.4.3管法兰组件的选择182.4.4垫片的选择1916沈阳理工大学学士学位论文2.4.5管法兰组中的螺栓202.4.6接管的尺寸202.4.7换热管的设计212.5储罐支座242.5.1鞍式支座材料的选择252.5.2鞍座类型的选用252.5.3估算鞍座的负荷252.5.4鞍座的尺寸262.6储罐筒体上各附件位置262.6.1鞍座的配置262.6.2接管的布置262.7低温储罐的隔热层272.7.1隔热层类型272.7.2隔热层材料282.7.3隔热

3、层厚度292.7.4隔热层的制作293低温卧式储罐的压力试验及强度校核313.1储罐的压力试验313.1.1实验压力313.1.2压力试验前的应力校核313.2储罐的强度计算323.2.1支座反应力323.2.2筒体轴向应力323.2.3圆筒的切向剪应力353.2.4圆筒的周向应力354低温卧式储罐的焊接工艺的设计394.1储罐的焊接性分析394.1.116MnDR的焊接性分析394.1.20Cr18Ni9的焊接性分析4016沈阳理工大学学士学位论文4.1.316MnDR和0Cr18Ni9之间的焊接性分析414.2焊接工艺424.2.

4、1焊缝的分类和焊缝布置424.2.2焊前准备434.2.3焊接方法434.2.4储罐焊缝接头474.2.5下料494.2.6焊接结构生产设备的选择494.2.7焊接顺序525储罐的焊后热处理和检验535.1焊后热处理535.2焊接检验535.2.1外观检验535.2.2表面缺陷535.3成品涂装和包装入库546结论55致谢56参考文献57附录A英文文献59附录B英文文献翻译66附录C焊接工艺卡7716沈阳理工大学学士学位论文1.6低温卧式储罐的设计任务低温卧式储罐的设计参数包括设计压力、设计温度、受压载荷、充装系数、焊接接头系数等。表

5、1.1储罐设计参数参数名称数值工作压力2.32MPa设计温度-40℃主要受压元件材料16MnDR充装系数0.9腐蚀裕量1.0mm钢材厚度负偏差0.3焊接接头系数1.0风压0.40MPa雪压0.30MPa地震系数7级16沈阳理工大学学士学位论文2低温卧式储罐的结构设计低温储罐的结构设计包括筒体的选材、计算筒体的尺寸、封头形状的选择、标准封头类型的选择、鞍式支座的选择、低温储罐的开孔设计和开孔接管的法兰、螺栓、螺柱、垫片的选择、内部换热管的设计以及对各个附件的位置进行确定。2.1低温卧式储罐筒体材料的选择2.2筒体尺寸计算已知要求设计的储

6、罐的容积为30m3，选用储罐形式为卧式储罐，根据经验公式计算卧式储罐的直径和筒长，取长径比L:Di=3，筒体的直径和筒长可由式（2.1）计算（2.1）式中Di—筒体直径，（mm）；L—筒体的长度，（mm）；V—容器的容积，（m3）。计算得压力容器的筒体直径取Di=2335.1mm,L=7005.2mm，因此取压力容器Di=2400mm,L=7200mm。工作压力P1=2.32MPa设计压力P2=2.55MPa液柱静压力可由式（2.2）计算（2.2）式中ρ—液态二氧化碳的密度。计算压力Pc因为,所以可以忽略液柱静压力的影响，即Pc=P2

7、=2.55MPa因为筒体用的材料为16MnDR，工作温度为-40℃。该条件下查GB150.2-2010，可得16MnDR在-40℃下[σ]t=174MPa。查询标准知道可以由公式（2.3）得到计算厚度16沈阳理工大学学士学位论文（2.3）式中PC—储罐的设计压力，（MPa）；ϕ—焊接接头系数；查GB150.1-2010，采用钢制双面焊缝对接焊缝和相当于双面焊缝的全焊透对接焊缝，采用全部无损检验，即ϕ=1.00；[σ]t—筒体材料在设计温度下的许用应力，（MPa）。设计厚度：设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和可由式（2.4）得到（2.4

8、）式中C2—腐蚀裕量，（mm）。名义厚度：名义厚度指设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度,可以由式（2.5）得到（2.5）式中C1—钢材厚度负偏差，（mm）查C005-GB665