400m3丁烷球罐的设计 毕业设计

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1、400m3丁烷球罐的设计摘要球罐球壳结构材料橘瓣式本次毕业设计的课题是400m3丁烷球罐的设计，球罐的直径为9200mm，设计压力为0.6MPa，其遵循的设计标准为：①GB12337—1998《钢制球形储罐》；②GB50094—1998《球形储罐施工及验收规范》；③GB150—1998《钢制压力容器》；④《压力容器安全技术监察规程》。本次400m3球罐的设计计算，充分考虑了各种载荷的影响，包括：设计内压、球罐自重、储存介质的重力载荷、附属设备的重力载荷、风载荷、雪载荷、地震载荷以及支柱对球壳的反作用力等，充分考虑支柱与球壳连

2、接最低处的组合应力（薄膜应力+剪切应力）的校核和管口补强校核，并对球罐的附件（如梯子平台、喷淋装置和安全阀等）和球罐的支柱进行了较为全面的核算，从而确保球罐的安全性和可靠性。IV摘要I1概论11.1球罐的特点11.2球罐的分类12球罐的优化设计22.1橘瓣式球罐22.2混合式球罐32.3总结33材料的选用33.1球罐的选材的基本原则33.1.1钢材的力学性能43.1.2经济性53.2选材63.2.1钢材63.2.2焊接材料63.3壳体用钢63.4锻件用钢74结构设计84.1概况84.1.1球罐的分类84.1.2球罐的构造84

3、.2球壳的设计94.2.1各种球罐的特点94.2.2桔瓣式球罐的瓣片设计和计算114.2.3坡口设计174.3支座设计184.3.1球罐支座的结构和特点184.3.2拉杆的设计194.4人孔和接管204.5球罐的附件204.5.1梯子平台204.5.2水喷淋装置224.5.3安全阀的设计235强度计算245.1设计条件255.2球壳计算255.2.1计算压力255.2.2球壳各带得厚度计算275.3球罐质量计算285.3.1计算系数285.3.2计算过程285.4地震载荷的计算29IV5.4.1自震周期295.4.2地震力2

4、95.5风载荷计算305.6弯矩计算315.7支柱计算315.7.1单个支柱的垂直载荷315.7.2组合载荷335.7.3单个支柱弯矩335.7.4支柱稳定性校核355.8地脚螺栓计算375.8.1拉杆作用在支柱上的水平力375.8.2支柱底板与基础的摩擦力375.8.3地脚螺栓375.9支柱地板385.9.1支柱底板直径395.9.2底板厚度395.10拉杆计算395.10.1拉杆螺纹小径的计算395.10.2拉杆连接部位的计算405.11支柱与球壳连接最低点a的应力校核425.11.1a点的剪切应力425.11.2a点的

5、纬向应力425.11.3a点的应力校核435.12支柱与球壳连接焊缝的强度校核435.13孔和开孔补强445.13.1公称直径小于100的管口的开孔补强445.13.2DN500人孔445.13.3DN100开孔补强（平衡口、安全阀、储罐气出口）465.13.4DN150开孔补强（备用口、放空口）495.13.5DN200开孔补强（气体出口、入口）516工厂制造及现场组装536.1工厂制造536.1.1球壳板用钢板的验收536.1.2对板壳的下料和成形546.2现场组装547焊接548焊后热处理559竣工检查559.1压力试

6、验559.1.1液压试验559.1.2气压试验569.2气密性试验56IV致谢57参考文献58IV1概论1.1球罐的特点球形储罐（简称球罐）是一种储存气体、液体或液化气体的球形压力容器，一般由球壳、支柱拉杆、人孔接管、梯子平台等部件组成。球罐与圆筒形储罐相比，球罐的优点是：（1）与同等体积的圆筒形容器相比，球罐的表面积最小，故钢板用量最少。（2）球罐受力均匀，且在相同的直径和工作压力下其薄膜应力为圆筒形容器的1/2，故板厚仅为圆筒形容器的1/2（3）由于球罐的风力系数为0.3，而圆筒形容器约为0.7，因此对于风载荷来讲，球罐

7、比圆筒形容器安全。（4）与同等体积的圆筒形容器相比，球罐占地面积少、壁厚薄、重量轻、用材少、造价低等有点。1.2球罐的分类球罐可根据其储存的物料、支柱型式、球壳型式进行分类。（1）按储存物料分类按储存物料球罐分为储存液相物料和气相物料两大类。其中，储存液相物料的球罐又可根据其工作温度分为常温球罐和低温球罐。低温球罐又可分为单壳球罐、双壳球罐及多壳球罐。（2）按支柱又可分类按支柱型式又可分为支柱式、裙座式、锥底支撑以及安装在混凝土基础上的半埋式，其中，支柱式又可分为赤道正切式、V形支柱式、三柱合一式。按拉杆分类又可分为可调式拉

8、杆、固定式拉杆。（3）按球壳型式分类按球壳型式可分为足球瓣式、桔瓣式和足球瓣式与桔瓣式相结合的混合式。（4）按球壳层数分类按球壳层数可分为单层球壳、多层球壳、双金属层球壳和双重壳球罐。第62页,共58页2球罐的优化设计图2.1橘瓣式球罐图2.2混合式球罐2.1橘瓣式球罐从图2.1可以看出该