1、广西工业职业技术学院设计说明书课 题 名 称： 20m3储气罐设计 姓 名： 杨 潇 专 业：机械设计与制造（过程机械） 班 级： 机械1031班 起 止 日 期： 2012.9.72012.10.17 指 导 教 师： 陈金梅 广西工业职业技术学院设计说明书题目：20储气罐设计目录 一、筒体的设计 1 二、 封头的设计3三、人孔的设计5四、入料口与出料口设计11五、安全阀接口设计17六、压力表口设计22七、排污口的设计31八、支座的设计23九、液压试验前应力校验24总结体会27 参考文献29摘要 压力 温度 厚度 参照及压力容器设计手册，综合考虑各种因素，结构设计需要选择适用合理、经济的结构
2、形式，同时满足制造、安装、运输等要求；而强度计算的内容包括储罐的材料选择，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，根据设计压力确定壁厚，使储罐有足够的腐蚀裕度，从而使设计结果达到最优化组合。设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强。前言 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、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。 本文介绍了立式储蓄罐的设计内容，其目的
3、是在于回顾自己在大学所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作前自己单独完成一个题目的锻炼，从中提高自己的分析问题、解决问题的能力，提高自己查找文献和标准的能力，且对工程实际中容器的设计有进一步的了解.毕业设计（论文）是本专业人才培养计划的重要组成部分，是对学生综合运用学科的理论,知识与方法的全面检验，是集中训练学生的科学研究能力和创新能力、团结合作设计能力的必要教学环节。搞好毕业设计（论文）工作，对培养学生的实践能力、创新能力和创业能力，全面提高教学质量具有重要意义。压力容器，英文：pressure vessel，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换
4、热容器和分离容器均属压力容器. 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、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、表计及完全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，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 为了更有效地实施科学管理和安全监检，我国压力容器安全监察规程中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压
5、力容器分为三类。并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。应该按照最新TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程中划分，先按介质划分为第一组介质和第二组介质，然后再按照压力和容积划分类别类，类，类，老容规的所谓第一类、第二类、第三类已经不适用了。压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种：(1)按承受压力的等级分为：低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。 (2)按盛装介质分为：非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。 (3)按工艺过程中的
6、作用不同分为： 反应容器：用于完成介质的物理、化学反应的容器。 换热容器：用于完成介质的热量交换的容器。 分离容器：用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。 贮运容器：用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。相关规定标准：与其他技术标准，与其他管理规定的关系： 本规程是固定式压力容器的基本安全性能保证，也是必须满足和达到的安全要求，其他标准不得低于本规程的各项规定 不符合本规定时，如何处理： 指“三新”试验、研究数据报告报国家质检总局委托技术机构评审、处理，并将结果经总局批准后进行试制 引用现行有效标准：十项 覆盖了各类形式、材质的压力容器设计、制造，具有
7、适用性。 (1)GB 150.1150.4 -2011 压力容器 (2)JB 47321995 钢制压力容器分析设计标准 (3)GB 151 -1999 管壳式换热器 (4)GB 12337- 1998 钢制球形储罐 (5)JB/T 4710 -2005 钢制塔式容器 (6)JB/T 4731 -2005 钢制卧式容器 (7)JB/T 4734 -2002 铝制焊接容器 (8)JB/T 4745 - 2002 钛制焊接容器 (9)JB/T 4755-2006 铜制压力容器 (10)JB/T 4756 -2006 镍及镍合金制压力容器。压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、
8、使用可靠和造价经济等目的，各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件，对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定.检验压力容器外部检查亦称运行中检查，检查的主要内容有：压力容器外表面有无裂纹、变形、泄漏、局部过热等不正常现象；安全附件是否齐全、灵敏、可靠；紧固螺栓是否完好、全部旋紧；基础有无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。外部检查既是检验人员的工作，也是操作人员日常巡回检查项目。发现危及安全现象（如受压元件产生裂纹、变形、严重泄渗等）应予停车并及时报告有关人员。 压力容器内外部检验压力容器内外部检验这种检验必须在停车和容器内部清洗干净后才能进行。检
9、验的主要内容除包括外部检查的全部内容外，还要检验内外表面的腐蚀磨损现象；用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区及其他应力集中部位检查有无裂纹，必要时采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量；测量壁厚。若测得壁厚小于容器最小壁厚时，应重新进行强度校核，提出降压使用或修理措施；对可能引起金属材料的金相组织变化的容器，必要时应进行金相检验；高压、超高压容器的主要螺栓应利用磁粉或着色进 .行有无裂纹的检查等。通过内外部检验，对检验出的缺陷要分析原因并提出处理意见。修理后要进行复验。压力容器内外部检验周期为每三年一次，但对强烈腐蚀性介质、剧毒介质的容器检验周期应予缩短。运行中发现有严重缺陷的容器和焊接质量差、
10、材质对介质抗腐蚀能力不明的容器也均应缩短检验周期。 压力容器全面检验压力容器全面检验除了上述检验项目外，还要进行耐压试验（一般进行水压试验）。对主要焊缝进行无损探伤抽查或全部焊缝检查。但对压力很低、非易燃或无毒、无腐蚀性介质的容器，若没有发现缺陷，取得一定使用经验后，可不作无损探伤检查。容器的全面检验周期，一般为每六年至少进行一次。对盛装空气和惰性气体的制造合格容器，在取得使用经验和一两次内外检验确认无腐蚀后，全面检验周期可适当延长。 编辑本段使用与维护化工行业大量使用的压力容器，由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题，总会出现这样那样的搪瓷层损坏，造成不必要的生产停止，如
11、大面积脱落，建议只能返厂重新搪瓷。压力容器价格较高，微小损坏时没有必要整台设备更新，这就需要选用合适的修补法，用（劲素成）JS916马上进行修补，否则，就会使压力容器被容器里溶剂腐蚀，搪瓷面的损坏会迅速扩大，并由此造成停产、安全事故及环境污染等不可预计的损失。二、毕业设计内容（一）设计条件： （二）接管管口符号及尺寸列表：符号接管名称公称直径（mm）a安全阀接口100b吊耳c压力表接口25d入料口100e人孔450f支座g排污口50h出料口50工作压力：0.8Mpa工作温度：40设计容积：20m3材质：Q235-B腐蚀裕量：1.5mm介质：压缩空气（三）设计简图：8广西工业职业技术学院实验、实
12、训、实习及设计等用纸 一、筒体的设计1. 容器筒体的设计计算：压力容器的公称直径DN：首先确定公称直径：根据化工设备第61页，表314所取；取压力容器公称直径：DN=2600mm, 设计容积：20m，材质：Q235-B，介质：压缩空气，工作压力=0.8MPa,工作温度=40，筒体公称直径Di=2600mm，焊接接头系数为0.85，腐蚀裕量C2=1.5mm，根据表3-143则筒体的最小厚度 设计温度选用（根据化工设备第48页表33）设计温度t：设计温度t为60C设计压力P:根据化工设备第47页所述：当容器上装有安全阀时，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力p不得低于安全阀的开启压力开启压力是指阀瓣在运行条件下开始升起，介质连续排除的瞬时压力，其值小于或等于（1.051.1）倍容器的工作压力，即(1.051.1) 。已知容器的工作压力即设计压力 确定筒体厚度：先假设筒体的厚度为616在设计温度60下查化工设备表3-63 t=113Mpa 筒体计算厚度 设计厚度 =+C2=11.97+1.5=13.47mm查化工设备表3-103得钢板厚度负偏差C1=0.8mm；钢板的名义厚度：根据钢板厚度规格，其取名义厚度圆整，可取名义厚度=16mm。有效厚度 1. 应力校核
