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ag贵宾会卧式储罐课程设计doc

发布时间:2020-07-04 16:52

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  目录TOCofhzu第一章石脑油特性第二章设计参数的选择第三章容器的结构设计圆筒厚度的设计封头厚度的计算筒体和封头的结构设计人孔的选择接管法兰垫片和螺栓(柱)接管和法兰垫片螺栓(螺柱)的选择鞍座选型和结构设计鞍座选型鞍座的安装位置第四章开孔补强设计补强设计方法判别有效补强范围有效宽度B外侧有效高度内侧有效高度有效补强面积补强面积第五章强度计算水压试验应力校核圆筒轴向弯矩计算圆筒中间截面上的轴向弯矩鞍座平面上的轴向弯矩圆筒轴向应力计算及校核圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核圆筒轴向应力校核切向剪应力的计算及校核圆筒切向剪应力的计算圆筒被封头加强()时其最大剪应力切向剪应力的校核圆筒周向应力的计算和校核在横截面的最低点处:在鞍座边角处鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力周向应力校核鞍座应力计算及校核腹板水平分力及强度校核鞍座压缩应力及强度校核地震引起的地脚螺栓应力倾覆力矩计算由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力由地震引起的地脚螺栓剪应力参考文献第一章石脑油特性中文名称:石脑油(粗汽油)化学品英文名称:Naphtha石脑油(petroleumnaphthaligroin):一般含烷烃、单环烷烃、双环烷烃、烷基苯、苯。平均分子量为密度为gcm爆炸极限~。主要成分:主要为烷烃的C~C成份。石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体有特殊气味不溶于水。密度在kgm、。硫含量不大于烷烃含量不超过芳烃含量不超有烯烃含量不大于。外观与性状:无色或浅黄色液体。沸点(℃):~相对密度(水=):~闪点(℃):引燃温度(℃):爆炸上限(VV):爆炸下限(VV):溶解性:不溶于水溶于多数有机溶剂。健康危害:石脑油蒸汽可引起眼及上呼吸道刺激症状如浓度过高几分钟即可引起呼吸困难、紫绀等缺氧症状。环境危害:对环境有危害对水体、土壤和大气可造成污染。燃爆危险:本品易燃具刺激性。危险特性:其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸汽比空气重能在较低处扩散到相当远的地方遇火源会着火回燃。应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区并进行隔离严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖降低蒸汽灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内回收或运至废物处理场所处置。第二章设计参数的选择、设计题目:卧式石脑油储罐、原始数据:工作压力:、操作温度:、介质名称及特性(无毒易燃):石脑油、全容积:、设计压力:设计压力取工作压力的倍即、设计温度:设计温度取为、公称直径:根据筒体全容积粗定筒体公称直径为mm。、ag贵宾会主要元件材料的选择:根据GB表选用筒体材料为MnR(钢材标准为GB)。根据JBT,鞍座选用材料为QB其许用应力。地脚螺栓选用符合GBT规定的QQ的许用应力第三章容器的结构设计圆筒厚度的设计由于该容器储存介质易燃所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构需要对该储罐进行探伤所以取焊缝系数为。假设圆筒的厚度在~mm范围内查GB中表可得:疲劳极限强度屈服极限强度下的许用应力为利用中径公式()查标准HG表知钢板厚度负偏差为mm而由中知当钢材的厚度负偏差不大于mm且不超过名义厚度的时负偏差可以忽略不计故取。查中表知对于有轻微腐蚀的介质腐蚀裕量。则筒体的名义厚度圆整后取为封头厚度的计算查标准JBT中表得公称直径选用标准椭圆形封头长短轴比值为根据中椭圆形封头计算中式()()同上取则封头的名义厚度为圆整后取为筒体和封头的结构设计由封头长短轴之比为即得查标准中表BEHA和BEHA表椭圆形封头内表面积、容积质量见表和图。取装料系数为则即算得圆整后取为表封头尺寸表公称直径DNmm总深度Hmm内表面积A容积质量Kg图椭圆形封头人孔的选择根据HGT查表选用凹凸面的法兰其明细尺寸见表:表人孔尺寸表单位:mm密封面型式凹凸面MFMD公称压力PNMPa螺柱数量公称直径DNA螺母数量B螺柱尺寸dbL总质量kg接管、法兰、垫片和螺栓(柱)接管和法兰该石脑油储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口和人孔。初步确定各口方位如图:图各管口方位查HGT中表PN带颈对焊钢制管法兰选取各管口公称直径查得各法兰的尺寸。查中附录D中表D,得各法兰的质量。查中表法兰的密封面均采用MFM(凹凸面密封)。将查得的各参数整理如表垫片查HGT得各管口的垫片尺寸如表:表垫片尺寸表管口名称公称直径内径D外径D进料口出料口排污口人孔液位计口温度计口压力表口安全阀口排空口注::包覆金属材料为纯铝板标准为GBT代号为L。:填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。:垫片厚度均为mm。名称公称直径DN钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n(个)螺栓Th法兰厚度C法兰颈法兰高度法兰质量NR进料口BM出料口BM排污口BM人孔液位计口BM温度计口BM压力表口BM安全阀口BM排空口BM表各管口法兰尺寸表螺栓(螺柱)的选择查HGT中表和附录中表A,得螺柱的长度和平垫圈尺寸如表:表螺栓及垫片名称紧固件用平垫圈mm公称直径螺纹螺柱长H进料口M出料口M排污口M人孔液位计口M温度计口M压力表口M安全阀口M排空口M鞍座选型和结构设计鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座初步选用轻型鞍座材料选用QB。估算鞍座的负荷:储罐总质量()筒体质量:单个封头的质量充液质量:水压试验充满水故取介质密度为则附件质量:人孔质量为其他接管总和为kg即综上所述则每个鞍座承受的质量为即为。查JB表优先选择轻型支座。查中表得出鞍座尺寸如表:表鞍座尺寸表公称直径DN腹板垫板允许载荷QkN筋板鞍座高度he底板螺栓间距鞍座质量Kg垫板弧长增加mm增加的高度Kg鞍座的安装位置根据中规定应尽量使支座中心到封头切线的距离A小于等于当无法满足A小于等于时A值不宜大于。为圆筒的平均内径。即取鞍座的安装位置如图所示:图鞍座安装位置第四章开孔补强设计根据中式知该储罐中只有人孔需要补强。补强设计方法判别人孔开孔直径为故可采用等面积法进行补强计算接管材料选用MnR其许用应力根据GB中式:()式中:壳体开孔处的计算厚度接管的有效厚度强度削弱系数所以有效补强范围有效宽度B按中式得:()外侧有效高度根据中式得:内侧有效高度根据中式得:有效补强面积根据中式至式分别计算如下:()筒体多余面积接管多余面积焊缝金属截面积焊脚去mm则补强面积因为所以开孔需另行补强另行补强面积为第五章强度计算水压试验应力校核试验压力圆筒的薄膜应力为即所以水压试验合格圆筒轴向弯矩计算圆筒的平均半径为鞍座反力为圆筒中间截面上的轴向弯矩根据中式得:鞍座平面上的轴向弯矩根据中式得:图(a)筒体受剪力图图(b)筒体受弯矩图圆筒轴向应力计算及校核圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力根据中式至式计算最高点处:()最低点处:()由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核鞍座平面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力按下式计算:a)当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强(即)时轴向应力位于横截面最高点处取鞍座包角查表(JBT)得则b)在横截面最低点处的轴向应力:圆筒轴向应力校核()查图得,则满足条件切向剪应力的计算及校核圆筒切向剪应力的计算根据中式计算查中表得:()圆筒被封头加强()时其最大剪应力根据中式计算得:()切向剪应力的校核圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的倍即。封头的切向剪应力应满足而故圆筒满足强度要求。根据中式()则()故封头满足强度要求圆筒周向应力的计算和校核根据鞍座尺寸表知:即所以此鞍座垫片作为加强用的鞍座。在横截面的最低点处:根据中式其中(容器焊在支座上)()查中表知则在鞍座边角处由于根据中式:由于查中表知则()鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力由于根据中式周向应力校核根据中式故圆筒周向应力强度满足要求。鞍座应力计算及校核腹板水平分力及强度校核根据中表鞍座包角查中表得:。则垫板起加强作用则:其中则则查中表得:则由于所以其强度满足要求。鞍座压缩应力及强度校核根据中表取则钢底板对水泥基础的则所以压应力应按中式计算:()其中筋板面积腹板面积:形心:腹板与筋板组合截面断面系数:代入公式得取则根据中式进行校核即满足强度要求。地震引起的地脚螺栓应力倾覆力矩计算由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力根据中式计算()其中n为承受倾覆力矩的地脚螺栓个数为筒体轴线两侧的螺栓间距为每个地脚螺栓的横截面面积则取载荷系数则由于所以强度符合要求。由地震引起的地脚螺栓剪应力根据中式计算()其中为承受剪应力的地脚螺栓个数则由于故符合强度要求。参考文献GB,《钢制压力容器》JBT,《钢制卧式压力容器》HG,《钢制化工容器设计基础规定》JBT,《钢制压力容器用封头》HGT,《回转盖带颈平焊法兰人孔》HGT,《钢制管法兰》HGT,《钢制管法兰用金属包覆垫片》HGT,《钢制管法兰用紧固件》JB,《鞍式支座》郑津洋等《过程设备设计》北京:化学工业出版社,

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