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彩票开奖查询18立方米卧式储油罐设计说明书

发布时间:2020-09-17 05:14

  18立方米卧式储油罐设计说明书_材料科学_工程科技_专业资料。18m? 储油罐设计说明书 一 设计产品概要: 1.1 产品概要 金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫 A3F 的平炉沸腾钢;寒冷地区采用的是 A3 平炉镇静钢;对于

  18m? 储油罐设计说明书 一 设计产品概要: 1.1 产品概要 金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫 A3F 的平炉沸腾钢;寒冷地区采用的是 A3 平炉镇静钢;对于超过 10000m3 的大 容积油罐采用的是高强度的低合金钢。 常见的金属油罐形状,一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。立式 圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶式 罐、 套顶罐和浮顶罐等, 其中最常用的是拱顶罐和浮顶罐。 拱顶罐结构比较简单,彩票开奖查询 常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。浮顶罐又分内浮顶罐和外浮顶罐两种, 罐内有钢浮顶浮在油面上,随着油面升降。浮顶不仅降低了油品的消耗,而且减 少了发生火灾的危险性和对大气的污染。尤其是内浮顶罐,蒸发损耗较小,可以 减少空气对油品的氧化,保证储存油品的质量,对消防比较有利。前内浮顶罐在 国内外被广泛用于储存易挥发的轻质油品,是一种被推广应用的储油罐。 卧式圆柱形油罐应用也极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的能力,有 利于减少油品的蒸发损耗,也减少了发生火灾的危险性。它可在机械,一成批制 造,然后运往工地安装,便于搬运和拆迁,机动性较好。缺点是容量一般较小, 用的数量多,占地面积大。它适用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部 队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作为附属油罐使用,如放空罐 和计量罐等。球形油罐具有耐压、节约材料等特点,多用于石油液化气系统,也 用做压力较高的溶剂储罐。 1.2 设计特点: 容器的设计一般由筒体,封头,法兰,支座,接口管及人孔等组成。常低压 化工设备通用零件大都有标准,设计时可直接选用。本设计书主要介绍了卧式储 罐的筒体,封头的设计计算,低压通用零件的选用。各项设计参数都正确参考了 行业使用标准或国家标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合 理的进行设计。 1 18m? 储油罐设计说明书 1.3 设计参数: 产品主体尺寸:Ф 2800×8×3200 mm 工作压力:常压 主体材质:Q235-A 设计温度:0~350℃ 设计寿命:15 年 焊接接头系数:0.85 腐蚀裕量:1.5 mm 水压试验压力: 盛水试漏 装量系数:0.98 操作介质:燃料油 二 产品结构分析: 2.1 材料的选择 : [5] 选择 Q235-A 碳钢钢板作为筒体焊接材料, 是因为它具有适当的强度和塑性, 工艺性能良好,价格低廉,因而被广泛用来制造一般的中低压容器。 优质中碳钢的强度较高、韧性较好,但是焊接性能较差,不宜作接管用钢, 由于接管要求焊接性能较好且塑性较好,故选择 10 号优质低碳钢的普通无缝钢 管制作各型号接管。 2.2 力学分析 [1] 2.2.1 厚度计算 钢板厚度δ 则其厚度附加量 =8 mm,则其厚度负偏差 C1=0.8 mm,腐蚀裕量 C2=1.5 mm, C = C1+ C2+=2.3 mm 根据其设计数据可得计算厚度 δ= PD i 2[σ ]t ??P 2 =2.1 mm 18m? 储油罐设计说明书 [σ ]t 为 Q235-A 钢板在最高设计温度下的许用应力值为 77Mpa。 则设计厚度 d =δ + C2=4.6mm 名义厚度 n =d + C1=6mm 有效厚度 e =n ? C = 3.7 mm 2.2.2 筒体与封头水压试验强度校核 σt = P T (D i +δ e ) 2δ e ? ≤0.9σs 式中PT =1.23P=0.125Mpa, 为筒体公称直径 2800mm, 为 Q235-A 钢板的屈服强度为 235Mpa。 则有 0.125×(2800+3.7) 2×3.7×0.85 σt = 又有 =55.7Mpa 0.9σs = 211.5Mpa 所以水压试验满足强度要求。 2.2.3 筒体与封头应力校核 (Q235-A 的密度为 7860kg/ ) 筒体质量 m1 =ρ V1 =π ·2.8× (0.9×2+0.8)×8× 10?3 × 7860 kg 封头质量 m2 =ρ V2 =0.03926×7860kg=308.9 kg 附件质量 m3 =32.7 kg 3 18m? 储油罐设计说明书 则油罐总质量约为 m=1779.5 kg 负荷 Q= mg 2 = 1779.5× 9.8 2 =8719.55 N≈8.72 KN 则每个支座承受约 4.36 KN 的负荷,均分载荷就为 q= = L‘ 2F 2Q 4h L+ 3 i =2.84 KN/m 则圆筒中间处的轴向弯矩 M1 ? FL 4 1? [ ( 2 Ra 2 ? hi 2) L2 4hi 1? 3L ? 4A L ] ? 21.26 ? 10 6 N·mm 筒体上半部分受压缩,下半部受拉伸 支座处的圆筒横截面上的轴向弯矩 A Ra ? hi 1? ? L 2AL ] ? 1.24 ? 10 6 N·mm M 2 ? ?FA[1 ? 4hi 1? 3L 2 2 最高点处的圆筒轴向应力 ?1 ? PRm M1 ? ? 18.39MPa 2 2?e 2 π Rm ?e 最低点处的圆筒轴向应力 ?2 ? PRm M1 ? ? 19.34 MPa 2 2?e 2 π Rm ?e = 1) 最高点处支座的圆筒轴向应力(包角=120°,K1 = 1,K2 ?3 ? PRm M2 ? ? 18.81MPa 2?e π K 1Rm 2?e 4 18m? 储油罐设计说明书 最低点处支座的圆筒轴向应力 ?4 ? 又有 PRm M2 ? ? 18.92MPa 2 2?e π K 2Rm ?e {σ1 ,σ2 ,σ3 ,σ4 }max=19.34Mpa [σ ]T=77Mpa {σ1 ,σ2 ,σ3 ,σ4 }max≤[σ ]T 2.3 产品图(产品零件图见图纸,坡口形式及参数见焊接工 艺卡) 三 工艺流程 : [2] 3.1 筒体加工工艺过程 检验:材料应符合国家标准要求的质量证书 ↓ 划线:号料、划线、筒体由三节组成 ↓ 切割下料:按划线尺寸切割下料 ↓ 刨边:按图样要求刨各筒节坡口 ↓ 成形:卷边成形 ↓ 焊接:焊缝和试板组对,出去坡口及其两侧的铁锈、油污等;按焊接工艺组 焊纵缝和试板 ↓ 检验:纵焊缝外观合格,按 JB4730-94 标准进行局部射线m? 储油罐设计说明书 格要求;试板符合要求 ↓ 校形:校圆:E≤2.8 mm(E 为棱角度) ↓ 焊接:按焊接工艺组对环焊缝 ↓ 检验:环焊缝外观合格,按 JB4730-94 标准进行局部射线探伤,达到Ⅱ级合 格要求 3.2 封头加工工艺过程 检验:原材料应符合国家标准要求的质量证书 ↓ 划线:号料、划线、封头由整块钢板作胚料 ↓ 切割下料:按划线尺寸切割下料 ↓ 冲压成形:借助于冲压模具在水压机上完成成形(压制前先清除表面杂质和 氧化皮) ↓ 二次划线:号料、划线,划出封头余量 ↓ 封头余量切割:用氧气切割割去加工余量,同时加工出坡口 ↓ 热处理:热处理消去成形时的残余内应力 ↓ 检验:外观检验,尺寸检验,合格后才与筒体相装配 四 焊接工艺制定及论证 : [6] 6 18m? 储油罐设计说明书 4.1 TIG 焊 [3] 薄板对接焊时,可采用填丝焊,当板厚为 6~12 mm 时,应选用 V 型坡口。 TIG 焊对材料的表面质量要求比较高,因此,焊前必须严格清理工件和焊丝表面 的油垢、污物及氧化皮等。 8 mm 的 Q235-A 钢板在常压下不需预热便可进行焊接。焊接时,直流正接时 焊缝较窄、熔深大,钨极不过热、损耗小,而直流反接时钨极损耗快、寿命短, 电弧稳定性较差,一般很少使用。 TIG 焊用于根部层焊接时多选用 2~2.5 mm 的焊丝,焊接薄工件时钨极的直 径略大于焊丝直径,则取钨极直径为 3 mm。根据经验,电流一般为钨极 直径的 30~55 倍,当钨极直径小于或接近 3 mm 时,从计算值中减去 5~10A。电 弧电压主要由弧长决定,弧长增加,电弧电压增大,焊缝宽度增加,熔深减小, 但弧长太大易引起未焊透及咬边且保护效果也不好。电弧太短,不易操作,既看 不清熔池,又容易引起短路,加大钨极烧损,容易夹钨。通常使弧长近似等于钨 极直径,电弧电压在 10~20V 之间。查阅资料可知,当钨极直径取 3 mm 时,速度 选择范围为 160~200 mm/min,即 10~12 m/h。 4.2 CO2 气体保护焊 [4] 当被焊工件板厚在 2~12 mm 之间时,焊丝直径可取 1.0~1.4 mm。焊接时通常 采用直流焊接电源,最常用直流反接性,此时电弧最稳定,熔滴由射滴过渡转变 为射流过度, 飞溅较小。 实践经验表明, 常被应用的 CO2 短路过渡的短弧焊接法, 常以电流 200~250A 为限, 可以进行全位置焊缝焊接。 此时最佳电弧电压为 21~25V, 常用的焊接速度范围为 20~60 m/h。 选用 H08Mn2SiA 作为焊丝,其中 S、P 杂质比普通的焊丝要低,焊接性能较 好,也能防止 CO2 电弧的强氧化性使金属熔池金属氧化。 4.3 热处理 压力容器的焊后消除应力热处理(PWHT)是保证压力容器内在质量的重要技 术之一。其目的在于:消除焊接残余应力、冷变形应力和组装的拘束应力,软化 淬硬区,改善组织,减少氢含量,尤其对合金钢,可以改善力学性能及耐蚀性, 7 18m? 储油罐设计说明书 还可以稳定构件的几何尺寸。彩票开奖查询 我国的《压力容器安全技术监察规程》明确规定:对于高压容器、中压反应 器和储存容器、盛装混合液化石油气的卧式储罐、移动式压力容器等采用炉内整 体热处理。 ① 装炉时炉内温度不得高于 400℃; ② 升温速度应是可控的,且不得超过 200℃/h,最小可为 50℃/h。升温期 间,加热区间任意长度为 5000 mm 内温差不应大于 120℃。 ③ 保温期间,最高与最低温度之差不宜大于 65℃。 ④ 降温速度不得超过 260℃/h,最小可为 50℃/h。 ⑤ 出炉时的炉温不得高于 400℃,北方地区在冬季,可适当降低出炉温度。 出炉后应在静止的空气中冷却。 Q235-A 钢经电弧焊焊后热处理的温度为 600~640℃, 最短保温时间为 25min。 对于总装环焊缝只能采用环带加热局部热护理。 局部热处理的加热温度和保温时 间与进炉热处理相同。保温环带宽度从环缝的最大宽度边缘算起,每侧应不小于 两倍筒体壁厚。加热带以外的的壳体延伸段应采用保温材料包覆起来,以控制纵 向温度梯度。距保温温度环带边缘 3 倍壁厚处(外侧) ,壳壁的温度不宜低于环 带边缘处实际温度的一半,封头则应进行应力解除热处理。 五 心得体会: 这次课程设计的任务是储油罐的设计, 设计之前首先要对储油罐的加工流程 有一个系统的大概了解,包括材料的的选择,材料的加工,焊接分析、焊接过程 及探伤检验都涉及到我们学过的专业知识, 是对我们学过的这些知识的一个整体 的的应用。 在查阅资料的过程中,了解到我们平时在书本中学到的知识非常的有限,比 如说图纸构画方面,要注意尺寸标注基准线的选择问题,焊接工艺卡制作时所需 查阅的参数及这些参数的选择原因, 还有对产品设计后的一个整体的分析和强度 校核过程,这些都是我们应该学习及运用的,从而让我们能更上一个台阶,更灵 活的运用它们。 8 18m? 储油罐设计说明书 总之,这次在的课程设计过程中,经过老师的指点和与同学的讨论后,最终 制定出了一套设计方案,收获到了设计压力容器以及压力容器制造方面的知识, 能在以后的学习生活中得到更多的用处。 9 18m? 储油罐设计说明书 参考文献: [1] 洪德晓等.压力容器设计与实用数据速查.北京: 化学工业出版社.2008. [2] 刘湘秋.常用压力容器手册.北京:机械工业出版社.2004. [3] 于增瑞.钨极氩弧焊实用技术.北京:化学工业出版社.2004. [4] 梁文广等 气体保护焊.辽宁科学技术出版社.2007. [5] 张子荣.简明焊接材料选用材料第 3 版.北京:机械工业出版社.2011. [6] 王国璋.压力容器焊接使用手册.北京:中国石化出版社.2013. 10

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