1、安徽工程大学毕业设计（论文） I 80m3液化石油气储罐设计 摘 要 本文首先介绍了储罐在国内外研究现状和发展趋势，对液化石油气储罐作了简单的介绍。接着对液化石油气储罐的进行了详细的结构设计 ，并运用 Auto CAD 软件绘制了储罐装配图。 本文是关于 80m3液化石油气储罐设计，制造中的几个关键技术：球罐选材，结构设计，补强计算及强度校核行了设计。 本文设计的主要内容包括：工艺设计包括设计压力，设计温度，设计储量；结构设计包括筒体与封头的结构设计，接管与接管法兰的设计，人孔，视镜，液面计，压力计，温度计，及安全阀的结构等结构设计，支座结 构设计，焊接接头设计；开孔补强计算；强度计算及校核。
2、 关键词： 储罐；工艺设计；结构；强度；补强 80m液化石油储罐设计 II 80m3 liquefied petroleum gas storage tank design Abstract This paper firstly introduces the research status and development trend of tanks at home and abroad, and liquefied petroleum gas tanks are briefly introduced here. Then the liquefied petroleum gas storage
3、 tank structure design were studied in detail, and the use of Auto CAD software to draw the tank assembly drawing. This article is about the design of 80m3 of liquefied petroleum gas tank , several key technology in spherical tank manufacturing are: material, structure design, reinforcement calculat
4、ion and strength check of the line design. The main contents of this paper include: design process design including the design pressure, design temperature, design reserves; structure design including the tube body and head, nozzles and nozzle flange design, manhole, mirror, level gauge, pressure ga
5、uge, thermometer, and safety valve structure, structure design, support structure design, welding joint design; opening reinforcement calculation; strength calculation and check. Keywords: tank; process design; structure; strength; reinforcement 安徽工程大学毕业设计（论文） III 目录 引 言 . - 1 - 第 1 章 绪论 . - 2 - 1.1
6、 卧室储罐的介绍 . - 2 - 1.2 液化石油气贮罐的分类 . - 2 - 1.3 液化石油气特点 . - 2 - 1.4 卧式液化石油气贮罐设计的特点 . - 3 - 第 2 章 液化石油气的工艺设计及主体材料的选择 . - 4 - 2.1 设计温度 . - 4 - 2.2 设计压力 . - 4 - 2.3 设计储量 . - 4 - 2.4 焊接接头系数 . - 4 - 2.5 主体材料的选择 . - 4 - 第 3 章 液化石油气结构设计 . - 6 - 3.1 筒体和封头的设计 . - 6 - 3.2 计算压力 . - 7 - 3.3 圆筒厚度的设计 . - 7 - 3.4 椭圆封头
7、厚度的设计 . - 8 - 3.5 接管、法兰垫片和螺栓的选择 . - 8 - 3.6 其他附 件的设计 . - 14 - 3.7 鞍座选型和结构设计 . - 16 - 80m液化石油储罐设计 IV 3.8 鞍座位置的确定 . - 18 - 3.9 焊接结构设计 . - 19 - 3.10 焊后处理 . - 21 - 第 4 章 开孔补强设计 . - 22 - 4.1 补强设计方法判别 . - 22 - 4.2 有效补强范围 . - 22 - 4.3 有效补强面积 . - 23 - 4.4 接管区焊缝截面积 (焊角取 6.0mm） . - 23 - 4.5补强面积 . - 24 - 第 5 章
8、 容器强度的校核 . - 25 - 5.1 水压试验校核 . - 25 - 5.2 筒体最小厚度校验 . - 25 - 5.3 筒体轴向应力计算与校核 . - 25 - 5.4 封头最小厚度校验 . - 27 - 5.5 封头强度校核 . - 27 - 5.6 筒体和封头切向应力校核 . - 28 - 5.7 筒体环向应力的计算和校核 . - 28 - 结论与展望 . - 30 - 致 谢 . - 31 - 参考文献 . - 32 - 附录 A：主要参考文献摘要及题录 . - 34 - 附录 B：英文原文及翻译 . - 37 - 安徽工程大学毕业设计（论文） V 80m液化石油储罐设计 VI
9、插图清单 图 3-1 椭 圆 形 封头 .4 图 3-2 接 管 分 布图 .6 图 3-3 鞍 座 结 构图 11 图 3-4 坡 口 基 本 形式 12 安徽工程大学毕业设计（论文） VII 表格清单 表 3-1 标准椭圆形封头尺寸图表 .4 表 3 2 法兰尺寸表 .6 表 3 3 管子尺寸表 .7 表 3 4 垫片尺寸表 .7 表 3-5 螺 栓 及 垫片 8 表 3-6 水平吊盖带颈对焊法兰人孔尺寸表 .9 表 3-7 鞍 座 支 座 结 构 尺寸 .11 安徽工程大学毕业设计（论文） - 1 - 引 言 液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。由于该气体具
10、有易燃易爆的特点，因 此在设计这种贮罐时，要注意与一般气体贮罐的不同点，尤其要注意安全，还要注意在制造、安装等方面的特点。 液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备，常温贮罐一般有两种形式 :球形贮罐和圆筒形贮罐。在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形液化石油气体贮罐，因为液化石油气体贮罐具有加工制造安装简单，安装费用少等优点。卧式液化石油气体贮罐应用极为广泛。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。它可在机械方面成批制造，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
11、、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。由于该气体具有易燃易爆的特点，因此在设计这种储罐时，要注意安全与防火，还要注意在制造、安装等方面的特点。因而，提高液化石油气储罐的技术水平对安全储备液化石油气具有重要意义。 80m液化石油储罐设计 - 2 - 第 1 章 绪论 1.1 卧室储罐的介绍 卧式油罐（ Horizontal oil tank）是用以储存原油、植物油，化工溶剂、水或其他石油产品的长形容器。卧式油罐是由 端盖及卧式圆形或椭圆形罐壁和鞍座所构成，通常用于生产环节或加油站。 钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材 。
12、 按厚度为薄钢板 (厚度 20-60 毫米的钢板称为厚板 ， 厚度 60 毫米的钢板称为特厚板，统称为中厚钢板。宽度比较小，长度很长的钢板，称为钢带，列为一个独立的品种。钢板有很大的覆盖和包容能力，可用作屋面板、苫盖材料以及制造容器、储油罐、包装箱、火车车箱、汽车外壳、工业炉的壳体等：可按使用要求进行剪裁与组合，制成各种结构件 和机械零件，还可制成焊接型钢，进一步扩大钢板的使用范围；可以进行弯曲和冲压成型，制成锅炉、容器、冲制汽车外壳、民用器皿、器具、还可用作焊接钢管、冷弯型钢的坯料。由于上述特点，使钢材总产量的 50%以上。 1.2 液化石油气贮罐的分类 目前我国普遍采用常温压力贮罐，常温贮
13、罐一般有两种形式 :球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比 :前者具有投资少，金属耗量少，占地面积少等优点，但加工制造及安装复杂，焊接工作量大，故安装费用较高。一般贮存总量大于 500m3或单罐容积大于 200m3时选用球形贮罐比较经济 ;而圆 筒形贮罐具有加工制造安装简单，安装费用少等优点，但金属耗量大占地面积大，所以在总贮量小于 500m3，单罐容积小于100m3时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。一般选用卧式圆筒形贮罐，只有某些特殊情况下 (站内地方受限制等 )才选用立式。本文主要讨论卧式 液化石油气 贮罐的设计。 本储罐的焊接结构主要设计了筒体壁厚
14、，支座，封头，法兰，加强圈等。根据储存介质的要求来进行储罐的选材，本次设计的介质为 液化石油气 ，储体选用 16MnR。根据施工现场的环境要求及罐体厚度等选择合适的焊接方法。设计的封 头为标准椭圆形封头。 1.3 液化石油气特点 气态的液化石油比空气重约 1.5 倍，该气体的空气混合物爆炸范围是 1.7% 9.7%，遇明火即发生爆炸。所以使用时一定要防止泄漏，不可麻痹大意，以免造成危害。因此，往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量，以确保安全。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的，所以液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重，如在常温 20时，液态丙烷的比重为 0.50，液态丁烷的比重为 0.56 0.58，因此，液化石油气的液态比重大体可认为在 0.51左右，即为水的一半。 安徽工程大学毕业设计（论文） - 3 - 1.4 卧式液化石油气贮罐设计的特点 卧式 液化石油气 贮罐设计的特点，应按 GB150钢制压力容器进行制造、试验和验收 ;并接受劳动部颁发压力容器安全技术监察规程 (简称容规 )的监督。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
